IMMUNOŻYWIENIE A SPORT: BCAA

Aminokwasy są elementami, z których zbudowane są białka. Spośród 20 aminokwasów wykorzystywanych do ustrojowej produkcji białek, 9 z nich uważanych jest za niezbędne (egzogenne) dla organizmu, co oznacza że muszą być dostarczone razem z pożywieniem. Pozostałe aminokwasy (endogenne) mogą być wyprodukowane samodzielnie przez organizm. Aktywność fizyczna zwiększa utlenianie (wykorzystywanie) aminokwasów, jak również zwiększa obrót (syntezę oraz degradację) białek mięśniowych w okresie powysiłkowym (1). Podwyższona synteza białek mięśniowych może utrzymywać się do 72 h po zakończeniu ćwiczeń (2). Niedawno opracowany konsensus wskazuje, że zapotrzebowanie na aminokwasy wśród osób podejmujących regularnie aktywność fizyczną jest zdecydowanie zwiększone, dlatego sugeruje się że spożycie białka na poziomie odpowiadającym ~150-200% wartości obecnych rekomendacji może okazać się dla tej grupy osób niezbędne (3).

Kilka aminokwasów pełni także inne istotne role, na przykład pełniąc funkcje substratu do syntezy neurotransmiterów, stymulując proces syntezy białek czy też usprawniając działanie układu odpornościowego. Lista aminokwasów zaangażowanych w funkcjonowanie układu immunologicznego, a także pełnione przez nich zadania zostały omówione szczegółowo w pracy Li i wsp. 2007 (4). W kontekście immunologii wysiłku fizycznego najbardziej przebadanymi aminokwasami są glutamina (Gln), aminokwasy rozgałęzione (BCAA), alanina oraz arginina, natomiast w przypadku wpływu suplementacji aminokwasami na układ odpornościowy w okresie przed oraz po zakończeniu aktywności fizycznej, największą uwagę naukowców zyskała Gln oraz BCAA.

BCAA

W trakcie długotrwałych oraz męczących ćwiczeń BCAA (leucyna, izoleucyna i walina) są wychwytywane przez pracujące mięśnie, w następstwie czego dochodzi do spadku ich osoczowego stężenia (5,6). BCAA są utleniane w celu dostarczenia organizmowi energii, jednak istotniejszy jest fakt, że w wyniku ich metabolizmu dochodzi do uwolnienia azotu, który może być wykorzystywany do syntezy glutaminy (Gln).

Spożycie BCAA prowadzi do gwałtownego wzrostu ich stężenia w osoczu oraz mięśniach (7,8,9), dlatego sugeruje się że następstwem tych zmian jest wzrost produkcji Gln. Zaobserwowano, że w trakcie/ po zakończeniu długotrwałych ćwiczeń dochodzi do spadek osoczowego stężenie Gln (oGln) (10,11), dlatego zaproponowano, że fakt ten może być związany ze zjawiskiem immunodepresji indukowanej wysiłkiem fizycznym (12,13). W związku z tym suplementacja BCAA mogłaby pośrednio wpływać na odpowiedź immunologiczną. Niemniej jednak, pomimo zwiększonego stężenia BCAA w osoczu oraz mięśniach w wyniku ich suplementacji, uwalnianie Gln z pracujących mięśni pozostaje niezmienione, pomimo spożycia bardzo dużych ilości aminokwasów rozgałęzionych (14,15,7). W przeciwieństwie do tych obserwacji, w innym badaniu wykazano że przewlekła suplementacja BCAA wśród sportowców była w stanie zapobiec spadkowi oGln oraz efektowi immunodepresji po zakończeniu zawodów triathlonowych (dystans olimpijski) (16). Co więcej, 10-tygodniowa suplementacja wśród wytrenowanych kolarzy zapobiegła wzrostowi liczby neutrofili, która była obserwowano bez spożycia BCAA (17).

Bezpośredni wpływ BCAA na komórki układu odpornościowego również może być wyobrażalny, ponieważ aminokwasy te, w szczególności leucyna, może stymulować proces syntezy białek, a także aktywować produkcję cytokin oraz przeciwciał w wyniku bezpośredniego oddziaływania na sygnalizację kinazy mTOR (4). Obecnie jednak brakuje dowodów wspierających tę hipotezę, a dostępne dowody naukowe wskazują, że BCAA są wymagane raczej w celu utrzymania wysokiego poziomu syntezy białek w tych komórkach, aniżeli w celu stymulacji funkcji układu odpornościowego (18,19).

