קזאין - החלבון של הלילה?
מי שמתעניין בבניית שרירים מכיר את החשיבות של צריכת חלבון, וככל הנראה גילה בשלב מסוים שקיימים סוגים שונים של חלבון עם תכונות שונות.
מתאמנים לעיתים דנים באסטרטגיות תזמון צריכת חלבונים, ובעדיפות של סוגים מסוימים על פני אחרים בזמנים מסוימים.
המתאמן הממוצע בדרך כלל מכיר או שמע על סוגי החלבון הבאים:
- מי-גבינה
- קזאין
- סויה
- בשר
- אפונה
- ועוד
המאמר הזה עוסק בטענות המרכזיות לגבי חלבון מסוג קזאין ובוחן את התוקף שלהן דרך מבט מדעי עדכני.
קזאין הוא אחד משני סוגי החלבונים העיקריים המצויים בחלב.
והטענה העיקרית לגבי קזאין היא שהוא מתפרק לאט יותר מחלבונים אחרים ולכן מתאים לצריכה בלילה.
למה דווקא בלילה?
מפני שגם בלילה מתקיימים תהליכים טבעיים בגוף שדורשים אנרגיה, בעוד שבלילה לא מקבלים אספקת אנרגיה חדשה (עד כאן הכל נכון), ולכן יש חשש שבשלב מסוים לאורך הלילה, הגוף מתחיל לפרק שריר כדי לפצות על הצורך באנרגיה.
אז הקזאין, בגלל פירוקו הממושך והאיטי, מספק מין 'גשר' מהשלב הזה בלילה עד לארוחה הראשונה ביום שמחדשת את אספקת האנרגיה בגוף.
אינטואיטיבית זה יכול להשמע הגיוני, אבל זה לא מדויק.
בשלב מסויים הטענה חצתה את קו ה-"ברו סייאנס".
בשורה מרגיעה: זה כנראה לא יקרה לכם.
זה יכול לקרות לאוכלוסיות ספציפיות מאוד שנמצאות במצב של מחסור אנרגיה כרוני קיצוני/הרעבה.
כמו למשל:
- מתמודדי הפרעות אכילה (אנורקסיה, בולימיה).
- מפתחי גוף בשלבים מתקדמים של הכנה לתחרות (במילים אחרות, בחיטוב ממש, אבל ממש קשוח), כאשר הם מרוקנים טוטאלית מאנרגיה.
לעומת זאת, במצב רגיל, גם למתאמנים מתקדמים מאוד, יש מאגרים של אנרגיה (*גליקוגן בשרירים ובכבד) שיספיקו בהחלט לדרישות המטבוליות של הלילה.
*גליקוגן = רב-סוכר הבנוי מגלוקוז מאוחסן בכבד ובשרירים ומשמש את הגוף לצרכי האנרגיה שלו בתקופות צום קצרות טווח, כמו לילה.
אז אפילו אם יש אמת בטענה שהקזאין מתפרק לאט, אין בזה משמעות למתאמן הממוצע, שלא בתהליך חיטוב תחרותי או בהרעבה קיצונית מסיבה כלשהי.
עכשיו בואו נבדוק אם יש אמת בטענה שהקזאין מתפרק לאט יותר מחלבונים אחרים.
הטענה מבוססת על התכונה שחלבון הקזאין מגיע לקיבה ומתגבש לחומר בעל מרקם דביק שדומה לג'ל, מה שלכאורה גורם לפירוק איטי יותר ואספקה ממושכת של חומצות אמינו לאורך זמן.
האם התכונה הזאת נכונה? כן, הקזאין באמת מתגבש לחומר עם מרקם ג'לי.
הנה קצת כימיה לחנונים שבינינו:
*(מידע טכני לא דרוש להבנה, מי שזה לא מעניין אותו יכול לדלג על הטקסט)*
- התמונה ממחישה את תהליך הג'לציה בחלבוני קזאין בתנאים מסוימים.
בתמונה בצד שמאל מוצג קזאין בצורתו המיסלרית ("מיצלות"), כפי שהוא קיים באופן טבעי בחלב.
מיצלות הקזאין (צבר של מולקולות עם תכונות מסיסות במים ודוחות מים יחד) הן למעשה מבנים כדוריים שמורכבים ממולקולות קזאין ומסידן פוספט שמוחזקים יחד על ידי אינטראקציות הידרופוביות ומיוצבים על ידי יוני סידן.
- השפעה של pH (רמת החומציות) וסידן (Ca²⁺):
החלק העליון שבתמונה מראה על כך שכאשר ה-pH עולה או כאשר יש תוספת של יוני סידן (Ca²⁺), מיצלות הקזאין עוברות "ג'לציה".
- עלייה ב-pH מתרחשת כשהסביבה הופכת לבסיסית יותר. בהקשר של מיצלות קזאין, זה מוביל להפחתה במסיסות, ומקדם ג'לציה. התהליך הזה הוא חלק טבעי בתהליך העיכול.
- גם תוספת של יוני סידן יכולה גם לקדם ג'לציה. יוני סידן יכולים לגשר בין מולקולות קזאין בתוך המיצלות, להגביר את האינטראקציות ביניהן ולהוביל להיווצרות מבנה ג'ל. הג'לציה של מיצלות קזאין בתוספת יוני סידן (Ca²⁺) היא בעיקר תהליך שמתרחש במהלך ייצור מוצרי חלב, לא במהלך העיכול. בהקשר של מדעי המזון והייצור, יוני סידן מתווספים לעתים קרובות לחלב כדי לגרום לג'לציה של מיצלות קזאין לייצור גבינה, יוגורט ומוצרי חלב אחרים. לעומת תהליך העיכול, תהליך זה נשלט ואינו מתרחש במהלך העיכול הטבעי של החלב.
