- UA
- EN
Важка атлетика на веганстві: що думає про це наука?
Багато важкоатлетів вважають, що веганська дієта не зможе в повній мірі забезпечити хороший результат тренуванням через низький вміст білка в рослинних продуктах. Інші ж спортсмени вважають, що веганська дієта покращує їх тренувальний режим за рахунок зниження втоми та покращення загального стану здоров’я. На жаль, немає досліджень, які проводилися б безпосередньо на важкоатлетах-веганах, проте є доволі багато досліджень, що можуть бути використані для екстраполяції на веганів.
Читаючи цю статтю, пам’ятайте, що важка атлетика може бути поділена на два види:
Бодібілдінг — переважно збільшення розмірів м’язів.
Пауерліфтинг — досягнення найбільшої сили м’язів.
Зміст
Енергія
Вуглеводи, жири, білки та алкоголь - все може забезпечити організм енергією. Тренування на спротив, вправи, де м’язи штовхають або тягнуть з противагою, використовуються для розробки та підтримки м’язової сили і потребують більшої кількості енергії, аніж у людей, котрі не тренуються. Вага (кількість) коливається в залежності від режиму тренувань, а також від інших факторів, включаючи ефективність вправ, стать, звички поза спортом та генетику. Через розбіжності в потребах не існує простої формули для калорійності. Це питання вирішується експериментальним шляхом.
Варто відмітити, що недостатня кількість вживаних калорій згодом призведе до зменшення м’язової маси. Споживання достатньої кількості калорій заощаджує м’язовий білок, який в противному випадку використовується для отримання енергії. Початківці-важкоатлети (чоловіки) для формування базової спортивної фігури збільшували м’язову масу та розмір м’язів, а також зменшували жирові відкладення на дієті, що складає приблизно 18 калорій / фунт ваги тіла в день (3240 калорій в день для людини вагою 180 фунтів) [1]. В іншому дослідженні висококваліфіковані бодібілдери-чоловіки споживали 22,7 калорий / фунт (4086 калорій в день для людини вагою 180 фунтів) [2]. [50,04 ккал/кг; 4068 ккал/добу для людини з вагою 81,65 кг]
Білок
В залежності від джерела, потреби в білку серед важкоатлетів коливаються в значеннях: від точної кількості норми, що рекомендується дієтичними посібниками (RDA) до значень, що перевищують їх в чотири рази (таблиця 1). В 1800-х роках вважалося, що основним паливом, що використовується під час фізичних навантажень, є білок. Дослідження на початку 1900-х років показало, що тренування не змінюють потреби в білку і до 1970-х років це дослідження приймалося за основу і не спростовувалося [3]. Нещодавно було проведено велике дослідження щодо вимог до білків для спортсменів з різними підсумковими інтерпретаціями.
Кількість білка, необхідна людині, зазвичай визначається за допомогою дослідження балансу азота. Азот — складова амінокислот, будівельних блоків білку, і може слугувати маркером білкового обміну. Позитивний азотистий баланс означає, що людина отримує азоту більше, ніж може вивести організм, а тому використовує його для нарощування м’язів. Негативний азотистий баланс означає, що азоту виводиться з організму більше, ніж споживається, що призводить до руйнування м’язів. Розглядаючи виключно спортивні показники, азотистий баланс є непрямим методом вимірювання потреб в білках; має значення те, що людина розвиває: м’язову масу, силу чи швидкість.
Особливо важливими є два дослідження. Lemon та інші дослідили 12 чоловіків, які інтенсивно займалися силовими тренуваннями 1,5 години на день, шість днів на тиждень [1]. Вони порівнювали один місяць з додаванням вуглеводів (на раціоні 1,4 г/кг білка в день) і другий місяць з додаванням білку (в цілому 2,6 г/кг білка в день) для тих самих людей. Вони встановили, що для досягнення балансу азота потрібно споживання білку від 1,6 до 1,7 г/кг. Тим не менш, розмір м’язів та сила збільшувались однаково на обох режимах. Автори гадали, що додаткові амінокислоти для нарощування м’язів під час вуглеводної фази надходили з пулів амінокислот, виявлених у травному тракті, нирках або печінці. Ці джерела малі і в кінцевому результаті будуть виснажені.
Друге дослідження було проведено Tarnopolsky та іншими на шести лакто-ово вегетаріанцях-бодибілдерах, які інтенсивно тренувались принаймні 3 роки [2]. Вони зазвичай споживали 2,77 г/кг білка. При зниженні їх споживання білку до 1,05 г/кг группа залишалась в азотистому балансі та змін в сухорлявій (знежиреній) масі тіла не відбувалося. Однак був виявлений негативний азотистий баланс у двох осіб при споживанні 1,05 г/кг білка. Ці результати показали, що потреба в білку для більшості просунутих бодібілдерів доволі близька до 1,05 г/кг, але деякі з них, можливо, вимагають більшу кількість білку.
Підсумувавши дані дослідження для невеликої кількості спортсменів, можна зробити висновки, що потреба в білках (в розрахунку на масу тіла) може бути вищою на початкових стадіях тренувань (коли м’язи сильно збільшуються в розмірах та депонують білок), чим при вже стабільної об’ємної м’язової маси.
