140 |
СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ |
|
|
|
|
от исходного сырья, так и от степени гидролиза – чем он выше, тем больше процент свободных аминокислот и низкомолекулярных («легких») пептидов (ди- и трипептиды). Источниками получения ГКявляютсякожа, суставыихрящикрупногорогатогоскота, кур, рыбыидр. Особенностиполучения ГК и их физико-химические свойства подробно описаны во многих публикациях (Kucharz E.J. et al., 1992; Fratzl P. et al., 2008; Николаева Т.И.,
Шеховцов П.В., 2014; Мезенова Н.Ю. исоавт., 2014; и др. работы).
Клинические исследования ГК проводились на протяжении многих лет в таких областях медицины, какревматология, косметология, гериатрия, гастроэнтерология, эндокринология и др. Как макронутриент ГК также применяется в составе нутритивно-метаболической терапии при белко- во-энергетическойнедостаточности(малнутриции), сопровождающей онкологические заболевания, травмы и ожоги, саркопению, метаболический синдром и пр. (Sibilla S. et al., 2015). ГК при кур-
совом назначении снижает боль и воспаление при остеоартритах и остеопорозе, улучшает состояние кожи (Matsuda N. et al., 2006).
Вспортивной медицине ГК позиционируются
вбольшинстве работ как средство укрепления суставов и связок (профилактическое применение) и лечения нарушений опорно-двигательного аппарата в условиях повышенных физических нагрузок, включая ускорение восстановления, а также как компонент НМП в программах контроля веса (усиление чувства насыщения) (Heaton L.E. et al., 2017; Baar K., 2017). Кроме того, ГК может исполь-
зоватьсядляулучшениясвойствкожикаккосмето-
логическоесредство(Zague V., 2008; Sibilla S. et al., 2015) для наружного и внутреннего применения.
В пользу существования метаболической направленности действияГКименновотношении тканей суставов говорит факт накопления его биологически активных компонентов в хондроцитах
послепероральногоприемаивсасываниявтонком кишечнике (Bello A.E., Oesser S., 2006).
Эффективной безопасной суточной дозой ГК считается 10 г при любой длительности применения. Фармакокинетическиеисследованияпоказали, что при приеме внутрь в течение первых 12 часов в кишечнике абсорбируется 95% компонентов ГК
(Osser S. et al., 1999).
Примерный аминокислотный состав гидролизованного ферментами коллагена: пролин/гидроксипролин – 25%; глицин – 20%; незаменимые аминокислоты – 16%; глутаминовая кислота – 11%; аланиниаргининпо8%; остальныеаминокислоты примерно 12%.
Современные ГК содержат 18 основных аминокислот и идентичны по аминокислотному составу коллагену I типа костей и кожи человека. Отличительной особенностью ГК является высокое содержание глицина и пролина/гидроксипролина, что и определяет его биохимический
иклинический профиль при регулярном приеме внутрь. Специфические свойства современных ГК: хорошая растворимость в воде при разных температурах; устойчивость в средах с разной температурой и рН; хорошие вкусовые качества; высокаябиодоступность; возможностьиспользования отдельно и в составе комплексных продуктов вразныхформах(пищевыедобавки, функциональная пища и напитки, линейка продуктов «спортбара», порошки, таблетки, капсулы, косметические товары).
Области использования ГК в спорте и резуль-
таты исследований. Спектр фармакологических
иклиническихобластейвспортедляГКвключает:
• Формирование структуры мышц, силы и мощности, поддержка восстановления.
• Поддержание функции суставов.
• Снижение риска травматизации мышц и суставовприрезкихсменахинтенсивностиинаправленности движений.
Глава 4. Протеины |
141 |
|
|
|
|
•Повышение физической готовности, особенно в сочетании с whey-протеинами.
•Программы контроля массы. Производители ГК считают его полноценным
нутрицевтиком, который может применяться как профессиональными спортсменами, так и сторонниками активного образа жизни. В то же время работ, подтверждающих специфическое действие ГК в спорте, не так много. Клинические исследования эффективности ГК в плане лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата в других популяциях не всегда могут быть экстраполированы на специфическую популяцию спортсменов, но именно это используется многими фирмами, выпускающими продукты спортивного питания с коллагеном и его дериватами и комбинациями.
Суммарные данные исследований ГК в спорте представлены в таблице 36.
