Proteine vegetale vs lactate pentru sinteza proteinelor musculare

Proteinele vegetale și amestecurile din surse vegetale multiple pot stimula sinteza proteinelor musculare (MPS) și pot susține creșterea forței și a masei musculare într-o măsură comparabilă cu proteinele din lactate, precum zerul și laptele, cu condiția ca aportul proteic zilnic total să fie suficient sau ca sursa vegetală să asigure un profil adecvat de aminoacizi esențiali și leucină [4, 10, 14, 16, 21]. Totuși, gram pe gram, sursele vegetale unice nefortificate au adesea un conținut mai scăzut de aminoacizi esențiali (EAA) și leucină comparativ cu proteinele din lactate, ceea ce poate duce la rate acute de MPS mai reduse, cu excepția cazului în care dozele sunt crescute, sursele vegetale complementare sunt combinate sau se adaugă leucină liberă [10, 12, 13, 18].

Profilul de aminoacizi: proteine vegetale vs. lactate

Principalul factor fiziologic care stimulează MPS este disponibilitatea aminoacizilor esențiali, în special a leucinei [5, 14]. Izolatele proteice vegetale individuale prezintă variații pronunțate în compoziția de aminoacizi comparativ cu proteinele de origine animală [12, 13]. În timp ce proteinele din lactate, cum ar fi zerul (43% EAA, 11,0% leucină) și laptele (39% EAA, 9,0% leucină), sunt bogate în toți aminoacizii esențiali, izolatele proteice vegetale precum ovăzul (21% EAA), lupinul (21% EAA) și grâul (22% EAA) au fracții totale de EAA mai reduse în raport cu mușchiul scheletic uman (38% EAA, 7,6% leucină) [13].

Conținutul de leucină variază, de asemenea, considerabil între sursele vegetale: cânepa (5,1%) și lupinul (5,2%) se situează sub cerința OMS/FAO/UNU de 5,9%, în timp ce soia (6,9%), rapița (6,9%), mazărea (7,2%), orezul brun (7,4%), cartoful (8,3%) și porumbul (13,5%) o depășesc [12, 13]. În plus, sursele vegetale au de regulă concentrații mai mici de lizină (1,4% până la 6,0% vs. 5,3% până la 9,0% în proteinele animale) și metionină (0,2% până la 2,5% vs. 2,2% până la 2,8% în proteinele animale) [12, 13]. Procesarea surselor vegetale în concentrate sau izolate elimină factorii antinutriționali și restabilește absorbabilitatea aminoacizilor, însă pot persista deficiențe specifice de aminoacizi individuali [12].

Sinteza acută a proteinelor musculare: surse unice și amestecuri

La evaluarea ratelor acute de sinteză a proteinelor musculare, proteinele de origine animală prezintă un ușor avantaj general la adulți de toate vârstele, deși datele meta-analitice arată că această diferență are o mărime a efectului neglijabilă (ES Vegetal:Animal = 0,004), cu un nivel scăzut de certitudine a dovezilor [2]. O meta-analiză a 12 studii a arătat că diferența generală a răspunsului acut între proteinele vegetale și cele animale s-a situat la percentila 0,35 a variației biologice, doza de leucină per masă fiind principalul factor determinant, mai degrabă decât sursa proteică în sine [14].

În comparațiile directe:

• Surse unice: Proteina din zer induce un răspuns acut de MPS mai mare decât proteina din soia și cazeina micelară în repaus și după efort la bărbații vârstnici [9]. În mod similar, proteina din grâu stimulează MPS într-o măsură mai mică decât zerul, cu excepția cazului în care este fortificată cu leucină adăugată [17].
• Amestecuri vegetale: Combinarea proteinelor vegetale complementare compensează limitările individuale de aminoacizi. De exemplu, izolatul proteic de rapiță este bogat în aminoacizi cu sulf (metionină și cisteină, ≥3 g/100 g), compensând deficitul natural de metionină din proteina de mazăre [10]. La adulții tineri antrenați cu greutăți, ingestia a 32 g dintr-un amestec vegetal (39,5% mazăre, 39,5% orez brun, 21,0% rapiță, asigurând 2,5 g leucină) a stimulat sinteza proteinelor miofibrilare (MyoPS) post-efort în mod identic cu un bolus izonitrogenat de 32 g de zer în intervalele 0–2 h și 2–4 h, în ciuda faptului că zerul a generat concentrații plasmatice de EAA cu ~44% mai mari [4]. De asemenea, un amestec de 30 g de grâu, porumb și mazăre (raport 2:1:1, furnizând ~2,4 g leucină) a egalat răspunsul acut de MPS generat de proteina din lapte [10, 14].