Колегія з продовольства та харчування США (The Food and Nutrition Board), яка встановлює рекомендовані норми (RDA), розглянула дослідження Lemon та інших соавторів. Вони дійшли висновку, що недостатньо доказів, які підтверджують ідею про те, що тренування на опір підвищує поточну RDA для білка у 0,80 г/кг для здорових дорослих. Вони стверджують: “Таким чином, існуючі дані не підтверджують висновок про те, що потреба в протеїні для осіб, що тренуються з опором, вище, ніж у осіб, що не тренуються взагалі” [34].
Деякі спеціалісти зі здоров’я веганів рекомендували трохи більші норми білку (0,9-1,0 г/кг маси тіла), ніж RDA для веганів в цілому [5] [6]. Тим не менш, Колегія з продовольства та харчування США заявила, що якщо використовуються додаткові джерела білка (зазвичай протягом дня змішуються бобові та зернові), потреби в білку вегетаріанців не перевищують таку потребу у невегетаріанців [4]. Слід зауважити, що щоденна норма білка (RDA) встановлюється "з запасом", так що багато неактивних дорослих, що споживають щоденну норму білка, в результаті отримують більше, ніж їм потрібно. Враховуючи інформацію, розглянуту вище, та відсутність інших конкретних досліджень, можна зробити висновок, що потреби більшості в білках знаходяться десь між 0,8 и 1,5 г/кг маси тіла.
У середньому вегани споживають близько 0,9 г білка/кг маси тіла та отримують 13% своєї енергії з білка [7]. Таким чином, якщо веган з’їдає 18 калорій/фунт, що є нижньою нормою для серйозних важкоатлетів, то споживаючи 1,3 г білка/кг маси тіла, ймовірно, він задовольняє свої потреби в білках. Однак, якщо для збільшення споживання калорій споживається більше вуглеводів, таких як макарони, процент білка може бути меншим.
З цієї причини важкоатлети-вегани повинні обирати продукти з високим вмістом білка. Бобові, соєві продукти, кіноа та пшенична клітковина (глютен, він ж сейтан) — типові веганські продукти з високим вмістом білка. Крім того, вегани можуть приймати білкові добавки, хоч це й не обов’язково. Naturade виробляє ряд веганських білкових добавок, у тому числі без сої для тих, хто має алергію на сою або не хочуть багато сої в своєму раціоні.
Будь ласка, ознайомтеся зі статтею «Де ви берете свій білок» для отримання списку рослинних продуктів з високим вмістом білка.
Жир
Ґрунтуючи думку на дослідженнях, що проводилися на спортсменах, що тренували витривалість, деякі вчені вважають, що жири є важливою частиною раціону спортсмена. Дієти з надто низьким вмістом жиру (15% чи менше) можуть послабити імунітет, скорочувати обсяги внутрішньом’язових запасів жиру (що може заощадити білок у м’язах) та зменшувати споживання енергії (8). Хоча ця закономірність не вивчалась серед бодібілдерів, новачки-культуристи з дослідження Lemon та співавторів отримали приблизно 31% своїх калорій з жиру та змогли збільшити силу і розмір м’язів (1). Середнє споживання жирів для веганів складає близько 28% калорій (9). Більш високий рівень споживання жирів може також знизити ймовірність нерегулярних менструальних циклів у жінок, викликаних низьким вмістом жиру в організмі.
Всі вегани мають звернути увагу на споживання омега-3 жирних кислот; більше інформації про це можна дізнатися у статті “Рекомендації щодо жирних кислот Омега-3 для вегетаріанців”.
Вуглеводи
Вуглеводи — це основне паливо, що використовується під час тренування з опором [3]. Деякі дослідники рекомендують щоденно 6 г вуглеводів/кг маси тіла або близько 55-60% від калорійності раціону [10]. Важкоатлети-вегани можуть споживати достатньо вуглеводів для енергетичних затрат автоматично, якщо вони дотримуються рекомендованих норм харчування щодо білків та жирів, вказаних у статті.
Вітаміни та мінерали
Коли споживання їжі збільшується, як і має бути при заняттях важкою атлетикою, споживання вітамінів та мінералів також збільшується природнім шляхом. Споживання вітамінів або мінералів, що перевищує рекомендовану норму, не вивчалось серед важкоатлетів. Важкоатлети-вегани мають звернути увагу на типові поживні речовини, рекомендовані для всіх веганів (головним чином, вітамін В12, кальцій, йод та вітамін D), але немає доказів тому, що якесь з цих поживних речовин необхідно вживати в більших кількостях, аніж веганам (що не займаються спортом) на повноцінному раціоні.
Жінки-бодібілдери, особливо ті, хто страждає аменореєю (припинення менструацій), повинні приділяти пильну увагу отриманню достатньої кількості кальцію та вітаміну D. Добова норма для дорослих складає 1000 мг кальція та 5 мкг (200 міжнародних одиниць) вітаміну D. Деякі спеціалісти радять всім людям споживати полівітаміни від 50 до 100% добової норми. Для людей, що обмежують споживання калорій, це може бути дуже важливим.
