Kiek baltymų vieno valgio metu reikia raumenų augimui?

Norint optimizuoti su maistu gaunamų baltymų kiekį skeleto raumenų hipertrofijai ir atsistatymui palaikyti, būtina suderinti bendrą paros normą su atskirų valgymų laiku, dozėmis bei aminorūgščių sudėtimi. Nors bendras paros baltymų kiekis išlieka pagrindiniu ilgalaikio liesosios masės prieaugio veiksniu jėgos treniruočių metu [12], vieno valgymo slenksčiai ir pasiskirstymo modeliai lemia ūminę raumenų baltymų sintezės (MPS) stimuliaciją [4, 13].

Baltymų dozavimas vienam valgymui ir leucino slenkstis

Po valgio vykstanti miofibrilinių baltymų sintezės stimuliacija labai priklauso nuo kritinės nepakeičiamųjų aminorūgščių (EAA), ypač leucino, koncentracijos ląstelės viduje pasiekimo [1, 8]. Leucinas veikia kaip anabolinis trigeris, aktyvuojantis rapamicino taikinio žinduolių ląstelėse 1 komplekso (mTORC1) signalinį kelią ir maždaug tris kartus stipriau nei kitos EAA didinantis tolesnių reguliacinių substratų, tokių kaip p70S6K1 ir 4E-BP1, fosforilinimą [7, 8].

Sveikiems jauniems suaugusiesiems MPS dozės ir atsako kreivė po treniruotės pasiekia plynaukštę suvartojus maždaug 0,24–0,25 g aukštos kokybės baltymų vienam kūno masės kilogramui per vieną valgymą – tai atitinka maždaug 20 g natyvių aukštos kokybės baltymų [4, 22]. Maždaug 2–3 g leucino suvartojimas EAA gausioje porcijoje yra pakankamas, kad jauniems asmenims būtų maksimaliai sužadinta MPS po treniruotės [1, 15].

Vis dėlto šį dozės ir atsako ryšį modifikuoja amžius bei aktyvi raumenų masė [1, 4]. Vyresnio amžiaus suaugusiesiems (>60 metų) pasireiškia anabolinis atsparumas, pasižymintis susilpnėjusiu atsaku į submaximalią hiperaminoacidemiją [1, 15]. Dėl to vyresnio amžiaus asmenų dozės ir atsako kreivė pasislenka į dešinę [1]. Vyresnio amžiaus vyrams po valgio vykstančiai MPS stimuliacijai ir mTORC1 aktyvacijai reikalingos didesnės nei 0,40 g/kg baltymų dozės vienam valgymui arba porcijos, kuriose yra bent 2,8 g leucino (paprastai tam reikia ~30–40 g natyvių baltymų) [11, 15]. Sisteminių apžvalgų duomenimis, suvartota leucino dozė glaudžiai koreliuoja su po treniruotės vykstančios MPS mastu vyresnio amžiaus suaugusiesiems (0–2 val. po suvartojimo: r² = 0,64, p = 0,02; >2 val.: r² = 0,18, p = 0,01), tuo tarpu jauniems suaugusiesiems, kurių sintezės mechanizmai lengvai įsotinami esant žemesniems absoliutiems slenksčiams, ši koreliacija nepastebima [1].

Baltymų kokybė ir maisto matricos ypatumai

Baltymų kiekis vienam valgymui, reikalingas MPS sužadinti, taip pat priklauso nuo aminorūgščių sudėties ir matricos virškinamumo [4, 6]. Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) nustatytas leucino poreikio slenkstis maistiniuose baltymuose yra 5,9 % [6]. Gyvūninės kilmės baltymai paprastai viršija šį reikalavimą (pvz., kazeinas – 8,0 %, kiaušinis – 7,0 %, išrūgos – 11,0 %) ir pasiekia virškinamų nepakeičiamųjų aminorūgščių rodiklį (DIAAS) ≥ 1,00 [4, 6].

Priešingai, neperdirbtuose augaliniuose šaltiniuose leucino kiekis labai skiriasi (nuo 5,1 % kanapėse ir 7,2 % žirniuose iki 13,5 % kukurūzų baltymuose), be to, juose paprastai yra mažiau bendro EAA kiekio, ypač trūksta lizino (1,4–6,0 % palyginti su 5,3–9,0 % gyvūniniuose baltymuose) ir metionino (0,2–2,5 % palyginti su 2,2–2,8 % gyvūniniuose baltymuose) [6]. Be to, nepažeistose augalinėse matricose esantys antinutritiniai veiksniai gali slopinti virškinimo kinetiką ir po valgio atsirandančią aminoacidemiją [6]. Nors vienkartinės 20–25 g neperdirbtų augalinių maisto produktų dozės gali sukelti submaximalią MPS, palyginti su ekvivalentiškais gyvūniniais baltymais, perdirbant augalinius šaltinius į baltymų koncentratus ar izoliatus atstatoma aminorūgščių absorbcijos kinetika ir pasiekiamos DIAAS vertės, artimesnės gyvūninės kilmės etalonams [4, 6]. Kitas sprendimas – didesnės absoliučios augalinių baltymų mišinių dozės gali kompensuoti mažesnes atskirų EAA frakcijas, kad būtų pasiektas leucino trigerio slenkstis [6].

