Материал: Спортивная нутрициология

специфической пептидной связи между аминокислотами, они со своими специфическими особенностями выступают как единый комплекс. В этом смысле хелатные соединения аминокислот могут быть включены в общую классификацию коротких пептидов, которые также представляют единое целое как в плане транспорта через стенку кишечника после приема внутрь, так и в процессе метаболизма в органах и тканях организма.

К сожалению, многие из простых и сложных составов, приведенныхвклассификации, неимеют достаточной доказательной экспериментальной иклиническойбазыдляпрактическогоприменения в спорте. В данном обзоре мы остановимся только на тех из них, которые в той или иной степени апробированынапрактикевсоставеНМПспортсменов илиц, ведущих активный образжизни, участвующих в программах контроля веса, или же имеют реальную перспективу такого использования.

Гидролизаты протеинов как переходная форма от белков к пептидным комплексам

Как известно, протеины представляют собой макромолекулы, обычноиз20 аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. После поступления в ЖКТ млекопитающих они подвергаются гидролизу с образованием более мелких фрагментов, называемыхпептидами, анаконечном этапе переваривания образуют короткие пептиды (две-три-четыре аминокислоты в связке) и свободные аминокислоты. Промышленная обработка протеиновразличнымиспособамитакжеприводит к расщеплению протеинов до пептидов и аминокислот, чтооблегчаетвпоследующемпереработку такой формы в организме человека. Существует много методов воздействия на протеины с целью получения гидролизатов, каждый из которых соз-

дает определенную композицию пептидов и аминокислот (Hou Y. et al., 2017), но для получения продуктов с целью терапевтического применения может быть использован лишь энзиматический (ферментативный) метод. В целом, в большинстве гидролизатов белков преобладают пептиды со средней и большой длиной аминокислотной цепи, что относится и к вариантам совместного применения нутрицевтиков на основе протеинов с протеолитическими ферментами in vivo (системная энзимотерапия – СЭТ). Но, чем глубже промышленныйгидролизпротеинов, тембольшедоля коротких пептидов (ди-, три- и тетрапептидов) в гидролизате. С точки зрения клинической фармакологии это означает снижение роли белкового субстрата как нутриента и увеличение регуляторной роли коротких пептидов в метаболических процессах как самостоятельных фармакологических агентов. Типичный пример определения пептидно-аминокислотного состава гидролизата whey-протеина (WPH) в процессе гидролитического расщепления показан на рисунке 25.

Функциональныеинутритивныесвойствапротеиновых гидролизатов определяются качественными и количественными параметрами пептидов, распределением молекул с разным молекулярным весом, что традиционно определяется хро-

матографически (Size Exclusion Chromatography).

Существуют усовершенствованные методы определения низкомолекулярных пептидов с молеку-

лярной массой до 1000 Da (Silvestre M.P.C. et al., 2012). Безусловно, профиль пептидов и аминокислот гидролизата зависит от используемых принципов ферментативной обработки (выбор ферментов и условий) и исходного субстрата. Как видно из рисунка 25, по времени из WPH выделяются 4 фракции: F1 – на 13,5–18,5 мин (большие пептиды, содержащие более 7 аминокислот); F2 – на 18,5–22,5 мин (средние пептиды, содержащие от 4 до 7 аминокислот); F3 – на 22,5–23,5 мин

которыйопределяетихдальнейшуюсудьбу. Втонком кишечнике существует пептидный транспортер (PЕРT1), ответственный за протонзависимый транспорт внеклеточных ди- и трипептидов через апикальную мембрану энтероцитов внутрь этих клеток (Zhanghi B.M., Matthews J.C., 2010). Однако из-за высокой активности внутриклеточных пептидаз эпителия тонкого кишечника кажется маловероятным, чтобы сколько-нибудь значимое для питания количество коротких пептидов

впросвете кишки могло попасть непосредственно

впортальную вену или лимфатическую систему. Вполне вероятно, что какое-то определенное, но достаточно ограниченное количество пептидов абсорбируетсявнеизмененном видеизкишечника

вкровь посредством М-клеток, экзосом и энтероцитов с помощью трансэпителиального клеточ-

ного транспорта (Gardner M.L., 1982; Gardner M.L.,

Wood D., 1989). Пептиды, поступающие с пищей, также могут активировать рецепторы сигнальных путей, связывающих кишечник с другими внутренними органами, эндокринной, гормональной

ииммунной системами, оказывая влияние на весь организм.