KONSENSUS

Istnieją pewne przesłanki wskazujące, że BCAA może zmniejszać zjawisko immunodepresji indukowanej wysiłkiem fizycznym. Niemniej jednak, obecnie istnieje niewystarczająca liczba dowodów naukowych pochodzących z kontrolowanych badań klinicznych, aby móc rekomendować   suplementację BCAA w połączeniu z aktywnością fizyczną w celu wsparcia funkcjonowania układu odpornościowego.

1. Phillips SM, Tipton KD, Aarsland A, Wolf SE and Wolfe RR. Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resist- ance exercise in humans. Am J Physiol 273: E99-107, 1997.

2. Miller BF, Olesen JL, Hansen M, Døssing S, Crameri RM, Welling RJ, Langberg H, Flyvbjerg A, Kjaer M, Babraj JA, Smith K and Rennie MJ. Coordinated collagen and muscle protein synthesis in human patella tendon and quadriceps mus- cle after exercise. J Physiol 567: 1021–1033, 2005.

3. Phillips SM and Van Loon LJC. Dietary protein for athletes: from requirements to optimum adaptation. J Sports Sci 29 Suppl 1: S29-38, 2011.

4. Li P, Yin Y-L, Li D, Kim SW and Wu G. Amino acids and immune function. Br J Nutr 98: 237–252, 2007.

5. Blomstrand E, Celsing F and Newsholme EA. Changes in plasma concentrations of aromatic and branched-chain amino acids during sustained exercise in man and their possible role in fatigue. Acta Physiol Scand 133: 115–121, 1988.

6. van Hall G, MacLean DA, Saltin B and Wagenmakers AJ. Muscle protein degradation and amino acid metabolism during prolonged knee-extensor exercise in humans. Clin Sci 97: 557–567, 1999.

7. Blomstrand E and Saltin B. BCAA intake affects protein metabolism in muscle after but not during exercise in humans. Am J Physiol Endocrinol Metab 281: E365-374, 2001.

8. van Hall G, MacLean DA, Saltin B and Wagenmakers AJ. Mechanisms of activation of muscle branched-chain alpha- keto acid dehydrogenase during exercise in man. J Physiol 494: 899–905, 1996.

9. Moberg M, Apró W, Ekblom B, van Hall G, Holmberg H-C and Blomstrand E. Activation of mTORC1 by leucine is poten- tiated by branched-chain amino acids and even more so by essential amino acids following resistance exercise. Am J Physiol Cell Physiol 310: C874-884, 2016.

10. Décombaz J, Reinhardt P, Anantharaman K, von Glutz G and Poortmans JR. Biochemical changes in a 100 km run: free amino acids, urea, and creatinine. Eur J Appl Physiol 41: 61– 72, 1979.

11. Rennie MJ, Edwards RH, Krywawych S, Davies CT, Halliday D, Waterlow JC and Millward DJ. Effect of exercise on protein turnover in man. Clin Sci 61: 627–639, 1981.

12. Castell LM, Poortmans JR and Newsholme EA. Does glutamine have a role in reducing infections in athletes? Eur J Appl Physiol 73: 488–490, 1996.

13. Rohde T, MacLean DA, Hartkopp A and Pedersen BK. The immune system and serum glutamine during a triathlon. Eur J Appl Physiol 74: 428–434, 1996.

14. MacLean DA, Graham TE and Saltin B. Branched-chain amino acids augment ammonia metabolism while attenuating protein breakdown during exercise. Am J Physiol 267: E1010- 1022, 1994.

15. MacLean DA, Graham TE and Saltin B. Stimulation of muscle ammonia production during exercise following branched-chain amino acid supplementation in humans. J Physiol 493: 909–922, 1996.

16. Bassit RA, Sawada LA, Bacurau RF, Navarro F and Costa Rosa LF. The effect of BCAA supplementation upon the immune response of triathletes. Med Sci Sports Exerc 32: 1214–1219, 2000.

17. Kephart WC, Wachs TD, Mac Thompson R, Brooks Mobley C, Fox CD, McDonald JR, Ferguson BS, Young KC, Nie B, Mar- tin JS, Company JM, Pascoe DD, Arnold RD, Moon JR and Roberts MD. Ten weeks of branched-chain amino acid supple- mentation improves select performance and immunological variables in trained cyclists. Amino Acids 48: 779–789, 2016.

18. Calder PC. Branched-chain amino acids and immunity. J Nutr 136: 288S–293S, 2006.

19. Cruzat VF, Krause M and Newsholme P. Amino acid supplementation and impact on immune function in the context of exercise. J Int Soc Sports Nutr 11: 61, 2014.

 

udostępnij na:

Zostaw odpowiedź

udostępnij na: