Протеинът е открит от Й. Берзелиус през 1838 година и е сред най-изучаваните молекули в биохимията. Етимологията на термина "протеин" изхожда от гръцката дума ‘πρώτα' (‘prota'), означаваща ‘от първостепенно/съществено значение', което без съмнение се дължи на фундаменталната роля на протеина като животоутвърждаваща субстанция.

Особено красноречив в това отношение е фактът, че от всички макро- хранителни елементи[1], единствено протеинът има препоръчителен ежедневен прием (RDA) от 0.83гр/кг., т. е. количеството, необходимо за нормалното функциониране на организма.

В структурно отношение протеинът е изграден от въглерод, водород, кислород и азот. Освен това той може още да съдържа кобалт, сяра, желязо и фосфор. Всички тези елементи, структурирани по определен начин, оформят „строителните блокчета" на протеина, т. нар. аминокиселини. Или казано по друг начин, една молекула протеин може да се представи като дълга поредица от аминокиселини, стиковани заедно с помощта на пептидни връзки. Аминокиселините отговарят за поддържането, възстановяването и растежа на около 1600 различни структури протеин, в това число мускули, хормони, ензими, антитела, коса, кожа и пр.

Нека да проследим, макар и съвсем накратко, какво се случва с протеина, който ежедневно приемаме под формата на различни хранителни източници.

Храната, съдържаща протеин, навлиза в храносмилателната система през устата, където тя бива физически раздробена чрез дъвчене. Оттам тя попада в стомаха и под въздействие на комбинация от киселини и ензими (предимно пепсин), секретирани от стомашните стени, придобива формата на плътна пихтиеста стомашна каша наречена химус. Тук протеинът се разпада на отделни пептидни фрагменти или по-малки структурни образувания, съставени от навързани една с друга аминокиселини. Процесът на digestion (храносмилане) продължава в дванадесетопръстника. Под влияние на ензима трипсин деполимеризацията (раздробяване) на протеина достига своята крайна фаза. Така нашите междинни продукти на храносмилане (от стомаха) се разпадат на свободни аминокиселини. Това става чрез хидролиза, т. е. вмъкване на водна молекула между две свързани аминокиселини, в резултат на което химичната връзка между тях се разпада. Оттук отделните аминокиселини поемат към тънките черва и биват буквално засмукани от множеството пръстовидни израстъци, разположени по стените на тънките черва (absorption). Чрез процеса на absorption свободните аминокиселини попадат в кръвообращението и вече могат да бъдат директно оползотворени и усвоени от нуждаещите се клетки. Така аминокиселините, които някога са били част от протеин с животински произход, се преструктурират в човешки протеин и биват пълноценно използвани за всички непосредствени нужди.

Както вече бе споменато свободните аминокиселини навлизат в кръвния поток и биват директно използвани от множеството клетки за синтез на протеин. Друга част от аминокиселините продължава към черния дроб и участва в производството на специализирани протеини като чернодробни ензими, липопротеини или албумин. Така или иначе синтез на протеин може да имаме само при условие, че организмът ни разполага с адекватни количества както есенциални, така и неесенциални аминокиселини.[2] В случаи когато липсва определена есенциална субстанция синтезът се преустановява. Впоследствие тези частично изградени протеини се разпадат, а аминокиселините отново се връщат в кръвния поток.

За разлика от въглехидратите и мазнините аминокиселините не могат да се съхраняват или депозират за бъдеща употреба. Когато организмът няма належаща нужда от „градивен материал" аминокиселините се насочват към черния дроб където биват подложени на т. нар. деаминация (deamination). Първо от тяхната структура се премахва елемента азот, който под формата на урея се екскретира от бъбреците. Останалият протеинов скелет се превръща в гликоза и се използва за енергия (гликонеогенеза) или пък бива трансформиран в мазнини / гликоген и се складира за по-късно използване.

Въпреки че синтезът на протеин е от първестепенно значение, приоритет на организма е винаги преди това да се подсигури с подходящи източници на енергия, необходима за поддържане на кръвообръщението, дишането и храносмилането. Когато отсъстват такива енергийни ресурси (като въглехидрати и мазнини например при една НВД) тялото прибягва към използването на алтернативни източници, а именно аминокиселини. За да се осигури достатъчно количество енергия за правилното функциониране на множеството органи и клетки, се прибягва до споменатия вече процес на гликонеогенеза - разгражда се не само приетия с храната протеин, но понякога за егергия се използва и протеин от кръвта, черния дроб, панкреаса и мускулите, което от своя страна означава, че разпадът на протеин (катаболизъм) ще бъде много по-голям от реалния синтез на такъв (анаболизъм).

