1759
правок
Изменения
Нет описания правки
'''Авторы''': д.м.н. [[Александр Дмитриев]], врач-эндокринолог [[Участник:Алексей_Калинчев|Алексей Калинчев]]
[[Image:BCAA12.jpg|250px|thumb|right|BCAA Аминокислоты]]
''«Позиция Международного Общества Спортивного Питания (ISSN position stand) состоит в том, что [[BCAA]] даже при однократном приеме стимулируют синтез [[протеин]]ов и ресинтез [[гликоген]]а, отдаляют начало развития усталости, помогают поддерживать ментальные функции при [[Аэробные нагрузки|аэробных физических нагрузках]]. ISSN делает заключение, что потребление [[ВСАА аминокислоты|BCAAs]] (в дополнение к [[Углеводы в питании человека|углеводам]]) перед, в процессе и после тренировочных нагрузок рекомендуется как безопасное и эффективное»'' (<ref>Campbell B., Kreider R.B.Campbell и соавт, Ziegenfuss T. et al. International Society of Sports Nutrition position stand: protein and exercise. J.Int.Soc.Sports Nutr., 2007; , 4:8.</ref><ref>Kreider R.B.Kreider и соавт, Wilborn C.D., Taylor L. et al. ISSN exercise & sport nutrition review: research and recommendations. J.Intern.Soc.Sports Nutr., 2010), 7:7-50.</ref>. '''Уровень доказательности «А» (наивысший).''' Однако, один из главных вопросов заключается в том, целесообразен ли дополнительный [[прием BCAA]] в чистом виде, если поступление в организм этих [[Незаменимые аминокислоты|незаменимых аминокислот]] в составе высококачественных белков (например, [[Сывороточный протеин|whey-протеинов]]) способно обеспечить потребность в покое и при физических нагрузках. Ряд экспертов считает, что дополнительный прием ВСАА (плюс к ВСАА-составляющей белков) целесообразен только в ситуациях очень интенсивных и пролонгированных физических нагрузок, когда поступление ВСАА (особенно, [[лейцин]]а) из высококачественных протеинов в рамках [[Сбалансированное питание|сбалансированной диеты]] недостаточно для покрытия потребности в незаменимых аминокислотах.
Ключевая роль BCAA в синтезе мышечных белков впервые доказана в экспериментальной работе P.J.Garlick и I.Grant еще в 1988 году<ref>Garlick P.J., Grant I. Amino acid infusion increases the sensitivity of muscle protein synthesis in vivo to insulin. Effect of branched-chain amino acids. Biochem J., 1988, 254(2):579-584.</ref>. Они показали равный эффект в отношении синтеза мышечного белка потребления всех незаменимых [[Аминокислоты как спортивные добавки|аминокислот ]] вместе и ВСАА в отдельности.
=== ВСАА в составе белков как критерий качества протеина ===
Количественный состав ВСАА BCAA и их соотношение в белках – важный показатель для [[протеин]]ов, применяющихся в спорте. С этой точки зрения, различные формы whey-протеина (WP) на сегодняшний день считаются оптимальными (подробнее в обзоре по протеинам в спорте). В то же время, дополнительное введение ВСАА в состав готовых форм протеинов из разных источников – современная стратегия производства (см. далее в обзоре), уравнивающая в той или иной степени такие формулы с WP.
=== Метаболизм ВСАА при поступлении в организм в составе белков ===
В процессе переваривания [[Белки в питании человека|белков]] в ЖКТ они, как известно, расщепляются на большие белковые молекулы, которые затем в тонком кишечнике под воздействием протеаз панкреатического сока образуют менее длинные пептиды. По мере прохождения по тонкому кишечнику пептиды распадаются на «легкие» пептиды (несколько [[Аминокислоты|аминокислот]] в цепочке), а в финальной стадии переваривания под действием пептидаз – на отдельные аминокислоты. Аминокислоты и ряд «легких» пептидов активно абсорбируются в стенке кишечника специфическими транспортерами, циркулируют в кровяном русле и попадают в печень. Окисление BCAA в печени приводит к образованию оксо-кето-кислот – специфической формы BCAA. Это означает, что базовые ВСАА не подвергаются прямому метаболизму в печени. Наибольший процент ВСАА окисляется в мышечной ткани, и небольшой – в жировой. '''Таким образом, BCAA проявляют органоспецифические свойства в отношении скелетных мышц.''' == Метаболизм ВСАА BCAA при экзогенном пероральном поступлении в организм == === Трансформация BCAA в кишечнике ===
Уже при прохождении через ЖКТ (еще до поступления в кровоток) ВСАА включаются в метаболические процессы эпителия тонкого кишечника. Под влиянием двух типов трансаминаз и дегидрогеназы длинноцепочечных альфа-кетокислот, которые присутствуют в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника, ВСАА включаются во внутриклеточные процессы обмена. В эксперименте показано, что около 30% от всего потребленного лейцина извлекается из кишечного содержимого во время первого прохождения пищи. Из этого количества 55% подвергается трансаминированию, а 45% идет на синтез белка. У человека 20-30% экзогенно введеного [[лейцин]]а утилизируется кишечником во время первого прохождения (G.Wu, 1998). Такие же примерно цифры характеризуют снижение объемов [[изолейцин]]а и [[валин]]а, направляемые на всасывание и поступление в кровоток, из-за поглощения эндотелием ЖКТ (30-40% от принятого внутрь количества).
=== Абсорбция ВСАА в кишечнике ===
Несколько ключевых моментов при оценке [[Абсорбция|абсорбции ]] ВСАА в составе белков: 1) ВСАА BCAA абсорбируются быстрее, чем аминокислоты с меньшей длиной цепи; 2) незаменимые аминокислоты абсорбируются быстрее, чем заменимые.
В работе M.M.Farnfield и соавторов <ref name="Farnfield">Farnfield M.M., Trenerry C., Carey K.A., Cameron-Smith D. Plasma amino acid response after ingestion of different whey protein fractions. Intern.J.Food Sci.Nutr., 2009, 60(20096) :476-486.</ref> прослежена динамика концентраций аминокислот в плазме человека после перорального приема различных фракций whey-протеина (WP). Это прямой индикатор поступления ВСАА, потребляемых в составе белков, позволяющий сравнивать разные белки для применения в спортивной и клинической медицине. WP в процессе производства фракционируются с образованием пептидов различного размера. Такие изменения состава WP могут оказывать влияние на скорость и объем абсорбции аминокислот в ЖКТ и, в конечном счете, изменять синтез белка в организме. В рутинной практике спортивных врачей принято описывать WP как «быстрый» «[[Быстрый протеин|быстрый]]» (быстро всасывающийся) белок (подчеркивая «медленный» «[[Медленный протеин|медленный]]» характер всасывания аминокислот казеина[[казеин]]а), однако точных данных о скорости поступления аминокислот (АК) из WP при применении его различных форм в большинстве работ не приводится. Поэтому целью работы M.M.Farnfield и соавторов была оценка аминокислотного «ответа» плазмы крови на пероральный прием нескольких наиболее популярных форм WP: b-лактоглобулин-обогащенного WP (BLG), whey-протеина изолята (WPI) и гидролизованного whey-протеина изолята (H-WPI). Фармакокинетическое исследование выполнено на 8 здоровых взрослых субъектах (4 женщины и 4 мужчин, средний возраст 27 лет, вес 72 кг, рост170 рост 170 см, индекс массы тела ИМТ – 23,2 кг/см2). Как видно из таблицы 1, аминокислотный состав потребляемых белковых смесей по суммарному показателю ВСАА был практически идентичен, как и по изолейцину [[изолейцин]]у и валину[[валин]]у. Небольшое превышение концентрации лейцина [[лейцин]]а (около 10%) над его концентрацией в других смесях отмечено у BLG.
'''Таблица 1. Аминокислотный состав исследуемых форм WP (M.M.<ref name="Farnfield и соавт.,2009)" />. Объяснения в тексте.'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td rowspan="2">
<p>[[Аминокислоты ]] </p>
<p>г/500 г</p></td><td colspan="4">
<p>Напиток</p></td></tr>
<p>0,00</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Прелин[[Пролин]]</p></td><td>
<p>1,62</p></td><td>
<p>1,48</p></td><td>
<p>0,13</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Всего BСААBCAA</p></td><td>
<p>6,84</p></td><td>
<p>6,34</p></td><td>
</table>
Все три [[Протеиновый коктейль|протеиновых напитка ]] вызывали значительное повышение концентрации аминокислот в плазме крови по сравнению с контролем. Динамика изменений концентрации АК была одинаковой во все временные отрезки после приема WPI и BLG. Однако уровень лейцина и ВСАА BCAA в целом в плазме при приеме BLG в период между 45 и 120 минутами был достоверно выше по сравнению с приемом H-WPI (рис.1 и 2). Величина изменений концентраций лейцина и ВСАА в целом при приеме WPI, несмотря на общность изменений во времени, была средней между BLG (относительно максимальные сдвиги концентраций) и H-WPI (относительно минимальные сдвиги концентраций) (рис.1 и 2).