Последовательность действия коротких пептидов в организме после приема внутрь примерно такова: 1) участиевметаболизметканейкишечника (энтероциты), поскольку именно эти клетки забирают очень значительную долю пептидов и аминокислот из пищи для обеспечения собственных потребностей; 2) участие в пристеночном пищеварении; 3) сигнальные функции – воздействие нарецепторыкишечникаиактивацияосей«кишечник – мышцы» и «кишечник – мозг»; 4) использование микробиомом толстого кишечника для его собственной деятельности и выработки ряда незаменимых нутриентов, витаминов и других БАВ; 5) транспортировкакорганамитканямвчастично неизмененном виде для дальнейшего метаболизма

идаже проникновение через ГЭБ в мозг (нейро-

модуляторные и нейрометаболические эффекты); воздействие пептидов на рецепторные вне- и внутриклеточные и метаболические процессы самых разных органов и тканей. В медицинской науке устоялся термин «тканеспецифическая пептидная регуляция функции клеток» (Хавинсон В.Х.

исоавт., 1988; Малинин В.В., 1992; Морозов В.Г.

исоавт., 2000; Хавинсон В.Х., Кветная Т.В, 2005),

которыйиспользуется, вчастности, дляисследования клеточногоиммунитета, процессавоспаления и регенерации, т. е. тех основополагающих механизмов, которые постоянно работают в организме спортсмена.

Чрезвычайно важно, что образование и действие пептидных факторов – такой же обычный природный метаболический процесс, как и функционированиеаминокислот, ипопыткаобъяснения получаемых результатов только с позиции взаимодействия аминокислот с соответствующими рецепторами клеток, включения аминокислот во внутриклеточный метаболизм не могут считаться удовлетворительными.

Антиоксидантные и нейротропные свойства коротких пептидов

Целый ряд коротких пептидов оказывает антиоксидантное и противовоспалительное действие, препятствуя действию агрессивных кислородных радикалов, кислорода в первую очередь, и образованию провоспалительных цитокинов

(Zambrowicz A. et al., 2015; Ryder K. et al., 2016).

В результате снижается выраженность биохимических проявлений оксидативного стресса различного генеза – вследствие накопления токсических метаболитов, повреждающих клеточные и субклеточные мембраны при избыточном поступлении кислорода в организм спортсмена иинтенсивных длительныхфизическихнагрузках аэробного характера у представителей цикличе-

ских и игровых видов спорта; при нагрузках гликолитического анаэробного характера вследствие накопления лактата во внеклеточной жидкости, лимфе, плазме (сыворотке крови) – и последующая реакция организма на него (психологический, физиологический и психофизиологический стресс спортсмена, в частности в предсоревновательном мезоцикле).

Нейротропные свойства коротких пептидов изучалисьвРФизарубежомначинаяс70–80 годов ХХ века. Некоторые пептиды имеют химическую структуру, сходную с опиоидами, поэтому получили название «опиоидные пептиды». При переваривании различных пищевых продуктов в кишечнике могут образовываться короткие опиоидоподобные пептиды, т. н. экзорфины (Чеснокова Е.А. и соавт., 2015). Экзорфины, похожие посвойствамнаэндогенныеопиоидныепептиды– эндорфины, поступаютворганизмспищейивызывают целый комплекс нейрональных реакций. Среди них преобладают пептиды, содержащие от 4 (тетрапептиды) до 6 аминокислот, и часто встречается пролин и последовательность Tyr-Pro на N-конце пептидной цепи. В зависимости от источников поступления в организм выделяют следующие экзорфины:

•пшеничные (гидролизат пшеничного глютена);

•соевые (сойморфины – производные β-конгли- цинина сои);

•из зелени (шпинат, салат, щавель, петрушка);

•молочные (β-казоморфины – продукты гидролиза казеина).

Как уже описывалось выше, короткие пептиды

могут проникать в неизмененном виде через ГЭБ, с последующим взаимодействием с опиоидными рецепторами различных структур мозга. Среди центральных физиологических эффектов экзоморфинов с точки зрения спортивной нутрициологии могут быть интересны их потенциальные анксиолитические (снижение страха и тревоги)

и анальгетические свойства, которые, однако, в настоящее время не имеют достаточного клинического подтверждения.