Під час тренувань
Вуглеводні добавки під час силових тренувань можуть бути корисними для підвищення їх якості та, можливо, прискорення набору м’язової маси. Було встановлено, що при споживанні вуглеводів під час вправ на опір кількість підходів збільшується і повільніше наступає виснаження [10]. Наприклад, одним гарним джерелом додаткових вуглеводів для веганів є R. W. Knudsen’s Recharge (7% цукру), спортивний напій без штучних інгредієнтів, доступний у більшості магазинів натуральних продуктів (в США). Крім того, фруктовий сік, розбавлений у пропорції 1 частина соку до 1 частини води, забезпечить вміст цукру, порівняний до спортивних напоїв.
Після тренувань
Doi та інші виявили, що при додаванні білків (10 г), вуглеводів (7 г), жирів (3 г), а також ⅓ щоденної норми вітамінів та мінералів одразу ж, а не через 1,5 години після легких вправ з опором, може знизити втрати азоту та збільшити швидкість метаболізму (що вказує на те, що м'язова маса може бути збережена) [16].
Креатин
Креатин (відомий також як моногідрат креатину) — це єдина харчова добавка, яка стабільно збільшує силу та м’язову масу. Вважається, що головна перевага креатину пов’язана з його впливом на зниження втоми під час повторень коротких інтенсивних вправ (таких як важка атлетика, спринт, футбол, регбі та хокей) [17]. Слабка втома під час спринту та важкої атлетики означає покращення навичок та більш високі результати у майбутньому. [17]
Креатин є компонентом фосфокреатину (PCr). Фосфокреатин забезпечує енергію під час коротких інтенсивних вправ, надаючи фосфат для виробництва аденозинтрифосфата (АТФ), який є найшвидшим джерелом енергії в скелетних м’язах. Виснаження фосфокреатину в м’язах призводить до втоми під час таких вправ [18].
Креатин може бути синтезований організмом. Він також потрапляє до організму з раціону, що включає м’ясо та рибу. Виявлено, що додавання креатину підвищує ефективність вправ [18] [19], особливо у людей, чиї м’язи спочатку мали рівень креатину на нижній межі норми. [17]
Якщо споживати 20-30 г креатину в день, розділивши його на дози протягом дня, і зберігати цей режим п'ять-шість днів, то це підвищує ефективність тренувань [17]. Виявляється, що немає користі від прийому цієї кількості креатина понад шість днів [17]. Після початкової фази “завантаження” дозування 2 г/добу підтримує рівень креатину протягом мінімум одного місяця [17]. Деякі дослідники пропонують приймати креатин тільки через місяць, щоб підвищити його ефективність. [10]
Дослідження добавок креатину серед вегетаріанців
Вегетаріанці мають більш низький рівень креатину в крові, сечі, еритроцитах [18] [21] та м’язовій тканині [33] і було проведено три дослідження добавок креатину в раціоні вегетаріанців, які вимірювали ріст сили або розміру м’язів:
В дослідженні вегетаріанців в Бельгії 1997 року додавання креатину не покращило первинну силу [22].
В 2000 році в шведському дослідженні вегетаріанці та м’ясоїди приймали 7 г креатину три рази на день протягом шести днів. Вегетаріанці та м’ясоїди покращили свою середню міць після добавок креатину, але тільки м’ясоїди значно збільшили свою пікову потужність [18].
Канадське дослідження в 2003 році було проведено на 19 вегетаріанцях (серед них — 3 вегана) та 30 не вегетаріанцях. Учасники були спортсменами-аматорами, всі мали невеликі тренування з опором. [33]
Протягом 7-добової фази навантажень піддослідним давали 0,25 г креатину на кг нежирової маси тіла (в середньому 16,8 г на день). Протягом 49-денної підтримуючої фази їм було надано 0,0625 г креатину на кг м’язової маси (в середньому 4,2 г на день). Вони були задіяні в інтенсивному тренуванні з вагою, зосередженою головним чином на верхній частині тіла.
Піддослідні, які споживали креатин, збільшували м’язову масу більше, ніж ті, хто отримував плацебо, причому більш за все м’язову масу збільшували вегетаріанці (2,4 кг нежирової маси тіла вегетаріанців проти 1,9 кг у невегетаріанців, що також використовували креатин). Максимальна кількість жиму лежачи збільшилась на 15,9 кг для тих, хто приймав креатин, і тільки на 8,7 кг для тих, хто приймав плацебо. Максимальне збільшення ваги, що піднімається ногами на лаві не змінювалось між групами з добавками або без них, а також для різних дієт.
Вегетаріанці на креатині значно покращили здатність виконувати вправи колінного згинання\розгинання на тренажері для згинання-розгинання ніг сидячи, ніж інші групи. Більш за все збільшення концентрацій загального креатину та загального фосфокреатину в м’язах спостерігалося у вегетаріанців. Групи, що приймали добавки, виконували значно більші обсяги тренувань. Концентрація АТФ не відрізнялась серед груп.
Виходячи з цих трьох досліджень, видається доцільним зробити висновок, що важкоатлети-вегетаріанці можуть підвищити ефективність тренувань шляхом прийому креатину.
