Незаменимые аминокислоты ЕАА. Обзор исследований

Данный материал представляет собой краткий обзор исследований, посвященных роли незаменимых аминокислот (ЕАА) в развитии мышечной массы спортсменами.

Лучше принимать незаменимые аминокислоты перед тренировкой, а не после

Типтон и коллеги [1] завершили одно из первых исследований, которое изучало, влияет ли время приема углеводов + EAA на увеличение синтеза мышечного протеина (СМП). В этом исследовании участники выполнили одну силовую тренировку с упражнением на нижние конечности, принимая комбинацию углеводов (35 г сахарозы) + 6 г EAA либо непосредственно до, либо сразу после завершения упражнения. Прием питательных веществ непосредственно перед тренировкой увеличивал СМП значительно больше, чем при

приеме комбинации углеводов + ЕАА после тренировки. Однако несколько лет спустя Фуджита и его коллеги [2] попытались повторить результаты исследований и вместо этого определили, что показатели СМП были аналогичны между употреблением до тренировки и после нее. Однако следует отметить, что значительное увеличение СМП произошло, когда питательные вещества вводились до и после тренировки по сравнению с неэнергетическим плацебо, а это предполагает, что сама по себе доставка питательных веществ, в отличие от ее сроков, должна быть более приоритетной. То есть сам факт употребления добавки в любое время вокруг тренировки более важен, чем ее не употребление.

Прием EAA снижает кортизол

В связи с этим, ряд исследований, опубликованных Бердом и коллегами [3-6] изучал влияние потребления углеводов или углеводов + EAA на показатели острой (временной) производительности, гормональных реакций и циркулирующих уровней белков крови, связанных с повреждением мышц. В первом исследовании 32 участника были рандомизированы так, чтобы регулярно принимать либо 6% углеводный раствор, либо 6% углеводный раствор + 6 г EAA, либо непитательное плацебо в течение 60-минутной тренировки с отягощениями. Результаты этого исследования показали, что уровень сывороточного кортизола был снижен, когда принимался либо 6% углеводный раствор, либо 6% углеводный раствор + 6 г EAA по сравнению с неэнергетическим плацебо [4]. Более поздняя публикация из этого исследования сообщила, что маркеры расщепления мышечного белка были снижены на 27%, когда употреблялась комбинация углеводов + EAA, в то время как группа плацебо испытывала увеличение маркеров разрушения на 56% [5].

EAA повышает активность сигнальной системы синтеза белка

Пасякос и коллеги [7] заставляли велосипедистов выполнять два различных цикла упражнений (60 мин при 60% VO2max) принимая в это время раствор, содержащий 10 гр ЕАА с различным уровнем лейцина(1,87 или 3,5 гр). В ответ на употребление EAA и независимо от содержания лейцина, скорости СМП и несколько сигнальных белков, связанных с гипертрофией мышц (т. е., Akt, mTOR, p70s6k и т. д.) были значительно увеличены.

EAA повышает синтез мышечного белка в зависимости от дозировки

Снова Типтон и коллеги, но уже в другом исследовании [8] указали, что в отличие от незаменимых, заменимые аминокислоты не являются необходимыми для стимуляции СМП. Впоследствии эти выводы были также поддержаны Боршаймом [9] и Волпи [10]. Интересным в исследовании Боршайма является также то, что он зафиксировал результат "доза-ответ", характеризующийся почти удвоением баланса чистого белка в ответ на шестиграммовую дозу EAA в сравнении с трехграммовой [9]. Основываясь на этой работе, Типтон и коллеги [11] сообщили, что EAAs в дозе 9-15 гр до или после силовой тренировки способствовала более высоким темпам поглощения аминокислот мышцами на нужды синтеза белка, не только через 3 или 4 ч после тренировки, но и в течение 24-часового периода [12]

9 незаменимых аминокислот (EAA) действуют на рост мышц лучше, чем лейцин или BCAA

Чечворд и коллеги [13-14] пришли к выводу, что наибольшая стимуляция синтеза мышечного белка после тренировки происходит, когда мышцы получают полный набор незаменимых аминокислот (EAA), то есть все 9, а не только входящие в них 3 аминокислоты ВСАА или один только лейцин. Установлено, что принимаемый самостоятельно лейцин в дозе около 3 гр способен вызывать реакцию синтеза мышечного белка посредством активации анаболического сигнального пути mTORC1, жизненно важного регулятора роста клеток. Но при этом было показано, что потребление небольших количеств (3 гр) всех 9-ти EAA стимулирует СМП даже независимо от активации анаболического сигнального пути. То есть сам факт доступности для мышечной клетки всех незаменимых аминокислот стимулирует мышечный рост, даже при их малом количестве и при отсутствие дополнительных стимулов. Таким образом, оптимальная доза EAA должна содержать в своем составе до 3-х грамм лейцина, что обеспечит наиболее комплексное воздействие. То есть обеспечит мышечные клетки и пластическим материалом для строительства белка и должной активацией анаболических сигнальных путей.