Strategii pentru egalarea anabolismului lactatelor

Cercetările evidențiază trei abordări principale pentru a aduce răspunsul anabolic al proteinelor vegetale la nivelul celui oferit de lactate:

1. Fortificarea cu leucină: La adulții tineri sănătoși care au consumat o doză de 20 g dintr-un amestec de mazăre și rapiță, MPS mixt a fost semnificativ mai scăzut comparativ cu izolatul de zer, cu excepția cazului în care a fost fortificat cu leucină liberă (PBP + Leu), ceea ce a produs un răspuns de MPS echivalent cu zerul (P = 0,052) [10]. La modelele animale senescente, adăugarea a 12% leucină liberă la un amestec de mazăre/soia a restabilit MPS și activarea căii mTOR (fosforilarea 4EBP1) la nivelurile observate în cazul izolatului proteic din zer [18].
2. Combinarea strategică a surselor: Combinarea cerealelor (mai bogate în metionină, mai sărace în lizină) cu leguminoasele (mai bogate în lizină, mai sărace în metionină) sau cruciferele creează un profil de aminoacizi capabil să declanșeze o MPS postprandială completă [4, 10, 14].
3. Creșterea dozei: Deoarece pragul absolut de leucină și EAA dictează declanșarea MPS, consumul unei porții mai mari dintr-o singură proteină vegetală asigură același aport de aminoacizi esențiali. De exemplu, consumul a 26 g de izolat proteic din soia egalează 19 g de izolat proteic din zer prin furnizarea unei cantități echivalente de 2,0 g de leucină [21].

Rezultate pe termen lung privind hipertrofia și forța

Studiile de antrenament pe termen lung indică faptul că aceste strategii fiziologice acute se traduc eficient în adaptări cronice [14, 16, 21]. O meta-analiză a 16 studii clinice randomizate a constatat că sursa de proteine nu afectează masa slabă absolută sau forța musculară per total atunci când aportul proteic zilnic total depășește în general doza zilnică recomandată (DZR) [1]. Totuși, analiza pe subgrupuri a arătat că proteina animală a favorizat procentul de masă slabă și a produs creșteri mici ale masei slabe absolute (diferență medie ponderată: 0,41 kg) și ale procentului de masă slabă (0,50%) la adulții mai tineri (<50 de ani), în timp ce antrenamentul de forță nu a modificat rezultatul comparativ [1].

Când se utilizează formule vegetale specifice sau se asigură un aport zilnic adecvat:

• Un studiu de 12 săptămâni la bărbați tineri neantrenați, care au consumat 45 g/zi fie dintr-un amestec vegetal de mazăre/soia echivalat în leucină, fie din proteină din zer în timpul antrenamentelor de rezistență, a constatat creșteri statistic echivalente ale masei slabe a întregului corp (2,4 kg PLNT vs. 2,5 kg ANML), ale masei slabe apendiculare (1,2 kg vs. 1,8 kg), ale ariei secțiunii transversale a vastului lateral (0,9 cm² vs. 1,3 cm²) și ale forței 1RM la presa pentru picioare (64 kg vs. 63 kg) [16, 17].
• Suplimentarea zilnică echivalată la 2 g de leucină prin 26 g de izolat proteic de soia sau 19 g de izolat proteic din zer pe parcursul a 12 săptămâni de antrenament a dus la câștiguri echivalente de masă corporală slabă (1,54 kg în toate grupurile) și de cuplu al extensorilor/flexorilor piciorului [21].
• Consumul a 25 g de proteină de mazăre de două ori pe zi, timp de 12 săptămâni, a produs creșteri ale grosimii musculare a părții superioare a corpului comparabile cu proteina din zer și semnificativ superioare față de placebo la participanții mai puțin antrenați [7].
• La persoanele vegane care au consumat 1,6 g/kg/zi din surse vegetale complementare alături de antrenamente de forță, masa slabă a picioarelor, aria secțiunii transversale a fibrelor musculare și adaptările de forță au egalat pe deplin dietele omnivore [14].

Considerații legate de vârstă și rezistența anabolică

Vârsta este o variabilă majoră care modulează răspunsul la proteinele vegetale comparativ cu cele din lactate [2, 9, 20]. Masa musculară scheletică scade cu o rată medie de 1–2% pe an după vârsta de 50 de ani, pierderea musculară severă afectând 5%–13% dintre adulții de 60–80 de ani și 11%–50% dintre cei de peste 80 de ani [9]. Adulții vârstnici se confruntă cu rezistență anabolică, necesitând peste 2 g de leucină per masă pentru a stimula MPS în aceeași măsură în care adulții tineri obțin cu 1 g combinat cu exercițiul fizic [20].

Meta-analizele pe subgrupuri indică faptul că proteinele de origine animală prezintă un avantaj stimulator mai pronunțat față de cele vegetale la adulții vârstnici comparativ cu grupurile mai tinere [2]. La femeile vârstnice în repaus, dozele mici de EAA îmbogățite cu leucină (1,5 g LEAA) și proteina din zer stimulează MPS timpuriu (0–2 h), dar sunt necesare doze intacte mai mari (6 g LEAA sau 40 g zer) sau prezența efortului fizic pentru a susține MPS și semnalizarea anabolică (p-p70S6K1) pe parcursul a 4 ore [5]. Suplimentarea zilnică cu 10 g de leucină liberă (5 g de două ori pe zi) în timpul antrenamentelor de forță îmbunătățește semnificativ testele funcționale și forța picioarelor la adulții de peste 70 de ani [20]. Pentru populațiile vârstnice care folosesc proteine vegetale, vizarea unui aport total în intervalul 1,0–1,2 g/kg/zi și fortificarea deliberată a meselor cu leucină sau amestecuri complementare sunt deosebit de critice pentru menținerea masei slabe [9, 20].