Фази прийому харчових добавок
Фаза “завантаження” харчових добавок для вегетаріанців та невегетаріанців, ймовірно, подібна, оскільки їх споживання з їжею незначне в порівнянні з надходженням з добавок. Однак через те, що середній м’ясоїд споживає 1-2 г креатину в день, 30 % якого знищується під час приготування їжі [23], прийом креатину (під час підтримуючої фази) у вегетаріанців, можливо, має бути збільшено до 3,4 г на добу.
Споживання креатину в порошку, розчиняючи його в цукровмісному напої (спортивний напій, фруктовий сік), підвищує процент поглинання креатину м’язами. [17]
Компанії з виробництва харчових добавок кажуть, що при виробництві креатину не використовуються продукти тваринного походження [24].
Безпечність креатину
У короткостроковій перспективі додавання креатину не викликає проблем у людей без хронічних захворювань нирок. В одному дослідженні спостерігали за роботою функцій печінки та нирок після п’яти днів споживання креатину у дозі 20 г/день, і порушень в їх функціонуванні не виникло. Аналогічні дослідження підтвердили попередні результати [17]. Жодних побічних ефектів не було виявлено у людей, що приймали креатин 20 г на добу протягом п’яти тижнів [19]. Проте, зустрічаються деякі окремі коментарі з досвіду людей про м’язові судоми і виникнення сліз від добавок креатину [19].
Більш довгострокові ефекти добавок креатину не вивчались, але не було й повідомлень про проблеми, можливо пов’язані з його споживанням. Британські важкоатлети використовували креатин протягом трьох-п’яти років без проблем.
Відомо про чоловіка з хронічними захворюваннями нирок, функція яких погіршилася після прийому креатину. Як наслідок, людям із захворюваннями нирок не рекомендовано споживати креатин у якості харчової добавки [18].
Резюме
Хоча не до кінця зрозуміло, чи повинні важкоатлети-вегани використовувати креатин для досягнення максимальних результатів, здається надійним стверджувати, що його можна вживати в досліджених кількостях для можливого поліпшення продуктивності м'язів.
Карнітин
Карнітин (відомий також як L-карнітин та ацетил-L-карнітин) являє собою амінокислоту, яка виробляється печінкою та нирками. Він також зустрічається в м’ясних та молочних продуктах [25], проте його дуже мало у рослинних продуктах. Карнітин потрібен для спалювання багатьох жирів. Виходячи з цього, добавки карнітину рекламуються компаніями з виробництва харчових добавок як засіб для зниження ваги. Однак дослідження свідчать про те, що більшість людей (серед невегетаріанців), що приймають карнітин, не втрачають вагу [26]. Ефекти від додавання карнітину не вивчались у важкій атлетиці або бодібілдингу.
Рівні карнітину, як правило, нижчі у людей, що споживають менше жирів і більше вуглеводів [27]. Якщо споживати карнітин у невеликій кількості, то виділяється його також небагато. Вегани та лакто-ово-вегетаріанці мають більш низький рівень карнітину в крові [21] [27-29] [36]. В одному з досліджень вчені не дійшли висновку, що більш низькі рівні карнітину у вегетаріанців є “нездоровими” [27]. Невідомо, чи має невелика кількість карнітину в крові який-небудь вплив на спортивні результати. Дослідження 2011 року показало, що м’язи вегетаріанців мають меншу здатність поглинати карнітин, ніж м’язи всеїдних. Вегетаріанці також виділяють менше карнітину, ніж всеїдні, що вказує на те, що інші не протестовані тканини або м’язи, можливо, самостійно поглинали карнітин [36].
Невегетаріанці зазвичай споживають 100-300 мг карнітину на день [30]. Таким чином, було б непогано, якщо б вегани при бажанні споживали цю речовину дозою 100-300 мг/день. В одному дослідженні додавання карнітину 120 мг на добу протягом двох місяців суттєво не збільшувало його рівень у плазмі 11 веганів, у той час як екскреція карнітину з сечею збільшувалась [31]. Можна вважати, що в піддослідних більша частина зайвого карнітину виходила разом із сечею, хоча є можливість того, що деяка кількість використовувалася організмом.
При споживанні великої кількості карнітину спостерігаються побічні ефекти. В одному з досліджень 2000 мг карнітину 2 рази на добу було асоційоване з нудотою та діареєю у 5 з 18 людей [26].
Добавка карнітину виробництва Solgar робиться шляхом дріжджовий ферментації бурякового цукру. [32]
Карнозин та бета-аланін
Посилання
Vegan Weightlifting: What Does the Science Say?
Many weightlifters think a vegan diet might be detrimental to their efforts because of the lower protein content of a typical vegan diet. Other weightlifters feel that a vegan diet enhances their training regimen by reducing fatigue and improving general health. Unfortunately, there are no studies looking directly at vegan weightlifters, but there is a fair amount of research that can be used to extrapolate to vegans.
While reading this article, keep in mind that weightlifting can be divided into two types:
Bodybuilding to achieve the most noticeable muscles.
Powerlifting to produce the largest amounts of strength.
Contents
Energy
Carbohydrates, fat, protein, and alcohol all provide energy. Resistance training, exercises where muscles push or pull against some force, is used to develop and maintain muscular strength and requires an increase in energy above that of sedentary individuals. The amounts vary depending upon training regimen, as well as other factors, including exercise efficiency, gender, non-exercise habits, and genetics. Because of the variation in needs, there is no one easy formula for caloric requirements; it is a matter of experimentation.
