הצהרת עמדה של האגודה הבינלאומית לתזונת ספורט (ISSN): חלבון ופעילות גופנית 2017 - חלק 3

מקור:  Journal of the International Society of Sports Nutrition  (2017), protein and exercise כתב העת של האגודה הבינלאומית לתזונת ספורט 2017 כל הזכויות שמורות © המחברים 2017 כל הזכויות לתרגום לעברית שמורות © תומר גמינדר, ספורט למחשבה 2017 מאמר זה מופץ תחת תנאי Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), המאפשרים שימוש בלתי מוגבל, הפצה ורפרודוקציה בכל מדיום, בתנאי שאתם נותנים קרדיט מתאים למחבר(ים) המקורי(ים) ולמקור, מספקים קישור לרישיון Creative Commons, ומציינים אם בוצעו שינויים. כתב הוויתור של Commons Public Domain Dedication (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)  חל על הנתונים הזמינים במאמר זה, אלא אם צוין אחרת. ·         תקציר, רקע כללי, התועלות לביצועי פעילות גופנית ·         תזמון החלבון, צריכה מומלצת ·         איכות החלבון, מקורות חלבון,שיטות ההכנה, בטיחות החלבון ·         סיכום ומסקנות ·         מקורות       להצהרת העמדה המלאה בפורמט PDF

איכות החלבון

ישנן 20 חומצות אמינו בסה"כ, המורכבות מ-9 חומצות אמינו חיוניות (EAAs) ו-11 חומצות אמינו שאינן חיוניות (NEAAs). EAAs אינן יכולות להיות מיוצרות בגוף ולכן חייבות להיצרך בתזונה. קיימות מספר שיטות לקביעת איכות החלבון כגון ניקוד כימי  (Chemical Score), יחס יעילות החלבון (Protein Efficiency Ratio), ערך ביולוגי (Biological Value), ציון חומצות אמינו מתוקנן לעיכוליות החלבון (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score - PDCAA), ולאחרונה, טכניקת אינדקטור חמצון חומצות אמינו (Indicator Amino Acid Oxidation – IAAO). בסופו של דבר, איכות חלבון בגוף החי (in vivo) מוגדרת בדרך כלל לפי יעילות החלבון בגירוי MPS וקידום היפרטרופיה שרירים [146]. בסך הכל, המחקרים הראו כי מוצרים המכילים חלבונים שמקורם בבעלי חיים וחלב מכילים את האחוז הגבוה ביותר של EAAs ומביאים לשיפור הגדול ביותר בהיפרטרופיה ובסינתזה של חלבון שריר בעקבות אימון התנגדות בהשוואה לבקרה צמחונית מותאמת לחלבון, אשר בדרך כלל חסרה EAA אחת או יותר [86 , 93, 147].

מספר מחקרים, אך לא כולם, [148] הראו כי EAAs לבדן מגבירות את סינתזת החלבון באותו סדר גודל כמו חלבון מלא עם אותו תוכן EAA [98]. בורשיים ועמיתיו [52] מצא כי 6 גרם של EAAs גירו סינתזת חלבון כפולה מתערובת של 3 גרם NEAAs בשילוב עם 3 גרם של EAAs. יתר על כן, פאדון-ג'ונס ועמיתיהם [96] מצאו כי תוספת של 180 קלוריות המכילה 15 גרם של EAAs עוררה שיעור גבוה יותר של סינתזת חלבונים מארוחה של 850 קלוריות עם אותו תוכן EAA ממקור חלבון מלא. למרות שחשוב, ההשפעה של ארוחה גדולה יותר על השינויים במחזור הדם ועל האספקה בעקבותיה של חומצות האמינו הרלוונטיות לשרירים עשויה לשמש כשיקול חשוב בעת פירוש נתונים אלה. בניגוד לזאת, קאטסנוס ועמיתיו [148] נתנו ל-15 נבדקים זקנים לצרוך 15 גרם חלבון מי גבינה או מנות אינדיווידואליות של חומצות אמינו חיוניות ולא חיוניות הזהות למה שנמצא במינון של 15 גרם חלבון מי גבינה בהזדמנויות שונות. צריכת חלבון מי גבינה הגדילה באופן משמעותי את מאזן הפנילאלאנין, מדד לצבירת חלבון שריר, בעוד שצריכת EAA ו-NEAA לא גררה כל השפעה משמעותית על מאזן הפנילאלנין ברגל. מחקר זה, והתוצאות שדווחו על ידי אחרים [149] הובילו להצעה כי מינון משוער של 10 גרם EAA עשוי לשמש כמינון אופטימלי בכדי לעורר MPS מקסימלי וכי אכילת חלבון מלא בכמויות מתאימות (בניגוד לחומצות אמינו חופשיות) בזקנים עשויה לעורר שיפורים גדולים יותר בצבירת חלבון בשריר הרגל.

על סמך מחקר זה, המדענים ניסו גם לקבוע אילו EAAs אחראים בעיקר על למאזן החלבון. שלוש החומצות האמיניות המסועפות (Branched Chain Amino Acids - BCAA) לאוצין (leucine), איזולאוצין (isoleucine) ו-ואלין (valine) ייחודיות בין ה-EAA בתפקידן במטבוליזם של החלבון [150], התפקיד העצבי [151 - 153] וויסות סוכר ואינסולין בדם [154]. בנוסף, אנזימים האחראים לפירוק של BCAA פועלים באופן מגביל קצב ונמצאים ברמות נמוכות ברקמות של האיברים הפנימיים [155]. לכן, BCAAs שנלקחו בעל פה מופיעים במהירות בדם וחושפים שרירים לריכוזים גבוהים, ובסופו של דבר הופכים לרכיבים מרכזיים ב-MPS של שרירי השלד [156]. יתר על כן, וילסון ועמיתיו הוכיחו לאחרונה, במודל של חיות, שצריכת לאוצין (לבד או עם פחמימות) בין הארוחות (מינימום 135 דקות לאחר הצריכה) מאריכה את סינתזת החלבון על ידי העלאת מצב האנרגיה של סיבי השריר. מחקרים אנושיים רבים תמכו בטענה כי לאוצין מעודדת סינתזת חלבון [158, 159]. יתר על כן, תגובה זו עשויה להתרחש באופן תלוי מינון, ולהגיע לפלאטו בשני גרם במנוחה [31, 157], ולגדול עד 3.5 גרם כאשר הצריכה מתרחשת לאחר סיום התקף של רכיבה בעצימות בינונית בן 60 דקות [159]. עם זאת, חשוב להבין כי משך הסינתזה של חלבון לאחר אימוני התנגדות נראה מוגבל על ידי האיתות (ריכוז לאוצין), סטאטוס ה-ATP, כמו גם הזמינות של חמור המצע (כלומר, EAAs נוספים הנמצאים במקורות חלבון מלאים) [160]. לכן, הגדלת ריכוז הלאוצין יכולה להגדיל את העלייה בחלבון השריר, אך מינון גבוה יותר של כל ה-EAAs (בצורה של חומצות אמינו חופשיות או מקורות חלבון מלאים) נראה מתאים יותר לשמירה על שיעורי MPS מוגברים [160].

