סוגי חלבונים במזון - קובי עזרא

צריכת חלבון העולה על הכמות היומית המומלצת מקובלת בקרב ספורטאי סיבולת וכוח. עם זאת, בהתחשב במגוון החלבונים הזמינים הרבה פחות ידוע לגבי היתרונות של צריכת חלבון אחד לעומת אחר. 

מקורות מזון מהחי מספקים מקור מלא של חלבון (כלומר חלבון המכיל את כל חומצות האמינו החיוניות), בעוד שבמקורות צמחיים חסרים בדרך כלל אחת או יותר מחומצות האמינו החיוניות. 

חלבונים מהחי הם מקור חשוב לחלבון, אולם דאגות בריאותיות פוטנציאליות קיימות מתזונה של חלבון הנצרכת בעיקר ממקורות מהחי.

יחד עם שילוב נכון של מקורות, חלבונים צמחיים עשויים לספק יתרונות דומים כמו חלבון ממקורות מהחי.

חלבונים הם אחד משלושת אבות המזון הגדולים שמכילים חנקן, ומורכבים מחומצות אמינו. הם משמשים כמרכיב המבני העיקרי של שרירים ורקמות אחרות בגוף. 

בנוסף, החלבונים משמשים לייצור הורמונים, אנזימים והמוגלובין. חלבונים יכולים לשמש גם כאנרגיה; עם זאת, הם אינם הבחירה העיקרית כמקור אנרגיה. 

כדי שחלבונים ישמשו את הגוף הם צריכים לעבור חילוף חומרים לצורתם הפשוטה ביותר, חומצות אמינו. 

למעשה זוהו כ- 20 חומצות אמינו הנחוצות לגדילה ולמטבוליזם באדם. 12 מחומצות אמינו אלו (אחת עשרה בילדים) נקראות ח. אמינו בלתי חיוניות, כלומר שהן יכולות להיווצר ע"י גופנו ואין צורך חובה אותן בתזונה. 

חומצות האמינו הנותרות גופנו אינו מסוגל ליצור ולכן הן קרויות ח. אמינו חיוניות, כלומר צריך לצרוך אותן בתזונה. 

למעשה היעדר כל אחת מחומצות האמינו הנ"ל יסכן את יכולת הרקמה לגדול ולהתפתח, ו/או לתיקון התאים ולשמירת תקינותם האידאלית.

חלבון וביצועים אתלטיים

התפקיד העיקרי של חלבונים בתזונה הוא לשימוש בתהליכים האנאבוליים השונים של הגוף. כתוצאה מכך, ספורטאים ומאמנים רבים מאמינים שאימון בעצימות גבוהה יוצר דרישת חלבון גדולה יותר. 

הדבר נובע מהתפיסה שאם יותר חלבון או חומצות אמינו היו זמינות לשריר המתאמן, הדבר ישפר את סינתזת החלבון. 

מחקרים נטו לתמוך בהשערה זו. בתוך ארבעה שבועות של תוספת חלבון (3.3 לעומת 1.3 גרם לכל ק"ג ליום) באימוני כוח של נבדקים, נצפו עליות גדולות יותר באופן משמעותי בסינתזת חלבון ובמסת הגוף בקבוצת הנבדקים עם צריכת חלבון גבוהה יותר (Fern et al. al., 1991). {1}

באופן דומה, Lemon et al. (1992) דיווחו גם על סינתזת חלבון גדולה יותר אצל אנשים שעברו אימונים עם צריכת חלבון של 2.62 לעומת 0.99 גרם חלבון לכל ק"ג. {2}

במחקרים שבדקו אנשים שאומנו באימוני כוח, צריכת חלבון גבוהה יותר הוכחה בדרך כלל כבעלת השפעה חיובית על סינתזת חלבון השריר ועל עלייה בגודל השרירים (Lemon, 1995; Walberg et al., 1988). {5}