It is important to note that not eating enough calories to meet needs will tend to reduce muscle mass. Eating adequate calories spares muscle protein that would otherwise be used for energy. For a general ballpark figure, novice male weightlifters increased muscle mass and size, and lowered body fat, on a diet of about 18 calories/lb of body weight per day (3240 calories/day for a 180-lb person) [1]. In another study, highly trained male bodybuilders ate 22.7 calories/lb (4,086 calories/day for a 180-lb person) [2].
Protein
Depending on the source, protein needs among weightlifters are reported at values equal to the Recommended Dietary Allowances (RDA) to values as high as four times the RDA (Table 1). During the 1800s, it was believed that protein was the main fuel used during exercise. But work in the early part of the 1900s indicated that exercise did not change protein needs and, until the 1970s, was accepted without further research [3]. Recently, there has been more research on protein requirements of athletes, with varying interpretations.
Determining how much protein a person needs is often done by using nitrogen balance studies. Nitrogen is a component of amino acids, the building blocks of protein, and can serve as a marker for protein metabolism. Positive nitrogen balance means that the person is taking in more nitrogen than he or she is excreting, and is therefore using that nitrogen to build muscle. Negative nitrogen balance means more nitrogen is being excreted than consumed, and thus muscle is breaking down. When looking solely at athletic performance, nitrogen balance is an indirect method of measuring protein needs; what really matters is whether the person increases muscle mass, strength, or speed.
Two studies are particularly relevant. Lemon et al. studied 12 men starting an intensive weight training program of 1.5 hours, six days a week [1]. They compared one month of supplementing with carbohydrates (on a diet of 1.4 g/kg of protein per day) to one month of supplementing with protein (for a total of 2.6 g/kg of protein per day) for the same people. They determined that a protein intake of 1.6 to 1.7 g/kg was needed to achieve nitrogen balance. However, muscle size and strength increased the same amount on both regimens. The authors thought that extra amino acids for the muscle-building during the carbohydrate phase were coming from amino acid pools found in the digestive tract, kidneys, or liver. These sources are small and will eventually be depleted.
The second study was conducted by Tarnopolsky et al. on six lacto-ovo vegetarian bodybuilders who had been training intensively for at least three years [2]. The bodybuilders normally ate 2.77 g/kg of protein. Upon reducing their protein intake to 1.05 g/kg, the group remained in nitrogen balance and changes in lean (non-fat) body mass did not occur. Two individuals, however, were found to have a negative nitrogen balance while eating 1.05 g/kg of protein. These results indicated that protein needs for the majority of advanced bodybuilders are fairly close to 1.05 g/kg but that some may have higher requirements.
Taken together, these studies on a small number of athletes imply that protein needs (per body weight) may be greater in the beginning stages of training (when muscles are making larger increases and protein is deposited) than when muscle mass has plateaued.
The Food and Nutrition Board, which sets the RDA, reviewed Lemon et al.'s study and others and concluded there is not sufficient evidence to support the idea that resistance training increases the protein RDA of .80 g/kg for healthy adults. They state, "Therefore, the available data do not support the conclusion that the protein requirement for resistance training individuals is greater than that of nonexercising subjects [34]."
Some vegan health professionals have recommended slightly higher protein intakes (.9-1.0 g/kg of body weight) than the RDA for vegans in general [5] [6]. However, the Food and Nutrition Board has said that if complementary sources of protein are used (generally mixing beans and grains throughout the day), vegetarians' protein needs are no greater than non-vegetarians [4]. It should be noted that the RDA for protein has a margin of safety such that many sedentary adults meeting the RDA will actually get more protein than they need. Considering the information reviewed above and the lack of other specific research, it seems reasonable to conclude that the protein needs of most vegan bodybuilders are somewhere between .8 and 1.5 g/kg (.36 and .68 g/lb) of body weight.
On average, vegans consume about .9 g of protein/kg of body weight and obtain 13 percent of their energy from protein [7]. Thus, if a vegan eats 18 calories/lb, which is on the lower end for serious weightlifters, he or she will naturally consume 1.3 g of protein/kg of body weight, likely meeting protein needs. However, if more carbohydrates, such as pasta, are primarily chosen to increase caloric intake, the percentage of protein may be less.
For this reason, vegan weightlifters should make an effort to also select high protein foods. Legumes, soyfoods, quinoa, and wheat gluten (seitan) are the typical vegan foods highest in protein. It is also possible for vegans to take a protein supplement, though this is not necessary. If vegans do supplement, Naturade makes a number of vegan protein supplements, including a soy-free protein supplement for those allergic to soy or who do not want more soy in their diet.
Please see the article Where Do You Get Your Protein for a list of high protein plant foods.
Fat
Based on studies of endurance athletes, some researchers believe that fat is an important part of the athlete's diet. Diets that are too low in fat (15 percent or less fat) may compromise immunity, reduce intramuscular fat stores (which could spare muscle protein), and reduce energy intake [8]. While this has not been studied in bodybuilders, the novice bodybuilders in Lemon et al.'s study received about 31 percent of their calories from fat and succeeded in increasing strength and muscle size [1]. Average fat intake for vegans is about 28 percent of calories [9]. Higher fat intakes might also reduce the chances of irregular menstrual cycles in women caused by low body fat.