ידוע כי אימונים משפרים את מאזן חלבון השריר נטו, ובהעדר צריכת חלבון, מאזן זה הופך שלילי יותר. בשילוב עם אכילת חלבון, מאזן חלבון השריר נטו לאחר האימונים הופך להיות חיובי [161]. נורטון וליימן [150] הציעו כי צריכה של לאוצין יכולה להפוך מאזן חלבון שלילי למאזן חיובי בעקבות התקף פעילות אינטנסיבי על ידי הארכת משך תגובת ה-MPS לאכילה. בתמיכה, צריכה של חלבון או קומלקס חומצות אמינו חיוניות המכילה כמות מספקת של לאוצין הוכחה כמעבירה את מאזן החלבון נטו לסטאטוס חיובי לאחר אימון גופני אינטנסיבי [46, 150]. למרות שהוכח שלאוצין מעורר באופן עצמאי סינתזת חלבון, חשוב להכיר בכך שהתיסוף לא צריך לאוצין בלבד. לדוגמה, וילסון ועמיתיו [139] הוכיחו במודל חיות כי צריכת לאוצין לבד הביאה למשך קצר יותר של סינתזת חלבון לעומת ארוחה שלמה. לסיכום, על הספורטאים להתמקד בצריכת תכולת לאוצין מתאימה בכל אחת מארוחותיהם באמצעות בחירת מקורות חלבון באיכות גבוהה [139].

נקודות עיקריות

·         ומקורות חלבון המכילים רמות גבוהות יותר של EAAs נחשבים כמקורות איכותיים יותר לחלבון.

·         הגוף משתמש ב-20 חומצות אמינו כדי לייצר חלבונים, שבע מהם חיוניות (תשע הכרחיות בתנאים מסוימים), ולכן יש לצרוך אותן כדי לתת מענה לצרכים היומיומיים.

·         EAAs נראה אחראי במיוחד להגדלת MPS כאשר מינונים הנעים בין 6 ל 15 בעלי אפקט ממריץ. בנוסף, מינונים של 1 עד 3 גרם לאוצין לארוחה נראים כדרושים בכדי לעורר את מנגנון התרגום לחלבון.

·         ה-BCAA (כלומר, לאוצין, איזולאוצין ו-ואלין) מפגינות יכולות אינדיבידואליות וקולקטיביות לעורר תרגום חלבונים. עם זאת, המידה שבה שינויים אלה מתואמים עם שינויים ב-MPS ממתינה לחקירה מלאה

·         בעוד שמינונים גדולים יותר של לאוצין הוכחו כמגבירים באופן עצמאי את העלייה בסינתזת החלבון, צריכה מאוזנת של ה-EAA מקדמת את העליות הגדולות ביותר.

·         תעדוף האכילה של חלבון עם רמות מספיקות של לאוצין/BCAAs יקדם בצורה הטובה ביותר עלייה ב-MPS.

מקורות חלבון

חלבוני חלב

חלבוני חלב עברו מחקר מקיף הקשור לתפקיד הפוטנציאלי שלהם בהגדלת ההסתגלויות לפעילות גופנית [86, 93]. לדוגמה, צריכת חלב לאחר פעילות גופנית הוכחה כמאיצה את ההתאוששות מפעילות גופנית מזיקה [162], מילוי מהיר יותר של מאגרי הגליקוגן [163], שיפור מצב ההידרציה [162, 164] ושיפור מאזן החלבון לטובת סינתזה [86, 93], ובסופו של דבר להגדלת הכוח העצבי-שרירי וההיפרטרופיה של שרירי השלד [93]. יתר על כן, חלבוני החלב מכילים את הציון הגבוה ביותר במדד PDCAAS, ובאופן כללי מכילים את הצפיפות הגדולה ביותר של לאוצין [156]. חלב ניתן לחלוקה לשתי מחלקות חלבון, קזאין (casein) וחלבון מי גבינה (whey).

השוואה של איכות חלבון מי גבינה וקזאין מגלה כי שני חלבונים אלה מכילים באופן שגרתי את תוכן הלאוצין הגבוהה ביותר מכל מקורות החלבון האחרים עם 11% ו-9.3%, בהתאמה. בעוד ששניהם בעלי איכות גבוהה, השניים נבדלים בקצב שבו הם מתעכלים, כמו גם בהשפעה שיש להם על המטבוליזם של החלבון [165 - 167]. חלבון מי גבינה מסיס במים, מתערבב בקלות, ומתעכל במהירות [168]. לעומת זאת, קזאין אינו מסיס במים, מתגבש במעיים ומתעכל לאט יותר מחלבון מי גבינה [168]. לקזאין יש גם מאפיינים ייחןדיים כגון פפטידים אופיואידים, אשר למעשה מאטים את תנועתיות המעי [168]. המחקר המקורי שחקר את השפעת קצב העיכול בוצע על ידי בוירי, דנגין ועמיתיהם [165 - 167]. חוקרים אלה נתנו מנה של 30 גרם חלבון מי גבינה ןמנה של 43 גרם חלבון קזאין לנבדקים בהזדמנויות שונות, ומדדו את רמות חומצות האמינו במשך מספר שעות לאחר הצריכה. הם דיווחו כי חלבון מי הגבינה הראה היפראמינואסידמיה חזקה לאחר 100 דקות מהצריכה. עם זאת, אחרי 300 דקות, ריכוז חומצות האמינו חזר לרמת הבסיס. לעומת זאת, הקזאין הביא לעלייה איטית בריכוז חומצות האמינו, אשר נותרו גבוהות מעל רמת הבסיס לאחר 300 דקות. לאורך תקופת המחקר, קזאין הפיק מאזן גבוה יותר של לאוצין בגוף מאשר מצב חלבון מי גבינה, מה שהוביל את החוקרים להציע כי היפראמינוסידמיה מתמשכת מתונה יעילה יותר בהעלאת האנאבוליות של הגוף כולו בהשוואה להיפראמינוסידמיה גבוהה וקצרה.

בזמן שמחקר זה נראה כתומך ביעילות של חלבונים המתעכלים לאט יותר, עבודה שלאחר מכן הטילה ספק בתקפותו לספורטאים. הביקורת הגדולה הראשונה הייתה של בוייר ועמיתיו אשר חקרו את מאזן החלבון של כלי הגוף (לא-שרירים ושרירים) ולא רק MPS מיופיברילארי (של שרירי השלד). זה חשוב בהנתן שמחזור החלבון של שרירי השלד מתרחש בקצב הרבה יותר איטי מאשר מחזור החלבון של הפלסמה וחלבוני המעיים; כתוצאה מכך, הוצע כי MPS תורם בין 25 ל-50% מכלל סינתזת החלבון בגוף כולו [169]. ממצאים אלה מצביעים על כך ששינויים במחזור החלבון של כלל הגוף עשויים לשקף בצורה גרועה את רמת המטבוליזם של חלבון שרירי השלד אשר עשוי להתרחש. טרומלן ועמיתיו [121] בחנו 24 גברים צעירים אשר צרכו 30 גרם של חלבון קזאין עם או בלי פרץ יחיד של אימונים התנגדות, והגיעו למסקנה כי שיעורי ה-MPS עלו, אך שיעורי סינתזת חלבון של כלל הגוף לא הושפעו.

יותר לאחרונה, טאנג ועמיתיו [86] חקרו את ההשפעות של מתן 22 גרם של איסולט הידרוליזד חלבון מי גבינה וקזאין מיסראלי (hydrolyzed whey Isolate ו-micellar casein) (10 גרם של EAAs) במנוחה ולאחר התקף אחד של אימוני התנגדות אצל גברים צעירים. חישובי השטח שתחת העקומות הראו עלייה של 200% בריכוז הלאוצין בדם בעקבות צריכת חלבון מי גבינה לעומת צריכה של קזאין. יתר על כן, חוקרים אלה דיווחו כי צריכת חלבון מי גבינה סיפקה גירוי גדול יותר ל-MPS הן במנוחה והן לאחר פעילות בהשוואה קזאין. טיפטון ועמיתיו [79] השתמשו בתכנון מחקר חריף שכלל התקף אחד של אימוני התנגדות של פלג הגוף התחתון של הגוף ומנות בנות 20 גרם של קזאין או חלבון מי גבינה לאחר סיום האימון. בהשוואה לקבוצת הביקורת, הן חלבון מי גבינה והן קזאין הגדילו באופן משמעותי את מאזן הלאוצין, אך לא נמצאו הבדלים בין שני מקורות החלבון עבור שימוש בחומצות האמינו ומאזן חלבון השריר. מחקרים נוספים הראו גם כי 10 שבועות של תיסוף חלבון מי גבינה בקרב מפתחי גוף מאומנים הביא לעלייה גדולה יותר במסה הרזה (0.5 לעומת 0.8 ק"ג) ובכוח לעומת קזאין [170]. ממצאים אלה מצביעים על כך שחלבון מי הגבינה המהיר יותר עשוי להיות מועיל יותר להסתגלויות של שרירי השלד מאשר קזאין המתעכל לאט יותר.