בחלק התחתון אפשר לראות שגם שינויים בטמפרטורה יכולים לגרום לג'לציה, ומעל טמפרטורה מסוימת אפילו חלבוני מי-גבינה מתחילים לעבור ג'לציה ומתגבשים יחד עם הקזאין ויוצרים מרקם עוד יותר ג'לי.
זה קורה ככל הנראה בגלל תהליכי דה-נטורציה.
אז קזאין מתגבש לג'ל.
השאלה הבאה היא, האם זה באמת מוביל לעיכול/שחרור איטי יותר של חומצות אמינו?
במחקר הבא ניסו להשוות בין מהירות הספיגה ואפקטיביות סינטזת חלבון של קזאין לעומת מי גבינה לעומת פלצבו (משקה מזויף שהכיל 0 חלבון) בזמן השינה.
המחקר מ-2023 והשתמש בשיטות עדכניות ואמינות למדידה.
במחקר הזה, החוקרים התעמקו בהשפעות של צריכת חלבון לפני השינה על ההתאוששות לאחר פעילות גופנית. ההתמקדות הייתה בשאלה האם סוגים שונים של חלבון יכולים להגביר את יכולת השרירים להתאושש.
- 36 גברים צעירים ובריאים
- מתאמנים באופן קבוע בין 1-3 פעמים בשבוע
- לא נוטלים תרופות שעלולות לפגוע בספיגת החלבון
- המשתתפים ביצעו אימון כושר של 60 דקות על אופניים.
מאוחר יותר הם קיבלו אחד משלושת המשקאות לפני השינה:
- משקה חלבון עם קזאין
- משקה חלבון עם מי גבינה
- משקה ללא חלבון (פלצבו)
במהלך הלילה, החוקרים לקחו דגימות דם בעזרת צנתר שחיברו לידיהם של הנבדקים ועקבו איך הגוף מגיב ובחנו כיצד החלבונים השונים משפיעים על התאוששות השרירים.
להלן ציר זמן המעקב:
רמות חומצות אמינו בפלזמה
- היו גבוהות יותר בקבוצות שצרכו חלבון על פני קבוצת הפלצבו (דא...)
- לא היה הבדל בין קזאין לבין מי גבינה ביכולת שלהם לעורר **סינתזת חלבון שרירית.
**סינתזת חלבון שרירית (MPS) הוא התהליך שדרכו הגוף שלנו ממסנתז (מייצר) חלבונים חדשים למטרת בניית שריר (אבן היסוד של גדילה ואדפטציה).
אז מי התפרק לאט יותר?
קבוצת הקזאין באמת הראתה עלייה ממושכת יותר בחומצות האמינו בפלזמה, אך למשך שעתיים נוספות בלבד במהלך השינה. האם ההבדל הזה מצדיק את התיוג של קזאין כ"מתעכל לאט"? תחליטו אתם.
מוגדל בשבילכם: (פירוק החלבונים לאורך הלילה)
על זה כל הטרראם?
צריכת חלבון קזאין לפני שינה *אינה* מועדפת על פני חלבון מי גבינה כאמצעי להגביר שיעורי סינתזת חלבון השריר לאחר אימון במהלך שנת לילה.
כשבוחנים את עניין "זמן הפירוק" של קזאין לעומת חלבון מי גבינה, מגלים שלאור הראיות הקיימות בנושא, מדובר בפער קטן שהוא בכלל לא רלוונטי לסינטזת החלבון השרירית.
יש לציין שנושא קצב הפירוק טרם נחקר בצורה רחבה ואיכותית.
עם זאת, גם אם יתגלה פער גדול יותר, הוא עדיין לא יהיה רלוונטי להתאוששות או ל"מניעה של פירוק שריר בלילה", כפי שטוענים משפיענים מסוימים ואנשי מכירות, מכיוון שיש לנו בגוף מספיק מאגרי גליקוגן מלתחתיכלה, ואפילו במצבים שבהם מאגרי הגליקוגן נמוכים, יש לגוף דרכים רבות להפקת אנרגיה הרבה לפני שהוא יתחיל לפרק שרירים (הרבה הרבה לפני). וזה נושא שכן נחקר בצורה רחבה.
בכל זאת, קזאין כנראה ימשיך להיות מקוטלג כ"החלבון של הלילה" כל עוד נמשיך לקבל תפיסות חסרות בסיס מדעי בקלות רבה, מבלי להפעיל שיקול דעת ביקורתי.
מקורות:
Health-Related Aspects of Milk Proteins.
PMID: 27980594
Diurnal variation in the glycogen content of the human liver using 13 C MRS.
PMID: 32157774
Intramyocellular lipids form an important substrate source during moderate intensity exercise in endurance‐trained males in a fasted state.
PMID: 14514877
Adaptive reciprocity of lipid and glucose metabolism in human short-term starvation.
PMID: 23074240
Pre-sleep Protein Ingestion Increases Mitochondrial Protein Synthesis Rates During Overnight Recovery from Endurance Exercise: A Randomized Controlled Trial.
PMID: 36857005