All vegans should pay attention to omega-3 fatty acid intake; you can read more about that in the article Omega-3 Fatty Acid Recommendations for Vegetarians.
Carbohydrates
Carbohydrates are the major fuel used during resistance exercise [3]. Some researchers recommend 6 g of carbohydrate/kg of body weight (2.7 g/lb) daily, or about 55 to 60 percent of total intake [10]. Vegan weightlifters who meet energy requirements and stay close to the protein and fat recommendations listed here would automatically eat enough carbohydrates.
Vitamins and Minerals
When food intake increases, as it should on a weightlifting regimen, vitamin and mineral intake will also naturally increase. Vitamin or mineral intake in excess of the RDA has not been studied in weightlifters. Vegan weightlifters should pay attention to the typical nutrients that are recommended for all vegans (mainly vitamin B12, calcium, iodine, and vitamin D), but there is no evidence that any of these nutrients are needed in larger amounts than what would normally be consumed in a typical, varied vegan diet.
Female bodybuilders, especially those who experience amenorrhea (cessation of menstrual periods), should pay careful attention to getting enough calcium and vitamin D. The RDA for adults is 1,000 mg for calcium and 5 micrograms (200 International Units) for vitamin D. Some health professionals recommend a multivitamin of 50 to 100 percent of the RDA for all people. That could be more important for people restricting their caloric intake.
During Workouts
Carbohydrate supplementation during weight training may be beneficial for promoting higher quality training and perhaps improving muscle gain. Ingesting carbohydrates during resistance exercise has been shown to increase the number of sets and repetitions before exhaustion [10]. For example, one good vegan source is R.W. Knudsen's Recharge (7 percent sugar), a sports drink without artificial ingredients that is available at most natural foods stores. Also, fruit juice diluted at a rate of 1 part juice to 1 part water will provide a sugar content comparable to sports drinks.
After Workouts
Doi et al. found that eating a supplement of protein (10 g), carbohydrate (7 g), fat (3 g), and a third of the RDA for vitamins and minerals immediately after, versus 1.5 hours after light resistance exercise, may reduce nitrogen losses and increase resting metabolic rate (indicating that muscle mass may be preserved) [16].
Creatine
Creatine (also known as creatine monohydrate) is the only nutritional supplement that has been consistently shown to improve strength and muscle mass. The main benefit of creatine is thought to be due to its effect on reducing fatigue during repeated, short bursts of intense exercise (such as weightlifting, sprinting, soccer, rugby, and hockey [17]. Lower fatigue during sprinting and weightlifting means increased training and greater results [17].
Creatine is a component of phosphocreatine (PCr). PCr provides energy during short bursts of powerful exercise, by providing a phosphate for the production of adenosine triphosphate (ATP), which is the quickest source of energy in skeletal muscle. Depletion of PCr in muscle is associated with fatigue during such exercise [18].
Creatine can be synthesized in the body. It is also supplied in the diet by meat and fish. Supplementing with creatine has been shown to increase performance [18] [19] especially in people whose creatine levels in muscle were initially on the lower side of normal [17].
Generally, a daily total of 20-30 g of creatine, broken up in smaller doses over the course of a day and taken for five to six days, has been shown to increase performance [17]. There appears to be no benefit to taking this dose for longer than six days [17]. After the initial "loading" phase, 2 g/day maintains creatine levels for at least one month [17]. Some researchers suggest taking creatine only every other month to maximize its effects [10].
Creatine Supplementation Trials in Vegetarians
Vegetarians have lower levels of creatine in their blood, urine, and red blood cells [18] [21] and muscle tissue [33], and there have been three studies of creatine supplementation in vegetarians that have measured strength or muscle size outcomes:
In a 1997 Belgium study of vegetarians, creatine supplementation did not improve power output [22].
In a 2000 Swedish study, vegetarians and meat-eaters took 7 g of creatine three times a day for six days. The vegetarians and meat-eaters improved their average power output after creatine supplementation, but only the meat-eaters significantly increased their peak power output [18].
A 2003 study from Canada was conducted on 19 vegetarians (including 3 vegans) and 30 non-vegetarians. Participants had been recreational athletes, all with some resistance training but not a lot [33].
For the 7 day loading phase, subjects were given 0.25 g of creatine per kg of lean tissue mass (average of 16.8 g per day). For the 49 day maintenance phase, they were given 0.0625 g per kg of lean tissue mass (average of 4.2 g per day). They were put through an intense weight training routine, focused mostly on the upper body.
Subjects on creatine increased muscle mass more than those receiving placebo, with the vegetarians on creatine increasing most of all (2.4 kg of lean tissue vs. 1.9 kg for non-vegetarians using creatine). The maximum bench press amount increased 15.9 kg for those taking creatine and only 8.7 kg for those taking a placebo. Maximum leg press increases did not vary between the supplementation or diet groups.
Vegetarians on creatine most greatly improved their ability to do work on a knee flexion/extension machine than other groups. Vegetarians had greater increases in muscle concentrations of total creatine and phosphocreatine. Supplemented groups had much higher training volumes. ATP concentrations did not vary among groups.