השפעת חלבוני החלב על חידוש מלאי גליקוגן והנזקים לשרירי השלד

מאגרי הגליקוגן בשריר הם מרכיב קריטי הן בפעילות גופנית ממושכת והן בפעילות בעצימות גבוהה. בשרירי השלד, פעילות סינתזת הגליקוגן נחשבת לאחד מגורמי הרגולציה החשובים. מחקר הוכיח כי תוספת של חלבון בצורת איסולט חלבון חלב וחלבון מי גבינה (0.4 גרם לק"ג) לתרכיז פחמימות מתון (0.8 גרם לק"ג), אבל לא מרוכז (1.2 גרם לק"ג)המכיל תערובת דקסטרוז- מלטודקסטרין מקדמת עלייה בקצב חידוש מאגרי הגליקוגן בשרירים לאחר אימון קשה [47]. יתר על כן, תוספת של חלבון מאפשרת תיקון והתאוששות של השרירים שהופעלו [12]. השפעות אלו נחשבות קשורות לתגובת אינסולין גדולה יותר בעקבות האימונים. באופן מפתיע, הוכח גם שחלבון מי גבינה מגביר את סינתזת הגליקוגן בכבד ובשרירי השלד יותר מאשר בקאזין באופן בלתי תלוי באינסולין, שדומה שנובע מיכולתו להגביר פעילות סינתזה של גליקוגן [171]. לכן, תוספת של חלבון חלב לארוחה שלאחר האימון עשויה לשפר את ההתאוששות, את מאזן החלבון ואת המילוי מחדש של מאגרי הגליקוגן.

התועלות הבריאותיות של חלבון מבוסס חלב

בעוד שספורטאים נוטים לראות בחלבון מי גבינה חלבון אידיאלי לתיקון שרירי השלד והתפקוד שלהם, לחלבון מי גבינה יש גם מספר תועלות בריאותיות. בפרט, חלבון מי גבינה מכיל מגוון של פפטידים פעילים ביולוגית אשר רצף חומצות האמינו שלהם נותן להם אפקטי איתות ספציפיים כאשר הם משוחררים במעיים. לא רק שחלבון מי גבינה עשיר ב-β-Lactoglobulin ו-α-lactalbumin (75% מכלל חלבון מי הגבינה מבקר), אלא הוא עשיר גם EAAs (כ-50% לפי משקל). יתר על כן, נראה חלבון מי גבינה משחק תפקיד בחיזוק תגובות מערכת הלימפה והמערכת החיסונית [106]. בנוסף, α-lactalbumin מכיל כמות מכובדת של טריפטופן אשר מגביר את הביצועים הקוגניטיביים תחת לחץ [172], משפרת את איכות השינה [172, 173], ועשויה גם להאיץ ריפוי פצעים [172], תכונות אשר יכולות להיות חיוניות להחלמה מאירועי קרבות וספורט מגע. בנוסף, לקטופרין (lactoferrin) אשר נמצא גם בחלבון חלב וחלבון מי גבינה, הוכח כבעל מאפיינים אנטי-בקטריאלים, אנטי-ויראלים ונוגדי חמצון [174]. יתר על כן, יש ראיות מסויימות כי חלבון מי גבינה יכול לקשור ברזל ולכן להגביר את ספיגת ושימור הברזל [175].

חלבוני ביצה

חלבון נחשב לעתים קרובות כחלבון האידיאלי מאחר שפרופיל חומצות האמינו שלו שימש כסטנדרט להשוואת חלבונים תזונתיים אחרים [168]. בשל יכולת העיכול המעולה שלהן ותוכן חומצות האמינו, הביצים הן מקור מצוין לחלבון לספורטאים. בעוד שצריכת ביצים זכתה לביקורת בשל תכולת הכולסטרול שלהן, גוף גדל של ראיות ממחיש את היעדר הקשר בין צריכת ביצים למחלות לב כליליות, מה שהופך את המוצרים המבוססים על ביצים למושכים יותר [176]. ביצה גדולה אחת מכילה 75 קק"ל ו-6 גרם חלבון, אבל רק 1.5 גרם של שומן רווי, בעוד שחלבון (לבן) אחד של ביצה גדולה מכיל 16 קק"ל עם 3.5 גרם של חלבון ונטול שומן. חסר מחקר העושה שימוש בביצים כמקור חלבון לביצועים ספורטיביים והרכב גוף, אולי בגלל הזדמנויות מימון פחותות ביחס למימון מוצרי חלב. חלבון ביצה עשוי להיות חשוב במיוחד לספורטאים, מאחר ומקור חלבון זה הוכח כמגדיל באופן משמעותי את סינתזת החלבון בשרירי השלד ובפלזמה לאחר אימוני התנגדות במינונים של 20 ו-40 גרם. נמצא ששיעורי החמצון של לאוצין עלו בעקבות המינון של 40 גרם, דבר המצביע על כך שכמות זו עולה על המינון האופטימלי [31]. בנוסף להיותו מקור יעיל וחסכוני לחלבון איכותי עשיר בלאוצין (0.5 גרם של לאוצין למנה), ביצים זוהו גם כמזון פונקציונאלי [177]. מזונות פונקציונליים מוגדרים כמזונות אשר, על ידי נוכחות של רכיבים פעילים פיזיולוגית, מספקים תועלת בריאותית מעבר לתזונה הבסיסית [178]. על פי האקדמיה לתזונה ודיאטטיקה, מזון פונקציונלי צריך להיצרך כחלק מתזונה מגוונת על בסיס קבוע, ברמות יעילות [179]. לכן, חיוני כי הספורטאים יבחרו מזונות העונים על דרישות חלבון וגם מועילים לבריאות ומונעים פגיעה בתפקוד המערכת החיסונית לאחר אימון אינטנסיבי. חומרים מזינים חשובים המסופקים על ידי ביצים כוללים ריבופלאווין (riboflavin) (15% מהכמות המומלצת היומית (RDA)), סלניום (selenium) (17% מ-RDA) וויטמין K (31% מ-RDA) [177]. ביצים עשירות גם בכולין (choline), חומר מזין אשר עשוי להיות בעל השפעות חיוביות על התפקוד הקוגניטיבי [180]. יתר על כן, ביצים מספקות מקור מצוין לקרטנואידים נוגדי החמצון לוטאין (lutein) וזאקסנטין (zeaxanthin) [181]. כמו כן, ניתן להכין ביצים עם מרבית הארוחות, בין אם לארוחת בוקר, צהריים או ערב. מאפיינים חיוביים אלה מגבירים את ההסתברות שספורטאים ידבקו בתזונה עשירה בחלבון ביצים.