По какъв начин ще бъде усвоена една или друга аминокиселина зависи от конкретния момент и реалните нужди на тялото. След тежка и интензивна тренировка когато мускулът е изключително предразположен да приема хранителни елементи, а нивото на кръвния поток в тренирания мускул остава високо, се създава особено благоприятна възможност за мускулен растеж и възстановяване, т. нар. window of opportunity. За съжаление, както видяхме, едно високо протеинно хранене непосредствено след тренировка не е в състояние да се възползва от този „времеви прозорец", предоставяйки аминокиселини за синтез на протеин. Обикновено са нужни над 3-4 часа, за да може храната да бъде обработена и усвоена.

Точно поради тази причина повечето бодибилдъри се ориентират към хранителните добавки. Изследванията показват, че един от най-надеждните начини за възспиране на катаболните процеси и стимулиране на синтеза на протеин е директното суплементиране със сбободни аминокиселини. Тяхната ценност се дължи преди всичко на факта, че са лишени от химични връзки и по този начин остават необвързани една със друга. От това обстоятелство естествено отпада необходимостта да бъдат храносмилани и преминавайки „транзит" през стомаха, те директно попадат в тънките черва. Тук, както вече е известно, те биват абсорбирани и разпръснати из цялото тяло чрез кръвния поток. Този процес продължава 15-20 минути, т. е. усвояването на свободните аминокиселини далеч превъзхожда по време оползотворяването на който и да е друг източник на протеин.

Приемането на свободни аминокиселини има и още едно предимство. По пътя на логиката бихме могли да заключим, че количеството на приети аминокиселини (като добавка) и това на протеин, консумиран чрез разнообразни хранителни източници, е равнозначно и съпоставимо. Досега се смяташе, че количеството протеин приеман ежедневно - примерно 75 гр., би могло да се замени със същото количество аминокиселини, приемани като добавка. Това обаче не е съвсем така. Проучванията показват, че тези 75 гр протеин от хранителни източници биха могли адекватно да бъдат заменени от само 25 гр свободни аминокиселини (разбира се, в случая става въпрос за нетрениращи индивиди; един спортуващ ще се нуждае от много по-големи количества).

До известна степен това разминаване се дължи на факта, че преди да бъде достъпен като градивен материал протеинът трябва да премине през гореописания процес на храносмилане и абсорбция, по време на който една част от протеина остава неупотребена, т.е. загубва се в храносмилателната система. Друг важен факт, който си струва да се отбележи, е, че една твърде голяма доза от свободни аминокиселини също ще остане неоползотворена, ако те не бъдат директно използвани като градивен материал. При това положение много от тях ще бъдат унищожени в черния дроб - те ще бъдат използвани за енергия или складирани като мазнини/гликоген. (Същото се отнася и за протеина, приеман в неадекватно голяма доза)

(Една любопитна добавка: В началото на 90-те години на миналия век българският национален отбор по вдигане на тежести инициира провеждането на проучване за това доколко приемането на свободни аминокиселини стимулира и спомага за по-голям мускулен растеж. Изследването завършва с изключителен успех и дори в последствие една част от него се поставя отново, но този път в Colorado Springs Olympic Training Center.)

Установено е, че след свободните аминокиселини най-бързо се усвояват хидролизираният протеин и есенциалните аминокиселини/(BCAA).

Хидролизираният протеин представлява обикновено суроватъчен протеинов изолат, в който благодарение на хидролизата пепдидните връзки между отделните аминокиселини са разрушени. Това естествено води до по-добра абсорбция и по-бързо усвояване в сравнение с останалите източници на протеин. За сметка на това обаче хидролизираната суроватка не е толкова популярна най-вече поради ужасния си вкус - затова и в повечето случаи тя се комбинира с друг протеин като концентрат или казеин. Както е известно хидролизата прави суроватката горчива на вкус. Общо взето нивото на хидролиза определя и горчивината на протеина - колкото по-пълна е хидролизата, толкова по-горчив е протеина на вкус. Обикновено нивото на хидролиза на един изолат рядко надвишава 20% и то поради две причини - първо, хидролизата като технология е доста скъпа и носи допълнителни разходи за производителя и второ, вкусът на самия протеин доста се влошава. Основната причина обаче, и това е публична тайна, за невъзможността да се намери протеин на пазара, който да съдържа високо съдържание на хидролизирана суроватка, е, че компаниите за хранителни добавки остават много по-загрижени за вкуса на продукта, отколкото за неговата ефективност. В повечето случаи запазването на добър вкус е равносилно на реализирането на по-добри печалби.

Есенциалните аминокиселини[3] са основни хранителни компоненти, съставящи протеина. Техният самостоятелен прием (или като част от изолати и хидролизирани протеини) е гаранция за бързо храносмилане и абсорбция, а оттук и за по-бързо възстановяване и спиране на катаболните процеси. Три от деветте есенциални аминокиселини (валин, левцин и изолевцин) са известни с името аминокиселини с разклонена верига (BCAA).

