Tesztoszteron eMagazin
A tudomány világa
Hogy miért működik, vagy éppen nem működik a táplálékkiegészítőd, az edzésed, a diétád!
Tihanyi András dietetikus tudományos kutatások rovata

Gondolatok a vázizomzat protein szintéziséről és ennek befolyásolásáról
Az mTOR egy olyan protein, amely fontos szerepet játszik a fehérje szintézis stimulálásában, más fontos faktorokkal együtt. A következőkben három, a fehérjeszintézis működését tárgyaló tanulmányt ismertetek, és áttekintjük a közöttük lévő lehetséges összefüggéseket.

A szója- és tejsavófehérje kiegészítés hatása az aerob edzés utáni fehérje szintézisre és transzláció iniciációra hím patkányok vázizomzatában
A szójafehérje nem túl népszerű testépítő körökben, fitoösztrogén tartalma és puffasztó hatása miatt nincs túl jó híre, ennek ellenére olcsósága miatt és mert sokan hasznosnak találják fogyasztását szálkásításhoz, gyakran használni szokták. Amire legtöbben esküsznek, az ma már nem a tojás, nem is a tonhal, csirkemell vagy marhahús -- bár ezek szerepe is megmaradt -- hanem a tejsavófehérje-izolátum.

Világos, hogy a különböző fehérjék felszívódási tulajdonságai eltérnek, így leginkább hatékonyak is más-más helyzetekben lehetnek. Erre példa a "gyors" tejsavó és a "lassú" kazein protein eltérő időben történő alkalmazása. A kazein alvás, tehát egy huzamosabb táplálékfelvétel nélkül eltöltött periódus előtt kerül elfogyasztásra azzal a céllal, hogy folyamatos aminosav utánpótlást nyújtson izmaink és testünk egésze számára.

A leucinnal kapcsolatos kutatások azt mutatták, hogy ennek az aminosavnak igen fontos szerepe van a fehérje szintézisben, és el kell érnie egy minimális koncentrációt a sejtekben, hogy kifejthesse a szintézis különböző útvonalaira gyakorolt aktiváló hatását, melyek közül az egyik az mTOR útvonal. Az mTOR-on kívül a leucin közvetlenül is hat a fehérje szintézisre (az eIF4G iniciációs faktor aktiválásán keresztül is kifejti hatását). Az mTOR egy olyan protein, amely fontos szerepet játszik a fehérje szintézis stimulálásában.

Az alább ismertetésre kerülő kutatás célja az volt, hogy összehasonlítsa a vázizomzat protein szintézisének és transzláció iniciációjának korai reakcióját az állóképességi edzés után történő különböző eredetű fehérjék fogyasztására. Noha az állóképességi és a súlyzós edzés hatásai eltérőek a vázizomzatra, a fehérje szintézisre gyakorolt hatás általánosabb következtetések levonását is lehetővé teheti, így érdekes számunkra a vizsgálat eredménye.

A kutatásban a patkány-futógéphez hozzászokott patkányokat osztottak be egy "nem edző" csoportba, illetve másik részüket gépen gyakorlatoztatták két órán át (26 m/perc, ~75% VO2max) és ezután vagy szénhidrátot, vagy szénhidrát + szójaprotein keveréket, vagy szénhidrát + tejsavóprotein keveréket adtak nekik. Egy óra edzés után a szérum inzulin koncentráció a szénhidrát, szénhidrát + szójaprotein és szénhidrát + tejsavóprotein csoportokban nagyobb volt, mint a fizikai terhelésnek ki nem tett csoportban (P < 0.05).

A koncentráció a szénhidrát + tejsavóprotein csoportban nagyobb volt, mint a szénhidrát csoportban, a szénhidrát + szójaprotein csoport értékei e kettő között helyezkedtek el. A szérum BCAA koncentrációk a szénhidrát + szójaprotein és a szénhidrát + tejsavóprotein csoportban magasabbak voltak, mint a szénhidrát csoportban, de a szérum leucin és izoleucin szint magasabb volt a szénhidrát + tejsavóprotein csoportban, mint a szénhidrát + szójaprotein csoportban (P < 0.05).

Mind a szénhidrát + tejsavóprotein, mind a szénhidrát + szójaprotein nagyobb mértékben fokozta a vázizomzat fehérje szintézisét, mint a szénhidrát önmagában. Ugyanígy, a szénhidrát kiegészítéshez képest mindkét fehérje+szénhidrát kiegészítés komplex hatást fejtett ki a vázizomzat fehérje szintézisének számos elemére (amelyek ismertetése és hatásuk bemutatása azt hiszem, túllépne a rovat keretein). Másrészről az S6K1 és mTOR foszforilációja nagyobb volt a szénhidrát + tejsavóprotein kiegészítés hatására, mint a szénhidrát + szójaprotein kiegészítés eredményeként (P < 0.05).

Következtetés: A kutatók szerint a fehérje szintézist mindkét típusú fehérje elősegítette az aerob testmozgást végző patkányok vázizomzatában, és az is kiderült, hogy az mTOR elég érzékenyen reagál az eltérő aminosav összetételre. (Az mTOR-ról és a fehérje szintézisről bővebben a BCAA-k és glutamin interakcióját ismertető cikkben olvashattok.)

A kutatók szerint mindkét aminosav forrás hasznos lehet az aerob edzést végzők számára, további lehetőség a két fehérje keverése az eltérő előnyök (a tejsavófehérje magas BCAA tartalma, a szójafehérje magas arginin és glutamin tartalma) miatt, amelyek így kiegészíthetik egymást, valamint az emésztés eltérő gyorsasága miatt is (a savó a leírtak szerint gyorsabban emésztődik).

A jó minőségű szójafehérje hasznát én sem vitatom el, bár inkább a tejsavófehérjét egészíteném ki glutaminnal és argininnel, talán még plusz BCAA-kal, vagy kazeint használnék, ha úgy hozza a szükség. Személy szerint nem vagyok nagy híve a szójának, de akik kitartanak mellette, nem ok nélkül teszik.

Publikálva: "Feeding Meals Containing Soy or Whey Protein after Exercise Stimulates Protein Synthesis and Translation Initiation in the Skeletal Muscle of Male Rats", J. Nutr. 137:357-362, February 2007

Kutatók: Tracy G. Anthony, Brent J. McDaniel, Peter Knoll, Piyawan Bunpo, Greg L. Paul, Margaret A. McNurlan

A tejsavófehérje kiegészítés és a súlyzós edzés fokozza az izomnövekedést fiatal és idős felnőttekben
A sarcopeniáról, azaz a korral járó fokozatos vázizomzat vesztésről már korábban is írtunk és most újból ezt fogjuk tenni, pedig nem mondanám, hogy ez a fő érdeklődési területem és azt hiszem, nektek sem. Amiért mégis érdemes ismertetni ezt a kutatást az az, hogy a cél ebben az esetben annak meghatározása volt, miként hat az edzés után közvetlenül fogyasztott tejsavófehérje-izolátum fiatalabb és idősebb férfiakban az mTOR-ra és más fehérje szintézisért felelős anyagokra.

A vázizomzat biopszia mintákat a résztvevők (fiatalok: n=15; idősek: n=15) vastus lateralis izmából vették, egyetlen edzés után (edzetlen csoport), majd 12 hetes ellenőrzött és tejsavófehérje-izolátummal (25 g), vagy placebóval kiegészített súlyzós edzés után. Az anabolikus választ az izom hipertrófiáért/atrófiáért (felépülés/leépülés) felelős faktorok változásain keresztül vizsgálták a vastus lateralis izomból vett minták segítségével.

Itt visszanyúlnék a szerzők egy ugyanezen kutatást ismertető korábbi összegzéséhez (a cikk ismertetésével tulajdonképpen ez volt a célom (Deakin University Melbourne campus at Burwood, PhD Student Symposium 2005)), mely szerint a tejsavófehérje-izolátum mind az idős, mind a fiatal résztvevőkben nagyobb mTOR foszforilációt mutatott egyetlen edzés után (2.6 és 2.4-szeres növekedés) a placebo csoporthoz képest (p<0.05).

A rendszeres edzések bevezetése után csak a fiatal és tejsavófehérje-izolátumot szedő alanyok tartották meg képességüket az mTOR foszforiláció edzés utáni szignifikáns fokozására (p<0.05), míg az idős alanyok izomzata már nem volt képes erre (p>0.05). Az idős tejsavófehérje-izolátumot szedő alanyok izomzatában 17.3 szoros növekedés volt kimutatható a szatellit sejtek aktiválását jelző Pax7 génben (bár nem írják, felteszem annak expressziójában), szemben a placebo csoport 2.6 szoros növekedésével. A fiatalokban ez az emelkedés 2.6 volt a fehérje és 1.9 a placebo csoportban. A tejsavófehérje tehát -- és ezt feltehetőleg magas BCAA tartalmának számlájára írhatjuk -- kedvezően hat a fehérje szintézisre, sajnos elsősorban csak fiatal felnőttekben. (Ez a megfigyelés további vizsgálatok tárgyát képezi -- a szerk.)

Publikálva: "Whey protein supplementation and resistance training to enhance muscle growth in young and older adults.", Asia Pac J Clin Nutr. 2005 ;14 Suppl :S69 16326544

Kutatók: M M Farnfield, K A Carey, D Cameron-Smith

A hosszú láncú omega-3 zsírsavak Akt-mTOR-S6K1 útvonalakon gyakorolt szabályozó szerepe a szarvasmarhák fehérje szintézisére és inzulin szenzitivitására
A vázizomzat képessége, hogy felhasználja az aminosavakat és felépítse, vagy megújítsa alkotó fehérjéit, fokozatosan elvész a korral, és ez részben a vázizomzat inzulin érzékenységének csökkenésből is adódik. Mivel a halolajból származó hosszú láncú omega-3 többszörösen telítetlen zsírsavakról ismert korábbi kutatások eredményei alapján, hogy javítják az inzulin által befolyásolt glükóz anyagcserét inzulin rezisztens állapotokban, így a potenciális szerepük tisztázása az inzulin mediálta fehérje szintézis szabályozásában is fontos kérdés.

Az erre vonatkozó vizsgálatot egészséges szarvasmarhákon végezték el, menhaden halolaj infúziót és azonos energiatartalmú kontroll olaj-keveréket alkalmazva. Az eredmények figyelemre méltóak: a hosszú láncú omega-3 többszörösen telítetlen zsírsavak potenciálták, elősegítették az inzulin hatását, növelve az aminosavak inzulin- stimulálta eltávolítását a vérből. A tanulmány szerint a krónikus alkalmazkodás a hosszú láncú omega-3 többszörösen telítetlen zsírsavakhoz az Akt-mTOR-S6K1 jelátviteli útvonal nagyobb aktivációját váltotta ki (P < 0.05).

A menhaden olaj/omega-3 alkalmazása tehát segíthet a fehérje anyagcsere inzulin-érzékeny részeinek javításában. Ennek gyakorlati jelentősége egyszerűbben megfogalmazva abban állt, hogy a kezelés elősegítette a fehérje szintézist, ezzel egyidőben csökkent a test aminosav oxidációja, növelve az aminosavak elérhetőségét a vázizomzat számára is, ami támogathatja az anabolikus folyamatokat.

A tanulmány gyakorlati haszna emberek esetében még nehezen meghatározható, annyit azonban kijelenthetünk, hogy az omega-3 zsírsavak, az ezekben gazdag halak fogyasztása a korábbi vizsgálatok alapján kedvezően befolyásolhatja a testösszetételt és nem kizárt az inzulin által szabályzott Akt-mTOR-S6K1 jelátviteli útvonalra gyakorolt pozitív hatása, ami fokozott fehérje szintézist eredményezhet. Az inzulin érzékenység károsodása bekövetkezhet gyógyszerek használatától, elhízástól, illetve számos egyéb tényezőtől, így egyáltalán nem mellékes ennek javítása.

Publikálva: "Long-Chain Omega-3 Fatty Acids Regulate Bovine Whole-body Protein Metabolism by Promoting Muscle Insulin Signaling to the Akt-mTOR-S6K1 Pathway and Insulin Sensitivity.", J Physiol. 2006 Dec 7

Kutatók: Gingras AA, White PJ, Chouinard PY, Julien P, Davis TA, Dombrowski L, Couture Y, Dubreuil P, Myre A, Bergeron K, Marette A, Thivierge MC

Összegzés
Az első kutatás tanulsága az, hogy ugyan a szójafehérje is jó, de azért az mTOR -- ami a fehérje szintézis egyik kulcseleme -- érzékenyen reagál az eltérő aminosav összetételre. A második tanulmány szerint a tejsavófehérje -- és ezt feltehetőleg a magas BCAA tartalmának számlájára írhatjuk -- kedvezően hat a fehérje szintézisre, sajnos elsősorban csak fiatal felnőttekben, amit mi könnyen összefüggésbe hozhatunk a korral romló inzulin érzékenységgel is. A harmadik tanulmány arról ír, hogy az omega-3 zsírsavak (elsősorban halolaj) alkalmazása pozitívan hatott állatokban az inzulin által szabályzott Akt-mTOR-S6K1 jelátviteli útvonalra, ami fokozott fehérje szintézist eredményezett.

A tejsavófehérje használata mellett tehát döntő érvek szólnak továbbra is. Hatékonysága inzulin által is közvetített folyamat, így ami segít ezt fenntartani az segíthet a fokozott izomnövekedésben is. Elvileg kihathat erre idősekben és egészséges felnőttekben az omega-3 kiegészítés, ám ez további vizsgálatokat igényel, így a normál halfogyasztás extrém növelése nem javasolt. T