בשר בקר ומקורות בשריים אחרים לחלבון

חלבונים מבשר הם מרכיב עיקרי בתזונה האמריקנית, ובהתאם לחלק, מכילים כמויות משתנות של שומן וכולסטרול. חלבונים מבשר מוקרים כמקורות עשירים ב-EAAs [182]. בשר בקר הוא מקור נפוץ לחלבון תזונתי ונחשב לבעל ערך ביולוגי גבוה מכיוון שהוא מכיל את המאזן המלא של EAAs בחלוקה דומה לזו שנמצאת בשרירי השלד האנושיים [182]. מנת הגשה של 113.4 גרם בשר בקר רזה מספקת 10 גרם של EAAs (3.5 גרם של לאוצין) ו-30 גרם של חומצות אמינו בסה"כ. יתר על כן, מנה זו של 30 גרם חלבון בקר הוכחה כמעוררת סינתזת חלבון הן בנבדקים צעירים והן בזקנים [182]. בנוסף לתוכן העשיר של חומצות אמינו, בשר בקר וחלבוני בשר אחרים יכולים לשמש כמקור חשוב למיקרונוטריאנטים כגון ברזל, סלניום, ויטמינים A, B12 וחומצה פולית. על פי רוב, מינרלים ומיקרונוטריאנטים חשובים אלה לא ניתנים להשגה בקלות דרך חלבונים ממקור צמחים ו/או הזמינות הביולוגית של מיקרונוטריאנטים אלו מן הצומח מוגבלת. זהו שיקול חשוב במיוחד עבור נשים הרות ומניקות. בסופו של דבר, כחלק חיוני מתזונה מעורבת, בשר מסייע להבטיח חלוקה מתאימה של מיקרונוטריאנטים חיוניים וחומצות אמינו לגוף.

המחקרים הראו הבדלים משמעותיים במסת שרירי השלד והרכב הגוף בין גברים זקנים מאומני התנגדות על תזונה הכוללת בשר או על תזונה צמחונית חלקית (lactoovovegetarian) [147]. במהלך תקופה של 12 שבועות, צפיפות הגוף הכוללת, המסה ללא שומן ומסת השריר הכוללת (כפי שנמדדה על ידי הפרשת קריאטינין בשתן) עלתה בקבוצת התזונה הבשרית, אך ירדה בקבוצת התזונה הצמחונית החלקית. תוצאות אלו מצביעות על כך שלא רק שדיאטות המבוססות על בשר מגבירות את כמות המסה ללא שומן, אלא גם עשויות להגדיל באופן משמעותי את מסת השרירים, ובכך תומכות בתועלת הרבות של דיאטות המבוססות על בשר. דיאטה עתירה בחלבון בשר אצל זקנים עשויה לספק משאב חשוב בהפחתת הסיכון לסרקופניה.

תוצאות חיוביות נצפו גם בקרב ספורטאי עילית אשר צרכו חלבונים מבוססי בשר, בניגוד לתזונה צמחונית [183]. לדוגמה, קרניטין (carnitine) הוא מולקולה המובילה חומצות שומן ארוכות שרשרת למיטוכונדריה לחמצון ונמצאת בכמויות גבוהות בבשר. בעוד שחסרות ראיות לתמוך בהשערה של גידול בחמצון השומן עם זמינות קרניטין מוגברת, קרניטין נקשר לחיסכון של גליקוגן בשרירים, וירידה בנזק לשריר כתוצאה מפעילות גופנית [184]. אין ספק שיש צורך במחקרים נוספים כדי לתמוך בטענות אלה. קריאטין (Creatine) הוא תרכובת הקיימת באופן טבעי ונמצאת בעיקר בשרירים. הריכוז של קריאטין בעוף ובשר בקר לא מבושלים הוא כ-30 mmol  לק"ג (4 - 5 גרם לק"ג), כלומר, מנה אחת של בשר מכילה כ-0.4 גרם של קריאטין [185]. לצמחונים יש כמות נמוכה יותר של קריאטין בגוף מאשר לאוכלי כל, דבר המראה כי אכילת בשר סדירה משפיעה באופן משמעותי על רמות הקריאטין בגוף [186]. יתר על כן, מחקרים על תוספי קריאטין עם צמחונים מצביעים על כך שרמות ספיגת קריאטין מוגברות קיימות אצל אנשים הנוקטים בצורות שונות של צמחונות [187]. שארפ וחוקרים [188] פרסמו את המחקר הידוע היחיד אשר השווה צורות שונות של תוספי חלבון מן החי (אבקות) על ההסתגלות לאימוני התנגדות, כגון עליות בכוח ושיפורים בהרכב הגוף. ארבעים ואחד גברים ונשים ביצעו תוכנית אימונים סטנדרטית במשך שמונה שבועות וצרכו מנה יומית של 46 גרם של חלבון עוף שעבר הידרוליזה, איסולט חלבון בשר, או חלבון מי גבינה בהשוואה לקבוצת ביקורת. כל הקבוצות חוו עליות דומות בכוח הגוף העליון והתחתון, אך כל הקבוצות עם תוספי החלבון דיווחו על עליה משמעותית במסה הרזה והפחתה במסת השומן.

דיאטות מבוססות בשר נמצאו כבעלות יתרונות בריאותיים נוספים. חלק מהמחקרים מצאו כי בשר, כמקור חלבון, קשור לרמות גבוהות יותר של IGF-1 [189], אשר בתורו ניקשר לעלייה במינרליזציה של העצם ופחות שברים [190].

חלבונים מבשר כנגד צמחים, האם אחד טוב יותר מהאחר?

נושא נפוץ לדיון בתזונה ובאפידמיולוגיה הוא האם דיאטות צמחוניות הן בחירה בריאה יותר מאשר דיאטות כוללניות. הבדל אחד הוא העובדה כי דיאטות צמחוניות לעיתים קרובות מכילות פחות חלבון בהשוואה לדיאטות אוכלי כל [147]. עם זאת, בעזרת תוספים ובחירות תזונתיות זהירות, ניתן לקבל חלבונים מלאים בדיאטה צמחונית. בדרך כלל על ידי צריכת מוצרים באיכות גבוהה המבוססים על בעלי חיים (בשר, חלב, ביצים, גבינה) אדם ישיג צמיחה אופטימלית לעומת צריכה של חלבונים רק מן הצומח [147]. מחקרים הראו כי סויה נחשב לחלבון מלא באיכות נמוכה יותר. הרטמן ועמיתיו [93] נתנו לנחקרים לצרוך תערובת של סוכרוז עם 30 גרם חלבון חלב או חלבון סויה במהלך 12 שבועות של אימוני התנגדות. הם גילו כי המשתתפים שצרכו את חלבון החלב הגדילו את המסה הרזה והפחיתו את כמות השומן יותר מאשר קבוצות הביקורת והסויה. יתר על כן, קבוצת הסויה לא הייתה שונה באופן משמעותי מקבוצת הביקורת. באופן דומה, מחקר שנערך על ידי טאנג ועמיתיו [86] השווה באופן ישיר את היכולות של איסולט חלבון מי גבינה שעבר הידרליזה, איסולט סויה וקזאין מיסלרי לעורר שיעורי MPS הן במנוחה והן בתגובה להתקף אימון התנגדות יחיד של פלג הגוף התחתון. מחברים אלה דיווחו כי היכולת של סויה לעורר MPS הייתה גדולה יותר מאשר של קזאין, אבל פחות מחלבון מי גבינה, במנוחה ובתגובה לגירוי אימוני התנגדות חריף. בעוד שחלבון סויה נחשב חלבון מלא, הוא מכיל כמויות נמוכות יותר של BCAAs מאשר חלב בקר [168]. בנוסף, מחקר מצא כי פיטואסטרוגנים (phytoestrogens) בסויה מדכאים את הביטוי של mTOR בשרירי השלד באמצעות ההפעלה של AMPK [191]. לכן, לא רק שסויה מכיל כמויות נמוכות של EAAs ולאוצין, אלא חלבון סויה עשוי גם להיות אחראי לעיכוב גורמי גדילה וסינתזת חלבון דרך הרגולציה השלילית של mTOR. כאשר בוחנים את שפע המקורות הצמחיים לחלבון, רוב המחקר הוקדש לסויה. ראיות מוגבלות באמצעות חלבון חיטה אצל גברים זקנים הראו כי חלבון חיטה מגרה רמות נמוכות יותר של MPS בהשוואה למינון זהה (35 גרם) של חלבון קזאין, אך כאשר מינון זה גדל כמעט פי שניים (60 גרם) מקור חלבון זה היה מסוגל להגדיל באופן משמעותי את שיעורי סינתזת החלבון המיופיבריאלי [192]. חלבון אורז הוא חלבון בעל ספידה בינונית עד איטית, אשר עולה בקנה אחד עם מקורות חלבון אחרים שאינם בשר/חלב, עם זאת, לאוצין מחלבון אורז מראה קינטיקת ספיגה ייחודית, ומגיע לשיא מהר יותר מלאוצין מחלבון מי גבינה [193]. כפי שצוין קודם לכן, מחקר שנערך על ידי ג'וי ועמיתיו [89], שבו השתתפו הנחקרים בתוכנית אימוני התנגדות במשך 8 שבועות תוך נטילת מינון זהה, גבוה, של חלבון אורז או חלבון מי גבינה, הוכיח כי חלבון האורז מגרה עלייה דומה בהסתגלויות הרכב הגוף בדומה לחלבון מי גבינה.

