পেশি প্রোটিন সংশ্লেষণে উদ্ভিজ্জ বনাম দুগ্ধজাত প্রোটিন

উদ্ভিজ্জ প্রোটিন এবং একাধিক উৎসের উদ্ভিজ্জ ব্লেন্ড পেশি প্রোটিন সংশ্লেষণকে (MPS) উদ্দীপিত করতে পারে এবং শক্তি ও পেশির হাইপারট্রফিতে দুগ্ধজাত প্রোটিন যেমন হুই এবং দুধের সমতুল্য ভূমিকা রাখতে পারে—যদি দৈনিক মোট প্রোটিন গ্রহণ পর্যাপ্ত হয় অথবা উদ্ভিজ্জ উৎসটি প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড ও লিউসিনের সঠিক প্রোফাইল সরবরাহ করে [4, 10, 14, 16, 21]। তবে গ্রাম-প্রতি-গ্রাম হিসাবে ফর্টিফাই না করা একক উদ্ভিজ্জ উৎসগুলোতে দুগ্ধজাত প্রোটিনের তুলনায় প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড (EAA) এবং লিউসিনের পরিমাণ সাধারণত কম থাকে। এর ফলে তাৎক্ষণিক MPS-এর হার কম হতে পারে, যদি না গ্রহণের মাত্রা বাড়ানো হয়, পরিপূরক উদ্ভিজ্জ উৎস মেশানো হয় অথবা আলাদাভাবে লিউসিন যোগ করা হয় [10, 12, 13, 18]।

উদ্ভিজ্জ বনাম দুগ্ধজাত প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিড প্রোফাইল

MPS-এর প্রধান শারীরবৃত্তীয় চালিকাশক্তি হলো এসেনশিয়াল বা অপরিহার্য অ্যামিনো অ্যাসিড, বিশেষ করে লিউসিনের উপস্থিতি [5, 14]। প্রাণীজ প্রোটিনের তুলনায় বিভিন্ন একক উদ্ভিজ্জ প্রোটিন আইসোলেটের অ্যামিনো অ্যাসিড উপাদানে উল্লেখযোগ্য ভিন্নতা দেখা যায় [12, 13]। যেখানে হুই (৪৩% EAA, ১১.০% লিউসিন) এবং দুধের (৩৯% EAA, ৯.০% লিউসিন) মতো দুগ্ধজাত প্রোটিন সব ধরনের এসেনশিয়াল অ্যামিনো অ্যাসিডে সমৃদ্ধ, সেখানে ওট (২১% EAA), লুপিন (২১% EAA) এবং গমের (২২% EAA) মতো উদ্ভিজ্জ প্রোটিন আইসোলেটে মানুষের কঙ্কাল পেশির (skeletal muscle: ৩৮% EAA, ৭.৬% লিউসিন) তুলনায় মোট EAA-এর অনুপাত বেশ কম [13]।

উদ্ভিজ্জ উৎসগুলোর মধ্যে লিউসিনের পরিমাণেও ব্যাপক তারতম্য রয়েছে: হেম্প (৫.১%) এবং লুপিন (৫.২%) WHO/FAO/UNU-এর ৫.৯%-এর চাহিদার নিচে থাকে; অন্যদিকে সয়া (৬.৯%), ক্যানোলা (৬.৯%), মটরশুঁটি বা পি (৭.২%), ব্রাউন রাইস (৭.৪%), আলু (৮.৩%) এবং ভুট্টা (১৩.৫%) এই চাহিদার চেয়ে বেশি সরবরাহ করে [12, 13]। এছাড়া উদ্ভিজ্জ উৎসগুলোতে সাধারণত লাইসিন (প্রাণীজ প্রোটিনে ৫.৩% থেকে ৯.০%-এর বিপরীতে উদ্ভিজ্জে ১.৪% থেকে ৬.০%) এবং মেথিওনিন (প্রাণীজ প্রোটিনে ২.২% থেকে ২.৮%-এর বিপরীতে উদ্ভিজ্জে ০.২% থেকে ২.৫%) কম থাকে [12, 13]। উদ্ভিজ্জ উৎসগুলোকে প্রক্রিয়াজাত করে কনসেনট্রেট বা আইসোলেটে রূপান্তর করলে অ্যান্টি-নিউট্রিশনাল উপাদান দূর হয় এবং অ্যামিনো অ্যাসিডের শোষণক্ষমতা পুনরুদ্ধার হয়, তবে নির্দিষ্ট কিছু অ্যামিনো অ্যাসিডের ঘাটতি থেকেই যেতে পারে [12]।

