การกินโปรตีนช่วงลีน: ความถี่และการกระจายมื้อสำคัญแค่ไหน?

เมื่อต้องลดน้ำหนักโดยการจำกัดพลังงาน (Caloric deficit) ปริมาณโปรตีนรวมที่ได้รับต่อวันร่วมกับการฝึกแบบมีแรงต้าน (เวทเทรนนิ่ง) คือปัจจัยหลักในการรักษามวลกล้ามเนื้อ ในขณะที่รูปแบบการกระจายการกินโปรตีนในแต่ละมื้อมีบทบาทรองลงมา [1, 4, 13] การศึกษาทางเมแทบอลิซึมระยะสั้นชี้ว่า การบริโภคโปรตีนในปริมาณที่เหมาะสมทุกๆ 3 ถึง 4 ชั่วโมง จะช่วยเพิ่มอัตราการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ (Muscle Protein Synthesis หรือ MPS) ชั่วขณะได้สูงสุด [4, 6] อย่างไรก็ตาม การทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุมระยะยาวในช่วงจำกัดพลังงานพบว่า เมื่อปริมาณโปรตีนรวมต่อวันเท่ากัน การกระจายโปรตีนอย่างสม่ำเสมอในทุกมื้อไม่ได้ช่วยรักษามวลกล้ามเนื้อได้ดีไปกว่ารูปแบบการกินที่เน้นโปรตีนหนักเฉพาะบางมื้อ [4]

การสังเคราะห์โปรตีนระยะสั้น vs. การรักษามวลกล้ามเนื้อในระยะยาว

ในการทดลองระยะสั้นในห้องปฏิบัติการ การกระจายมื้อโปรตีนมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่ออัตราการหมุนเวียนโปรตีนของกล้ามเนื้อ การบริโภคโปรตีนจะกระตุ้นให้อัตรา MPS พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ก่อนจะแตะระดับสูงสุดและลดลงสู่ระดับปกติภายในเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง [6] งานวิจัยที่ประเมินจลนศาสตร์ระยะสั้นพบว่า การแบ่งโปรตีนต่อวันออกเป็นหลายมื้อเท่าๆ กัน ช่วยเพิ่มอัตรา MPS ในช่วง 13 ถึง 24 ชั่วโมงได้ 19% ถึง 25% เมื่อเทียบกับการกินโปรตีนส่วนใหญ่หนักในมื้อเย็นเพียงมื้อเดียว [4] นอกจากนี้ การทดลองความถี่ในการกินอาหารหลังออกกำลังกายยังระบุว่า การกินโปรตีนก้อนย่อยทุก 3 ชั่วโมงให้อัตรา MPS ตลอด 12 ชั่วโมงที่เหนือกว่าการกินแบบกระจายถี่ทุก 1.5 ชั่วโมง หรือการกินมื้อใหญ่ห่างกัน 6 ชั่วโมง [6]

แม้ว่าจะมีความแตกต่างในการหมุนเวียนโปรตีนระยะสั้น แต่การศึกษาระยะยาวในสภาวะที่จำกัดพลังงานกลับแสดงให้เห็นว่า การกระจายมื้ออาหารไม่ได้เป็นตัวกำหนดการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบร่างกาย [4] ในการทดลองแบบสุ่มระยะเวลา 16 สัปดาห์ ในกลุ่มผู้ใหญ่น้ำหนักเกิน 41 คนที่ฝึกเวทเทรนนิ่ง 3 วันต่อสัปดาห์ โดยตัดพลังงานออก 750 กิโลแคลอรี/วัน และได้รับโปรตีน 90 กรัมต่อวัน (1.0 กรัม/กก./วัน) พบว่ากลุ่มที่กระจายโปรตีนเท่ากันทุกมื้อ (30 กรัมที่มื้อเช้า, 30 กรัมที่มื้อกลางวัน, 30 กรัมที่มื้อเย็น) ได้ผลลัพธ์ไม่ต่างจากกลุ่มที่กินแบบไม่เท่ากัน (10 กรัมที่มื้อเช้า, 20 กรัมที่มื้อกลางวัน, 60 กรัมที่มื้อเย็น) [4] ทั้งสองกลุ่มสูญเสียมวลกล้ามเนื้อรวม (-1.0 กก.), มวลกล้ามเนื้อระยางค์ (-0.7 กก.), มวลไขมันรวม (-6.9 กก.) ในปริมาณเท่ากัน และรักษาระดับพื้นที่หน้าตัดกล้ามเนื้อต้นขาไว้ได้เท่ากัน [4]