Дипептиды L-глутамина

Появление «легких» пептидов L-глутамина (L-аланил-L-глутамин – АГ, глицил-L-глутамин – ГГ) и их внедрение в течение последних пяти лет

втеорию и практику спортивной медицины существенно изменило представления о возможностях метаболической коррекции относительной недостаточности L-глутамина при физических нагрузках. Наряду с уже хорошо известными анаболическими эффектами L-глутамина был установлен факт способности дипептида АГ поддерживать интегративную функцию кишечника, ускоряя всасывание воды и электролитов, ряда макро- и микронутриентов и оказывая тем самым регидратирующее действие и повышая последующее усвоение макронутриентов. Появилось условное разделение эффектов дипептидов глутамина на срочные (развиваются в течение часа и связаны в основном с регидратацией и улучшениемфункциивозбудимыхтканей) иотсроченные (развиваются через часы и дни после поступления

ворганизм, проявляются устойчивым анаболическим и антикатаболическим эффектами, повышениемиммунитета, увеличениемзапасовгликогена

вмышцах и др.), что потребовало существенной адаптации практического использования глутаминсодержащих смесей в спортивной медицине.

Вклиническойиспортивноймедицинеисполь- зуютсячетыреосновныеформыL-глутамина: сама аминокислота L-глутамин, L-аланил-L-глутамин, глицил-L-глутаминихелатноемагниевоесоедине- ние глицил-L-глутамина (варианты дипептидов).

Для производства препаратов, содержащих L-глутаминиегодипептиды, атакжеклинического применения наибольшее значение имеют такие

показатели, как растворимость в воде, стабильность при различных температурах; устойчивость

всредахсразличным рНиферментным составом; образованиеихарактерпродуктовраспадавЖКТ. В таблице 45 приведены сведения по растворимости L-глутамина и его дипептидов в воде.

Применению L-глутамина в составе готовых коммерческих смесей препятствуют два обстоятельства: слабаярастворимостьичастичныйраспад

вводной среде в процессе производства с выделениемаммиака. РастворимостьГГпримернов4 раза, а АГ – в 15 раз выше, чем самого L-глутамина. К этим факторам добавляется и низкая устойчивость L-глутамина в кислой и ферментной среде желудка и относительно медленное и неполное всасываниевкишечнике. Такимобразом, L-глута- минпосвоимфизико-химическимсвойствамменее привлекателен в планепрактическогоиспользования по сравнению с его дипептидами.

Для производства дипептидов L-глутамина (в частности АГ) существует достаточно большое количество методов, среди которых два основных: 1) химическая или энзиматическая конденсация защищенных L-амиинокислот глутамина и ала-

нина (Yokozeki K., Hara S., 2005; Nozaki H. et al.,

2006); 2) процесс химического синтеза с использованием D-2-хлоропропионил-глутамина (Sano T. et al., 2000). В то же время эти методы не могут быть признаны удовлетворительными по двум

причинам: низкая экономичность и недостаток качества (например, параллельное образование побочных продуктов – D-аланил-глутамин, производные глутаминовой кислоты, трипептиды глутамина и др.) (Sano T. et al., 2000; Yokozeki K., Hara S., 2005). Относительно недавно предложен новый метод ферментативного биоинженерного синтеза (ферментативной продукции) АГ

(Tabata K., Hashimoto S., 2007) с использованием микроорганизмов Escherichia coli, при котором доступнополучениенаиболеечистойформыэтого дипептида.

В настоящее время АГ в качестве дополнения входитвсоставмногокомпонентныхсухихсмесей для длительного применения вместе с макронутриентами, а также в качестве одного из основных компонентов для приготовления растворов для регидратации (информация по продукту, Kyowa Hakko U.S.A. Inc., 2013). При нормальной темпе-

ратуре тела (36,6°C) в течение первого часа разрушается уже 50% L-глутамина, в то время как АГ сохраняетсястабильнымпокрайнеймеревтечение четырех часов, что достаточно для полного всасывания в кишечнике. АГ проявляет также повышенную термоустойчивость, что имеет значение

впроизводственных процессах и при хранении.

Абсорбция L-глутамина и его дипептидов

вкишечнике. В исследовании, проведенном

в2012 г., C.R. Harris и соавторы сравнили дина-