Based on these three studies, it seems reasonable to conclude that vegetarian weightlifters can improve performance by taking creatine.
Supplementation Phases
The loading phase for vegetarians and non-vegetarians is probably similar, because their dietary intake is negligible compared to the amounts supplemented. However, because the average meat-eater consumes 1-2 g of creatine a day, 30 percent of which is destroyed by cooking [23], the maintenance phase for vegetarians may need to be as high as 3.4 g/day.
Consuming powdered creatine with a sugar solution, such as a sports drink or fruit juice, increases the rate at which muscles absorb the creatine [17].
Supplement companies say that creatine supplements are made without using animal derivatives [24].
Safety of Creatine
In the short term, creatine supplementation does not appear to cause problems in people without a history of kidney problems. One study looked at markers of liver and kidney function after five days of 20 g/day and found no problems; similar studies have confirmed these results [17]. No side effects have been found in people taking 20 g/day for up to five weeks [19]. However, there are some anecdotal reports of muscle cramps and tears from creatine supplementation [19].
The long-term effects of creatine supplementation have not been studied, but there have been no reports of long-term problems. British weightlifters have used creatine for three to five years without problems.
There is one case of a person with a history of kidney disease whose kidney function further deteriorated after taking creatine. Thus, people with kidney disease are warned against taking the supplement [18].
Summary
While it is not clear that vegan weightlifters must use creatine to achieve maximum results, it appears to be safe in the amounts that have been studied, and it could possibly improve performance.
Carnitine
Carnitine (also known as L-carnitine and acetyl-L-carnitine) is an amino acid that is made in the liver and kidneys. It is also found in meat and dairy products [25], but there is very little found in plant foods. Carnitine is needed for the burning of most fats. Thus, carnitine supplements are promoted by supplement companies for weight loss. However, evidence shows that most people (among the non-vegetarian population) who take the supplements do not lose weight [26]. Effects of carnitine supplementation on weightlifting or bodybuilding have not been studied.
Carnitine levels tend to be lower in people eating lower fat, higher carbohydrate diets [27]. When intake of carnitine is low, less carnitine is excreted. Vegans and lacto-ovo vegetarians have lower blood levels of carnitine [21] [27-29] [36]. Researchers in one study did not think the lower carnitine levels of vegetarians were unhealthy [27]. It is not known if the lower levels have any bearing on athletic performance. A 2011 study showed vegetarians' muscles to have a lower ability to absorb carnitine than omnivores. Vegetarians also excreted less carnitine than omnivores, indicating that other tissues or muscles that were not tested were possibly absorbing the carnitine [36].
Non-vegetarians typically eat 100-300 mg of carnitine per day [30]. It would appear safe, therefore, for vegans to take 100-300 mg/day if they choose to do so. In one study, supplementing with 120 mg/day for two months did not significantly increase plasma carnitine levels in 11 vegans, while urinary carnitine excretion did increase [31]. This implies that the subjects were urinating most of the extra carnitine out, though it is possible that they were utilizing some of it.
There are side effects to large amounts of carnitine. In one study, 2,000 mg of carnitine, twice daily, was associated with nausea and diarrhea in 5 of 18 people [26].
Solgar's carnitine supplement is made through yeast fermentation of beet sugar [32].
Carnosine and beta-Alanine
References
1. Lemon PW, Tarnopolsky MA, MacDougall JD, Atkinson SA. Protein requirements and muscle mass/strength changes during intensive training in novice bodybuilders. J Appl Physiol. 1992 Aug;73(2):767-75.
2. Tarnopolsky MA, MacDougall JD, Atkinson SA. Influence of protein intake and training status on nitrogen balance and lean body mass. J Appl Physiol. 1988 Jan;64(1):187-93.
3. Lemon PW. Effects of exercise on dietary protein requirements. Int J Sport Nutr. 1998 Dec;8(4):426-47.
4. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fiber, Fat, Protein and Amino Acids (Macronutrients). Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Washington, DC: National Academies Press; 2002.
5. Davis B, Melina V. Becoming Vegan: Summertown, TN: Book Publishing Co; 2000.
6. Messina M, Messina V. The Dietitian's Guide to Vegetarian Diets. Gaithersburg, MD: Aspen Publishers, Inc., 1996.
7. Unpublished data from the European Prospective Investigation into Cancer (EPIC)-Oxford. Personal communication with Paul Appleby. November 1, 2002.
8. Venkatraman JT, Leddy J, Pendergast D. Dietary fats and immune status in athletes: clinical implications. Med Sci Sports Exerc. 2000 Jul;32(7 Suppl):S389-95.
9. Appleby PN, Davey GK, Key TJ. Hypertension and blood pressure among meat eaters, fish eaters, vegetarians and vegans in EPIC-Oxford. Public Health Nutrition 2002;5:645-654.
10. Lambert CP, Flynn MG. Fatigue during high-intensity intermittent exercise: application to bodybuilding. Sports Med. 2002;32(8):511-22.
11. Thomas EL, Frost G, Barnard ML, Bryant DJ, Taylor-Robinson SD, Simbrunner J, Coutts GA, Burl M, Bloom SR, Sales KD, Bell JD. An in vivo 13C magnetic resonance spectroscopic study of the relationship between diet and adipose tissue composition. Lipids. 1996 Feb;31(2):145-51.