เมื่อปริมาณโปรตีนต่อวันอยู่ในระดับปานกลางหรือต่ำ (0.8 ถึง 1.3 กรัม/กก./วัน) การกินอาหารอย่างน้อยหนึ่งมื้อที่มีโปรตีนถึงเกณฑ์ขั้นต่ำในการกระตุ้น MPS ดูเหมือนจะเพียงพอต่อสุขภาพกล้ามเนื้อโดยรวม ทำให้ยากที่จะแยกผลของการกระจายมื้อออกจากปริมาณโปรตีนรวมต่อวัน [2] ในความเป็นจริง หากโปรตีนรวมต่อวันต่ำมาก (<0.80 กรัม/กก./วัน) การกระจายโปรตีนออกเป็นหลายมื้อเท่าๆ กันอาจทำให้โปรตีนในทุกมื้อเจือจางจนต่ำกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำที่จำเป็นต่อการกระตุ้น MPS [2]

ปริมาณโปรตีนต่อมื้อและเกณฑ์ขั้นต่ำในการสร้างกล้ามเนื้อ

สำหรับผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดี อัตรา MPS หลังมื้ออาหารจะขึ้นไปแตะจุดสูงสุดเมื่อได้รับโปรตีนเดี่ยวๆ ประมาณ 0.24 ถึง 0.31 กรัม/กก. ของน้ำหนักตัวต่อมื้อ (หรือโปรตีนคุณภาพสูงประมาณ 20 กรัม) [6, 16, 21] หากบริโภคเกินกว่านี้ อัตราการสังเคราะห์เส้นใยกล้ามเนื้อ (Myofibrillar MPS) หลังออกกำลังกายจะให้ผลตอบแทนที่ลดลงตามลำดับ และกรดอะมิโนส่วนเกินจะถูกนำไปเผาผลาญผ่านกระบวนการออกซิเดชันของลิวซีนและเปลี่ยนเป็นยูเรีย แทนที่จะถูกนำไปเสริมสร้างกล้ามเนื้อ [16, 21] การเพิ่มปริมาณโปรตีนที่ย่อยเร็วจาก 20 กรัมเป็นสองเท่าเป็น 40 กรัม มักจะช่วยเพิ่มการสังเคราะห์ได้อีกเพียงเล็กน้อยประมาณ 10% ถึง 20% เท่านั้น [18]

อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องขีดจำกัดการสร้างกล้ามเนื้อต่อมื้ออาจเปลี่ยนแปลงไปตามสิ่งเร้าจากการฝึกซ้อมและอัตราการย่อยของโปรตีน [19] ภายหลังการฝึกเวทเทรนนิ่งแบบทั่วร่างกายที่ใช้กล้ามเนื้อหลายมัด การกินเวย์โปรตีน 40 กรัมสามารถกระตุ้นอัตราการสังเคราะห์เส้นใยกล้ามเนื้อได้สูงกว่าการกิน 20 กรัมประมาณ 20% ในกลุ่มชายหนุ่มที่ผ่านการฝึกฝนมาแล้ว [19] นอกจากนี้ อัตราการย่อยยังแตกต่างกันอย่างมากตามโครงสร้างของอาหาร: เวย์โปรตีนที่ดูดซึมเร็วจะถูกย่อยในอัตราประมาณ 10 กรัมต่อชั่วโมง ในขณะที่โปรตีนจากอาหารธรรมชาติ เช่น ไข่ต้ม จะย่อยในอัตราประมาณ 3 กรัมต่อชั่วโมง (ใช้เวลานานถึง 7 ชั่วโมงในการดูดซึมโปรตีน 20 กรัมจนหมด) ส่งผลให้มีการปล่อยกรดอะมิโนเข้าสู่กระแสเลือดอย่างต่อเนื่องยาวนาน [19] เมื่อต้องเผชิญกับช่วงเวลาที่งดอาหารเป็นเวลานาน เช่น ระหว่างการนอนหลับตอนกลางคืน (≥6 ชั่วโมง) แนะนำให้บริโภคโปรตีนที่ย่อยช้า ≥40 กรัม เพื่อรักษาระดับ MPS ให้คงที่ [18]

สำหรับแนวทางปฏิบัติในแต่ละวันเพื่อให้สอดคล้องกับกลไกเหล่านี้ ข้อมูลหลักฐานสนับสนุนให้ตั้งเป้าหมายโปรตีนที่ 0.40 กรัม/กก./มื้อ กระจายอย่างน้อย 4 มื้อ เพื่อให้ได้โปรตีนรวมพื้นฐานที่ 1.6 กรัม/กก./วัน หรือขยับขึ้นไปถึง 0.55 กรัม/กก./มื้อ ใน 4 มื้อ เพื่อให้ได้เป้าหมายโปรตีนที่สูงขึ้นเป็น 2.2 กรัม/กก./วัน [19]