Ūminės dozavimo ribos ir užsitęsęs anabolinis atsakas

Istoriškai pastebėjimas, kad MPS pasiekia plynaukštę ties maždaug 20–40 g baltymų riba, lėmė prielaidą, jog aminorūgščių perteklius iš didesnių vienkartinių porcijų neišvengiamai nukreipiamas į viso kūno aminorūgščių oksidaciją ir nesuteikia papildomos anabolinės naudos [1, 14]. Klasikinis Areta ir kolegų tyrimas parodė, kad per 12 valandų atsistatymo laikotarpį po treniruotės 80 g išrūgų baltymų, padalintų į keturias 20 g porcijas (kas 3 valandas), stimuliavo miofibrilinių baltymų sintezę efektyviau nei aštuonios 10 g porcijos (kurios nepasiekė slenksčio) arba dvi 40 g porcijos [13, 14]. Be to, duomenys rodė, kad ląstelių signalizacija pereina į refrakterinę „raumenų sotumo“ (angl. muscle full) būseną per 3 valandas po vartojimo, nepaisant padidėjusios aminorūgščių koncentracijos plazmoje [8, 14].

Naujesni tyrimai iš naujo įvertino griežtos viršutinės baltymų panaudojimo ribos vienam valgymui koncepciją [16, 19]. 2023 m. Trommelen ir kolegų atliktame tyrime, kuriame buvo naudojamos keturgubų izotopinių žymeklių infuzijos, didelės 100 g pieno baltymų porcijos suvartojimas po viso kūno jėgos treniruotės sukėlė gerokai didesnį ir ilgesnį anabolinį atsaką (>12 valandų), palyginti su 25 g porcija [16, 17, 19]. 100 g dozė lėmė nuolatinį maistinių aminorūgščių patekimą į kraujotaką, kartu nuo dozės priklausomai didindama viso kūno grynąjį balansą, mišrių raumenų, miofibrilių, raumenų jungiamojo audinio ir plazmos baltymų sintezės greitį [17, 19]. Itin svarbu tai, kad didelė baltymų porcija nesukėlė neproporcingo viso kūno aminorūgščių oksidacijos šuolio ir nepakeitė raumenų baltymų skilimo bei autofagijos rodiklių [16, 19]. Šios išvados rodo, kad nors 20–40 g įsotina momentinį pikinį MPS greitį trumpais (0–4 val.) laikotarpiais po valgio, didesnės vienkartinės baltymų dozės užtikrina ilgalaikę hiperaminoacidemiją, kuri prailgina anabolinio lango trukmę per ilgesnį atsistatymo laiką [16, 19].

Paros pasiskirstymas: tolygus ar asimetriškas modelis

Praktinis vieno valgymo dozavimo taikymas yra susijęs su tuo, kaip baltymai paskirstomi per visą dieną. Tradicinėje vakarietiškoje mityboje baltymų vartojimas stipriai pasislenka į vakaro valgį, todėl per pusryčius ir dienos užkandžius dažnai nepavyksta pasiekti ~0,24–0,40 g/kg vieno valgymo slenksčio, reikalingo MPS aktyvavimui [22].

Tyrimai, nagrinėjantys klinikinį ir morfologinį baltymų paskirstymo poveikį, atskleidžia skirtingus rezultatus priklausomai nuo konteksto:

• Treniruotiems jauniems suaugusiesiems jėgos treniruočių metu: 12 savaičių trukmės atsitiktinių imčių tyrime, kuriame tolygus paros pasiskirstymas (0,33 g/kg pusryčiams, 0,46 g/kg pietums, 0,48 g/kg vakarienei; iš viso 1,30 g/kg per dieną) buvo lyginamas su į vakarienę nukreiptu pasiskirstymu (0,12 g/kg pusryčiams, 0,45 g/kg pietums, 0,83 g/kg vakarienei), tolygus paskirstymas buvo linkęs labiau padidinti liesosios minkštųjų audinių masės prieaugį (2,5 ± 0,3 kg palyginti su 1,8 ± 0,3 kg, p = 0,06, Coheno d = 0,795) [22]. Tolygus baltymų paskirstymas užtikrino, kad vieno valgymo slenkstis (≥0,24 g/kg) būtų pasiektas kiekvieno valgio metu, o ne praleistas rytinėmis valandomis [22].
• Esant energijos deficitui: Valgymų dažnumas ir pasiskirstymas gali turėti didesnę reikšmę ribojant kalorijų kiekį. Sportininkų, ribojančių svorį, grupėje izokalorinės dietos suvartojimas per šešis valgymus, o ne per du, padėjo geriau išsaugoti liesąją kūno masę [14].
• Sarkopeniškiems ir vyresnio amžiaus asmenims: Tyrimai, vertinantys ūminius pasiskirstymo modelius tarp vyresnio amžiaus suaugusiųjų, davė prieštaringų rezultatų [9, 11]. Atsitiktinių imčių kontroliuojamame tyrime su 24 vyresnio amžiaus suaugusiaisiais (65–80 metų) 3 dienas taikytas tolygus baltymų paskirstymas, palyginti su asimetrišku paskirstymu, neparodė jokių reikšmingų skirtumų 24 valandų raumenų baltymų frakcinės sintezės greičiui (FSR: 2,16 ± 0,13 %/dieną palyginti su 2,23 ± 0,09 %/dieną, p = 0,647) [11]. Sisteminės apžvalgos rodo, kad kai įprastinis bendras suvartojamų baltymų kiekis yra vidutinis (0,8–1,3 g/kg per dieną), bent vienas valgis, viršijantis anabolinio atsparumo slenkstį, gali padėti palaikyti raumenų masę, o tolygus paskirstymas labiausiai naudingas tada, kai padeda asmenims, suvartojantiems mažai baltymų (<0,8 g/kg per dieną), padidinti bendrą paros kiekį [9].
• Bendro suvartojimo ribos: 49 atsitiktinių imčių kontroliuojamų jėgos treniruočių tyrimų metaanalizė nustatė, kad bendras paros baltymų kiekis, viršijantis 1.62 g/kg per dieną, nesuteikia papildomo neriebalinės masės prieaugio bendrose populiacijose [12]. Pasiekus šį paros tikslą, santykinė pasiskirstymo geometrijos reikšmė tampa antrinė, nors kelių slenkstį viršijančių valgymų siekimas išlieka patikima strategija anabolinei signalizacijai optimizuoti [12, 13].

Ilgalaikis poveikis: ūminis FSR ir ilgalaikė hipertrofija

Nors ūminis frakcinės sintezės greičio padidėjimas rodo mechanistinį signalinio kelio aktyvavimą, ūminio FSR padidėjimas ne visada tiesiogiai virsta liesosios masės prieaugiu per kelias savaites [3, 7]. Vyresnio amžiaus grupėse izoliuotas leucino vartojimas padidina ūminį FSR po valgio (apibendrintas standartizuotas vidutinis skirtumas 1,08, p < 0,001) [3, 7], tačiau metaanalizės duomenys nerodo statistiškai reikšmingo bendros liesosios kūno masės (SMD 0,18, p = 0,318) ar kojų liesosios masės (SMD 0,006, p = 0,756) pagerėjimo, kai bendras paros baltymų kiekis jau yra pakankamas (~1,0 g/kg per dieną) [3, 7]. Ilgalaikiam skeleto raumenų persitvarkymui reikalingas nuoseklus jėgos treniruočių stimulus kartu su pilnaverčiu aminorūgščių kompleksu, o ne pavieniai vienos aminorūgšties šuoliai [7, 12].

Praktinės rekomendacijos sportininkams

1. Siekite vieno valgymo slenksčių: Jauni sportininkai turėtų siekti mažiausiai 0,25 g/kg aukštos kokybės, leucino turtingų baltymų per vieną valgymą (~20–30 g) [4, 13]. Vyresnio amžiaus ir veteranų („masters“) sportininkai turėtų taikyti į ≥0,40 g/kg per vieną valgymą (~35–45 g), kad įveiktų su amžiumi susijusį anabolinį atsparumą [11, 15].
2. Optimizuokite leucino kiekį ir šaltinius: Užtikrinkite, kad kiekvienas valgymas suteiktų bent 2,0–3,0 g leucino (jauniems) arba ≥2,8–4,0 g (vyresniems suaugusiesiems) [1, 7, 15]. Vartodami neperdirbtus augalinius baltymus, padidinkite porcijos dydį arba derinkite papildančius šaltinius / izoliatus, kad kompensuotumėte prastesnį EAA profilį ir lėtesnę matricos kinetiką [6].
3. Paskirstykite per 3–5 valgymo langus: Reguliariai besitreniruojantiems sportininkams paros normos paskirstymas į 3–5 valgymus kas 3–5 valandas padeda pakartotinai stimuliuoti miofibrilinę MPS, išvengiant per ankstyvo refrakterinio periodo [13, 14, 22].
4. Nebijokite didesnių porcijų: Vienu kartu suvartoti didesnę nei 40 g (iki 100 g) baltymų porciją po treniruotės nėra „iššvaistymas“; tai užtikrina ilgalaikę hiperaminoacidemiją ir užsitęsusią viso kūno grynojo baltymų balanso bei audinių sintezės stimuliaciją atsistatymo laikotarpiais, trunkančiais ilgiau nei 12 valandų [16, 17, 19].