Tarnapolsky ועמיתיו (1992) הראו שכדי שאנשים שאומנו כוח ישמרו על מאזן חנקן חיובי, הם צריכים לצרוך צריכת חלבון שווה ערך ל-1.8 גרם לכל ק"ג משקל גוף. {3}

הדבר דומה גם במחקרים אחרים המראים שצריכת חלבון בין 1.4 - 2.4 גרם חלבון לק"ג משקל תשמור על מאזן חנקן חיובי אצל ספורטאים מאומנים באימוני כוח (Lemon, 1995). {4} 

כתוצאה מכך, ההמלצות לצריכת חלבון של ספורטאי כוח מוצעות בדרך כלל להיות בין 1.4 - 1.8 גרם חלבון לכל ק"ג משקל גוף.

למרות שהמטרה של ספורטאי סיבולת היא לא בהכרח למקסם את גודל השריר וחוזק, אך כן למנוע את אובדן רקמה רזה יכולה להיות השפעה מזיקה משמעותית על ביצועי הסיבולת. לכן, ספורטאים אלה צריכים לשמור על מסת שריר כדי להבטיח ביצועים נאותים. 

מספר מחקרים קבעו שצריכת חלבון עבור ספורטאי סיבולת צריכה להיות בין 1.2 - 1.4 גרם · ק"ג,  כדי להבטיח מאזן חנקן חיובי (Freidman and Lemon, 1989; Lemon, 1995; Meredith et al., 1989; Tarnopolsky et al., 1988) {6, 4}. הוכחות ברורות לכך שספורטאים אכן מרוויחים מצריכת חלבון מוגברת. לאחר מכן הפוקוס הופך לאיזה סוג חלבון לקחת.

Component	Whey Powder	Whey Concentrate	Whey Isolate
Protein	11 – 14.5	25 – 89	90 +
Lactose	63 – 75	10 – 55	0.5
Milk Fat	1 – 1.5	2 – 10	0.5

Adapted from Geiser, 2003. {8}

חלבון מי גבינה

תרכיז חלבון מי גבינה העיבוד של תרכיז מי גבינה מסיר את המים, הלקטוז, האפר וכמה מינרלים. בנוסף, בהשוואה לבידוד מי גבינה תרכיז מי גבינה מכיל בדרך כלל יותר רכיבים וחלבונים פעילים ביולוגית שהופכים אותם לתוסף אטרקטיבי מאוד עבור הספורטאי.

בידוד חלבון מי גבינה (WPI) הוא מקור החלבון הטהור ביותר שקיים. בידוד חלבון מי גבינה מכיל ריכוזי חלבון של 90% ומעלה. במהלך עיבוד של איזולט חלבון מי גבינה ישנה הסרה משמעותית של שומן ולקטוז. 

כתוצאה מכך, אנשים עם אי סבילות ללקטוז יכולים לעתים קרובות לקחת בבטחה מוצרים אלה (Geiser, 2003). {8} 

למרות שריכוז החלבון בצורת חלבון מי גבינה זו הוא הגבוה ביותר, הוא מכיל לרוב חלבונים שהפכו דנטורטיביים עקב תהליך הייצור. הדנטורציה של חלבונים כרוכה בפירוק המבנה שלהם ובאיבוד קשרים פפטידים והפחתת יעילות החלבון.

מי גבינה הוא חלבון מלא שמרכיביו הפעילים מבחינה ביולוגית מספקים יתרונות נוספים לשיפור תפקוד האדם. 

חלבון מי גבינה מכיל אספקה מספקת של חומצת האמינו ציסטאין. נראה כי ציסטאין משפר את רמות הגלוטתיון, אשר הוכח כבעל תכונות נוגדות חמצון חזקות שיכולות לסייע לגוף במאבק במחלות שונות (Counous, 2000). {7} 

בנוסף, חלבון מי גבינה מכיל מספר חלבונים נוספים המשפיעים באופן חיובי על תפקוד מערכת החיסון כגון פעילות אנטי-מיקרוביאלית (Ha and Zemel, 2003). {9} חלבון מי גבינה מכיל גם ריכוז גבוה של חומצות אמינו מסועפות (BCAA) החשובות לתפקידן בשמירה על הרקמה ומניעת פעולות קטבוליות במהלך פעילות גופנית. (MacLean et al., 1994). {10}

קזאין חלבון

קזאין הוא המרכיב העיקרי בחלבון המצוי בחלב בקר המהווה כ- 80% מסך החלבון שלו ואחראי לצבע הלבן של החלב. זהו חלבון החלב הנפוץ ביותר בתעשייה כיום. לחלבוני החלב חשיבות פיזיולוגית משמעותית לגוף לתפקודים הקשורים לקליטת חומרים מזינים וויטמינים והם מקור לפפטידים פעילים ביולוגית. 

בדומה למי גבינה, קזאין הוא חלבון מלא ומכיל גם את המינרלים סידן וזרחן. לקזאין יש דירוג PDCAAS של 1.23 (מדווח בדרך כלל כערך קטוע של 1.0) (Deutz et al. 1998). {11}

קזאין קיים בחלב בצורה של מיצל, שהוא חלקיק קולואידי גדול. תכונה מושכת של מיצל הקזאין היא יכולתו ליצור ג'ל או קריש בקיבה. היכולת ליצור קריש זה הופכת אותו ליעיל מאוד באספקת חומרי הזנה. הקריש מסוגל לספק שחרור איטי מתמשך של חומצות אמינו לזרם הדם, לעיתים נמשך מספר שעות (Boirie et al. 1997). זה מספק שימור חנקן טוב יותר וניצול טוב יותר ע"י הגוף. {12}

קולוסטרום פרה

קולוסטרום בקר הוא נוזל ה"קדם" חלב המופרש ע"י יונקים הנקבות בימים הראשונים שלאחר הלידה. נוזל צפוף מבחינת רכיבי תזונה החשוב ליילוד בשל יכולתו לספק חסינות ולסייע בצמיחת רקמות מתפתחות בשלבי החיים הראשונים. 

קיימות עדויות לכך שקולוסטרום בקר מכיל גורמי גדילה הממריצים צמיחה תאית וסינתזת DNA (Kishikawa et al., 1996), וכפי שניתן לצפות עם מאפיינים כאלה, הוא מהווה בחירה מעניינת כתוסף ספורט פוטנציאלי. {13}

למרות שקולוסטרום בקר לא נחשב בדרך כלל כתוסף מזון, השימוש של ספורטאי כוח בתוסף חלבון זה כעזר ארגוגני הפך נפוץ. הוכח כי תוספת פומית של קולוסטרום בקר מעלה משמעותית את גורם הגדילה דמוי אינסולין 1 (IGF-1) (Mero et al., 1997) {14} ומשפרת את צבירת רקמות רזה (Antonio et al., 2001; Brinkworth et al., 2004) {15, 16}. 

עם זאת, התוצאות על שיפור ביצועים אתלטיים פחות חד-משמעיות. Mero ועמיתיו (1997) לא דיווחו על שינויים בביצועי קפיצה אנכית לאחר שבועיים של תוספת, וברנקוורת' ועמיתיו (2004) לא ראו הבדלים משמעותיים בכוח לאחר 8 שבועות של אימונים ותוספות הן בנבדקים מאומנים והן בנבדקים לא מאומנים. לעומת זאת, לאחר 8 שבועות של תוספת נראו שיפורים משמעותיים בביצועי ספרינט אצל שחקני הוקי עילית (Hofman et al., 2002). מחקר נוסף בנוגע לתוספת קולוסטרום בקר עדיין מוצדק.

