Valgu ajastamine kaalulangusel: kas toidukordade jaotus on oluline?

Valgu jaotamise teoreetiline põhjendus

Kehakoostise optimeerimine energiadefitsiidi ajal nõuab skeletilihaste kao minimeerimist ning rasvkoe oksüdatsiooni maksimeerimist. Hüpokalorilistes tingimustes lihasvalkude sünteesi (MPS) baastase langeb; näiteks lühiajaline kaloripiirang (30 kcal/kg rasvavaba massi kohta päevas) vähendab jõutreeninguga tegelevatel täiskasvanutel söömisjärgset müofibrillaarset valgusünteesi ligikaudu 27% [10].

Kuna MPS-i stimulatsioonil on toidukorra kohta küllastuv doosi-vastuse kõver [1], eeldab standardne teoreetiline mudel, et päevase koguvalgu ühtlane jaotamine mitme toidukorra vahel (iga 3–4 tunni järel) peaks maksimeerima kumulatiivset 24-tunnist fraktsionaalset sünteesikiirust (FSR) [8, 13]. Selle jaotusmudeli kohaselt arvatakse, et valgu tarbimine eraldiseisvate portsjonitena aitab ületada söögijärgse anaboolse signaali piiratud 2–3-tunnist kestust ja lihase küllastumise ("muscle-full") refraktaarperioodi [8]. Seevastu ebaühtlase tarbimismustri puhul – mida iseloomustavad minimaalsed valguannused varasematel toidukordadel ja üks ebaproportsionaalselt suur kogus õhtusöögil – oletatakse, et liigsed aminohapped raisatakse oksüdatiivsete radade kaudu, samas kui varasematel söögikordadel jääb MPS stimuleerimata [1, 8].

Siiski loob energiadefitsiidi, jõutreeningu ja toidukordade vahelise valgujaotuse koostoime keerukama füsioloogilise pildi, kui näitab akuutne märgistusaine kineetika energiatasakaalu tingimustes [9, P1].

Toidukorra annuse läved ja anaboolne signalisatsioon

Energiatasakaalus olevatel noortel täiskasvanutel stimuleerivad treeningujärgset MPS-i maksimaalselt toidukorra valguannused ligikaudu 0,25–0,30 g/kg või 20–25 g kvaliteetset, leutsiinirikast terviklikku valku [9, 11, 13]. Seevastu vanematel täiskasvanutel esineb anaboolne resistentsus, mis nõuab samaväärse sünteesivastuse saavutamiseks ning mTORC1 ja eukarüootse initsiatsioonifaktori (eIF4) fosforüülimise käivitamiseks ühes toidukorras vähemalt 2,8 g leutsiini (ligikaudu 30–40 g valku või >0,40 g/kg) [4, 8, 9].

Kataboolsetes seisundites, nagu kaalulangus või öise paastu järgne aeg, muutub toidu koostis eriti oluliseks [8]. Akuutse jõutreeningu kombineerimine treeningujärgse vadakuvalgu tarbimisega (15 g kuni 30 g) taastab energiadefitsiidi ajal pärsitud sünteesikiiruse, suurendades müofibrillaarset MPS-i 16% kuni 34% üle puhkeoleku energiatasakaalu taseme ja viies p70 S6K (Thr 389) fosforüülimise 2- kuni 7-kordse suurenemiseni [10].

Sellegipoolest on skeletilihaste täpne küllastuspunkt energiadefitsiidi ajal nüansirikas [9]. Raske kataboolse defitsiidi korral (40% kuni 54% kaloripiirang; −1766 kuni −3313 kcal/päevas) ei suuda standardsed 20–25 g vadakuvalgu annused anaboolseid signaalradu tugevalt aktiveerida ega rasvavaba massi säästa, kuna imendunud aminohapped suunatakse kogu keha valguvahetusse, glükoneogeneesi ja energiat tootvatesse oksüdatiivsetesse radadesse [9]. Lisaks tõstavad kogu keha jõutreeningud, mis haaravad suurt hulka aktiivset lihasmassi, toidukorrajärgset küllastusläve: 40 g vadakuvalgu tarbimine stimuleerib pärast kogu keha treeningut MPS-i oluliselt rohkem kui 20 g, sõltumata sellest, kas sportlase rasvavaba mass on suur (≥70 kg) või väike (≤65 kg) [11].

Longituudsed tõendid: ühtlane vs. ebaühtlane jaotus

Vaatamata tasakaalustatud valgujaotuse mehhanistlikule põhjendusele näitavad pikaajalised sekkumisuuringud, milles hinnatakse lihasmassi säilimist energiapiirangu ajal, et toidukordade ajastamine päeva jooksul ei muuda oluliselt kehakoostise tulemusi, kui päevane koguvalgukogus ja jõutreening on kontrollitud [3, 6, P1, P2].

Ülekaaluliste täiskasvanutega läbi viidud 16-nädalases randomiseeritud kontrollitud uuringus (NCT02066948), kus tehti struktureeritud jõutreeningut (3 päeva nädalas) 750 kcal/päevas energiadefitsiidi juures ja tarbiti 90 g/päevas valku (~1,0 g/kg/päevas), võrdlesid teadlased otseselt kahte jaotusskeemi [3, 6]:

• Ühtlane jaotus: 30 g hommikusöök, 30 g lõunasöök, 30 g õhtusöök ($n=21$)
• Ebaühtlane jaotus: 10 g hommikusöök, 20 g lõunasöök, 60 g õhtusöök ($n=20$)

16 nädala möödudes saavutasid mõlemad rühmad identse kogu kehakaalu ($-7,9\pm 0,6$ kg) ja keha rasvamassi ($-6,9\pm 0,5$ kg) vähenemise [3, 6]. Ka keha rasvavaba massi kadu oli rühmade vahel identne ($-1,0\pm 0,2$ kg) [3, 6]. Piirkondliku lihaskonna otsene kuvamine näitas, et reie keskosa lihase ristlõikepindala säilis ($0\pm 1{\text{ cm}}^2$) ning sääre keskosa lihaspindala muutus mõlema jaotuse puhul samaväärselt ($-3\pm 1{\text{ cm}}^2$) [3, 6].