Множество проучвания показват, че при изключително тежки или продължителни тренировки, съчетани с известно ограничаване на въглехидратите, около 38 % от цялата енергия в тялото може да се придобие от метаболизма на BCAA. Това откритие (преди това се е смятало, че процентите са 15-18) сериозно повишава значимостта на трите аминокиселини. BCAA (и преди всичко леуцина) са предпочитан източник на енергия когато липсват основни енергийни ресурси като въглехидрати. „Извлечени" от мускулната тъкан, част от аминокиселините се превръща а аланин, който бива транспортиран до черния дроб и трансформиран в гликоза. Приема се, че суплементирането с BCAA (до 4 гр.) преди и след тренировка може чувствително да намали мускулния разпад.

Това бих казал са предимствата на три от най-бързо усвояемите, а с това и особено ефективни, източници на протеин (свободни аминокиселини, хидролизирана суроватка и BCAA). Един малко по-задълбочен поглед обаче веднага ни показва, че нещата не са съвсем еднозначни. Някои теоретици на здравословното хранене твърдят, че храносмилателната система управлява много по-рационално целите протеини отколкото пре-дигестираните[4] такива, понеже, продължават те, тя (храносмилателната системата) е така оформена, че да преработва цели храни, а не някакви хранителни добавки. Тези и други подобни разсъждения дават основание на въпросните автори да заключат, че най-голямото предимство на протеина и аминокиселините (като добавки) е не това, че се усвояват много по-бързо в сравнение с храната, или пък, че могат да стимулират по-голям мускулен растеж в сравнение с например пилешкото месо или яйчния белтък. Предимството им е в тяхното удобство.

Реално погледнато все още няма научно доказателство, което да показва, че човек не може да задоволи протеиновите си нужди за мускулен растеж единствено и само чрез храна. Така че консумирането на пълноценни протеини (бяло месо, яйца, млечни продукти) на всеки три часа би могло да се разглежда като сигурен начин за поддържане на положителен нитрогенен баланс.

Храната като източник на протеин има едно съществено предимство пред суплементите, което не е за подценяване. Става въпрос за така наречения термичен ефект или за способността на хранителните продукти да стимулират допълнително телесния метаболизъм. Доказано е, че от всички макро хранителни елементи протеинът има най-висок термичен ефект. Така включвайки храни особено богати на белтъчини в ежедневното си меню, ние всъщност ускоряваме метаболизма с около 30% поради голямото количество енергия, необходима за обработването и усвояването на протеина. Ако например консумираме една пилешка пържола, която би трябвало да ни даде 100 калории, то след обработването на храната реално придобитите калории ще бъдат 70. Именно в този смисъл по-бавното усвояване на хранителни източници богати на протеин (в сравнение с разгледаните суплементи) се явява по-скоро предимство, отколкото недостатък особено когато следваме някаква НВД.

Сега нека да обобщим нещата. Вероятно от казаното малко или много се прокрадва идеята за голямото разграничение между разнообразните източници на протеин в зависимост от това доколко бързо и ефективно те се усвояват, а истината е, че те се взаимодопълват. Свободните аминокиселини, хидролизираната суроватка и BCAA са три източника на протеин, които се усвояват с изключително бързи темпове. Затова и техният прием[5] веднага след тренировка би могъл да способства за ефективно възстановяване на мускулната тъкан. Обратно, храната е основен и незаменим източник на белтъчини. Така че изборът на една или друга добавка, или хранителен продукт зависи изцяло от конкретния момент и реалните нужди на тялото.

[1] Останалите три макро елемента са въглехидрати, липиди (мазнини) и вода. Всички те са нужни в големи количества за човешкия организъм откъдето идва и тяхното название макро- хранителни елементи. За разлика от тях микро- хранителните елементи (предимно витамини и минерали) са необходими в сравнително малки количества.

[2] Това е една от причините, поради които е добре да се консумират разнообразни хранителни източници на протеин. По този начин се избягва възможността от дефицит на една или друга аминокиселина.

[3] Когато учените откриват, че съществуват два вида аминокиселини - есенциални и неесенциални, те се опитват да приложат това деление (с цялата му условност) и за протеина. Така започва да се говори за наличието на пълноценни/цялостни протеини, т.е притежаващи адекватно количество от всички есенциални аминокиселини, и непълни/частични протеини, в които някои от тези аминокиселини липсват. Apropos, така се ражда и първата голяма класификация на протеина според неговия амино профил.

[4] Би могло да се каже, че терминът ‘predigested' е съотносим към повечето хранителни добавки. В случая ‘predigested protein' означава, че протеинът е бил подложен на частично храносмилане чрез обработка с ензими или други химични процеси.

[5] прием, който не е задължителен, а има пожелателен характер. Да не говорим, че някои автори изцяло оспорват твърдението, че консумирането не някакъв протеинно-въглехидратен комплекс от добавки непосредствено след тренировка води до по-добър мускулен растеж, отколкото само придържането към един режим, изграден от пълноценни хранения.

Автор : Красимир Кръстев
Източник : BB-Team