תערובות חלבון

רוב המדע הזמין בחן את היעילות של צריכת מקורות חלבון בודדים, אך ממשיכות להצטבר ראיות הטוענות כי שילוב של מקורות חלבון עשוי לתת יתרונות נוספים [194]. לדוגמה, מחקר אימוני התנגדות של 10 שבועות על ידי קרקסיק ועמיתיו [22] הראה כי שילוב של חלבון מי גבינה (40 גרם) וקזאין (8 גרם) הניב את הגידול הגדול ביותר במסה ללא שומן (שנקבע על ידי DEXA) בהשוואה לשילוב של 40 גרם חלבון מי גבינה, 5 גרם של גלוטמין, ו-3 גרם של BCAAs, או פלצבו המורכב מ-48 גרם של פחמימה מלטודקסטרין. מאוחר יותר, קרקסיק ועמיתיו [95] הוכיחו כי שילובים שונים של חלבון מי גבינה, קזאין וקולוסטרום עם וללא קריאטין יכולים גם הם להניב שיפורים חיוביים בכוח ובהרכב הגוף על פני 12 שבועות משטר אימוני התנגדות ותוספים. בדומה, הרטמן וחוקרים [93] נתנו ל-56 צעירים בריאים להתאמן במשך 12 שבועות, תוך נטילת מינון איזוקלורי או איזו-חנקני (isonitrogenous) של חלב נטול שומן (תערובת של חלבון מי גבינה וקזאין), חלבון סויה או פלצבו פחמימות והגיעו למסקנה כי חלב ללא שומן מעורר את העליות הגדולות ביותר בשטח החתך של סיבי שריר מסוג I ו-II, כמו גם במסה ללא שומן; עם זאת, תוצאות הכוח לא הושפעו. יתר על כן, וילקינסון ועמיתיו [94] הראו כי צריכה של חלב נטול שומן (לעומת סויה או פחמימות) הובילה לשטח גדול יותר מתחת לעקומה במאזן החלבון, וכי השיעור היחסי של סינתזת חלבון שריר היה הגדול ביותר לאחר צריכת החלב. בשנת 2013, ריידי ועמיתיו [195] הראו כי תערובת של חלבון מי גבינה וסויה על פני חלון מדידה של ארבע שעות הגדילה באופן דומה את שיעורי ה-MPS במהלך התקופה המוקדמת (0 - 2 שעות) לעומת חלבון מי גבינה, אבל רק תערובת החלבון הייתה מסוגל לעורר MPS גדול משמעותית במהלך החלק המאוחר יותר (2 - 4 שעות) של חלון המדידה. עם זאת, כאשר כל תקופת המדידה של ארבע שעות נלקחה לחישוב, לא נמצא הבדל בשיעורי ה-MPS. פרסום עוקב אחר מאותו ניסוי קליני דיווח גם כי צריכה של תערובת החלבון גרמה למאזן חיובי וארוך של חומצות אמינו בהשוואה לחלבון מי גבינה בלבד, בעוד ששיעורי סינטזת החלבון המיופיברילארי שלאחר הפעילות היו דומים בין שני התנאים [196]. ריידי ועמיתיו [197] דיווחו כי ב-68 צעירים בריאים שהשתתפו בתוכנית אימוני התנגדות במשך 12 שבועות, היו עליות במסת הגוף הרזה עם חלבון מי גבינה או תערובת של חלבון מי גבינה וחלבון סויה בהשוואה לפלצבו מלטודקסטרין. לא נמצאו הבדלים בין חלבון מי גבינה לבין תערובת סויה וחלבון מי גבינה.

​​קריטריונים להשוואת מקורות חלבון

קיימים קריטריונים תקפים בכדי להשוות מקורות חלבון ולספק שיטה אובייקטיבית כיצד לשלב אותם בתזונה. כאמור, אמצעים נפוצים להערכת איכות החלבון כוללים ערך ביולוגי, יחס יעילות חלבון, PDCAAS ו-IAAO. התוצאה המתקבלת מכל אחת מהטכניקות שונה עם יתרונות וחסרונות ספציפיים. עבור כמעט כל האוכלוסיות, השיטה האידיאלית צריכה להקשר ליכולת של החלבון להשפיע באופן חיובי על מאזן החלבון בטווח הקצר, ועל העליות והירידות במסה הרזה ומסת השומן, בהתאמה, לאורך זמן. בנוסף, יש לשקול גם את יכולתו של החלבון לשפר את תפקוד המערכת החיסונית ולקדם סביבה נוגדת חמצון. בשלב זה, דנו בחלבון מחלב, ביצים, בשר, וחלבונים מן הצומח. קיימים שני משתנים קריטיים אשר קובעים את השפעת החלבון על הצטברות החלבון הכוללת ועל מחזור החלבון: א) תוכן הלאוצין של החלבון ו- ב) הקצב בו מתעכל החלבון. באופן כללי, סוגי החלבון עם תוכן הלאוצין הגדול ביותר כוללים חלב (9 - 11%), ביצה (8.6%), בשר (8%), ואילו מקורות דלי לאוצין כוללים חלבונים מן הצומח. מקורות חלבון המתעכלים מהר כוללים חלבון מי גבינה וחלבון ביצה, סויה, וחלקי בשר רזים מאוד (> 95% רזה). בניגוד לכך, קזאין וחלקי בשר שמנים (<80% רזה) משמשים כמקורות של חלבון המתעכל לאט. כפי שצוין קודם לכן, מחקר ראשוני מאת בוירי ודנגים הדגיש את ההשפעה של קצב העיכול של חלבון על מאזן החלבון נטו בעזרת שני חלבוני החלב: חלבון מי גבינה וקזאין [165 - 167]. מחקרי המשך לאחר מכן השתמשו בהנחה זו כנקודת התייחסות לשיעורי העיכול של מקורות חלבון אחרים.

לפי הקריטריונים של תוכן הלאוצין, נורטון ווילסון ועמיתיהם [198, 199] השתמשו במודלים של בעלי חיים כדי להשוות את פוטנציאל להפעיל חלבוני תחל (Initiation factors) ו-MPS של ארבעה מקורות חלבון שונים: חיטה (בתוספת לאוצין), סויה, ביצה חלבון מי חלב (whey) (המכילים 6.8, 8.0, 8.8 ו-11%, בהתאמה) באמצעות דיאטה המורכבת משלוש ארוחות ביום. צריכת המאקרונוטרינטים הייתה 16/54/30% לחלבון, פחמימות ושומן, בהתאמה. חיטה וסויה לא עוררו MPS מעל הרמות בצום, ואילו חלבוני ביצה ומי גבינה הגדילו משמעותית את שיעורי ה-MPS, כאשר ה-MPS מחלבון מי גבינה היה גבוה יותר מאשר מחלבון ביצה. תגובות ה-MPS היו קשורות קשר הדוק לשינויים בלאוצין בפלזמה וזרחון של מולקולות חלבוני האיתות 4E–BP1 ו-S6 K. חשוב יותר, לאחר 2 ו-11 שבועות של צריכה, הוכח כי תוכן הלאוצין של הארוחות הגדיל את מסת השרירים, והיה בקורלציה הפוכה לשומן הגוף.

טאנג ועמיתיו [86] השוו את ההשפעה של מקורות חלבון עשיר בלאוצין/ מהיר עיכול (הידרליזד של איסולט חלבון מי גבינה), דל לאוצין/ בינוני לעיכול (איסולט סויה), ועתיר לאוצין /איטי לעיכול (קזאין מיסראלי) על MPS במנוחה ובפעילות גופנית. החוקרים הראו כי ה-MPS במנוחה היה גבוה יותר לאחר צריכה של חלבונים המתעכלים מהר לעומת חלבונים המתעכלים לאט (חלבון מי גבינה וסויה > קזאין). באופן ספציפי, ה-MPS לאחר צריכת חלבון מי גבינה היה גבוה בכ-93% ו-18% יותר מקזאין או סויה, בהתאמה. דפוס דומה של תוצאות נצפה לאחר אימוני התנגדות (חלבון מי גבינה > סויה > קזאין) כאשר סינתזת החלבון לאחר צריכת חלבון מי גבינה הייתה גדולה בכ-122% ו-31% יותר מאשר מקזאין וסויה, בהתאמה. MPS היה גם גבוה יותר לאחר צריכת סויה במנוחה (64%) ולאחר פעילות ההתנגדות (69%) בהשוואה לקזאין. ממצאים אלה מובילים אותנו למסקנה כי ספורטאים צריכים לחפש מקורות חלבון אשר גם מהירים לעיכול וגם עשירים בלאוצין בכדי לעורר שיעורי MPS מקסימליים במנוחה ובעקבות אימון. יתר על כן, בהתחשב במאפיינים הנוספים השונים שחלבונים באיכות גבוהה מספקים, עשוי להיות יתרון בצריכה של שילוב מקורות חלבון באיכות גבוהה יותר (חלב, ביצים ומוצרי בשר).

נקודות עיקריות

·         לספורטאים קיים מגוון של מקורות חלבון, ולכל אחד יש יתרונות וחסרונות משלו

·         מקורות חלבון מוערכים בדרך כלל על סמך תוכן חומצות האמינו, במיוחד חומצות האמינו החיוניות (EAAs), שהם מספקים. מעבר לתכולת חומצות אמינו, תוכן השומן, הקלוריות והמיקרונוטריאמטים, והנוכחות של פפטידים ביו-אקטיביים שונים תורמים גם הם לאיכות החלבון

·         תכולת הלאוצין וקצב העיכול הוכחו גם במחקרים מדעיים רבים כממלאים תפקיד חשוב ביכולת של הספורטאי להתאמן, להתחרות ולהתאושש

·         תערובות של מקורות חלבון עשויות לספק שילוב חיובי של חומרים מזינים מרכזיים כגון לאוצין, חומצות אמינו חיוניות (EAAs), פפטידים ביואקטיביים, ונוגדי חמצון, אך יש צורך במחקר נוסף כדי לקבוע את הרכב האידיאלי שלהן.

שיטות ההכנה של חלבונים שונים

הצפיפות של חומר מזין (Nutrient density) מוגדרת ככמות של חומר מזין מסוים (פחמימות, חלבון, שומן, וכו') ליחידת אנרגיה במזון נתון. במקרים רבים, שיטת הכנה המתועשת של מזון יכולה להשפיע על צפיפות החומרים המזינים של המזון המתקבל בפועל. אם נשתמש בחלבון כדוגמה, חלב מלא מכיל כ-150 קק"ל למנת הגשה, מתוכן 8 גרם, או 21%, הם מחלבון. חלב רזה לעומת זאת מכיל כ-9 גרם של חלבון במנת הגשה שך 90 קק"ל או 230 מ"ל (כוס), כלומר מכיל כ-40% חלבון. בעת ייצור תוספי חלבון חלב, נדרשים תהליכים ייעודיים כדי להפריד בין מקורות החלבון מקלוריות הלקטוז והשומן שבחלב. לדוגמה, תוספת של חומצה לחלב גורמת לקזאין להתגבש (להתגבן) ולשקוע לתחתית, ואילו חלבון מי הגבינה (whey) נשאר למעלה [200]. חלבונים אלה מסוננים לאחר מכן בכדי לטהר אותם עוד. תרכיז (concentrate) מוגדר בדרך כלל ככל מוצר חלבון אשר מכיל 29 - 80% חלבון מהמשקל היבש. מוצרי תזונת ספורט בדרך כלל משתמשים בתרכיזים שמכילים 70 - 80% חלבון [200]. כאשר מוסיפים שלבי סינון נוספים, טוהר המוצר הסופי עולה, וכאשר מוצר החלבון הסופי מניב יותר מ-90% חלבון, הוא נחשב לאיסולט חלבון (חלבון מבודד) [200].

תהליכי סינון

שיטות הסינון שונות, וישנם יתרונות וחסרונות לכל אחת. שתי השיטות הפופולריות ביותר לסינון של חלבון נתון הן שימוש בחילוף יונים ומיקרו/אולטרה פילטרציה (micro/ultrafiltration). חילוף יונים חושף מקור חלבון נתון, כגון חלבון מי חלב, לחומצה הידרוכלורית ולנתרן הידרוקסידי (סודה קאוסטית), ובכך לייצר מטען חשמלי על החלבונים שניתן להשתמש בו כדי להפריד אותם מהלקטוז והשומן [200]. היתרון של שיטה זו הוא שהיא זולה יחסית ומייצרת את ריכוז החלבון הגבוה ביותר [200]. החיסרון הוא כי סינון חילוף יונים בדרך כלל כרוך בדנטורציה של חלק מהפפטידים היותר ערכיים בעלי תכונות פרו-חיסוניות ואנטי-מסרטנות שניתן למצוא בחלבון מי חלב [200]. סינון בעזרת מיקרופילטר זרימה צולבת (Cross-flow microfiltration), וסינון אולטרה-מיקרופילטר מבוססים על ההנחה כי המשקל המולקולרי של חלבון מי גבינה גדול יותר מזה של לקטוז, ולמשתמש בסננים קרמיים של 1 ו- 0.25 מיקרומטר, בהתאמה, כדי להפריד בין השניים. כתוצאה מכך, חלבון מי גבינה נלכד בממברנה אבל הלקטוז ורכיבים אחרים עוברים. היתרון הוא שתהליכים אלה אינם גורמים לדנוטורציה של חלבונים חיוניים ופפטידים בעלי ערך המצויים במי גבינה, ולכן החלבון עצמו נחשב באיכות גבוהה יותר [200]. החיסרון העיקרי הוא כי תהליך סינון זה בדרך כלל יקר יותר מאשר שיטת חילוף היונים.

חלבונים שעברו הידרוליזה

הידרוליזה היא תהליך בו מולקולה נחלקת לשני חלקים כאשר היא מגיבה עם מים. כאשר צורכים חלבונים שלמים, החלבונים מתעכלים באמצעות סדרה של צעדים המתחילים בהומוגנזציה על ידי לעיסה, לאחריה עיכול חלקי על ידי פפסין בקיבה [201]. לאחר מכן, שילוב של פפטידים, חלבונים, וכמויות זניחות של חומצות אמינו בודדות משתחרר לתוך המעי הדק ומשם הם עוברים הידרוליזה חלקית לאוליגופפטידים באורך של 2 - 8 חומצות אמינו, או הידרוליזה מלאה לחומצות אמינו בודדות [201]. ספיגה של חומצות אמינו בודדות ופפטידים קטנים שונים (di, tri, ו-tetra) לתוך הדם מתרחשת בתוך המעי הדק באמצעות מנגנוני טרנספורטרים נפרדים [201]. לעתים קרובות, מוצרים מכילים חלבונים שנחשפו מראש לאנזימי עיכול ספציפיים הגורמים להידרוליזה של החלבונים ל-di, tri ו-tetrapeptides. מחקרים רבים בחנו את ההשפעות של מידת החלוקה של חלבונים (או דרגת ההידרוליזציה) על ספיגת חומצות האמינו והתגובה ההורמונלית בעקבותיה [202 - 207]. מחקרים מצביעים על כך שחומצות אמינו נספגות מהר יותר כאשר הן נצרכות כדי-פפטידים ו/או טרי-פפטידים בהשוואה לחומצות אמינו חופשיות או חלבונים מלאים [205]. יתר על כן, קצב הספיגה עשוי להוביל לסביבה הורמונלית חיובית יותר לאנאבוליזם [202, 203, 206]. קאלבט ועמיתיו [203] בחנו את מופע של חומצות האמינו ואת תגובת האינסולין בעקבות צריכת תמיסות המכילות אותה כמות של חלבון או פחמימות טהורות. הטיפול כלל גלוקוז טהור, הידרוליזט פפטידים של חלבון מי גבינה, וחלב פרה המכיל חלבוני חלב, לקטוז ושומן. כל אחת מהתמיסות מכילות החנקן הכילה 15 גרם של גלוקוז ו-30 גרם חלבון. התוצאות הצביעו על כך שהידרוליזט הפפטידים יצר עלייה מהירה יותר בחומצות האמינו בפלסמה הוורידית לעומת חלבוני חלב. יתר על כן, הידרוליסט הפפטידים הניב רמות שיא אינסולין בפלסמה שהיו פי שניים ופי ארבע יותר מאלה של תמיסות החלב והגלוקוז, בהתאמה, עם מתאם של 0.8 בין חומצות האמינו בפלזמה לבין תגובת האינסולין להידרוליזט הפפטידים. אחד החסרונות הטבועים במחקר זה הוא שחלב הפרה מכיל 80% קזאין, ולכן, אינו מועמד אידיאלי להשוואה עם הידרוליזט של חלבון מי גבינה.

בהשוואה טובה יותר, מוריפוג'י ועמיתיו [205] חקרו את ההשפעות של 12.5 גרם של הידרוליזט או לא-הידרוליזט של חלבון סויה וחלבון מי גבינה על שינויים ברמות הפלזמה של EAAs, BCAAs, ואינסולין. התוצאות הראו כי ההידרוליזטים של חלבון ייצרו תגובות גדולות יותר מאשר עמיתיהם הלא הידרוליזטים בפלזמה לכל אחד מהמשתנים שנבדקו (הידרוליזט חלבון מי גבינה > חלבון מי גבינה (לא הידרוליזט) > הידרוליזט חלבון סויה > חלבון סויה (לא הידרוליזט). עם זאת, קאלבט ועמיתיו [202] מצאו כי 36 גרם של הידוליזט או לא הידרוליזט חלבון מי גבינה וקזאין הובילו לשום הבדל בחומצת האמינו בפלזמה/BCAA בין קבוצות חלבון מי הגבינה. לעומת זאת, הידרוליזד הקזאין כן גרם לתגובת חומצות אמינו גדולה יותר מאשר קזאין שלא עבר הידרוליזה. לבסוף, שתי הקבוצות ההידרוליזט גרמו להפרשות קיבה גבוהות יותר, כמו גם לעלייה גדולה יותר בפלסמה, בפוליפפטידים של אינסולין התלויים בגלוקוז (208).

בקלי ועמיתיו [207] מצאו כי מינון של 30 גרם של איסולט הידרוליזט חלבון מי גבינה הביאו להתאוששות מהירה יותר של כוח שריר לאחר אימונים אקסצנטריים, לעומת פלסבו של מים בטעמים או איסולט של אותו חלבון מי גבינה שלא עבר הידרוליזה. ואכן, ההשפעה של הידרוליזט זה הייתה כזו שהתאוששות מלאה של כושר ייצור כוח השריר הושגה 6 שעות לאחר לקיחת התוסף, בעוד שהקבוצות של חלבון מי הגבינה הרגיל והפלצבו נותרו מדוכאות 24 שעות לאחר מכן. בהתאם לממצאים אלו, קוק ועמיתיו [209] נתנו ל-17 גברים לא מאומנים להשלים התקף אימון אקסצנטרי מבוסס התנגדות כדי לגרום נזק לשריר ולתת תוסף של פחמימות או איסולט הידרוליזט חלבון מי גבינה. שלושה ושבעה ימים לאחר שסיימו את האימונים עם הפגיעה המזיקה, רמות החוזק המרבי היו גבוהות יותר בקבוצת הידרוליזט חלבון מי הגבינה לעומת תוסף הפחמימות. בנוסף, ריכוזי הדם של הסמנים לנזק שרירים נטו להיות נמוכים יותר כאשר נצרכו ארבע מנות של ~30 גרם של איסולט הידרוליזט חלבון מי גבינה במשך שבועיים לאחר התקף הפעילות המזיק. מעבר להשפעה על התאוששות הכוח לאחר פעילות גופנית מזיקה, הוצעו יתרונות אחרים להדרוליזטים של חלבון. לדוגמה, מוריפוג'י ועמיתיו [210] אשר חקרו על מודל חיות דיווחו כי היכולת של הידרוליזט חלבון מי גבינה להעלות את קצב חידוש רמות הגליקוגן בשריר לאחר אימונים היה גדול יותר בהשוואה לצריכה של BCAA. יתר על כן, לוקווד ועמיתיו [204] חקרו את ההשפעות של צריכת 30 גרם של הידרוליזט חלבון מי גבינה או שתי צורות שונות של איסולט חלבון במהלך פרוטוקול אימוני התנגדות ליניארי בן 8 שבועות. התוצאות הצביעו על כך שהכוח ומסף הגוף הרזה (LBM) גדלו באופן שווה בכל הקבוצות. עם זאת, מסת השומן ירדה רק בקבוצת הידרוליזט חלבון מי הגבינה. בעוד שנדרשת עבודה נוספת כדי לקבוע באופן מלא את ההשפעה הפוטנציאלית של הידרוליזט חלבון על שינויים בכוח והרכב הגוף, מחקר ראשוני זה מעלה כי הידרוליזטים עשויים להיות יעיל עבור הפחתת שומן הגוף. לבסוף, סונדרס ועמיתיו [7] נתנו ל-13 רוכבים מאומנים להשלים נג"ש מדומה של 60 ק"מ כאשר הם צורכים או פחמימות או פחמימות עם הידרוליזט חלבון במרווחים שווים לאורך המרוץ, כמו גם בסוף המרוץ. החוקרים דיווחו כי השתייה של פחמימות והידרוליזט חלבון שיפרה את ביצועי הנג"ש בשלבים המאוחרים של פרוטוקול האימון וצימצמה באופן משמעותי את הכאבים וסמני הנזק לשרירים. שתי סקירות מצוינות בנושא הידרוליזטים של חלבון והשפעתם על הביצועים וההתאוששות פורסמו על ידי ואן לון ועמיתיו [211] וסונדרס [212].