В 2017 году L.E. Heaton и соавторы опубликовали практический обзор эффективности макро- и микронутриентов в восстановлении атлетов вкомандныхвидахспорта(КВС), вкотором, среди прочих, рассмотрены вопросы применения коллагена и его сочетания с витамином С. В качестве ключевого положения авторы отмечают: «Име-
ющиеся новые доказательства поддерживают точку зрения, что витамин D, омега-ПНЖК, креатин и коллаген/витамин С потенциально наилучшие нутриенты и пищевые добавки для процессавосстановлениявходесоревновательного сезона» (уровень доказательности II – достаточный). Совсем недавно показано, что употребление коллагена с витамином С за один час до механической нагрузки способно удваивать количество проколлагена (procollagen I N-terminal Propeptide) I типа коллагена в крови (Shaw G. et al., 2017).
По мнению авторов, это указывает наспособность экзогенного коллагена адаптировать организм к физической нагрузке. Эти данные согласуются с клиническими исследованиями эффективно-
сти ГК в улучшении результатов лечения остеоартритов – 10 г ГК в день увеличивает толщину суставного хряща (McAlindon Т.Е. et al., 2011).
При этом эффективность любых форм коллагена
вотношениисинтезаэндогенногомышечно-скелет- ного коллагена достоверно выше, чем при приеме отдельных аминокислот. На сегодняшний день гидролизат коллагена входит в международную классификацию средств профилактики и лечения нарушений опорно-двигательного аппарата
вспорте (см. подробнее в главе 13). Вместе с тем L.E. Heaton исоавторы(2017) выделяютрядвопро-
сов, которые необходимо решить в последующих исследованиях: 1) частота назначения, дозировки
идлительность курсов ГК; 2) снижают ли профилактические добавки ГК выраженность травматических повреждений и насколько ускоряют возвращениекобычнойтренировочной исоревновательнойпрактике; 3) имеютлипищевыедобавки ГКвотдельностиивкомбинациисдругиминутриентами эргогенные свойства.
Принципиально сходные выводы сделаны
ив аналитическом обзоре K. Baar (2017), посвя-
щенномпрофилактикетравмопорно-двигательного аппарата в спорте. Наряду с общими рекомендациями, касающимися построения тренировочного режима и планирования нагрузок, автор делает выводыотносительноНМП: 1) регулярноепотребление протеинов с высоким содержанием лейцина оказывает прямое стимулирующее влияние напрочностьсвязочногоаппарата, силу, мощность и гипертрофию мышц; 2) за 30–60 мин до начала тренировки спортсменам следует принять около 15 г желатина (или 10 г ГК), а для более точной дозировки – исходить из массы тела.
Пептиды коллагена в программах контроля массы тела. Одной из главных предпосылок для применения ГК в программах снижения массы теласпортсменовявляетсяегоболеевысокаянасыщающая способность по сравнению с другими
142 |
СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ |
|
|
|
|
Таблица 36. Исследования гидролизата коллагена в спортивной медицине (цит. по: Дмитриев А.В., Гунина Л.М., 2018)
|
|
|
|
Автор, год |
Дизайн исследования, краткое описание методологии работы и ее результатов |
|
|
|
|
|
Проспективное РДСПКИ (24 недели), регулярно тренирующиеся спортсмены – мужчины |
|
|
(n=72) и женщины (n=75) из Университета Пенсильвании (США). Оценка суставных болей, |
|
|
мобильности суставов и воспаления по визуальной аналоговой шкале (ВАШ) и врачом. |
|
K.L. Clark |
2 группы: плацебо-контроль и 10 г ГК (25 мл). ГК достоверно снижал интенсивность су- |
|
ставных болей в покое (–1,3 в группе ГК против –0,9 в группе плацебо), во время ходьбы |
|
|
et al., 2008 |
(–1,1 против –0,46), в положении стоя (–0,97 против –0,43) и во время подъема (–1,8 про- |
|
|
тив –1,26). Анализ в подгруппах показал еще большие преимущества ГК по сравнению |
|
|
с плацебо – увеличение разницы до 2,5 раз. Авторы делают заключение, что длительное |
|
|
курсовое назначение ГК (24 недели) в суточной дозе 10 г поддерживает функцию суставов, |
|
|
снижает риск ее падения в группах спортсменов высокого риска повреждений. |
|
|
|
|
|
Практический обзор эффективности макро- и микронутриентов в восстановлении атлетов |
