Leucyna ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania utracie masy mięśniowej

Sprawdzone fakty
 
mężczyzna

W skrócie -

  • Każdego dnia 1-2% Twoich mięśni jest rozkładanych i odbudowywanych, co oznacza, że Twoje mięśnie są odbudowywane co 2-3 miesiące
  • Aminokwasy są szczególnie ważne dla tego procesu, ponieważ pełnią rolę surowca, „budulca” mięśni, a jednocześnie odgrywają istotną rolę w rozwoju nowych mięśni; w szczególności leucyna została uznana za aminokwas o dużych właściwościach anabolicznych
  • Spożywanie białka przed snem zwiększa tempo syntezy białek mięśniowych podczas snu i może być przydatne po ćwiczeniach oporowych zarówno u młodych, jak i starszych osób dorosłych
  • Leucyna to składnik odżywczy, który może być przydatny w zapobieganiu i leczeniu sarkopenii i innych schorzeń, takich jak cukrzyca typu 2
  • Synteza białek mięśniowych po spożyciu aminokwasów lub białka może ulec osłabieniu u osób starszych, ale spożycie wolnej leucyny może odwrócić tę przytępioną reakcję
  • Uzyskanie dużych ilości leucyny z regularnej diety może być trudne; wysokiej jakości serwatka pochodząca od krów karmionych trawą zawiera około 10% leucyny (10 gramów leucyny na 100 gramów białka), dzięki czemu jest idealnym źródłem tego aminokwasu

Według dr. Mercoli

Masa mięśni zmniejsza się wraz z wiekiem, zjawisko to jest znane jako sarkopenia. Po 30 roku życia większość ludzi doświadcza spadku masy mięśniowej o około 3% do 8% na dekadę, a tempo tego spadku zwiększa się dalej po osiągnięciu 60 lat. Jednakże można wpłynąć na utratę mięśni, znaczne spowalniając postęp sarkopenii poprzez czynniki stylu życia, takie jak dieta i ćwiczenia.

Luc van Loon, profesor fizjologii ćwiczeń i odżywiania na Uniwersytecie w Maastricht w Holandii, od lat bada utratę mięśni, ujawniając znaczenie diety dla zdrowia mięśni. Każdego dnia od 1% do 2% mięśni jest rozkładanych i odbudowywanych, co według van Loona oznacza, że wszystkie mięśnie są odbudowywane co 2-3 miesiące.

Aminokwasy z białka są szczególnie ważne w tym procesie, ponieważ pełnią rolę surowca, „budulca” mięśni, a jednocześnie odgrywają istotną rolę w rozwoju nowych mięśni. W szczególności leucyna została uznana za aminokwas o dużych właściwościach anabolicznych.

Najbogatszym źródłem leucyny, która pomaga regulować przemiany białek w mięśniach, jest białko serwatkowe. Osoby starsze nie tylko mają przyspieszoną utratę masy mięśniowej, ale w porównaniu do osób młodszych muszą spożywać więcej białka, aby stymulować maksymalną syntezę białek mięśniowych.

Na przykład, podczas gdy tempo syntezy białek mięśniowych u zdrowych młodych osób dorosłych wzrasta o około 75% po spożyciu 20 gramów białka, osoby starsze potrzebują około 40 gramów białka, aby doświadczyć podobnego wzrostu.

Bez serwatki uzyskanie wystarczającej ilości leucyny do utrzymania białka w organizmie z samej diety może być trudne. Na szczęście serwatka w połączeniu z ćwiczeniami stanowi prostą opcję dla osób starszych, które chcą utrzymać masę mięśniową.

„Jesteś tym co jesz”

W 2015 roku van Loon i współpracownicy opublikowali obszerny przegląd dotyczący tego, jak organizm radzi sobie z białkami po posiłku, w tym szczegóły, takie jak trawienie białek, wchłanianie aminokwasów i tempo syntezy białek mięśniowych. Z badania pt. „You Are What You Just Ate”, wynika, że kiedy 12 młodych mężczyzn spożyło 20 gramów (g) białka, 55,3% białka zostało uwolnione do krwiobiegu w ciągu pięciu godzin.

Po spożyciu białka tempo syntezy białek mięśniowych również znacznie wzrosło. Ponadto nastąpił wzrost ilości niezbędnych aminokwasów w osoczu, co przekłada się na poprawę równowagi białek mięśni nóg. Według badania:

„Spożycie pojedynczej ilości białka odpowiadającej posiłkowi sprawia, że ok. 55% aminokwasów pochodzących z białka staje się dostępne w krążeniu, poprawiając w ten sposób równowagę białek w całym organizmie i mięśniach nóg.

Około 20% aminokwasów pochodzących z dietetycznych białek uwalnianych w krążeniu jest wchłanianych w tkance mięśni szkieletowych po spożyciu białka, stymulując w ten sposób tempo syntezy białek mięśniowych i zapewniając prekursory do syntezy białek mięśniowych de novo”.

Wpływ białka na mięśnie może być jeszcze ważniejszy po wysiłku, zwłaszcza u osób starszych, ale van Loon i współpracownicy odkryli, że nawet osoby o małej masie mięśniowej czerpią korzyści z suplementacji białka po wysiłku fizycznym.

Chroń swoje mięśnie podczas „kryzysów katabolicznych”

Chociaż masa mięśniowa zmniejsza się stopniowo z upływem czasu, możliwe jest również, że pojedyncze zdarzenie może wywołać kryzys kataboliczny, który działa jak punkt krytyczny, powodując rozpad mięśni do poziomu, z którego trudno odbudować masę mięśniową.

Nawet krótki okres odpoczynku w łóżku, taki jak rekonwalescencja po operacji lub chorobie, może zapoczątkować znaczny spadek siły mięśni. Wiadomo również, że utrata mięśni jest przyspieszana w okresach odpoczynku w łóżku, gdy synteza białek mięśniowych spada.

Podczas typowego codziennego życia spożywanie umiarkowanej ilości wysokiej jakości białka z każdym posiłkiem i regularne ćwiczenia mogą pomóc ograniczyć utratę funkcji i masy mięśniowej u osób starszych. Ochrona mięśni w okresach braku aktywności ma jednak kluczowe znaczenie dla osób starszych.

Można to osiągnąć, stosując ukierunkowane wsparcie żywieniowe, w tym suplementację białek i aminokwasów, a także fizjoterapię. Van Loon sugeruje również, że wprowadzanie niewielkich zmian podczas leżenia w łóżku może mieć duże znaczenie.

Spożycie białka przed snem zwiększa masę mięśniową

Generalnie zalecam unikanie jedzenia tuż przed pójściem spać, a wcześniejsze badania powiązały jedzenie tuż przed snem ze zwiększonym ryzykiem chorób serca, otyłości i cukrzycy. Jednak ukierunkowana terapia żywieniowa może mieć inny, korzystny efekt, w tym pomoc w regeneracji mięśni, na przykład u osób starszych lub sportowców.

W przeglądzie przeprowadzonym przez Van Loona i współpracowników odkryto, że spożywanie białka przed snem zwiększa tempo syntezy białek mięśniowych podczas snu i może być przydatne po ćwiczeniach oporowych zarówno u młodych, jak i starszych osób dorosłych:

„Białko spożywane przed snem jest skutecznie trawione i wchłaniane podczas snu, co zwiększa dostępność aminokwasów w osoczu i stymuluje syntezę białek mięśniowych podczas nocnego snu zarówno u osób młodych, jak i starszych. Gdy spożycie białka przed snem zostanie połączone z ćwiczeniami wykonywanymi tego samego wieczoru, tempo syntezy białek mięśniowych w ciągu nocy ulegnie dalszemu zwiększeniu.

Spożycie białka przed snem można zastosować w połączeniu z treningiem siłowym, aby jeszcze bardziej zwiększyć przyrost masy i siły mięśniowej…

Postawiono hipotezę, że spożycie białka przed snem stanowi skuteczną strategię żywieniową mającą na celu zwiększenie dziennego spożycia białka i złagodzenie utraty masy mięśniowej u hospitalizowanych osób starszych.

W populacjach osób starszych z klinicznymi zaburzeniami połączenie spożycia białka wieczorem z ćwiczeniami lub mimetykami ćwiczeń (takimi jak NMES – elektryczna stymulacja nerwowo-mięśniowa) może dodatkowo zwiększyć pozytywne efekty spożycia białka przed snem i poprawić równowagę białek mięśniowych w ciągu nocy”.

Leucyna jako czynnik leczniczy i odżywczy

Van Loon opisuje leucynę jako czynnik odżywczy o właściwościach farmakologicznych, który może być przydatny w zapobieganiu i leczeniu sarkopenii i innych schorzeń, takich jak cukrzyca typu 2.  Synteza białek mięśniowych po spożyciu aminokwasów lub białka może ulec osłabieniu u osób starszych, ale spożycie wolnej leucyny może odwrócić tę przytępioną reakcję.

Starsze osoby dorosłe mogą również mieć słabszy wzrost syntezy białek mięśniowych po wysiłku, ponieważ spożywają zbyt małe ilości białka w porównaniu z młodszymi osobami dorosłymi. Można to również poprawić za pomocą leucyny. Badania sugerują, że spożywanie leucyny wraz z białkiem przez osoby starsze zwiększa tempo syntezy białek mięśniowych po wysiłku w porównaniu do spożywania samego białka.

Już w 1975 roku było wiadomo, że leucyna „odgrywa kluczową rolę w oszczędzającym białko działaniu aminokwasów”. Jak wyjaśniono w nowszym badaniu, opublikowanym w 2017 roku, właśnie to sprawia, że serwatka jest tak wydajnym źródłem białka:

„Spożycie białka wytwarza silny bodziec anaboliczny, który zwiększa syntezę białek mięśniowych. Zdolność porcji białka do stymulacji syntezy białek mięśniowych (MPS) zależy od wchłaniania i kinetyki aminokwasów we krwi, ilości spożytego białka oraz składu aminokwasów.

Tylko niezbędne aminokwasy (EAA), zwłaszcza leucyna, inicjują natychmiastowy wzrost MPS. Serwatka to szybko trawione białko z wysoką zawartością leucyny, dzięki czemu w pierwszych godzinach po wysiłku stymuluje MPS efektywniej niż taka sama ilość kazeiny czy soi…

Uważa się, że na poziomie molekularnym mechanistyczny cel kompleksu rapamycyny 1 (mTORC1) i jego substraty… są w dużej mierze odpowiedzialne za reakcję syntezy białek w odpowiedzi na ćwiczenia oporowe i spożycie białek, przy czym ćwiczenia oporowe nasilają efekt występujący po spożyciu białka”.

Jaka ilość leucyny jest najlepsza?

Ori Hofmekler, autor książki pt. „Unlock Your Muscle Gene: Trigger the Biological Mechanisms That Transform Your Body and Extend Your Life”, jest ekspertem w dziedzinie wykorzystywania pożywienia do budowy mięśni i poprawy zdrowia. Uważa, że potrzeba znacznie większych ilości leucyny niż wynosi zalecane dzienne spożycie, ponieważ większość leucyny jest używana jako budulec, a nie jako środek anaboliczny.

Typowa ilość leucyny potrzebna do utrzymania odpowiedniej ilości białka w organizmie wynosi od 1 do 3 gramów dziennie. Jednak Hofmekler uważa, że aby zoptymalizować ścieżkę anaboliczną, potrzeba od 8 do 16 gramów leucyny dziennie w podzielonych dawkach.

Siim Land, autor książki pt. „Metabolic Autophagy: Practice Intermittent Fasting and Resistance Training to Build Muscle and Promote Longevity”, twierdzi, że aby aktywować mTOR i zwiększyć syntezę białek mięśniowych, potrzeba znacznej ilości leucyny, co najmniej trzech gramów. W wywiadzie z sierpnia 2020 roku Land stwierdził:

„Stosowanie leucyny lub HMB [hydroksymetylomaślanu – metabolitu leucyny] może być przydatne do zwiększenia syntezy białka przy mniejszym spożyciu białka. Możesz jeść mniej białka i nadal czerpać korzyści ze stymulacji mTOR. Jednak myślę, że sama leucyna może być lepsza niż sam HMB.

HMB ma pewne działanie antykataboliczne, ale w większości z nich pośredniczy leucyna i mTOR. Można użyć obu substancji, ale więcej korzyści z mTOR i wzrost mięśni prawdopodobnie przyniesie stosowanie leucyny niż HMB”.

Częste spożycie białka przydatne do budowy mięśni

Szczególnie korzystne może być podzielenie spożycia białka na kilka posiłków, ponieważ spożywanie białka dwa razy dziennie w odstępie sześciu godzin pozwala aktywować mTOR dwa razy dziennie, co przynosi lepsze korzyści związane z budową mięśni. Jak wyjaśnił Land:

„To, co determinuje wzrost mięśni w ciągu 24 godzin, to równowaga między stymulacją mTOR a autofagią. Tak więc, jeśli jesz tylko raz dziennie, wtedy stymulacja mTOR jest stosunkowo niewielka niż w przypadku jedzenia dwa lub trzy razy dziennie.

Dlatego jeśli ktoś stawia sobie za cel zwiększenie masy mięśniowej, utrzymanie masy mięśniowej lub zapobieganie sarkopenii, to dla osiągnięcia tego celu rozsądniejsze jest częstsze spożywanie posiłków. Dla takich osób, okresowy post trwający od 16 po południu do 8 rano i spożywanie posiłków dwa razy dziennie jest lepszym rozwiązaniem niż spożywanie jednego posiłku dziennie.

Utrzymanie masy mięśniowej jest trudniejsze u osób z predyspozycją do sarkopenii lub jedzących tylko raz dziennie, ponieważ istnieje próg stymulacji mTOR i poziomu syntezy białek mięśniowych w ciągu jednego posiłku. Nie oznacza to, że należy jeść sześć razy dziennie. Ogólnie rzecz biorąc, lepszym pomysłem jest zwiększenie okna żywieniowego.

Myślę, że w przypadku większości ludzi okresowy post od 16 po południu do 8 rano, w którym post trwa 16 godzin i a okno żywieniowe 8 godzin, jest naprawdę dobrą równowagą między autofagią, wystarczającą stymulacją mTOR i możliwością budowania mięśni".

Uzyskanie dużych ilości leucyny z diety może być trudne. Na przykład 4,6 jajka dostarcza 2,5 grama leucyny, co oznacza, że należy zjeść prawie 15 jajek, aby osiągnąć minimum 8 gramów leucyny. Z drugiej strony wysokiej jakości serwatka zawiera około 10% leucyny (10 gramów leucyny na 100 gramów białka).

Tak więc 80 gramów białka serwatkowego daje 8 gramów leucyny. Serwatka otrzymywana z produkcji serów z surowego mleka od zwierząt karmionych trawą jest serwatką najwyższej jakości i jednym z najlepszych źródeł leucyny.