Najnowsze badania naukowe na temat białka serwatkowego

Białko serwatkowe przyspiesza spalanie tłuszczu

Białko serwatkowe moduluje działanie kilku hormonów przyczyniających się do utraty wagi. Badania naukowe donoszą, że rezultatem przyjmowania przez sześć miesięcy izolatu białka serwatkowego (60 g dziennie) była znacząco niższa hiperinsulinemia (a zatem mniejsze możliwości magazynowania tłuszczu), niższy poziom kortyzolu (ochrona suchej masy mięśniowej) oraz podniesiony poziom greliny (zwiększone poczucie sytości). W nowym badaniu opublikowanym w Nutrition & Metabolism stwierdzono, że osoby przyjmujące białko serwatkowe jako suplement straciły więcej na wadze niż grupa kontrolna otrzymująca maltodekstrynę i poddana diecie o ograniczonej kaloryczności. Każdemu z badanych zalecono przyjmować jedną porcję suplementu dwadzieścia minut przed śniadaniem, a drugą dwadzieścia minut przed obiadem. Suplement zawierał 10 g białka w postaci czystego białka serwatkowego i peptydów. Zawarte były w nim także minerały oczyszczone z mleka. Grupa kontrolna otrzymywała napój o takiej samej kaloryczności zawierający maltodekstrynę. Po dwunastu tygodniach spadek wagi w grupie przyjmującej białko serwatkowe był wyższy, głównie z powodu utraty tkanki tłuszczowej (badani stracili 6,1% tłuszczu). Znacząco mniejsza była też utrata suchej masy mięśniowej. Białko serwatkowe może być idealnym suplementem podczas diety przed zawodami lub podczas redukowania tkanki tłuszczowej przy zachowaniu suchej masy mięśniowej.

Białko serwatkowe i receptory androgenowe

Fizjologiczne znaczenie receptorów androgenowych dla zwiększania hipertrofii mięśniowej zostało wykazane w czasie badań na zwierzętach, kiedy podczas przeciążenia mięśni podawano środki będące antagonistami receptorów androgenowych, które doprowadziły do zablokowania wzrostu mięśni. Sugeruje to, że ścieżka androgenów ma znaczący wpływ na wywoływaną ćwiczeniami hipertrofię mięśni i podkreśla jak ważne jest zwiększanie ilości receptorów androgenowych w mięśniach poddanych treningowi. Podniesiony po ciężkim treningu siłowym poziom testosteronu jest ważny, jeśli jednak liczba receptorów androgenowych jest niska, to ma on mniejszą wartość anaboliczną niż kiedy liczba receptorów jest stała lub podniesiona. Intensywne ćwiczenia fizyczne mogą wywoływać przejściowy wzrost krążącego testosteronu, który wiąże się ze zwiększeniem liczby receptorów androgenowych w mięśniach szkieletowych. 4 Potwierdzono zdolność tylko jednego suplementu do zwiększania liczby receptorów androgenowych w odpowiedzi na trening siłowy – jest to l-winian l-karnityny.
W badaniu opublikowanym poprzednio w Medicine & Science in Sports and Exercise stwierdzono, że stosowanie l-winianu l-karnityny (porcje po 500 mg – dwie kapsułki przy śniadaniu, dwie przy obiedzie. Całkowita dawka wynosiła 2 g dziennie przez 21 dni badania) spowodowało znaczący wzrost spoczynkowego stężenia androgenów w porównaniu z grupą placebo.  Nowe, fascynujące badanie opublikowano niedawno w Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. Zgodnie z jego wynikami suplementacja białkiem serwatkowym przed i po treningu ma tendencję do powodowania niewielkich wzrostów regulacji receptorów androgenowych w porównaniu z grupą kontrolną. Mimo, że efekt nie był duży (wyniki nie osiągnęły znaczenia statystycznego), to jednak nawet niewielki wzrost liczby receptorów androgenowych jest w dłuższej perspektywie korzystny, ponieważ testosteron ma więcej miejsc, do których może się przyłączyć. Badanie to jest zbliżone do poprzedniego, w którym mężczyznom podawano po ćwiczeniach fizycznych posiłek, co powodowało wzrost liczby receptorów androgenowych.

Przełom badawczy

W badaniu wzięli udział starsi mężczyźni – od 57 do 72 lat. Nie jest to wiek typowy dla kulturystyki, niemniej jednak wyniki są interesujące. Badani trenowali przez pięć miesięcy, dwa razy w tygodniu. Przypisano ich w przypadkowy sposób bądź do grupy przyjmującej 15 g izolatu białka serwatkowego, bądź do grupy placebo. Mężczyźni przyjmowali białko serwatkowe zarówno przed, jak i po treningu. Ciężki trening siłowy obejmował między innymi wyciskania nogami na maszynie – pięć serii po dziesięć powtórzeń z maksymalnym obciążeniem z dwuminutową przerwą pomiędzy seriami. Ciężary dopasowano w czasie sesji treningowej tak, by każdy z badanych był w stanie wykonać dziesięć powtórzeń w serii. Jeśli obciążenie było zbyt duże, to podczas ostatnich powtórzeń w serii zapewniano asystę. Przed i po ćwiczeniach wykonywano biopsję mięśni nóg. W grupie przyjmującej 15 g izolatu białka serwatkowego przed i po treningu stwierdzono niewielki trend w kierunku wzrostu liczby receptorów androgenowych, jednak efekt ten nie był duży.
Pytanie, nad którym się zastanawiałem brzmi następująco: „Jeśli stwierdzono niewielki trend w kierunku wzrostu liczby receptorów androgenowych u starszych mężczyzn przyjmujących białko serwatkowe, to jak sytuacja miałaby się z młodymi kulturystami wykonującymi ćwiczenia o wysokiej intensywności?”. Młodsi mężczyźni mają raczej więcej receptorów androgenowych niż starsi, co może powodować inne reakcje. Co więcej, u starszych mężczyzn odpowiedź receptorów androgenowych po ćwiczeniach siłowych jest osłabiona w porównaniu z młodszymi mężczyznami. Inna kwestia jest taka, że badani ćwiczyli dwa razy w tygodniu i wykonywali tylko pięć serii wyciskania nogami, co stanowi niewielką objętość w porównaniu z typowym treningiem kulturystycznym nóg. Czy częstsze treningi połączone z przyjmowaniem białka serwatkowego mogłyby zapewnić lepszy efekt długoterminowy? Opierając się na poprzednim badaniu można stwierdzić, że im częściej mięsień jest trenowany, tym większy jest wzrost liczby androgenów.
Dla przykładu, badani odbywali trzy sesje treningu siłowego dolnej części ciała w odstępach 48-godzinnych. Wykonywali trzy serie po 8–10 powtórzeń odpowiednio: przysiadów, wyciskania nogami i wyprostów nóg z obciążeniem równym 75–80% obciążenia maksymalnego na jedno powtórzenie (1 RM). Biopsje mięśniowe wykonywano tuż przed pierwszą sesją treningową i 48 godzin po każdej z trzech sesji, natomiast próbki krwi pobierano tuż przed, tuż po i 30 minut po każdym treningu. Gdy badanie zbliżało się do końca, naukowcy stwierdzili, że poziom mRNA receptorów androgenowych i białka wzrósł odpowiednio o 40% po pierwszej, 100% po drugiej i 202% po trzeciej sesji treningowej i był znacząco powiązany ze wzrostem poziomu testosteronu w osoczu podczas ćwiczeń.  Badanie to sugeruje, że większa częstotliwość treningów zwiększa liczbę receptorów androgenowych. Inny problem stanowi kwestia, że u starszych mężczyzn odpowiedź czynników wzrostu (MGF, miostatyny) jest osłabiona w porównaniu z młodszymi mężczyznami. Nawet jeśli u starszych mężczyzn zauważony efekt nie był duży, to jednak niewielki wzrost liczby receptorów androgenowych może zamienić się w dłuższej perspektywie w całkiem pokaźny.
Testosteron w niskich dawkach oraz hormon wzrostu zwiększają liczbę receptorów androgenowych
Testosteron sam z siebie zwiększa liczbę receptorów androgenowych, jednak połączenie go z ćwiczeniami siłowymi zapewnia większy efekt niż dałby każdy z tych elementów osobno. Dla przykładu, stwierdzono, że wraz z procesem starzenia wzrost liczby receptorów androgenowych wywoływany jest ćwiczeniami fizycznymi, a także podawaniem dekanianu nandrolonu. Największy jednak efekt ma połączenie jednego i drugiego. Problem z używaniem testosteronu jest taki, że nagłe zwiększenie jego ilości powoduje spadek poniżej linii bazowej – naukowcy pracują zatem nad sposobem zapewnienia stabilnego poziomu tego hormonu.
W Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism naukowcy stwierdzili, że połączenie hormonu wzrostu i 5 mg testosteronu w postaci naklejanego na skórę plastra powoduje wzrost przekroju mięśnia uda, ale także ilości receptorów androgenowych. Połączenie hormonu wzrostu i plastra zapewniło lepsze efekty niż każdy z tych elementów osobno. Dawka testosteronu była fizjologiczna, a nie ponadfizjologiczna – oznacza to, że nawet niewielki wzrost poziomu testosteronu może powodować zwiększenie ilości receptorów androgenowych i powiększanie suchej masy mięśniowej.

Białko serwatkowe zwiększa ilość białek wiążących miostatynę

Ta sama grupa badawcza, która zajmowała się receptorami androgenowymi u mężczyzn, zbadała także białka wiążące miostatynę FLRG. Wykazały one zdolność do blokowania aktywności miostatyny w sposób zależny od stężenia. Krążą one w ludzkiej krwi i działają w mięśniach szkieletowych. Zwiększenie ilości FLRG obniża poziom miostatyny; myszy z nadmierną ilością FLRG cechowały się zwiększoną masą mięśniową i niższym poziomem miostatyny w sposób zależny od dawki. Co ciekawe, u starszych mężczyzn spożywających białko serwatkowe przed i po treningu zauważono zwiększony poziom FLRG, podczas gdy w grupie kontrolnej czynnik ten pozostawał bez zmian. Sugeruje to, że białko serwatkowe może hamować poziom miostatyny poprzez podnoszenie poziomu FLGR, należy jednak wykonać więcej badań naukowych.
Efektem działania białka serwatkowego jest rozdzielanie składników odżywczych (utrata tkanki tłuszczowej zwiększa się, podczas gdy sucha masa mięśniowa zostaje zachowana).
Nagły wzrost poziomu testosteronu związany był z większą koncentracją receptorów androgenowych po ćwiczeniach.
Białko serwatkowe być może zwiększa ilość receptorów androgenowych po ćwiczeniach fizycznych.
Białko serwatkowe powodowało zwiększenie ilości białek wiążących miostatynę.

Bibliografia:
1.Inoue K., Yamasaki S., Fushiki T., Okada Y., Sugimoto E., Androgen receptor antagonist suppresses Exercise-induced hypertrophy of skeletal muscle. Eur J Appl Pysiol Occup Pysiol, 69(1): 88-91 (1994).
2. Kraemer W.J., Spiering B.A., Volek J.S., Ratamess N.A., Sharman M.J., Rubin M.R., French D.N., Silvestre R., Hatfield D.L. Van Heest J.L., Vingren J.L., Judelson D.A., Deschenes M.R., Maresh C.M., Androgenic Responses to Resistance Exercise: Effects of Feeding and l-carnitine. Med Sci Sports Exerc, Jul:38(7): 1288-1296 (2006).
3.Bamman M.M., Shipp J.R., Jiang J., Gower B.A., Hunter G.R., Goodman A., McLafferty C.L. Jr., Urban R.J., Mechanical load increases muscle IGF-1 and androgen receptor mRNA concentrations in human. Am J Physiol Endocrinol Metab, Mar; 280(3): E383-90 (2001).
4.Tchaikovsky V.S., Astratenkova J.V., Basharina O.B., The effect of exercises on the content and reception of the steroid hormones in rat skeletal muscles. J Steroid Biochem, Jan; 24(1): 251-3 (1986).
5.Lee W.J., McClung J., Hand G.A., Carson J.A., Overload-induced androgen receptor expression in the aged rat hindlimb receiving nandrolone decanoate. J Appl Physiol, Mar; 94(3): 1153-61 (2003).
6.Giannoulis M.G., Jackson N., Shojaee-Moradie F., Nair K.S., Sonksen P.H., Martin F., Umpleby A.M., The Effects of Growth Hormone and/or Testosterone on Whole Body Protein Kinetics and Skeletal Muscle Gene Expression in Healthy Elderly Men: A Randomized Controlled Trial. J Clin Endocrinol Metab, , May 13 (2008).
7.Frestedt J.L., Zenk J.L., Kuskowski M.A., Ward L.S., Basian E.D., A whey-protein supplement increases fat loss and spares lean muscle in obese subjects: a randomized human clinical study. Nutr Metab, (Lond). Mar 27: 5-8 (2008).
8.Hulmi J.J., Kovanen V., Lisko I., Selänne H., Mero A.A., The effects of whey protein on myostatin and cell cycle-related gene expression responses to a single heavy resistance exercise bout in trained older men. Eur J Appl Physiol, Jan; 102(2) :205-13 (2008).
9.Willoughby D.S., Taylor L., Effects of sequential bouts of resistance exercise on androgen receptor expression. Med Sci Sports Exerc, Sep; 36(9): 1499-506 (2004).