אנזימי עיכול בחלבון

עיכול הוא התהליך הפיזיולוגי של עיבוד ופירוק המזון שאנו אוכלים למרכיבים קטנים יותר המאפשרים למרכיבים תזונתיים מרכזיים להיטמע ברקמות הגוף שלנו. השכיחות של אנזימי עיכול במוצרי תזונת ספורט גדלה בשנים האחרונות עם מוצרים רבים המכילים כעת שילוב של פרוטאזות וליפאזות, עם תוספת של פחמימות בחלבונים צמחיים. פרוטאזות יכולות לבצע הידרוליזה לחלבונים לתצורות פפטידים שונות ופוטנציאלית לחומצות אמינו. נראה כי יכולות אנזימי העיכול והיכולת ליצר אותם יורדות עם הגיל [213], ובכך מגדילות את הקושי של הגוף לפרק ולעכל ארוחות גדולות. אנזימי עיכול יכולים פוטנציאלית לפעול כדי לקדם עיכול אופטימלי על ידי ויסות כלפי מעלה של אנזימים מטבוליים שונים אשר עשויים להיות נחוצים כדי לאפשר פעילויות גופניות יעילות. יתר על כן, הראו כבר כי אנזימי העיכול צמצמים את ההבדלים באיכות בין מקורות חלבון שונים [214]. אנשים המעוניינים להגדיל את ריכוז חומצות האמינו בפלסמה עשויים להפיק תועלת ממקורות הידרוליזט חלבון או מחלבון מתוסף אנזימי עיכול. עם זאת, נדרשת עבודה נוספת לפני שניתן יהיה להסיק מסקנות ברורות לגבי היעילות של אנזימי העיכול.

בטיחות החלבון

למרות שפע של מחקרים המעידים על בטיחות, עדיין קיימת דאגה רבה לגבי ההשלכות הקליניות של צריכת כמויות מוגדלות של חלבון, במיוחד על בריאות הכליות והכבד. רוב הדאגות הללו נובעות מחולים הסובלים מאי ספיקת כליות ודּוֹגְמָה לימודיות שלא נכתבו מחדש כאשר הצטברו עדויות להיפך. אין ספק, אנשים הסובלים מכשל כלייתי נהנים מתזונה מוגבלת-חלבון [215], אך הרחבת הפאתופיזיולוגיה הזו לאנשים בריאים מכל בחינה אחרת ופעילים גופנית שאינם בסיכון קליני אינה הולמת. מחקרים שפורסמו בנושא זה מדווחים באופן עקבי על כך שצריכה מוגברת של חלבון על ידי ספורטאים תחרותיים ואנשים פעילים אינם מספקים שום אינדיקציה לנזק או פגיעה בכבד ובכליות [216, 217]. תמיכה נוספת מתקבלת מפרשנות עדכנית [134] אשר התייחסה לדיווחים העדכניים של ארגון הבריאות העולמי (World Health Organization - WHO) [218] שם הם ציינו את חוסר הראיות המקשרות דיאטה עתירת חלבון למחלת כליות. כמו כן, הפאנל עליו הוטלה המשימה לקביעת ערכי התזונה המומלצים לאוסטרליה ולניו זילנד קבע גם הוא כי לא נמצאו ראיות בפרסומים המצביעים כי צריכה מוגברת של חלבון השפיעה לרעה על תפקוד הכליות בספורטאים או בכלל [219].

לאחרונה, פרסמו אנטוניו ועמיתיו סדרה של חקירות מקוריות שרשמו כמויות גבוהות מאוד של חלבון (~3.4 - 4.4 גרם לק"ג ליום) והן דיווחו כי באופן עקבי לא נמצאו כל השפעות מזיקות [220 - 223]. במחקר הראשון במחקר הראשון מ-2014 השתתפו אנשים מאומני התנגדות שצרכו דיאטה עתירה מאוד בחלבון (4.4 גרם לק"ג ליום) במשך שמונה שבועות ודיווח שלא נמצא כל שינוי לרעה בתוצאות [223]. מחקר המשך [220] דרש מהמשתתפים לצרוך עד 3.4 גרם לק"ג ליום של חלבון במשך שמונה שבועות, תוך מעקב אחר תוכנית אימוני התנגדות שניתנה למשתתפים, ודווח שלא נמצאו שינויים כלשהם בפרמטרים של הדם המשמשים בדרך כלל להערכת הבריאות הקלינית (למשל, לא הייתה השפעה על תפקוד הכליות או הכבד). המחקר הבא שלהם השתמש בתכנון מחקר מוצלב על 12 גברים בריאים מאומני התנגדות, בהם נבדק כל משתתף לפני ואחרי לגבי הרכב הגוף, כמו גם סמני דם של בריאות וביצועים [221]. בבלוק אחד של שמונה שבועות, המשתתפים עקבו אחר הדיאטה הרגילה שלהם (2.6 גרם לק"ג ליום) ובבלוק השני של שמונה השבועות, המשתתפים נדרשו לבלוע יותר מ-3.0 גרם לק"ג ליום וכתוצאה מכך הגיעו לצריכת חלבון ממוצעת של 2.9 גרם לק"ג ליום בממוצע על כל 16 שבועות המחקר. לא דווח על שינויים בהרכב הגוף, וחשוב מכך, לא נצפו תופעות לוואי קליניות במהלך המחקר. לבסוף, אותה קבוצת מחברים פרסמה מחקר מוצלב של שנה אחת ב-14 גברים בריאים מאומני התנגדות. כאשר נקבעו לדיאטה עשירה בחלבון, המשתתפים קיבלו הוראה לצרוך 3 גרם לק"ג ליום והגיעו לצריכה ממוצעת של 3.3 גרם לק"ג ליום, וכאשר עקבו אחרי הדיאטה הרגילה שלהם צרכו 2.5 גרם לק"ג ליום. מחקר זה הראה כי הצריכה הכרונית של דיאטה עשירה בחלבונים (כלומר, במשך שנה אחת) לא השפיעה לרעה על תפקוד הכליות או הכבד. יתר על כן, לא היו שינויים בסמנים הקליניים של מטבוליזם ושומנים בדם.

נקודות עיקריות

·         מאמרי סקירה מרובים מעלים כי אין ראיות מדעיות מבוקרות המראות כי צריכת חלבון מוגברת מהווה סיכון כלשהו פרטים בריאים ופעילים גופנית.

·         הצהרות של גופים רגולטוריים גדולים מצביעות גם הן כי החששות לבריאות כתוצאה מצריכת כמויות גבוהות של חלבון אינן מבוססות.

·         סדרה של מחקרים מבוקרים המשתרעים על פני תקופה של עד שנה בהם נצרך חלבון בכמויות של עד 2.5 - 3.3 גרם לק"ג ליום בפרטים בריאים מאומני התנגדות מצביעים בעקביות כי לצריכה מוגברת של חלבון אין השפעה מזיקה על השומנים בדם או על הסמנים של תפקוד הכליות והכבד.