Need tulemused ühtivad vanematel inimestel tehtud märgistusaine uuringutega, milles uuriti päevaseid jaotusmustreid. Vanematel täiskasvanutel läbi viidud randomiseeritud kontrollitud uuringus (NCT03870425) ei tekitanud ühtlane versus ebaühtlane 3 toidukorraga valgujaotus olulisi erinevusi 24-tunnises lihasvalgu fraktsionaalses sünteesikiiruses (FSR: $2,16\pm 0,13\%/\text{päevas}$ ühtlase vs. $2,23\pm 0,09\%/\text{päevas}$ ebaühtlase puhul, $p=0,647$) ega märgistusaine inkorporeerumises lihaskoesse ($p=0,306$) [4]. Kuigi mõned Mamerow et al. akuutsed andmed täheldasid ühtlase jaotuse korral kõrgemat fraktsionaalset sünteesikiirust, ei leidnud Kim et al. mitmed metaboolsed uuringud 24-tunnises valgukineetikas erinevusi ühtlase ja ebaühtlase jaotuse vahel [4].

Päevase koguhulga ja toidukorra lävede roll

Miks ei tekita toidukordade jaotus päeva jooksul pikaajaliste dieedifaaside vältel erinevaid tulemusi? Rasvavaba massi säilitamise peamine määraja on piisava päevase koguvalgukoguse saavutamine koos piisava jõutreeningu stiimuliga [1, 10, P1, P2].

Kui päevane kogutarbimine jääb tavapärasesse mõõdukasse vahemikku (0,8 kuni 1,3 g/kg/päevas), piisab vähemalt ühest toidukorrast päevas, mis ületab anaboolse küllastusläve, et stimuleerida MPS-i ja toetada skeletilihaste tervist, sõltumata sellest, kuidas ülejäänud valk päeva peale jaotub [1]. Tegelikult võib rangelt tasakaalustatud jaotuse kunstlik pealesurumine madala või piiripealse päevase kogutarbimise juures (<0,80 g/kg/päevas) lahjendada toidukorra valguannuseid nii palju, et ükski toidukord ei saavuta mTORC1 signalisatsiooni aktiveerimiseks vajalikku leutsiiniläve [1, 8]. Sellistes tingimustes võib ebaühtlane muster, mis tagab vähemalt ühe korraliku koguse, olla füsioloogiliselt kasulikum kui mitu läve alla jäävat toidukorda [1].

Lisaks MPS-i stimuleerimisele avaldavad suuremad valguannused, mis ületavad sünteetilise küllastusläve, jätkuvalt süsteemset antikataboolset toimet: liigsed aminohapped pärsivad kogu keha valkude lagundamist, aidates kaasa positiivsele kogu keha valgutasakaalule 24 tunni jooksul [1].

Praktilised soovitused sportlastele

Sportlaste ja jõutreeninguga tegelevate inimeste jaoks hüpokalorilistes faasides on päevane koguvalgukogus ja toidukorra absoluutne piisavus olulisemad kui jäigad jaotusintervallid [1, 13, P1, P2]:

1. Tagage piisav päevane kogutarbimine: Säilitage tavapärase defitsiidi ajal päevane tarbimine 1,4 kuni 2,0 g/kg/päevas, et säilitada rasvavaba massi [13, P1]. Tarbimine üle 3,0 g/kg/päevas võib pakkuda lisakasu rasvamassi vähendamisel ja küllastustunde tekitamisel madala rasvaprotsendiga jõutreeninguga tegelevatel inimestel tugeva energiapiirangu ajal [13].
2. Sihtige toidukorra leutsiinilävesid: Tagage, et peamised toidukorrad sisaldaksid 0,25 kuni 0,40 g/kg (või 20 kuni 40 g kvaliteetset terviklikku valku), mis annab 700 kuni 3000 mg leutsiini [4, 13]. Kogu keha hõlmava jõutreeningu sooritamisel maksimeerivad vadakuvalgu annused kuni 40 g akuutse sünteesivastuse [11].
3. Kasutage strateegilist toidukordade ajastamist: Kuigi toidukordade sagedust saab kohandada vastavalt individuaalsele ajakavale ja küllastustunde eelistustele, on valgu jaotamine 3–4 toidukorrale 3–4-tunniste vahedega endiselt tõhus praktiline lähenemine päevaste eesmärkide saavutamiseks ilma liiga suurte üksikute portsjoniteta [13, P3].
4. Kaaluge valgu tarbimist enne magamaminekut: 30–40 g aeglaselt imenduva valgu (näiteks kaseiini) tarbimine enne und tõstab öist MPS-i ja ainevahetuse kiirust, kahjustamata lipolüüsi [13].
5. Tasakaalustage makrotoitainete vahekord: Vastupidavusalade kontekstis ei tohiks valgu tarbimine asendada vajalikku süsivesikute varude taastamist; liigne valgutarbimine (nt 3,3 g/kg/päevas) süsivesikute kättesaadavuse arvelt võib halvendada sooritusvõimet suure intensiivsusega temposõidus [13].