|
L.E. Heaton |
в КВС. Градации доказательности от I до V (I – хороший уровень; II – достаточный или |
|
et al., 2017 |
справедливый; III – органиченный; IV – только экспертное мнение; V – слабый). Коллаген |
|
|
и его дериваты, включая сочетание с витамином С, достоверно улучшают восстановление |
|
|
спортсменов после травм. |
|
|
|
|
|
РДСПКПИ, n=8, здоровые молодые мужчины. Три варианта исследования: плацебо, 5 г |
|
|
и 15 г желатина с витамином С. Тестирующая физическая нагрузка (6 мин упражнений |
|
|
со скакалкой) через час после приема добавок. Длительность исследования 6 дней. Анализ |
|
|
аминокислотного состава крови. Оба варианта добавок (кроме плацебо) увеличивали со- |
|
G. Shaw |
держание в крови глицина, пролина, гидроксипролина и гидроксилизина через час после |
|
приема веществ. Доза 15 г удваивала концентрацию аминокислот. Параллельно возрастал |
|
|
et al., 2017 |
синтез и содержание коллагена. Ускорение синтеза коллагена начинается через 4 часа после |
|
|
первого цикла физической нагрузки (через 5 часов после приема коллагена) и сохраняется |
|
|
в течение 72 часов. Авторы делают заключение, что пищевые добавки коллагена в период |
|
|
тренировок с включением перемежающихся физических нагрузок может способствовать |
|
|
предупреждению повреждений и восстановлению тканей. Регистрационный № исследова- |
|
|
ния в Австралии и Новой ЗеландииACTRN12616001092482. |
|
|
|
|
K. Baar, |
Аналитический обзор. Эпидемиологические данные по травматизму в спорте, роли синтеза |
|
коллагена в профилактике травм опорно-двигательного аппарата. Значение whey-протеинов |
|
|
2017 |
и пептидов коллагена как компонентов НМП в предупреждении травм и ускорении восста- |
|
|
новления. Обязательность включения ГК в структуру НМП спортсменов. |
|
|
|
|
|
|
Примечания: КВС – командные виды спорта. РДСПКИ – рандомизированное двойное-слепое плацебо-контро- лируемое исследование; РДСПКПИ – рандомизированное двойное-слепое плацебо-контролируемое перекрестное исследование. ГК – гидролизат коллагена. НМП – нутритивно-метаболическая поддержка.
Глава 4. Протеины |
143 |
|
|
|
|
протеинами. M.A.B. Veldhorst и соавторы (2009)
сравнили насыщающую способность пептидов ГК (с триптофаном и без), казеина, соевого белка и whey-протеина и выявили, что ГК в отдельности и в сочетании с аминокислотой триптофаном обладает на 30–50% большей насыщающей способностью, чем протеины сои, казеин и WP. Повышение чувстванасыщенияпослеприемаколлагена и его производных приводит к снижению суммарного потребления пищи (энергии и макронутриентов), что облегчает процесс управления весом. Авторы исследования предположили существование нескольких механизмов подавления аппетита при приеме ГК: замедление опорожнения желудка (задержка протеинов); стимуляция выделения гормонов, повышающих субъективное ощущениесытости, и, наоборот, торможениевыделения гормонов голода; модулирование процессов термогенеза.
Одним из новых источников получения гидролизатаколлагена исозданияпищевыхдобавокдля клинической и спортивной медицины являются мембраны яичной скорлупы (eggshell membrane – ESM). Они содержат коллаген I типа и большое количество серосодержащих аминокислот (sulfur amino acids – SAA) и рассматриваются как перспективный вариант НМП состояния суставов у спортсменов (Kodali V.K. et al., 2011). Направ-
ленные исследования препаратов из ESM в спорте пока что единичны. В 2015 г. G.S. Jensen и соавторыпоказали, чтопотреблениевтечениечетырех недель водорастворимой гидролизованной формы ESM (гидролизат ESM) в количестве 450 мг в день здоровыми, физически активными людьми (n=25) без заболеваний суставов уменьшало частоту суставных и мышечных болей, ограничение подвижностисуставов, повышалоуровеньежедневной активности. A. Aguirre и соавторы в 2017 г. опубликовали результаты РДСПКИ, где ежедневный прием ESM в течение 50 дней улучшал состояние
суставовиснижалболевыеощущениявкроссфите: снижение функциональных показателей в группе с пищевыми добавками ESM было в два с лишним раза ниже, чем в плацебо-группе.
3. Бовинум колострум
Колострум (молозиво), в т. ч. молозиво коровы
(Bovine Colostrum – ВС), – это первое молоко,
которое вырабатывается молочными железами млекопитающихвконцебеременностиивтечение нескольких дней после родов, и его состав существенно отличается от состава молока в последующих периодах лактации. Природное назначение колострума – иммунная защита новорожденного, рост, развитие, формирование интегративных функций ЖКТ и другие процессы. Считается, что высокая биологическая ценность состава колострума может иметь положительный эффект и в организме взрослого человека, в частности, ведущего активный образ жизни, занимающегося спортом.
В 2014 г. M. Rathe и соавторами был выполнен систематический обзор литературы, посвященной результатам клинических исследований молозива коровы. Поиск по ключевым словам проведен в электронных базах данных Medline PubMed interface, Embase, Cochrane Library, Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature (CINAHL) и Global Health databases до 2013 г. включительно.
Выявлено 51 исследование, соответствующее заданным критериям. Показано, что ВС обладает прямым антимикробным и токсин-нейтрализу- ющим действием в просвете кишечника, подавляет кишечное воспаление. Помимо локального действия в ЖКТ, ВС оказывает системное влияние на организм за счет протеинов и пептидов, что выражается в целом спектре биологических эффектов. Пептид лактоферрин и ферменты лактопероксидазы в составе ВС оказывают антимикробное и противовирусное действие, участвуют
144 |
СПОРТИВНАЯ НУТРИЦИОЛОГИЯ |
|
|
|
|
Таблица 37. Примерный состав коровьего молока в первое и одиннадцатое кормление (цит. по: Rice D.N., Rogers D.G., 1990)
|
|
|
|
|
Вещества |
ВС |
Зрелое молоко |
|
|
|
|
|
Общее содержание твердых веществ, % |
23,0 |
13,0 |
|
|
|
|
|
Общий белок, % |
14,0 |
4,0 |
|
|
|
|
|
Казеин, % |
4,8 |
2,5 |
|
|
|
|
|
Иммуноглобулины, % |
6,0 |
0,09 |
|
|
|
|
|
Жир, % |
6,7 |
4,0 |
|
|
|
|
|
Лактоза, % |
2,7 |
4,9 |
|
|
|
|
|
Минералы, % |
1,0 |
0,74 |
|
|
|
|
в образовании липополисахаридов и эффектах гормонов, стимулирующих рост тканей и органов
(Pakkanen R., Aalto J., 1997). В состав колострума входит лизоцим (мурамидаза) – антибактериальный агент, фермент с протеолитическим действием класса гидролаз, разрушающий клеточные стенкибактерийпутемгидролизапептидогликана. ВС содержит ряд иммунорегулирующих и воспалительных цитокинов, таких как интерлейкины
(IL-1β, IL-2, IL-6, IL-17), фактор некроза опухо-
ли-альфа (TNF-α), гамма-интерферон, участвующие в регуляции воспалительных процессов. ВС содержит большое количество инсулиноподобных факторов роста (IGF-1 и IGF-2), которые ускоряют клеточный рост и дифференциацию как локально (в ЖКТ), так и системно после всасывания в кишечнике. Кроме того, ВС содержит факторы, регулирующие рост эндотелия сосудов ифибробластов, тромбоцитов; трансформирующий ростовой фактор бета (TGF-β) – белок, который контролирует пролиферацию, клеточную дифференцировку и другие функции в большинстве клеток. В таблице 37 приведены сравнительные данные состава ВС и зрелого молока. Как видно из данных таблицы, состав колострума и молозива по содержанию биологически активных суб-
станций существенно различается, и сравнение не в пользу зрелого молока, в котором увеличивается лишь содержание лактозы.
Прием ВС в качестве пищевых добавок обеспечивает, с одной стороны, источник протеинов и пептидов с различной длиной цепи, а с другой – метаболическую поддержку для этих макронутриентов в виде большой группы биологически активных соединений, описанных в этом разделе вышеиимеющих самостоятельныебиологические эффекты.
На рисунке 9 показаны основные факторы, обеспечивающие физиологические эффекты ВС.
Клинические дозировки ВС обычно находятся в диапазоне от 20 до 60 г в день при приеме порошкообразных форм; возможныииныеформы ВС – порошки, пастилки и напитки.
ВСкакнутриентвспортивномпитаниииком-
понент НМП. Эргогенные свойства ВС начиная с2000 г. былиизученывцеломрядеработ(табл. 38).
Как видно из таблицы 38, в большинстве работ отмечено не очень значительное, хотя и достоверное, эргогенное действие ВС после 12–24 недель ежедневного приема в дозе 38–60 г в день. Положительный эффект ВС проявляется в большей степени в ускорении восстановления спортсменов