[[Image:BCAA_Ris_1.jpg|250px|thumb|right|Рис.1. А. Динамика концентрации лейцина в плазме (мкг/мл) в течение 2-х часов после приема внутрь 500 мл WPI, BLG, H-WPI и контрольной жидкости (CON). В. Площади под кривой «время-концентрация (мкг/мл/120 мин)» (AUC) для лейцина в плазме крови в течение 2-х часов после приема каждого напитка (смеси). * - достоверные отличия между H-WPI и BLG; ** - достоверные отличия между H-WPI и обоими BLG и WPI. ]]
[[Image:BCAA_Ris_2.jpg|250px|thumb|right|Рис.2. А. Динамика концентрации ВСАА в плазме (мкг/мл) в течение 2-х часов после приема внутрь 500 мл WPI, BLG, H-WPI и контрольной жидкости (CON). В. Площади под кривой «время-концентрация (мкг/мл/120 мин)» (AUC) для ВСАА в плазме крови в течение 2-х часов после приема каждого напитка (смеси). * - достоверные отличия между H-WPI и BLG; ** - достоверные отличия между H-WPI и обоими BLG и WPI.]]
[[Image:BCAA_Ris_3.jpg|250px|thumb|right|Рис.3. А. Динамика концентрации всех аминокислот (АА) в плазме (мкг/мл) в течение 2-х часов после приема внутрь 500 мл WPI, BLG, H-WPI и контрольной жидкости (CON). В. Площади под кривой «время-концентрация (мкг/мл/120 мин)» (AUC) для АА в плазме крови в течение 2-х часов после приема каждого напитка (смеси). * - достоверные отличия между H-WPI и BLG; ** - достоверные отличия между H-WPI и обоими BLG и WPI.]]
Начиная со 105 минуты исследования происходило постепенное возвращение концентраций всех без исключения аминокислот к исходным уровням (рис.3). Эти данные показывают, что WPI и, особенно BLG, обеспечивают в 1,5-2 раза более мощный подъем концентраций ВСАА BCAA (и лейцина, в частности) в плазме крови с 30 по 90 минуты после перорального приема, по сравнению с H-WPI. В то же время, до 30-ой минуты включительно, различий между тремя смесями (напитками) не отмечалось. В контрольной группе существенных изменений концентрации АК в плазме крови не выявлено. Таким образом, '''несмотря на практически полную идентичность количественного содержания ВСАА (в том числе лейцина) в разных формах WP, обеспечение поступления ВСАА BCAA в организм может различаться в 2 раза.'''
Проведенные исследования позволили сделать очень важный в практическом плане вывод: '''прогностическая оценка пищевой ценности и эффективности протеинового источника ВСАА (и лейцина, в частности) должна строиться не только на основе количественного содержания ВСАА BCAA в протеине, но и на основе фармакокинетики ВСАА после приема данного протеина.'''
Однако проблемы с выбором WP для адекватного обеспечения ВСАА на этом не заканчиваются. Исходный WP различных производителей существенно отличается по количественным показателям состава, что связано как с характеристиками молочного сырья (сыворотки), так и с добавлением в конечный продукт дополнительного количества ВСАА (характерно для ряда американских WP-комплексов). В работе C.C.Almeida и соавторов (<ref name="Almeida">Almeida C.C., Alvares T.S., Costa M.P., C.A.Conte-Junior. Protein and Amino Acid Profiles of Different Whey Protein Supplements. J.Dietary Suppl., 2015) , 3:1-11.</ref> очень наглядно показаны различия в аминокислотном составе WP, произведенных в США и Бразилии (табл.2).
'''Таблица 2. Концентрации (мг/100 г) свободных незаменимых АК (EAA) и свободных ВСАА в различных формах WP из США и Бразилии''' (C.C.<ref name="Almeida и соавт., 2015)" />
{| class="wikitable"
! Аминокислоты !! Whey-протеин США !! Whey-протеин Бразилия
|-
| [[Гистидин ]] || 2,7 ± 1,9 || 11,6 ± 21,8<sup>*</sup>
|-
| '''[[Изолейцин]]''' || 95,5 ± 232,3 || 7,8 ± 13,9<sup>*</sup>
|-
| '''[[Лейцин''' || 125,6 ± 305,9 || 11,3 ± 19,0<sup>*</sup>
|-
| [[Лизин ]] || 21,1 ± 18,5 || 47,2 ± 61,1<sup>*</sup>
|-
| [[Метионин ]] || 5,2 ± 8,1 || 5,1 ± 7,6
|-
| [[Фенилаланин ]] || 13,8 ± 17,5 || 16,5 ± 28,0
|-
| [[Треонин ]] || 3,1 ± 4,3 || 9,2 ± 16,7<sup>*</sup>
|-
| '''[[Валин]]''' || 110,9 ± 278,8 || 9,7 ± 17,0<sup>*</sup>
|-
| ΣEAA || 378,1 ± 854,9 || 118,7 ± 183,0
Как видно из таблицы, различия по основным АК из группы ВСАА достигают целого порядка, что обусловлено не только качеством молочного сырья, но и '''направленным добавлением ВСАА в некоторые конечные продукты, произведенные в США для усиления анаболического действия ВСАА на синтез мышечных белков'''.
Еще один момент, затрудняющий прогностическую оценку: примерно в 40% продукции из США содержание белка было ниже заявленного на этикетке, в то время как в продуктах из Бразилии в 70% случаев отмечено совпадение декларируемого и реального содержания белка. Сходные результаты получены в независимой частной лаборатории Consumer Lab (<ref>Consumer Lab. Protein powders and drinks review—for body building, sports & dieting. 2014). Accessed Jun. 21, 2014.</ref>, специализирующейся на оценке качества пищевой продукции: из 24 коммерческих форм WP, произведенных в США, 31% не соответствовал заявленному количеству белка, а, следовательно, и аминокислот.
=== ВСАА из других протеиновых источников ===
Природные растительные белки по своему аминокислотному составу проигрывают WP. Однако, в процессе производства они могут дополнительно обогащаться незаменимыми (особенно, ВСАА) АК таким образом, что их состав в значительной мере приближается к составу WP (пример – табл. 3).
{| class="wikitable"
|-
! Аминокислоты !! Сложный растительный протеин в г. !! Whey-протеин в г.
|-
| Незаменимые АК || 11 || 12,4
''Примечания'': сложный растительный протеин – комбинированная смесь протеинов на основе белка гороха. Остальные объяснения в тексте.
Сходным образом, при изготовлении конечной формы современных животных протеинов осуществляется их обогащение ВСАА. Примером может служить одна из последних разработок компании «Dimatize» «[[Dymatize]]» - «Dymatize Nutrition Elite Primal». В дополнение к аминокислотам, полученным из говяжьего белка, специалисты компании добавили в препарат Elite Primal (гидролизованные пептиды ВР; гидролизат изолята говяжьего белка – H-BIP; говяжий альбумин) дополнительные [[Аминокислоты с разветвленными боковыми цепями|свободные аминокислоты с разветвленной цепью ]] (ВСАА) и [[креатин]]. Это приводит к выравниванию физиологической ценности говяжьих протеиновых смесей и смесей на основе сывороточного протеина.
Таким образом, '''нельзя однозначно говорить о преимуществах и недостатках тех или иных форм протеиновых смесей в плане количества ВСАА и лейцина только на основании источника получения (молочный, мясной, рыбный, [[Гороховый протеин|гороховый]], пшеничный и т.д. [[Протеин при наборе мышечной массы|протеин]]). В современной спортивной нутрициологии важен качественный и количественный состав конкретного протеинового продукта, в первую очередь, данные о ВСАА, а также фармакокинетика аминокислот смеси.''' Количественные параметры содержания ВСАА в продукте хорошего качества обязательно указываются на этикетке и во вложенной Инструкции.
=== Метаболизм ВСАА в клетках скелетной мускулатуры ===
=== Общие принципы участия ВСАА в мышечном метаболизме при физических нагрузках ===
Суммарно, 6 аминокислот принимает участие в образовании энергии в мышечной ткани: аланин, аспартат, глутамат и три ВСАА (<ref>Sowers S.SowersA Primer On Branched Chain Amino Acids. Huntington College of Health Sciences, 2009), 1-6.</ref>, но роль ВСАА наиболее велика. Мышечная ткань содержит 60% специфических ферментов, необходимых для окисления аминокислот с целью получения энергии, особенно ВСАА. В процессе тренировок организм использует ВСАА как источник энергии. Чем интенсивнее и продолжительнее нагрузки, тем в большей мерее мере используются ВСАА. Установлено, что от 3% до 18% всей рабочей энергии обеспечивают ВСАА, но эта доля может значительно меняться в зависимости от характера тренировочной нагрузки. Особенно высока потребность в лейцине. Доля свободного (легко доступного для получения энергии) лейцина в общем пуле свободных аминокислот в 25 раз выше других. Мышц это касается особенно, поскольку пул свободных аминокислот в скелетных мышцах – 75%. ВСАА также могут конвертироваться в мышцах в L-аланин или L-глутамин. Две последних аминокислоты в процессе гликонеогенеза в печени могут превращаться в глюкозу. Лейцин также непосредственно стимулирует синтез протеинов за счет своей сигнальной роли (увеличивает поступление аминокислот внутрь клеток). BCAA при приеме в виде свободных аминокислот разделяется на фракцию, идущую в печень и кишечник, а также фракцию, поступающую прямо в кровоток. Пищевые добавки ВСАА в свободной форме быстро повышают концентрацию этих незаменимых аминокислот в плазме крови. Этот факт надо помнить, когда спортивный врач рассчитывает время, дозу и форму подачи ВСАА в организм с определенной тренировочной задачей: ВСАА в связанной форме (в составе диеты или в составе WP) обеспечит относительно медленное, но длительное поступление ВСАА в мышцы; ВСАА в чистом виде – быстрое, но кратковременное анаболическое действие. Роль этого фактора становится особенно важной при снижении запасов гликогена в мышцах и/или при ограничении поступления углеводов в организм в целом (например, низкоуглеводная диета). Пищевые добавки BCAA эффективны как при приеме до, так и после тренировок. Хотя роли лейцина отводится ведущее место в этих процессах, большинство экспертов считает прием данной аминокислоты в составе комплекса ВСАА более эффективным.
{{ВСАА|3=3}}
*[[Препараты витамина D в спортивной медицине: научный обзор]]
== Ссылки Источники ==*Almeida C.C., Alvares T.S., Costa M.P., C.A.Conte-Junior. Protein and Amino Acid Profiles of Different Whey Protein Supplements. J.Dietary Suppl., 2015, 3:1-11.
*Blomstrand E., Essen-Gustavsson B. Changes in amino acid concentration in plasma and type I and type II fibers during resistance exercise and recovery in human subjects. Amino Acids, 2009, 37: 629-636.
*Brosnan J.T., Brosnan M.E. Branched-Chain Amino Acids: Enzyme and Substrate Regulation. J.Nutr., 2006, 136: 207S–211S.
*Burke L. M. branched-Chain Amino Acids (BCAAs) and Athletic Performance. International Sports Medicine Journal, 2001, 2 (3).
*ConsumerReport.org. Consumer Reports Magazine. How much protein? 2010. Accessed Jun. 23, 2014.
*Cynober L.C., Harris R. A. Symposium on Branched-Chain amino acids: Conference summery. J.Nutrition, 2006, 136: 333-336.
*Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (Macronutrients) (2005) National Academy of Sciences. Institute of Medicine. Food and Nutrition Board.
*Gastmann U.A., Lehmann M.J. Overtraining and the BCAA hypothesis. Medicine and Science in Sports and Exercise, 1998, 30, 1173-1178.
*Gatorade Sports Science Institute, FC Barcelona Medical Services. Sports Nutrition Recommendations 2014-2016.
*Karlsson H.K., Nilsson P.-A., Nilsson J. et al. Branched-Chain amino acids increase p70s6k phophoralation in human skeletal muscle after resistance exercise. American Journal of Physiology Endocrinolgy and Metabolism, 2004, 287: 1-7.
*Koba T., Hamada K., Sakurai M. et al. Branched-chain amino acids supplementation attenuates the accumulation of blood lactate dehydrogenase during distance running. J.Sports Med.Phys.Fitness, 2007, 47:316–322.
*Mayers J.R., Torrence M.E., Fiske B.P. Analysis of Whole-Body Branched-Chain Amino Acid Metabolism in Mice Utilizing 20% Leucine 13C6 and 20% Valine 13C5 Mouse Feed. Cambridge Isotope Laboratories, Inc. isotope.com, 2014.
*Newsholme E.A.,Parry-Billings M., McAndrew M. et al Biochemical mechanism toexplain some characteristics of overtraining. In Brouns F (editor):Medical Sports Science, 1991, 32, Advances in Nutrition and Top Sport(pages 79-93). Basel, Germany: Karger.
*Shimomura Y., Obayashi M., Murakami T., Harris R.A. Regulation of branched-chain amino acid catabolism: nutritional and hormonal regulation of the expression of the branched-chain a keto acid dehydrogenase kinase. Curr.Opin.Clin.Nutr.Metab.Care, 2001, 4:419–423.
*Spillane M., Schwarz N., Willoughby D.S. Heavy resistance training and peri-exercise ingestion of a multi-ingredient ergogenic nutritional supplement in males; effects on body composition, muscle performance and markers of muscle protein synthesis. J.Sport Sci.Med., 2012, 13:894–903.
*Wu G. Intestinal Mucosal Amino Acid Catabolism. . J. Nutr., 1998, 128: 1249–1252.
== Ссылки ==
<references/>
[[Категория:Спортивное_питание]]