Вверх

Спорт-вики — википедия научного бодибилдинга

Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Протеолитические ферменты

1857 байт добавлено, 4 года назад
Нет описания правки
=== Абсорбция ПФ в желудочно-кишечном тракте и их биологическая активность ===
[[Image:Proteliot_Ris_1.jpg|250px|thumb|right|Рис.1. Динамика концентрации протеолитических ферментов (ПФ) в сыворотке крови крыс (метод меченых изотопов йода-123) после их перорального введения. По оси абсцисс – время в часах после приема ПФ; по оси ординат – относительная концентрация (% от введенной дозы/грамм крови) ПФ в сыворотке крови. Синяя линия и квадраты – панкреатин, красная линия и квадраты - амилаза, черная линия и треугольники – трипсин, зеленая линия и крестики – папаин, фиолетовая линия и звездочки – химотрипсин. Из J.Seifert и соавт., 1995.]]
В обзорной работе G.Lorkowski<ref name="Lorkowski" /> суммированы имеющиеся данные по [[Абсорбция|абсорбции ПФ ]] протеолитических ферментов в ЖКТ после их перорального приема, [[Фармакокинетика|фармакокинетике ]] ПФ и даны возможные объяснения механизмам этих процессов. Ранние исследования абсорбции протеаз у животных были выполнены путем перорального приема ферментных субстратов, меченых радиоактивными изотопами. Другим методом было количественное определение в плазме крови собственной эстеразной активности протеаз в отношении специфических субстратов, например, этилового эфира N-бензолил-L-аргинина (BAEE) как субстрата для трипсина, а этилового эфира N-ацетил-L-тирозина (ATEE) как субстрата для химотрипсина, а уровня гемоглобина – для оценки общей протеолитической активности. Экспериментальные исследования показали, что абсорбция ПФ протеолитических ферментов зависит от множества факторов, среди которых наиболее важным является размер молекулы. В серии экспериментальных работ J.Seifert и соавторов (<ref>Seifert J., Siebrecht P., Lange J.P. Quantitative Untersuchungen zur Resorption von Trypsin, Chymotrypsin, Amylase, Papain und Pankreatin aus dem Magen-Darm-Trakt nach oraler Applikation. Allgemeinmedizin 1990, 19: 132-137.</ref><ref>Seifert J., Siebrecht D., Lange J.P. et al. The quantitative absorption or orally administered proteins and histological evidence of enzymes in the wound. In: Gardner MLG, Steffens K.J., editors. Absorption of orally administered Enzymes. Berlin: Springer Verlag,1995) , 29-38.</ref> было показано, что после перорального приема (рис.1) меченых иодомйодом-123 таких ПФ протеолитических ферментов как трипсин, химотрипсин, панкреатин и папаин, наблюдается постепенное нарастание концентрации ПФ протеолитических ферментов в крови, дифференцированное по времени и количественным параметрам в зависимости от конкретного ПФпротеолитического фермента. Прием панкреатина вызывал наибольший прирост концентрации фермента в сыворотке крови с максимумом в течение часа. В течение последующих 6-и часов происходило плавное снижение его концентрации. Для других ПФ протеолитических ферментов (трипсин, химотрипсин и папаин) максимальная концентрация в сыворотке крови достигалась только к 3-ему часу после перорального применения и была существенно ниже (в 3 и более раз) по сравнению с панкреатином. Характерно, что через 6 часов для всех ферментов уровень их концентрации в крови (в процентном соотношении с их введенной дозой на 1 г крови) был примерно одинаковым.
Детальные количественные характеристики изменений показателей ПФ в крови даны в таблице 2.
<tr><td rowspan="2">
<p>Фермент</p></td><td rowspan="2">
<p>Доза на прием,</p><p>мг</p></td><td rowspan="2"><p>Общий уровень</p><p>абсорбции, (%)<sup>*</sup></p></td><td rowspan="2"><p>Общий</p><p>уровень</p><p>абсорбции</p><p>(мг)</p></td><td colspan="2">
<p>Высокомолекулярная часть, (%)</p></td><td rowspan="2">
<p>Низкомолекулярная&nbsp;часть (мг)</p></td><td rowspan="2">
''Примечания:'' <sup>*</sup> - общий уровень абсорбции рассчитывался как показатель радиоактивности субстрата при приеме внутрь, пониженный за счет остаточной радиоактивности в кишечнике без дифференциации на высокий или низкий молекулярный вес материала. <sup>**</sup> - Из-за различий между концентрацией протеаз высокого молекулярного веса в сыворотке и лимфе, расчетное общее количество абсорбированного высокомолекулярного материала ниже.
Абсорбция бромелаина при интрадуоденальном введении в экспериментах на крысах существенно отличалась от таковой других ПФпротеолитических ферментов. Как видно из рис.2, происходит медленное (по сравнению с другими ПФ) нарастание концентрации бромелаина в сыворотке крови и лимфе в течение 4 часов (максимум) и поддержание этих величин до 6-и часов наблюдения. В данной работе уровень абсорбции бромелаина определен в 50% от введенной дозы за 6 часов, при этом 80% составила высокомолекулярная фракция. [[Image:Proteliot_Ris_2.jpg|250px|thumb|right|Рис.2. Динамика концентрации меченого изотопом йода-125 бромелаина в сыворотке крови (черные ромбы) и лимфе (черные квадраты) крыс после интрадуоденального введения. По оси абсцисс – время в часах после введения. Из J.Seifert и соавт.<ref>Seifert J., Ganser R., Brendel W. Absorption of a proteolytic enzyme originating from plants out of the gastro-intestinal tract into blood and lymph of rats. Z Gastroenterol., 1979, 17: 1-8.</ref>]]
=== Фармакокинетика ПФ у человека ===
Наиболее подробные фармакокинетические исследования у человека были выполнены с использованием бромелаина, трипсина и папаина (<ref name="Castell5">Castell J.V.CastellIntestinal absorption of undegraded Bromelain in humans. In: Gardner MLG, Steffens K.J., editors. Absorption of orally administered Enzymes. Berlin: Springer Verlag, 1995; , 47-60.</ref><ref name="Castell7">Castell J.V.Castell и соавт, Friedrich G., Kuhn C.S., Poppe G.E. Intestinal absorption of undegraded proteins in men: presence of bromelain in plasma after oral intake. Am.J.Physiol., 1997), 273: G139-146.</ref>. В рандомизированном контролируемом двойном-слепом фармакокинетическом исследовании приняло участие 19 здоровых мужчин в возрасте 18-45 лет (рис.3, табл.3).
[[Image:Proteliot_Ris_3.jpg|250px|thumb|right|Рис.3. Динамика изменения концентрации бромелаина в плазме крови (по оси ординат) мужчин-добровольцев после перорального приема вещества (n=15, белые кружки) в сравнении с контролем (n=4, черные кружки). Из J.V.Castel и соавт. (1997). Определение иммунореактивным методом.]]
'''Таблица 3. Фармакокинетические показатели бромелаина в плазме крови здоровых мужчин-добровольцев после перорального приема кишечнорастворимых таблеток бромелаина''' (J.V.Castell, 1995; J.V.Castell и соавт., 1997)<ref name="Castell5" /><ref name="Castell7" />.
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td>
<p>82,2</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Стандартное</p><p>отклонение</p></td><td>
<p>2,40</p></td><td>
<p>11</p></td><td>
</table>
'''Таблица 4. Линейная зависимость максимальных уровней ПФ в плазме крови испытуемых в соответствии с перорально принимаемой суточной дозой ферментных препаратов''' (<ref name="Roots5">Roots I., Donath F., Rex A., Mai I.Roots и соавтPilotstudie zur Untersuchung der relativen Bioverfugbarkeit von Trypsin aus zwei Peroralia.Institut fur Klinische Pharmakologie, Berlin 1995; .</ref><ref name="Donath">Donath F.Donath и соавт, Roots I., Mai I. et al. Dose-related bioavailability of bromelain and trypsin after repeated oral administration. Eur J Pharmacol 1997; 52: A146.</ref><ref name="Roots7">Roots I.RootsBioverfugbarkeit von Trypsin, Bromelain und Rutin-Metaboliten nach oraler Gabe von Phlogenzym® bei gesunden Probanden. Randomisierte doppelblinde Crossover-Studie gema? GCP. Study No MU- 695 427. Institut fur Klinische Pharmakologie der Med. Fakultat Humboldt-Universitat Berlin, Germany 1997).</ref>
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
</table>
''Примечания:'' ДД – дневная доза (г); МКП – максимальная концентрация в плазме (нг/мл).
15 добровольцев получали кишечно-растворимые таблетки, каждая из которых содержала 200 мг бромелаинабромелайна. Четверо испытуемых служили контролем (плацебо). В течение 1-го дня осуществлялось шесть приемов бромелаина: 3 таблетки в 8.00 утра (время «ноль» для исследования); в 11.00; 14.00; 17.00 и 20.00, а затем 5 таблеток в 23.00. Такой же режим соблюдался на 2-ой день. На 3-ий день осуществлялся только дин прием 3-х таблеток в 8.00. Стандартные приемы пищи производились в: 9.00; 12.00; 15.30 и 18.30. Образцы крови (12 мл) брались каждый раз перед приемом бромелаина. У большинства участников Смакс С<sub>макс</sub> отмечалась через 48 часов и составляла в среднем 5 нг/мл, Т1/2 в плазме около 6 часов. AUC за период 3-51 часов составила 82,2 нг/час/мл.
В другой работе коллективом авторов из Института клинической фармакологии в Берлине (Германия) (I.Roots и соавт., 1995; F.<ref name="Roots5" /><ref name="Donath и соавт., 1997; I.Roots, 1997) " /><ref name="Roots7" /> (табл.4) выявлена четкая дозо-зависимость дозозависимость концентрации бромелаина, трипсина и папаина в плазме крови от введенной суточной дозы фермента, что еще раз подчеркивает, что ''ПФ протеолитические ферменты являются фармаконутриентами, т.е. сочетают способность влиять на нутритивные процессы подобно фармакологическим агентам.''
Подводя итоги выполненным исследованиям фармакокинетики ПФпротеолитических ферментов, G.Lorkowski<ref name="Lorkowski" /> в своем аналитическом обзоре делает следующее заключение: ''«Прием протеолитических ферментов обеспечивает усвоение организмом физиологически активных протеинов с высоким молекулярным весом. Фармакокинетические исследования показывают дозо-зависимое дозозависимое линейное нарастание концентрации протеаз в различных средах организма, варьирующее в достаточно широких индивидуальных пределах, медленную динамику абсорбции в кишечнике, быстрое и 100% связывание в организме с антипротеазными комплексами. Пероральный прием ПФ протеолитических ферментов увеличивает протеазную активность сыворотки крови с параллельным возрастанием концентрации в плазме крови соответствующих антипротеаз''. Биологическая протеолитическая активность пероральных ПФ определяется взаимодействием с соответствующими рецепторами на поверхности клеток (протеаз-активируемые рецепторы) как в виде свободных протеаз, так и в комплексной форме с антипротеазами. Такой комплекс «протеаза-антипротеаза» вызывает возрастание плазменных концентраций антипротеаз и элиминацию самих комплексов и цитокинов. ''Эти механизмы реализуются при приеме внутрь ПФ протеолитических ферментов в виде кишечнорастворимых таблеток с содержанием растительных и животных протеаз, и обеспечивают стабилизацию и, возможно, улучшение физиологических и иммунологических процессов даже у здоровых лиц. Последнее обстоятельство приобретает особый смысл в спортивной медицине.''
== Протеолитические ферменты – катализаторы высвобождения аминокислот (АК) из протеинов ==
Одним из наиболее популярных БАДов, содержащих ПФпротеолитические ферменты, является '''Игнитор ''' («IGNITORТМ») - матрица с включением двух типов ферментов-аминопептидаз – эндопептидаз и экзопептидаз. Эндопептидазы гидролизуют молекулу белка путем разрыва внутренних пептидных связей, высвобождая пептиды с низким молекулярным весом. Экзопептидазы осуществляют гидролиз белка в концевых участках белковой молекулы, способствуя высвобождению отдельных аминокислот ([[BCAA: научный обзор|ВСАА ]] и [[Глутамин: научный обзор|глутамин]]). Это позволяет спортсмену или просто тренирующемуся лицу использовать гораздо более приятные в органолептическом плане формы молочного белка по сравнению с гидролизатами белка, а процесс гидролиза осуществляется in vivo. Кроме того, ''повышение эффективности высвобождения аминокислот из белка под влиянием ПФ позволяет использовать меньшие дозы протеинов и снизить риск возникновения побочных эффектов, связанных с избыточным потреблением молочных протеинов (снижение переваривания, повышенное газообразование, диспептические нарушения и т.п.).'' В статье J.Bartos (<ref>Bartos J. A proprietary enzyme blend designed and optimized to efficiently release BCAAs and glutamine, promoting heightened mTOR activation – for better protein synthesis and skeletal muscle growth. Glanbia Nutrition, IGNITOR, White paper, 2014) .</ref> приводятся данные сравнительных фармакокинетических исследований ферментного комплекса Игнитор (150 мг) в плане влияния на высвобождение ВСАА и глутамина из [[Концентрат сывороточного протеина|WP-концентрата ]] (40 г – стандартизированная доза WPC). В качестве контроля (смесь сравнения) использовалась комбинация пепсина и панкреатина (2500 мг). Как видно из рис.4, Игнитор увеличивает высвобождение L-глутамина из WPC примерно в 3 раза больше, чем смесь пепсина и панкреатина, и в 4,25 раза больше по сравнению с действием только эндогенных (собственных) ПФ.
[[Image:Proteliot_Ris_4.jpg|250px|thumb|right|Рис.4. Влияние ПФ и эндогенных ферментов организма на высвобождение L-глутамина из концентрата whey-протеина (цит. по J.Bartos, 2014). По оси ординат – относительные изменения концентрации L-глутамина. Остальные объяснения в тексте.]]
[[Image:Proteliot_Ris_5.jpg|250px|thumb|right|Рис.5. Влияние ПФ и эндогенных ферментов организма на высвобождение лейцина из концентрата whey-протеина (цит. по J.Bartos, 2014). По оси ординат – относительные изменения концентрации лейцина. Остальные объяснения в тексте.]]
[[Image:Proteliot_Ris_6.jpg|250px|thumb|right|Рис.6. Влияние ПФ и эндогенных ферментов организма на высвобождение ВСАА из концентрата whey-протеина (цит. по J.Bartos, 2014). По оси ординат – относительные изменения концентрации ВСАА. Остальные объяснения в тексте.]]
Сходным образом (рис.5), 150 мг Игнитора в 2 раза усиливает высвобождение лейцина [[лейцин]]а из WPC по сравнению со смесью пепсина и панкреатина, и в 2,5 раза – по сравнению только с эндогенными ферментами. Почти такое же преимущество (рис.6) имел Игнитор и в плане высвобождения ВСАА в целом: в 2 раза активнее смеси пепсина и панкреатина, и в 2,25 раза – эндогенных ПФ.
Замена WPC на [[Изолят сывороточного протеина|изолят ]] (WPI) привела примерно к таким же результатам: 100 мг Игнитора высвобождало в 4 раза больше лейцина, в 3,25 раза больше ВСАА и в 2,25 раза больше глутамина по сравнению с эндогенными ПФ.
Таким образом, ''смесь протеаз различного происхождения при совместном приеме с [[Сывороточный протеин|whey-протеинами ]] (WPC, WPI) увеличивает и оптимизирует во времени высвобождение из белков ВСАА и глутамина с последующей активацией mTOR, что определяет [[Анаболическая активность|анаболическую эргогенную активность ]] протеолитических ферментов (ПФ). Эргогенное действие ПФ носит опосредованный характер и проявляется при выборе оптимального соотношения [[Сколько нужно протеина в день|общего количества ]] и качества поступающего белка, собственной активности эндогенных ПФ и количества и протеолитических свойств экзогенных ПФ в составе препаратов и БАДов. Конечным эффектом оптимального приема пищевых добавок протеинов и ПФ в сочетании с [[Силовые тренировки|силовыми тренировками ]] является увеличение синтеза белка в [[Скелетные мышцы|скелетных мышцах]], увеличение размеров мышечных волокон, повышение [[Сила мышц|силы ]] и [[Мощность мышц|мощности мышц]].''
Для повышения эффективности высвобождения ВСАА и глутамина из белка делают комбинированные формы WP и ПФ, в котором уже рассчитаны дозы ферментов, необходимые для оптимального расщепления протеинов (например, Isoject – сочетание изолята WP и Игнитора).
== Протеолитические ферменты как фармаконутриенты для предупреждения и лечения EIMD и DOMS ==
Наряду с опосредованным (через усиление высвобождения аминокислот из протеинов) анаболическим действием, о чем было написано выше, ПФ протеолитические ферменты уже многие годы используются как средства '''Системной Энзимной Терапии ''' (СЭТ – SET). СЭТ позволяет естественным путем затормозить воспалительные процессы в организме, а также частично решать проблему предотвращения развития воспаления, препятствующую процессу [[Восстановление после спортивных травм|восстановления]]. Пероральное введение ПФ протеолитических ферментов создает, хотя и невысокую, но эффективную концентрацию свободных и связанных протеиназ в плазме крови<ref name="Lorkowski" />. Такие ПФ как трипсин и бромелаин, как и другие эндогенные протеиназы, могут связываться со специфическими (например, альфа-антитрипсин) и неспецифическими (например, альфа-2-макроглобулин) антипротеазами, и предотвращать неконтролируемую деградацию протеинов. Поэтому, способность ПФ контролировать и предотвращать процесс воспаления, легла в основу исследований влияния ПФ на развитие [[Повреждения опорно-двигательного аппарата|мышечных повреждений ]] в ответ на нагрузки (EIMD) и [[Боль в мышцах после тренировки|отсроченную болезненность мышц ]] (DOMS) у лиц, занимающихся спортом. Влияние протеиназ при пероральном приеме на EIMD было изучено в нескольких клинических работах с фокусированием на изменение болей и/или мышечных функций (<ref>Walker A.F.Walker и соавт, Bundy R., Hicks S.M., Middleton R.W. Bromelain reduces mild acute knee pain and improves well-being in a dose-dependent fashion in an open study of otherwise healthy adults.Phytomedicine, 2002; , 9(8):681-686.</ref><ref>Beck T.W.Beck и соавт, Housh T.J., Johnson G.O. et al. Effects of a protease supplement on eccentric exercise-induced markers of delayed-onset muscle soreness and muscle damage. J.Strength Cond.Res., 2007; , 21(3):661-667.</ref><ref>Orsini R.A.OrsiniBromelain. Safety and efficacy report. Plastic and Reconstructive Surgery, 2007; , DOI: 10.1097/01.prs.0000242503.50548.ee.</ref><ref>Buford T.W.Buford и соавт, Cooke M.B., Redd L.L. et al. Protease supplementation improves muscle function after eccentric exercise. Med.Sci.Sports Exerc., 2009; , 41(10):1908-1914.</ref><ref name="Udani">Udani J.K. Udani и соавт, Singh B.B., Singh V.J., Sandoval E.BounceBack™ capsules for reduction of DOMS after eccentric exercise: a randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover pilot study. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2009), 6:14-20.</ref>. Эти работы показали, что бромелаин и другие протеиназы могут редуцировать мышечное воспаление после получения повреждений в результате нагрузок.
В частности, в рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом перекрестном пилотном исследовании J.K.Udani и соавторы (2009) <ref name="Udani" /> оценивали влияние ПФ на DOMS и связанный с этим дискомфорт у обычной популяции нетренированных (мужчин и женщин) лиц в возрасте от 18 до 45 лет. Трудность оценки результатов этой работы определялась сложностью состава пищевой добавки в капсулах, где выделить эффект каждого из компонентов не представлялось возможным: две капсулы в день содержали суммарно 258 мг ПФ (бромелаин, протеазы из Aspergillus melleus и A. Oryzae; 421 мг [[Куркумин|экстракта куркумы]]; 90 мг смеси фитостеролов (бета-ситостерол, кампестерол и стигмастерол); 20 мг [[Витамин С|витамина С ]] и 6 мг экстракта японского горца (содержит 20% ресвератрола[[ресвератрол]]а). Количественная оценка мышечных болей проводилась по визуальной аналоговой шкале (VAS) c подразделением на четыре подшкалы (от 0 до 10 баллов). Кроме этого, регистрировались: маркеры воспаления в плазме крови - высокочувствительный С-реактивный белок (hs-CRP), TNF-альфа, интерлейкины IL-1, IL-6; маркер повреждения мышц – креатинфосфокиназа – CPK; стандартные показатели сгибания-разгибания нижних конечностей; диапазон подвижности (ROM) нижних конечностей; расход энергии. Для оценки профиля безопасности пищевых добавок по сравнению с [[плацебо ]] до начала физических упражнений и через 72 часа после них исследовались: состав форменых элементов крови; функция почек и печени; соотношение протромбиновое время/время частичной тромбопластиновой активизации (PT/PTT). Тестирование проводилось на основе протокола эксцентрических упражнений с приседаниями (нагрузка на квадрицепсы). Результаты исследования показали ''способность изученных сложных по составу пищевых добавок снижать DOMS и ускорять восстановление нетренированных мужчин и женщин после комплекса эксцентрических упражнений. Доказан высокий уровень безопасности перорального применения ПФ.''
В более ранней работе P.C.Miller и соавторов (<ref name="Miller" >Miller P.C., Bailey S.P., Barnes M.E. et al. The effects of protease supplementation on skeletal muscle function and DOMS following downhill running. J.Sports Sci., 2004) , 22, 365–372.</ref> изучено влияние добавок ПФ на DOMS и функцию мышц у бегунов-мужчин (возраст 18-29 лет) в параллельных группах сравнения в холмистой местности ([[Бег в гору|бег под уклон]]). Комбинированный БАД с протеолитическими и другими ферментами применялся в виде капсул. Каждая капсула содержала 325 мг ферментов поджелудочной железы, 75 мг трипсина, 50 мг папаина, 50 мг бромелаина, 10 мг амилазы, 10 мг липазы, 10 мг лизозима и 2 мг химотрипсина и принималась испытуемыми в течение 4-х дней по 2 капсулы 4 раза в день на пустой желудок за 30 минут до приема пищи в 200 мл воды. В контрольной группе участники получали плацебо в капсулах идентичного вида. Весьма важно, что данный вид бега вызывает достаточно ощутимые [[Микротравмы мышц|микроповреждения мышечных волокон ]] и DOMS. Авторы работы показали, что пероральный прием протеаз редуцирует отсроченные мышечные боли, вызванные физическими нагрузками, что сопровождается ускорением восстановления и улучшением общего настроения и самочувствия у физически активных мужчин. При этом выявлена определенная закономерность: восстановление контрактильной способности мышц происходит быстрее при низкой и средней скоростях бега, чем при высокой скорости. Исследования P.C.Miller и соавторов (2004) <ref name="Miller" /> имеют вполне конкретную прикладную направленность. Лица, впервые начинающие тренировочный процесс без опыта физической подготовки, или пациенты, проходящие курс реабилитации после хирургического вмешательства, особенно при отсутствии консультаций специалиста по ОФП, имеют высокую вероятность развития DOMS. Последняя, в свою очередь, прерывает процесс восстановления или существенно его замедляет. Пищевые добавки ПФ – один из оптимальных способов лечения таких состояний, который снижает боли, ускоряет восстановление мышц. В результате возрастает объем и эффективность тренировочной работы, ускоряется восстановление после травм и операций.
В проспективном рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом двух-стадийном исследовании T.Marzin и соавторов (<ref name="Marzin">Marzin T., Lorkowski G., Reule C. et al. Effects of a systemic enzyme therapy in healthy active adults after exhaustive eccentric exercise: a randomised, twostage, double-blinded, placebo-controlled trial. BMJ Open Sport Exerc.Med., 2017) ;2: e000191. doi:10.1136/bmjsem-2016-000191.</ref> была поставлена задача оценить влияние системной энзимной терапии (SET) - целого комплекса протеолитических ферментов ([[Вобэнзим|Вобензим]]), - при пероральном введении до и после интенсивных эксцентрических физических упражнений на функциональные и биохимические параметры EIMD и DOMS у мужчин-спортсменов среднего уровня подготовки. Вобензим представлен на фармацевтическом рынке в виде таблеток, покрытых кишечнорастворимой кишечно-растворимой оболочкой, и содержит в одной таблетке: панкреатин 345 ЕД. Ph.Eur.; папаин 90 ЕД. FIP; рутозид 50 мг; бромелаин 225 ЕД. FIP; трипсин 360 ЕД. FIP; липазу 34 ЕД. FIP; амилазу 50 ЕД. FIP; химотрипсин 300 ЕД. FIP. Другой вариант – Вобензим плюс – содержит бромелаин 450 ЕД. FIP, трипсин 1440 FIP, рутозид 100 мг (без липазы и амилазы). В работе T.Marzin и соавторов (2017) <ref name="Marzin" /> использовался Вобензим плюс. Первая стадия исследования была перекрестной с «отмывочным» периодом в 21 день (n=2х14), вторая стадия выполнялась в продолжение первой в параллельных группах сравнения (n=2х222х2<sup>2</sup>). Прием пищевых добавок начинался за 72 часа до тестировочных физических нагрузок. Испытуемые имели следующие характеристики: возраст 20-50 лет, [[индекс массы тела ]] (ИМТ) – от 20 кг/м2 м<sup>2</sup> до 32 кг/м2м<sup>2</sup>, средний уровень физической подготовки. Оценивался также '''нутритивный статус ''' (НС) стандартными клиническими методами, параметры диеты в течение дня. Документировался уровень физической активности. За 2-4 недели до тестирования брались образцы крови для оценки биохимических и клинических показателей. Вобензим плюс (Wobenzym) принимался испытуемыми на пустой желудок по 4 таблетки три раза в день за 30 минут до еды в 250 мл воды в течение 72 часов до и 72 часов после истощающих эксцентрических упражнений (изокинетическая нагрузка на квадрицепсы). Критериями эффективности были выбраны мышечная сила и болезненность мышц как показатели мышечных повреждений, полученных в результате физической нагрузки. Тестирование проводилось следующим образом: после 5-минутного «разогревочного» периода на эргометре, на десмодроме измерялась максимальная концентрическая сила квадрицепсов бедра на сильнейшей ноге; выполнялось три повторных подхода из 20 максимальных концентрических сокращений с одной минутой перерыва для пассивного восстановления между подходами. [[Image:Proteliot_Ris_7.jpg|250px|thumb|right|Рис.7. Изменения максимального вращающего момента (А - peak torque max., PTM, нм) и показателей болезненности мышц (В - pressure induced pain – PIP, кг/см<sup>2</sup>) – ось ординат - во время 1 стадии исследования T.Marzin и соавторов (2017) <ref name="Marzin" /> под влиянием физической нагрузки в контрольной группе. Синяя линия – исходные значения, красная линия – под влиянием нагрузки. По оси абсцисс – дни и часы измерения показателей: Pre – исходные значения; Post 3h и Post 6h – острая фаза нагрузки – через 3 и 6 часов; Post 24h и Post 48h – фаза восстановления – через 24 и 48 часов после нагрузки. Остальные объяснения в тексте.]]
Для анализа бралась максимальная величина показателя. Во время каждого измерения документировались максимальный вращающий момент и угол максимального вращающего момента. Для оценки болезненности мышц использовался такой показатель, как «давление, вызывающее боль» (PIP) - величина постоянно растущего механического давления на мышцу металлического диска площадью 1 см<sup>2</sup> , вызывающая начальные ощущения дискомфорта. Суммарные результаты исследования показаны на рисунках 7 и 8.
[[Image:Proteliot_Ris_8.jpg|250px|thumb|right|Рис.8. Изменения максимального вращающего момента (peak torque max., PTM, нм) – ось ординат - во время 1 стадии исследования T.Marzin и соавторов (2017) под влиянием физической нагрузки в контрольной группе (синяя линия) и в группе с системной энзимной терапией (красная линия). По оси абсцисс – дни и часы измерения показателей: Pre – исходные значения; Post 3h и Post 6h – острая фаза нагрузки – через 3 и 6 часов; Post 24h и Post 48h – фаза восстановления – через 24 и 48 часов после нагрузки. Остальные объяснения в тексте. ]]
Как видно из представленных авторами графиков, в острой фазе постнагрузочного периода происходит последовательное снижение PTM: на 3,4% (201 Nm) через 3 часа и на 4,8% (198 Nm) - через 6 часов по отношению к базовым значениям, принятым за 100% (201 Nm) (рис.7А). Однако, в «восстановительной фазе» (24-48 часов) средние значения PTM постепенно возвращаются к исходным величинам (205Nm на 24 часе и 209Nm на 48 часе), зафиксированным до начала выполнения упражнений. Параллельно происходит увеличение болевой чувствительности, проявляющееся снижением порога ощущения боли по тесту альгиметрии (рис.7В) при механическом воздействии на мышцу. Максимальное снижение болевого порога отмечено на 3 часе после нагрузки (с базовых 6,2 кг/см<sup>2</sup> до 5,3 кг/см<sup>2</sup>) с сохранением близких значений вплоть до 24 часа. Через 48 часов отмечена тенденция к восстановлению исходных значений, но далеко не в полном объеме (в среднем 5,6 кг/см<sup>2</sup>). ''Системная энзимная терапия препятствовала как снижению РТМ (рис.8), так и развитию гиперальгезии.'' Так, на фоне энзимотерапии достоверное и очень небольшое снижение РТМ отмечено только к 3-му часу постнагрузочного периода с быстрым возвращением к исходным показателям уже на 6-ом часе наблюдения. Величина снижения болевого порога (гиперчувствительность к механическому давлению на мышцу) на фоне SET также была ниже по абсолютным значениям по сравнению с плацебо. Эффективность системной энзимотерапии в отношении маркеров воспаления возрастала по мере увеличения интенсивности тренировок и не коррелировала с изменением функциональных показателей. Авторы делают заключение, что ''пероральное применение стандартизированного протеолитического ферментного комплекса (Вобензим) по 4 таблетки три раза в день за 30 минут до еды в течение 72 часов до и 72 часов после истощающих эксцентрических упражнений (изокинетическая нагрузка на мышцы) способствует поддержанию максимальной концентрической силы и препятствует развитию мышечной гиперальгезии у физически активных лиц с умеренным уровнем тренированности, и достоверно снижает показатели воспаления, вызванного физическими нагрузками у всех категорий тренирующихся лиц.'' Тем не менее, для окончательных выводов авторы рекомендуют расширить направления исследований SET в отношении EIMD и DOMS за счет других категорий спортсменов и видов нагрузок.
Еще одним важным механизмом системного действия ПФпротеолитических ферментов, который способствует как анаболическому эффекту, так и снижению DOMS, может быть увеличение уровней [[тестостерон]]а. В рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом исследовании C.M.Shing и соавторов <ref>Shing C.M., Chong S., Driller M.W., Fell J.W. Acute protease supplementation effects on muscle damage and recovery across consecutive days of cycle racing. Eur.J.Sport Sci., 2016, 16(20162) : 206-212.</ref> бромелаин (1000 мг/день) снижал EIMD и DOMS, ускоряя восстановление у велосипедистов (15 профессиональных гонщиков, возраст 22±1,2 года, рост 1,79±0,01 см, масса тела 68,7±1,97 кг), участвующих в напряженных шестидневных гонках. Образцы крови брались у каждого участника в первый, третий и шестой дни гонок для оценки уровней креатин-киназы креатинкиназы (биохимический маркер повреждения мышц - CK), миоглобина, лактат дегидрогеназы (LDH) и тестостерона. В обеих группах во все дни тестирования были повышены такие показатели как CK, LDH и миоглобин. Концентрация тестостерона у всех участников в последний день заездов была достоверно понижена, однако на фоне приема бромелаина отмечена тенденция к поддержанию более высокого уровня тестостерона, чем в контрольной группе, в течение всего шестидневного цикла соревнований. В группе спортсменов, принимавших бромелаин, также отмечено достоверное (Р=0,01) замедление развития усталости. Авторы делают вывод, что ''курсовой 6-дневный прием бромелаина в дозе 1000 мг/день профессиональными велосипедистами в течение всего соревновательного периода снижает EIMD и DOMS, субъективное чувство усталости, а также предупреждает падение уровней тестостерона, вызываемое постоянной пролонгированной физической нагрузкой. Из этого вытекают конкретные рекомендации для применения ПФ, содержащих бромелаин, в соревновательный период в циклических видах спорта.''
=== Побочные эффекты перорального приема ПФ протеолитических ферментов === В целом, [[побочные эффекты ПФ ]] протеолитических ферментов наблюдаются достаточно редко. Они возникают, как правило, при применении избыточных доз, либо как [[Аллергия|аллергические реакции ]] на свиной или коровий белок, либо как повышенная реакция на активные компоненты папайи и ананаса. Чаще всего побочные эффекты ПФ выражаются в нарушении функции ЖКТ. С целью предупреждения реакций гиперчувствительности, следует предварительно выяснить переносимость ПФ в анамнезе, и контролировать эффект первых дней назначения. Гиперурикозурия (избыток мочевой кислоты в моче) и гиперурицемия (повышение мочевой кислоты в крови) также являются показателями избыточного перорального потребления ПФ (<ref>Cichoke A.J.CichokePancreatic enzymes. In: Pizzorno J.and Murray M., editors. Textbook of Natural Medicine. St Louis, MO: Churchill Livingstone, 2006); pp.1131-1146.</ref>, что может служить индикатором в процессе НМТ.
== Грибковые протеазы – новое направление в создании ферментных фармаконутриентов для спортивной медицины ==
Развитие данного направления связано с выделением и изучением группы протеаз грибкового происхождения (Aspergillus niger и Aspergillus oryzae) в виде патентованной формулы '''Aminogen®'''. J.Oben и соавторы (<ref>Oben J., Kothari S.C., Anderson M.L. An open label study to determine the effects of an oral proteolytic enzyme system on whey protein concentrate metabolism in healthy males. J.Int.Soc. Sports Nutr., 2008) , 5:10.</ref> провели исследование в двух группах здоровых мужчин (n=21, возраст 19-35 лет, ИМТ 20-24, физическая активность в рамках программы бодибилдинга). В течение первых 9 дней участники принимали (на фоне стандартизированной сбалансированной диеты в 2200 ккал/день, 40% углеводов, 25% белка и 35% жиров) 50 г концентрата WP (WPC), затем 50 г WPC с добавлением либо 2,5 г, либо 5 г Аминогена (Aminogen®, Triarco Industries,Wayne, NJ). WPC представлял собой порошок с содержанием 85% протеина, 6% жира, 3% неорганических веществ и 6% лактозы. На каждом этапе исследования (каждые 30-60 минут) брались образцы крови для оценки уровней аминокислот и С-реактивного белка в крови. Результаты показали, что в группах, получавших дополнительно грибковые протеазы, уровень всех аминокислот был через 4 часа после приема пищевых добавок достоверно выше, чем в контроле (увеличение площади под кривой AUC – «время-концентрация»). ''На фоне ферментов достоверно снижался С-реактивный белок'' по сравнению с контрольной группой, улучшался азотистый баланс. Авторы сделали заключение, что Аминоген усиливает переваривание белка в ЖКТ и скорость всасывания аминокислот (в 2,2-3,5 раза). Не прослеживалось достоверной связи между дозой ферментов и конечным результатом, что позволяет рассматривать дозу Аминогена 2,5 г как адекватную и достаточную. ''С практической точки зрения это означает, что грибковые протеазы, с одной стороны, повышают эффективность переваривания белка и всасывание аминокислот в среднем в 2,5 раза (растет уровень аминокислот в плазме крови), а с другой, организм получает возможность потребления дополнительного количества белка, который в обычных условиях не может быть переработан и усвоен собственными эндогенными протеазами (адекватный, т.е. усвояемый, однократный объем белка в обычных условиях – 15 г, на фоне ферментов – 30 г и более). В свою очередь, это приводит к снижению риска белковой перегрузки и вероятности диспептических явлений и желудочно-кишечного дискомфорта. Снижение уровней С-реактивного белка может вносить вклад в торможение процессов воспаления при физических нагрузках, уменьшение негативных последствий чрезмерного мышечного напряжения и ускорение восстановления в постнагрузочный период.''
Безопасность курсового приема Аминогена у здоровых лиц (n=40, возраст 27,1±7,9 года) в режиме постоянных силовых тренировок в течение 30 дней в сочетании с потреблением whey-протеина изучена в работе M.L.Anderson (<ref>Anderson M.L. A Double-Blind Clinical Study to Investigate the Effects of a Fungal Protease Enzyme System on Metabolic, Hepato-renal, and Cardiovascular Parameters Following 30 Days of Supplementation in Active, Healthy Men. Food Dig., 2013), 4:19–25.</ref>. Регистрируемые параметры включали различные маркеры общего состояния здоровья, метаболических функций, работы гепато-ренальной системы детоксикации и выведения веществ из организма, состояния [[Сердечно-сосудистая система|сердечно-сосудистой системы]], включая липидный обмен. В рандомизированном двойном-слепом плацебо-контролируемом исследовании испытуемые были разделены на группы А и В. В группе А осуществлялся прием WP дважды в день по 40 г с добавлением Аминогена, в группе В – то же самое, но без Аминогена. Между группами не выявлено различий по общим показателям физического здоровья, метаболических, сердечно-сосудистых и гепато-ренальных функций. Однако в группе В (без Аминогена) отмечено достоверное (P<0,05) повышение таких атерогенных факторов как общий холестерол, липопротеиды низкой плотности (LDL) и уровень [[Кальциевый обмен|кальция ]] в плазме крови. В целом Аминоген хорошо переносился без заметных побочных явлений и изменений основных маркеров безопасности в сыворотке крови.
Также, как и в случае других растительных и животных протеаз, Аминоген выпускается в виде отдельной пищевой добавки, а также может включаться в состав готовых патентованных протеиновых смесей в соотношениях, обеспечивающих максимальный уровень расщепления протеинов при пероральном приеме и всасывания аминокислот в кишечнике (например: [[Whey Gold Standard (Optimum Nutrition)|Optimum Nutrition Gold Standard Natural 100% Whey ]] - сывороточный протеин при содержании Аминогена примерно 67 мг на 100 г продукта; протеин гороха с добавлением Аминогена из расчета 250 мг ферментов на 25 г белка – Pea Protein Organic). Производители позиционируют преимущества своих продуктов за счет добавления Аминогена как: увеличение высвобождения ВСАА на 250%; повышение уровня аминокислот плазмы крови на 100%; L-глутамина – на 90%; L-аргинина – на 80%; улучшение азотистого баланса на 32%; постепенное повышение ТМТ и ускорение восстановления. Однако, на сегодняшний день следует с осторожностью относиться к рекламному стилю компаний-производителей, поскольку не всегда четко сформулированные регуляторные правила в отношении пищевых добавок, позволяют производителю вольно трактовать результаты научных исследований. Эмпирически считается, что минимальная эффективная дозировка Аминогена для сывороточного протеина составляет 50 мг на 1 г белка (5% к весу белка), но для растительных белков она не определялась.
== Заключение ==
== Ссылки ==
<references/>
*Anderson M.L. A Double-Blind Clinical Study to Investigate the Effects of a Fungal Protease Enzyme System on Metabolic, Hepato-renal, and Cardiovascular Parameters Following 30 Days of Supplementation in Active, Healthy Men. Food Dig., 2013, 4:19–25.
*Bartos J. A proprietary enzyme blend designed and optimized to efficiently release BCAAs and glutamine, promoting heightened mTOR activation – for better protein synthesis and skeletal muscle growth. Glanbia Nutrition, IGNITOR, White paper, 2014.
*Beck T.W., Housh T.J., Johnson G.O. et al. Effects of a protease supplement on eccentric exercise-induced markers of delayed-onset muscle soreness and muscle damage. J.Strength Cond.Res., 2007, 21(3):661-667.
*Buford T.W., Cooke M.B., Redd L.L. et al. Protease supplementation improves muscle function after eccentric exercise. Med.Sci.Sports Exerc., 2009, 41(10):1908-1914.
*Castell J.V. Intestinal absorption of undegraded Bromelain in humans. In: Gardner MLG, Steffens K.J., editors. Absorption of orally administered Enzymes. Berlin: Springer Verlag, 1995, 47-60.
*Castell J.V., Friedrich G., Kuhn C.S., Poppe G.E. Intestinal absorption of undegraded proteins in men: presence of bromelain in plasma after oral intake. Am.J.Physiol., 1997, 273: G139-146.
*Cichoke A.J. Pancreatic enzymes. In: Pizzorno J.and Murray M., editors. Textbook of Natural Medicine. St Louis, MO: Churchill Livingstone, 2006; pp.1131-1146.
*Donath F., Roots I., Mai I. et al. Dose-related bioavailability of bromelain and trypsin after repeated oral administration. Eur J Pharmacol 1997; 52: A146.
*Marzin T., Lorkowski G., Reule C. et al. Effects of a systemic enzyme therapy in healthy active adults after exhaustive eccentric exercise: a randomised, twostage, double-blinded, placebo-controlled trial. BMJ Open Sport Exerc.Med., 2017;2: e000191. doi:10.1136/bmjsem-2016-000191.
*Miller P.C., Bailey S.P., Barnes M.E. et al. The effects of protease supplementation on skeletal muscle function and DOMS following downhill running. J.Sports Sci., 2004, 22, 365–372.
*Oben J., Kothari S.C., Anderson M.L. An open label study to determine the effects of an oral proteolytic enzyme system on whey protein concentrate metabolism in healthy males. J.Int.Soc. Sports Nutr., 2008, 5:10.
*Orsini R.A. Bromelain. Safety and efficacy report. Plastic and Reconstructive Surgery, 2007, DOI: 10.1097/01.prs.0000242503.50548.ee.
*Roots I., Donath F., Rex A., Mai I. Pilotstudie zur Untersuchung der relativen Bioverfugbarkeit von Trypsin aus zwei Peroralia. Institut fur Klinische Pharmakologie, Berlin 1995.
*Roots I. Bioverfugbarkeit von Trypsin, Bromelain und Rutin-Metaboliten nach oraler Gabe von Phlogenzym® bei gesunden Probanden. Randomisierte doppelblinde Crossover-Studie gema? GCP. Study No MU- 695 427. Institut fur Klinische Pharmakologie der Med. Fakultat Humboldt-Universitat Berlin, Germany 1997.
*Seifert J., Ganser R., Brendel W. Absorption of a proteolytic enzyme originating from plants out of the gastro-intestinal tract into blood and lymph of rats. Z Gastroenterol., 1979, 17: 1-8.
*Seifert J., Siebrecht P., Lange J.P. Quantitative Untersuchungen zur Resorption von Trypsin, Chymotrypsin, Amylase, Papain und Pankreatin aus dem Magen-Darm-Trakt nach oraler Applikation. Allgemeinmedizin 1990, 19: 132-137.
*Seifert J., Siebrecht D., Lange J.P. et al. The quantitative absorption or orally administered proteins and histological evidence of enzymes in the wound. In: Gardner MLG, Steffens K.J., editors. Absorption of orally administered Enzymes. Berlin: Springer Verlag, 1995, 29-38.
*Shing C.M., Chong S., Driller M.W., Fell J.W. Acute protease supplementation effects on muscle damage and recovery across consecutive days of cycle racing. Eur.J.Sport Sci., 2016, 16(2): 206-212.
*Udani J.K., Singh B.B., Singh V.J., Sandoval E. BounceBack™ capsules for reduction of DOMS after eccentric exercise: a randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover pilot study. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2009, 6:14-20.
*Walker A.F., Bundy R., Hicks S.M., Middleton R.W. Bromelain reduces mild acute knee pain and improves well-being in a dose-dependent fashion in an open study of otherwise healthy adults. Phytomedicine, 2002, 9(8):681-686.
8510
правок

Навигация