ภาวะดื้อต่อการสร้างกล้ามเนื้อตามวัยและความต้องการลิวซีน

อายุมีผลอย่างมากต่อเกณฑ์ปริมาณโปรตีนต่อมื้อที่จำเป็นในการกระตุ้น MPS [7, 9, 21] ในขณะที่วัยหนุ่มสาว (~22 ปี) สามารถกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อได้เต็มที่ด้วยลิวซีนประมาณ 2 กรัมต่อมื้อ (~โปรตีน 0.25 กรัม/กก.) แต่วัยผู้ใหญ่ตอนปลายหรือผู้สูงอายุ (~71 ปี) ต้องการลิวซีนถึงประมาณ 3 กรัม (~โปรตีน 0.40 กรัม/กก.) ซึ่งเป็นปริมาณต่อมื้อที่สูงกว่าเดิมถึง 50% ถึง 60% [9] ภาวะตอบสนองต่อการสร้างกล้ามเนื้อที่ลดลงนี้เรียกว่า ภาวะดื้อต่อสิ่งกระตุ้นการสร้างกล้ามเนื้อ (Anabolic resistance) ซึ่งพบได้เช่นกันในภาวะที่กล้ามเนื้อไม่ได้ใช้งาน ภาวะอ้วน และอาการเจ็บป่วยทั่วร่างกาย [21]

แนวทางทางคลินิกสำหรับผู้สูงอายุแนะนำให้บริโภคโปรตีน 25 ถึง 30 กรัม พร้อมลิวซีน 3 กรัม ในแต่ละมื้อหลักทั้ง 3 มื้อต่อวัน เพื่อชะลอภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อย (Sarcopenia) และชดเชยความไวต่อภาวะกรดอะมิโนในเลือดสูงหลังอาหารที่ลดลง [7] การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบชี้ว่า แนวคิดเรื่อง "ตัวกระตุ้นลิวซีน" (Leucine trigger) จะเห็นผลชัดเจนที่สุดในกลุ่มผู้สูงอายุและเมื่อใช้แหล่งโปรตีนสกัด [8] ตัวอย่างเช่น ในผู้หญิงสูงอายุ การบริโภคโปรตีนนม 15 กรัมที่เสริมลิวซีนจนได้ 4.2 กรัม สามารถเพิ่ม MPS ได้สูงกว่าระดับพื้นฐานถึง 53% เมื่อเทียบกับการเพิ่มขึ้นเพียง 13% จากโปรตีนผสมที่มีปริมาณไนโตรเจนเท่ากันแต่มีลิวซีนเพียง 1.3 กรัม [9] เช่นเดียวกัน การเสริมลิวซีน 2.5 กรัมลงในไมเซลล่าเคซีนในผู้ชายสูงอายุ ช่วยเพิ่มอัตรา MPS หลังอาหารได้เกือบสองเท่าเมื่อเทียบกับการกินเคซีนเพียงอย่างเดียว [9]

ปริมาณโปรตีนรวมต่อวันและการฝึกซ้อมในช่วงจำกัดแคลอรี

ในช่วงที่จำกัดแคลอรีเพื่อลดไขมัน การรักษากล้ามเนื้อไว้จะกลายเป็นเรื่องท้าทายในทางสรีรวิทยา [13, 21] อัตราการสลายโปรตีนของกล้ามเนื้อจะสูงขึ้นระหว่างการฟื้นฟูหลังออกกำลังกาย แต่สมดุลโปรตีนสุทธิจะขึ้นอยู่กับความผันผวนของ MPS เป็นหลัก ซึ่งมักจะถูกกดให้ต่ำลงในช่วงที่ร่างกายขาดแคลนพลังงาน [21] การลดน้ำหนักด้วยการคุมอาหารเพียงอย่างเดียวจะสูญเสียมวลกล้ามเนื้อประมาณ 24% ของน้ำหนักรวมที่ลดลง แต่ตัวเลขนี้จะลดลงเหลือ 11% เมื่อควบคุมอาหารควบคู่ไปกับการออกกำลังกาย [13] แม้แต่ในนักกีฬาที่ฝึกเวทเทรนนิ่ง การสูญเสียมวลกล้ามเนื้ออาจสูงถึง ~43% ของน้ำหนักที่ลดลงได้ หากสิ่งเร้าจากการฝึกซ้อมและการสนับสนุนทางโภชนาการไม่เพียงพอ [13]

เพื่อรักษากล้ามเนื้อให้ได้มากที่สุดในช่วงจำกัดพลังงาน นักกีฬามักต้องการโปรตีนต่อวันระหว่าง 1.6 ถึง 2.4 กรัม/กก./วัน และในบางบริบทอาจสูงถึง 2.4 ถึง 2.7 กรัม/กก./วัน [20] ในการทดลอง 4 สัปดาห์กับกลุ่มชายหนุ่มที่จำกัดพลังงานอย่างเข้มงวดถึง 40% ควบคู่ไปกับการฝึกเวทเทรนนิ่งปริมาณมากและสปรินต์แบบหนักสลับเบา (SIT) 6 วันต่อสัปดาห์ ผู้เข้าร่วมที่บริโภคโปรตีน 2.4 กรัม/กก./วัน สามารถเพิ่มมวลกล้ามเนื้อได้ 1.2 กก. พร้อมลดไขมันได้ 4.8 กก. [15] ในทางตรงกันข้าม กลุ่มที่บริโภคโปรตีน 1.2 กรัม/กก./วัน ทำได้เพียงรักษามวลกล้ามเนื้อไว้ (เปลี่ยนแปลง 0.0 กก.) และลดไขมันได้ 3.5 กก. โดยทั้งสองกลุ่มมีความแข็งแรงของกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นในระดับที่ใกล้เคียงกัน [15]

ความตึงตัวทางกลไก (Mechanical tension) ยังคงเป็นสิ่งเร้าที่ทรงพลังที่สุดในการรักษากล้ามเนื้อระหว่างการลดน้ำหนัก [13, 14] การฝึกแบบมีแรงต้านจะช่วยยกระดับ MPS ให้อยู่ในระดับสูงได้นาน 24 ถึง 48 ชั่วโมงหลังการฝึก [14] งานวิเคราะห์เชิงระบบยืนยันว่า โปรแกรมเวทเทรนนิ่งที่มีปริมาณเซตสูง (≥10 เซตต่อกลุ่มกล้ามเนื้อต่อสัปดาห์) และมีการเพิ่มน้ำหนักหรือปริมาณการฝึกอย่างต่อเนื่อง (Progressive overload) สามารถป้องกันการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อระหว่างการจำกัดพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเพศหญิงจะสามารถรักษามวลกล้ามเนื้อไว้ได้ดีกว่าเพศชายเล็กน้อย [13]

คำแนะนำในทางปฏิบัติ

1. ให้ความสำคัญกับโปรตีนรวมต่อวันเป็นอันดับแรก: ตั้งเป้าปริมาณโปรตีนรวมระหว่าง 1.6 ถึง 2.4 กรัม/กก./วัน ในช่วงลดไขมันเพื่อปกป้องมวลกล้ามเนื้อ [1, 15, 20]
2. กินให้ถึงเกณฑ์ขั้นต่ำต่อมื้อ: ตั้งเป้าปริมาณโปรตีนต่อมื้ออย่างน้อย 0.25 ถึง 0.40 กรัม/กก. (หรือโปรตีนคุณภาพสูง 20 ถึง 40 กรัม) เพื่อให้ถึงเกณฑ์ลิวซีนที่จำเป็นในการกระตุ้น MPS [6, 16, 19] ผู้สูงอายุควรเน้นที่ขอบบนของช่วงนี้ (~0.40 กรัม/กก. หรือลิวซีน ~3 กรัมต่อมื้อ) เพื่อเอาชนะภาวะดื้อต่อการสร้างกล้ามเนื้อ [7, 9]
3. กระจายการกินเป็น 3 ถึง 4 มื้อ: การแบ่งโปรตีนออกเป็น 3 ถึง 4 มื้อ ทุกๆ 3 ถึง 4 ชั่วโมง เป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีในการกินโปรตีนให้ครบตามเป้าหมายสูงๆ ต่อวัน และช่วยเพิ่มอัตรา MPS ระยะสั้นได้อย่างเหมาะสม อย่างไรก็ดี ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในการกระจายมื้อจะไม่ส่งผลเสียต่อการรักษากล้ามเนื้อ ตราบใดที่โปรตีนรวมต่อวันและปริมาณการฝึกซ้อมยังคงเดิม [4, 6, 19]
4. รักษาปริมาณการฝึกซ้อมอย่างต่อเนื่อง: ฝึกเวทเทรนนิ่งอย่างเป็นระบบด้วยปริมาณเซตที่เพียงพอ (≥10 เซตต่อกลุ่มกล้ามเนื้อต่อสัปดาห์) เพื่อส่งสัญญาณทางกลไกที่จำเป็นต่อการรักษามวลกล้ามเนื้อในช่วงจำกัดแคลอรี [13, 14]