При нехватке EAA в пище разрушение мышц превышает синтез белка на 30%

Ценность именно незаменимых аминокислот в поддержании мышечной массы продемонстрировал Биоло и коллеги [15]. В своей работе он зафиксировал, что в постабсорптивном состоянии, т.е когда в кровь уже не поступают аминокислоты из пищи, деградация мышечного белка, превышает синтез примерно на 30%. Происходит это потому, что 25% незаменимых аминокислот, выделяющихся в плазму из мышц при их распаде, захватывается другими белковыми тканями, а 5% окисляются. И только оставшиеся 70% повторно используются для устойчивого синтеза мышечного белка. То есть происходит потеря аминокислот, которые можно получить только из пищи, так как в отличие от заменимых аминокислот, EAA не могут быть синтезированы из доступных других. Следовательно, в постабсорбционном состоянии деградация мышечного белка всегда превышает его синтез из-за недостатка доступных ЕАА. Употребление незаменимых аминокислот (из белковой пищи или добавок) эту проблему устраняет.

Источники:

1. Тipton KD, Rasmussen BB, Miller SL, Wolf SE, Owens-Stovall SK, Petrini BE, Wolfe RR. Timing Of Amino Acid-Carbohydrate Ingestion Alters Anabolic Response Of Muscle To Resistance Exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001; 281 (2):E197–E206.
2. Fujita S, Dreyer HC, Drummond MJ, Glynn EL, Volpi E, Rasmussen BB. Essential Amino Acid And Carbohydrate Ingestion Before Resistance Exercise Does Not Enhance Postexercise Muscle Protein Synthesis. J Appl Physiol (1985) 2009; 106 (5):1730-1739
3. Bird SP, Mabon T, Pryde M, Feebrey S, Cannon J. Triphasic Multinutrient Supplementation During Acute Resistance Exercise Improves Session Volume Load And Reduces Muscle Damage In Strength-Trained Athletes. Nutr Res. 2013;33(5):376–387.
4. Bird SP, Tarpenning KM, Marino FE. Effects Of Liquid Carbohydrate/Essential Amino Acid Ingestion On Acute Hormonal Response During A Single Bout Of Resistance Exercise In Untrained Men. Nutrition. 2006;22(4):367–375.
5. Bird SP, Tarpenning KM, Marino FE. Liquid Carbohydrate/Essential Amino Acid Ingestion During A Short-Term Bout Of Resistance Exercise Suppresses Myofibrillar Protein Degradation. Metab Clin Exp. 2006;55(5):570–577.
6. Bird SP, Tarpenning KM, Marino FE. Independent And Combined Effects Of Liquid Carbohydrate/Essential Amino Acid Ingestion On Hormonal And Muscular Adaptations Following Resistance Training In Untrained Men. Eur J Appl Physiol. 2006;97(2):225–238.
7. Leucine-enriched essential amino acid supplementation during moderate steady state exercise enhances postexercise muscle protein synthesis. Pasiakos SM, McClung HL, McClung JP, Margolis LM, Andersen NE, Cloutier GJ, Pikosky MA, Rood JC, Fielding RA, Young AJ/ Am J Clin Nutr. 2011 Sep; 94(3):809-18.
8. Tipton KD, Gurkin BE, Matin S, Wolfe RR. Nonessential amino acids are not necessary to stimulate net muscle protein synthesis in healthy volunteers. J Nutr Biochem. 1999;10:89–95.
9. Borsheim E, Tipton KD, Wolf SE, Wolfe RR. Essential amino acids and muscle protein recovery from resistance exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002; 283:E648–E657.
10. Volpi E, Kobayashi H, Sheffield-Moore M, Mittendorfer B, Wolfe RR. Essential amino acids are primarily responsible for the amino acid stimulation of muscle protein anabolism in healthy elderly adults. Am J Clin Nutr. 2003;78:250–258.
11. Tipton KD, Rasmussen BB, Miller SL, Wolf SE, Owens-Stovall SK, Petrini BE, et al. Timing of amino acid-carbohydrate ingestion alters anabolic response of muscle to resistance exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001;281:E197–206.
12. Tipton KD, Borsheim E, Wolf SE, Sanford AP, Wolfe RR. Acute response of net muscle protein balance reflects 24-h balance after exercise and amino acid ingestion. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003; 284:E76–E89.
13. Churchward-Venne TA, Burd NA, Mitchell CJ, West DW, Philp A, Marcotte GR, et al. Supplementation of a suboptimal protein dose with leucine or essential amino acids: effects on myofibrillar protein synthesis at rest and following resistance exercise in men. J Physiol. 2012;590(11):2751-65
14. Churchward-Venne TA, Breen L, Di Donato DM, Hector AJ, Mitchell CJ, Moore DR, et al. Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial. Am J Clin Nutr. 2014;99(2):276-86.
15. Biolo G, Gastaldelli A, Zhang XJ, Wolfe RR. Protein synthesis and breakdown in skin and muscle: a leg model of amino acid kinetics. Am J Physiol. 1994;267(3 Pt 1):E467-74.