12. Janelle KC, Barr SI. Nutrient intakes and eating behavior scores of vegetarian and nonvegetarian women. J Am Diet Assoc. 1995 Feb;95(2):180-6.
13. Sanders TA, Key TJ. Blood pressure, plasma renin activity and aldosterone concentrations in vegans and omnivore controls. Hum Nutr Appl Nutr. 1987 Jun;41(3):204-11.
14. Ross JK, Pusateri DJ, Shultz TD. Dietary and hormonal evaluation of men at different risks for prostate cancer: fiber intake, excretion, and composition, with in vitro evidence for an association between steroid hormones and specific fiber components. Am J Clin Nutr. 1990 Mar;51(3):365-70.
15. Deutz RC, Benardot D, Martin DE, Cody MM. Relationship between energy deficits and body composition in elite female gymnasts and runners. Med Sci Sports Exerc. 2000 Mar;32(3):659-68.
16. Doi T, Matsuo T, Sugawara M, Matsumoto K, Minehira K, Hamada K, Okamura K, Suzuki M. New approach for weight reduction by a combination of diet, light resistance exercise and the timing of ingesting a protein supplement. Asia Pacific journal of clinical nutrition. 2001;10(3):226-32.
17. Casey A, Greenhaff PL. Does dietary creatine supplementation play a role in skeletal muscle metabolism and performance? Am J Clin Nutr. 2000 Aug;72(2 Suppl):607S-17S.
18. Shomrat A, Weinstein Y, Katz A. Effect of creatine feeding on maximal exercise performance in vegetarians. Eur J Appl Physiol. 2000 Jul;82(4):321-5. | link
19. Stone MH, Sanborn K, Smith LL, O'Bryant HS, Hoke T, Utter AC, Johnson RL, Boros R, Hruby J, Pierce KC, Stone ME, Garner B. Effects of in-season (5 weeks) creatine and pyruvate supplementation on anaerobic performance and body composition in American football players. Int J Sport Nutr. 1999 Jun;9(2):146-65.
21. Delanghe J, De Slypere JP, De Buyzere M, Robbrecht J, Wieme R, Vermeulen A. Normal reference values for creatine, creatinine, and carnitine are lower in vegetarians. Clin Chem. 1989 Aug;35(8):1802-3.
22. Clarys P, Zinzen E, Hebbelinck M, Verlinden M. Influence of oral creatine supplementation on torque production in a vegetarian and non-vegetarian population. Vegetarian Nutrition 1997 1(3):100-105.
23. Harris R. Dietary and supplementary creatine. http://www.scitecnutrition.com/scifiles/dietary/dietary.htm Accessed on November 5, 2002.
24. Larson E. Vegetarian diet for exercise and athletic training and performing: an update. Vegetarian Nutrition. Vegetarian Dietetic Practice Group of the American Dietetic Association. http://www.andrews.edu/NUFS/vegathletes.htm Accessed November 5, 2002.
25. Chen W, Huang YC, Shultz TD, Mitchell ME. Urinary, plasma, and erythrocyte carnitine concentrations during transition to a lactoovovegetarian diet with vitamin B-6 depletion and repletion in young adult women. Am J Clin Nutr. 1998 Feb;67(2):221-30.
26. Villani RG, Gannon J, Self M, Rich PA. L-Carnitine supplementation combined with aerobic training does not promote weight loss in moderately obese women. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2000 Jun;10(2):199-207.
27. Lombard KA, Olson AL, Nelson SE, Rebouche CJ. Carnitine status of lactoovovegetarians and strict vegetarian adults and children. Am J Clin Nutr. 1989 Aug;50(2):301-6.
28. Krahenbuhl S. L-Carnitine and vegetarianism. Ann Nutr Metab 2000;44:81-82.
29. Krajcovicova-Kudlackova M, Simoncic R, Bederova A, Babinska K, Beder I. Correlation of carnitine levels to methionine and lysine intake. Physiol Res. 2000;49(3):399-402.
30. Siebrecht S. L-Carnitine: physiological and pharmacological effects! Ann Nutr Metab 2000;44:79.
31. Rebouche CJ, Lombard KA, Chenard CA. Renal adaptation to dietary carnitine in humans. Am J Clin Nutr. 1993 Nov;58(5):660-5.
32. Personal communication with Solgar customer service. November 6, 2002.
33. Burke DG, Chilibeck PD, Parise G, Candow DG, Mahoney D, Tarnopolsky M. Effect of creatine and weight training on muscle creatine and performance in vegetarians. Med Sci Sports Exerc. 2003 Nov;35(11):1946-55.
34. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat,Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (Macronutrients)National Academy of Sciences. 2005.
35. Position of the American Dietetic Association, Dietitians of Canada, and the American College of Sports Medicine: Nutrition and Athletic Performance. J Am Diet Assoc. 2009;109:509-527. | Link
36. Stephens FB, Marimuthu K, Cheng Y, Patel N, Constantin D, Simpson EJ, Greenhaff PL. Vegetarians have a reduced skeletal muscle carnitine transport capacity. Am J Clin Nutr. 2011 Sep;94(3):938-44. | Link