חלבונים צמחיים

חלבונים צמחיים בשילובם כדי לספק את כל חומצות האמינו החיוניות, מהווים מקור מצוין לחלבון בהתחשב בכך שהם ככל הנראה יביאו להפחתה בצריכת השומן הרווי והכולסטרול. מקורות פופולריים כוללים קטניות, אגוזים וסויה. מלבד מוצרים אלה, ניתן למצוא חלבון צמחי גם בצורה סיבית הנקראת חלבון צמחי במרקם (TVP). TVP מופק מקמח סויה שבו מבודדים חלבונים. TVP הוא בעיקר אלטרנטיבה בשרית ומתפקד כאנלוגי בשר בנקניקיות צמחוניות, המבורגרים, קציצות עוף וכו'. הוא גם מקור דל קלוריות ודל שומן לחלבון צמחי. מקורות חלבון צמחיים מספקים גם חומרים מזינים רבים אחרים כגון פיטוכימיקלים וסיבים, שגם הם נחשבים מאוד בתזונה.

חלבון סויה

סויה היא מקור החלבון הצמחי הנפוץ ביותר. פולי הסויה, ממשפחת הקטניות, תועדו לראשונה בסין בשנת 2838 לפנה"ס. ונחשב לבעלי ערך כמו חיטה, שעורה ואורז כמרכיב תזונתי. הפופולריות של סויה השתרעה על פני מספר מדינות אחרות, אך לא זכתה לשמצה בערכה התזונתי בארצות הברית עד שנות ה-20. האוכלוסייה האמריקאית צורכת צריכה נמוכה יחסית של חלבון סויה (5g·day-1) בהשוואה למדינות אסיה (Hasler, 2002). 

למרות שהבדלים תרבותיים עשויים להיות אחראים חלקית, ייתכן שדירוג איכות החלבון הנמוך מסולם PER השפיע גם על נטיות צריכת חלבון. 

עם זאת, כאשר נעשה שימוש בסולם PDCAAS המדויק יותר, דווח כי חלבון סויה שווה ערך לחלבון מן החי עם ציון של 1.0, הדירוג הגבוה ביותר האפשרי (Hasler, 2002). 

האיכות של הסויה הופכת אותה לאלטרנטיבה אטרקטיבית מאוד עבור אלה המחפשים מקורות חלבון שאינם מהחי בתזונה שלהם ואלה שאינם סובלניים ללקטוז. סויה היא חלבון מלא עם ריכוז גבוה של BCAA. 

דווחו יתרונות רבים הקשורים לחלבוני סויה הקשורים לבריאות וביצועים (כולל הפחתת פרופילי שומנים בפלזמה, הגברת חמצון LDL-כולסטרול והפחתת לחץ דם), אולם עדיין יש צורך במחקר נוסף על טענות אלו.

סוגי חלבון סויה ניתן להפריד את פולי הסויה לשלוש קטגוריות שונות; קמח, תרכיזים ומבודדים. ניתן לחלק עוד יותר קמח סויה לצורות טבעיות או מלאות שומן (מכיל שמנים טבעיים), נטול שומן (שמנים מוסרים) ולציטין (הוספה לציטין) (Hasler, 2002). 

מבין שלוש הקטגוריות השונות של מוצרי חלבון סויה, קמח סויה הוא הצורה הפחות מעודנת. זה נפוץ במוצרי מאפה. מוצר נוסף של קמח סויה נקרא קמח סויה במרקם. זה משמש בעיקר לעיבוד כמאריך בשר. 

הרכב חלבון של צורות חלבון סויה.

Soy Protein Form	Protein Composition
Soy Flour	50%
Soy Concentrate	70%
Soy Isolate	90%

תרכיז סויה פותח בסוף שנות ה-60 ותחילת שנות ה-70 והוא עשוי מפולי סויה נטולי שומן. תוך שמירה על רוב תכולת החלבון של השעועית, התרכיזים אינם מכילים פחמימות מסיסות כמו קמח, מה שהופך אותו לטעים יותר. לתרכיז סויה יש יכולת לעיכול גבוהה והוא נמצא בחטיפי תזונה, דגנים ויוגורטים.