তাৎক্ষণিক পেশি প্রোটিন সংশ্লেষণ: একক উৎস এবং ব্লেন্ড

তাৎক্ষণিক পেশি প্রোটিন সংশ্লেষণের হার মূল্যায়নের ক্ষেত্রে প্রাপ্তবয়স্কদের পুরো জীবনচক্র জুড়েই প্রাণীজ প্রোটিন কিছুটা এগিয়ে থাকে; তবে মেটা-বিশ্লেষণমূলক তথ্য নির্দেশ করে যে এই পার্থক্যের প্রভাবের মাত্রা নগণ্য (ES Plant:Animal = ০.০০৪) এবং প্রমাণের নিশ্চয়তাও কম [2]। ১২টি গবেষণার একটি মেটা-অ্যানালাইসিসে দেখা গেছে যে উদ্ভিজ্জ ও প্রাণীজ প্রোটিনের মধ্যে তাৎক্ষণিক প্রতিক্রিয়ার সামগ্রিক পার্থক্য জৈবিক পার্থক্যের (biological variation) ০.৩৫তম পার্সেন্টাইলে অবস্থান করে, যেখানে প্রোটিনের উৎসের চেয়ে প্রতি বেলার খাবারে লিউসিনের মাত্রাই মূল নির্ধারক হিসেবে কাজ করে [14]।

সরাসরি তুলনায়:

• একক উৎস: বয়স্ক পুরুষদের ক্ষেত্রে বিশ্রামের সময় এবং ব্যায়ামের পরে সয়া প্রোটিন ও মাইসেলার ক্যাসিনের চেয়ে হুই প্রোটিন অনেক বেশি তাৎক্ষণিক MPS প্রতিক্রিয়া তৈরি করে [9]। একইভাবে, গমের প্রোটিন হুই-এর তুলনায় কম MPS উদ্দীপিত করে, যদি না এতে বাড়তি লিউসিন যুক্ত করা হয় [17]।
• উদ্ভিজ্জ ব্লেন্ড: পরিপূরক উদ্ভিজ্জ প্রোটিন একত্রিত করলে নির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিডের সীমাবদ্ধতা দূর হয়। উদাহরণস্বরূপ, ক্যানোলা প্রোটিন আইসোলেটে প্রচুর সালফারযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড (মেথিওনিন এবং সিস্টাইন, ≥৩ গ্রাম/১০০ গ্রাম) থাকে, যা মটর প্রোটিনের স্বাভাবিক মেথিওনিনের ঘাটতি পূরণ করে [10]। তরুণ রেজিস্ট্যান্স-ট্রেইনড প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যে ৩২ গ্রাম উদ্ভিজ্জ ব্লেন্ড (৩৯.৫% মটর, ৩৯.৫% ব্রাউন রাইস, ২১.০% ক্যানোলা যা ২.৫ গ্রাম লিউসিন সরবরাহ করে) গ্রহণের পর ০–২ ঘণ্টা এবং ২–৪ ঘণ্টায় ব্যায়াম-পরবর্তী মায়োফাইব্রিলার প্রোটিন সংশ্লেষণ (MyoPS) সমান নাইট্রোজেনযুক্ত ৩২ গ্রাম হুই বোলাসের সমতুল্য ছিল, যদিও হুই প্লাজমা EAA ঘনমাত্রা প্রায় ৪৪% বেশি বৃদ্ধি করেছিল [4]। একইভাবে, গম, ভুট্টা এবং মটরের ৩০ গ্রামের একটি ব্লেন্ড (২:১:১ অনুপাত, যা প্রায় ২.৪ গ্রাম লিউসিন সরবরাহ করে) দুধের প্রোটিনের সমমানের তাৎক্ষণিক MPS প্রতিক্রিয়া তৈরি করেছে [10, 14]।

দুগ্ধজাত প্রোটিনের সমমানের অ্যানাবলিজম অর্জনের কৌশল

উদ্ভিজ্জ প্রোটিনের অ্যানাবলিক প্রতিক্রিয়াকে দুগ্ধজাত প্রোটিনের সমকক্ষ করার জন্য গবেষণায় মূলত তিনটি প্রধান কৌশলের কথা বলা হয়েছে:

1. লিউসিন ফর্টিফিকেশন: সুস্থ তরুণদের ২০ গ্রাম মটর-ক্যানোলা ব্লেন্ড দেওয়ার পর তাদের মিক্সড MPS হুই আইসোলেটের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম ছিল, কিন্তু যখন এতে বাড়তি ফ্রি লিউসিন যুক্ত করা হয় (PBP + Leu), তখন তা হুই-এর সমতুল্য MPS প্রতিক্রিয়া তৈরি করে (P = ০.০৫২) [10]। বয়োবৃদ্ধ প্রাণীর মডেলে মটর/সয়া ব্লেন্ডে ১২% ফ্রি লিউসিন যুক্ত করায় তা MPS এবং mTOR পাথওয়ে সক্রিয়করণকে (4EBP1 ফসফোরাইলেশন) হুই প্রোটিন আইসোলেটের সমপর্যায়ে ফিরিয়ে আনে [18]।
2. কৌশলগত ব্লেন্ডিং: খাদ্যশস্য (মেথিওনিন বেশি, লাইসিন কম) এবং ডালজাতীয় শস্যের (লাইসিন বেশি, মেথিওনিন কম) বা ব্রাসিকা পরিবারের উদ্ভিদের সংমিশ্রণ এমন একটি অ্যামিনো অ্যাসিড প্রোফাইল তৈরি করে যা খাওয়ার পরে পূর্ণাঙ্গ MPS শুরু করতে সক্ষম [4, 10, 14]।
3. গ্রহণের মাত্রা বৃদ্ধি: যেহেতু লিউসিন এবং EAA-এর একটি নির্দিষ্ট মাত্রা MPS সক্রিয় হওয়ার সংকেত দেয়, তাই একক কোনো উদ্ভিজ্জ প্রোটিন বেশি পরিমাণে গ্রহণ করলে একই পরিমাণ এসেনশিয়াল অ্যামিনো অ্যাসিড পাওয়া যায়। উদাহরণস্বরূপ, ২৬ গ্রাম সয়া প্রোটিন আইসোলেট খেলে তা ১৯ গ্রাম হুই প্রোটিন আইসোলেটের সমান ২.০ গ্রাম লিউসিন সরবরাহ করে [21]।

দীর্ঘমেয়াদি হাইপারট্রফি এবং শক্তি বৃদ্ধির ফলাফল

দীর্ঘমেয়াদি প্রশিক্ষণ সংক্রান্ত ট্রায়ালগুলো দেখায় যে এই তাৎক্ষণিক শারীরবৃত্তীয় কৌশলগুলো দীর্ঘমেয়াদি অভিযোজনে কার্যকরভাবে রূপান্তরিত হয় [14, 16, 21]। ১৬টি র‍্যান্ডমাইজড কন্ট্রোল্ড ট্রায়ালের একটি মেটা-অ্যানালাইসিসে দেখা গেছে যে, মোট প্রোটিন গ্রহণ সাধারণত RDA-এর উপরে থাকলে প্রোটিনের উৎস চূড়ান্ত লীন ম্যাস বা পেশির শক্তিতে সামগ্রিকভাবে কোনো প্রভাব ফেলে না [1]। তবে সাবগ্রুপ বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে তরুণদের মধ্যে (<৫০ বছর) প্রাণীজ প্রোটিন লীন ম্যাসের শতাংশের ক্ষেত্রে কিছুটা ইতিবাচক ছিল এবং মোট লীন ম্যাস (ওয়েটেড মিন ডিফারেন্স: ০.৪১ কেজি) ও লীন ম্যাসের শতাংশে (০.৫০%) সামান্য বৃদ্ধি ঘটিয়েছে, তবে রেজিস্ট্যান্স এক্সারসাইজ ট্রেনিং তুলনামূলক ফলাফলে কোনো পরিবর্তন আনেনি [1]।

যখন নির্দিষ্ট উদ্ভিজ্জ ফর্মুলেশন বা পর্যাপ্ত দৈনিক প্রোটিন গ্রহণ বজায় রাখা হয়:

• অপ্রশিক্ষিত তরুণ পুরুষদের ওপর ১২ সপ্তাহের একটি ট্রায়ালে রেজিস্ট্যান্স ট্রেনিং চলাকালীন প্রতিদিন ৪৫ গ্রাম লিউসিন-ম্যাচড মটর/সয়া ব্লেন্ড অথবা হুই প্রোটিন সেবন করানো হয়; এতে পুরো শরীরের লীন ম্যাস (উদ্ভিজ্জে ২.৪ কেজি বনাম প্রাণীজে ২.৫ কেজি), অ্যাপেন্ডিকুলার লীন ম্যাস (১.২ কেজি বনাম ১.৮ কেজি), ভাস্টাস ল্যাটারালিসের ক্রস-সেকশনাল এরিয়া (০.৯ বর্গসেমি বনাম ১.৩ বর্গসেমি) এবং লেগ-প্রেস 1RM শক্তিতে (৬৪ কেজি বনাম ৬৩ কেজি) পরিসংখ্যানগতভাবে সমতুল্য বৃদ্ধি দেখা গেছে [16, 17]।
• ১২ সপ্তাহের ট্রেনিং চলাকালে প্রতিদিন ২৬ গ্রাম সয়া প্রোটিন আইসোলেট বা ১৯ গ্রাম হুই প্রোটিন আইসোলেটের মাধ্যমে ২ গ্রাম লিউসিন নিশ্চিত করায় উভয় গ্রুপেই লীন বডি ম্যাস (গ্রুপজুড়ে ১.৫৪ কেজি) এবং লেগ এক্সটেনসর/ফ্লেক্সর টর্কের সমান উন্নতি হয়েছে [21]।
• ১২ সপ্তাহ ধরে দিনে দুবার ২৫ গ্রাম করে মটর প্রোটিন গ্রহণে শরীরের উপরের অংশের পেশির ঘনত্ব হুই প্রোটিনের সমান হারে বৃদ্ধি পেয়েছে এবং তুলনামূলক দুর্বল অংশগ্রহণকারীদের ক্ষেত্রে তা প্লাসিবোর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে কার্যকর ছিল [7]।
• ভেগানরা রেজিস্ট্যান্স ট্রেনিংয়ের পাশাপাশি পরিপূরক উদ্ভিজ্জ উৎস থেকে প্রতিদিন ১.৬ গ্রাম/কেজি হারে প্রোটিন গ্রহণ করায় তাদের পায়ের লীন ম্যাস, পেশিতন্তুর ক্রস-সেকশনাল এরিয়া এবং শক্তির অভিযোজন সর্বভুক (অমনিভোর) ডায়েটের সাথে পুরোপুরি মিলে গেছে [14]।

বয়স-সম্পর্কিত বিষয় এবং অ্যানাবলিক রেজিস্ট্যান্স

উদ্ভিজ্জ বনাম দুগ্ধজাত প্রোটিনের প্রতিক্রিয়া নির্ধারণে বয়স একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ামক [2, 9, 20]। ৫০ বছর বয়সের পর কঙ্কাল পেশির ভর বছরে গড়ে ১–২% হারে হ্রাস পায়; ৬০–৮০ বছর বয়সী প্রাপ্তবয়স্কদের ৫%–১৩% এবং ৮০ বছরের বেশি বয়সীদের ১১%–৫০% মারাত্মক পেশিক্ষয়ে ভোগেন [9]। বয়স্কদের মধ্যে 'অ্যানাবলিক রেজিস্ট্যান্স' দেখা দেয়, যার ফলে MPS উদ্দীপিত করতে প্রতি বেলার খাবারে ২ গ্রামের বেশি লিউসিন প্রয়োজন হয়, যা তরুণরা ব্যায়ামের সাথে মাত্র ১ গ্রাম লিউসিন গ্রহণ করেই অর্জন করতে পারে [20]।

সাবগ্রুপ মেটা-অ্যানালাইসিস নির্দেশ করে যে তরুণদের তুলনায় বয়স্কদের ক্ষেত্রে প্রাণীজ প্রোটিন উদ্ভিজ্জ প্রোটিনের চেয়ে বেশি উদ্দীপনামূলক সুবিধা প্রদান করে [2]। বয়স্ক নারীদের বিশ্রামের সময় সামান্য লিউসিন-সমৃদ্ধ EAA ডোজ (১.৫ গ্রাম LEAA) এবং হুই প্রোটিন প্রাথমিক MPS (০–২ ঘণ্টা) উদ্দীপিত করে, তবে ৪ ঘণ্টা ধরে MPS এবং অ্যানাবলিক সংকেত (p-p70S6K1) ধরে রাখতে উচ্চমাত্রার প্রোটিন (৬ গ্রাম LEAA বা ৪০ গ্রাম হুই) অথবা ব্যায়ামের উপস্থিতি আবশ্যক [5]। ৭০ বছরের বেশি বয়সীদের ক্ষেত্রে রেজিস্ট্যান্স ট্রেনিংয়ের সাথে প্রতিদিন ১০ গ্রাম ফ্রি লিউসিন (দিনে দুবার ৫ গ্রাম করে) সাপ্লিমেন্ট করলে তা কার্যকরী পরীক্ষা এবং পায়ের শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে [20]। বয়স্ক যেসব ব্যক্তি উদ্ভিজ্জ প্রোটিন ব্যবহার করেন, তাদের লীন ম্যাস ধরে রাখার জন্য দৈনিক মোট প্রোটিন গ্রহণের লক্ষ্যমাত্রা ১.০–১.২ গ্রাম/কেজি রাখা এবং প্রতিটি খাবারে সচেতনভাবে লিউসিন বা পরিপূরক ব্লেন্ড যুক্ত করা অত্যন্ত জরুরি [9, 20]।