הבודדים הם מוצר חלבון הסויה המעודן ביותר המכיל את הריכוז הגדול ביותר של חלבון, אך בניגוד לקמח ותרכיזים, אינם מכילים סיבים תזונתיים. מקורם של הבידודים בשנות ה-50 של המאה ה-20 בארצות הברית. הם ניתנים לעיכול ומוכנסים בקלות למזונות כגון משקאות ספורט ומשקאות בריאות וכן פורמולות לתינוקות.

יתרונות תזונתיים במשך מאות שנים, סויה הייתה חלק מתזונה אנושית. אפידמיולוגים היו ככל הנראה הראשונים לזהות את היתרונות של סויה לבריאות הכללית כאשר בוחנים אוכלוסיות עם צריכה גבוהה של סויה. אוכלוסיות אלו חלקו שכיחות נמוכה יותר בסוגי סרטן מסוימים, ירידה במצבי לב ושיפורים בתסמיני גיל המעבר ואוסטיאופורוזיס בנשים (Hasler, 2002). 

בהתבסס על מחקרים רבים שבדקו את היתרונות הבריאותיים של חלבון סויה, איגוד הלב האמריקני פרסם הצהרה שהמליצה על מזון חלבון סויה בתזונה דלת שומן רווי וכולסטרול כדי לקדם את בריאות הלב (Erdman, 2000). 

היתרונות הבריאותיים הקשורים לחלבון סויה קשורים לרכיבים הפעילים מבחינה פיזיולוגית שהם חלק מסויה, כגון מעכבי פרוטאז, פיטוסטרולים, ספונינים ואיסופלבונים (Potter, 2000). 

רכיבים אלה צוינו כמדגימים השפעות של הורדת שומנים בדם, מגבירים את חמצון ה-LDL-כולסטרול, ויש להם השפעות מועילות על הורדת לחץ הדם.

איזופלבונים מבין הרכיבים הפעילים הרבים במוצרי סויה, לאיזופלבונים ניתנה תשומת לב רבה יותר מאחרים. איזופלבונים נחשבים כמועילים לבריאות הלב וכלי הדם, אולי על ידי הורדת ריכוזי LDL (Crouse et al., 1999) הגברת חמצון LDL (Tikkanen et al., 1998) ושיפור גמישות כלי הדם (Nestel et al., 1999). 

עם זאת, מחקרים אלה לא נפגשו ללא תוצאות סותרות ועדיין יש צורך במחקר נוסף בנוגע ליתרונות של איזופלבונים.

יתרונות סויה לנשים מוקד נוסף של מחקרים שחקרו תוספי סויה היה בנושאי בריאות נשים. עלתה השערה שבהתחשב בכך שאיזופלבונים נחשבים לפיטו-אסטרוגנים (מפגינים השפעות דמויות אסטרוגן ונקשרים לקולטני אסטרוגן), הם מתחרים על אתרי קולטני אסטרוגן ברקמת השד עם אסטרוגן אנדוגני, מה שעלול להפחית את הסיכון לסיכון לסרטן השד (Wu et al. 1998). 

ובכל זאת, הקשר בין צריכת סויה לסיכון לסרטן השד נותר בלתי חד משמעי. עם זאת, מחקרים אחרים הוכיחו השפעות חיוביות של תוספי חלבון סויה על שמירה על תכולת מינרלים בעצמות (Ho et al., 2003) והפחתת חומרת תסמיני גיל המעבר (Murkies et al., 1995).

מקורות: 

1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2001721/

2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1400008/

3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1474076/

4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7550257/

5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3182156/

6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2722324/

7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11205219/

8. https://scholar.google.com/scholar_lookup?journal=NSCA%E2%80%99s+Performance+Training+Journal&title=The+wonders+of+whey+protein&author=M.+Geiser&volume=2&publication_year=2003&pages=13-15&

9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12832028/

10. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7810616/

11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9868192/

12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9405716/ 

13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8645756/ 

14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9338422/ 

15. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14685867/

16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11312068/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3905294/