Карнозин, бета-аланін та веганське харчування

[EN-UA]

Карнозин і бета-аланін

Тейлор Вольфрам, сертифікована дієтологиня, і Джек Норріс, сертифікований дієтолог

Зміст

Резюме

Деякі люди, особливо вегетаріанці, можуть покращити свою фізичну витривалість за допомогою добавок бета-аланіну.

Карнозин

Карнозин (також відомий як бета-аланіл-L-гістидин) — це молекула, що складається із двох амінокислот — аланіну та гістидину. Він синтезується в тканинах тварин, особливо в м’язах і мозку [Hipkiss, 2005], і взагалі не міститься в рослинній їжі.

Вважається, що карнозин інгібує кінцеві продукти глікації (AGE) серед інших продуктів глікозилювання. Це може бути корисно для запобігання або лікування низки захворювань, на які впливають продукти AGE, наприклад, діабету, і які можуть бути спричинені діабетом, наприклад, катаракти. Хвороби Альцгеймера та Паркінсона також можуть бути послаблені за допомогою карнозину.

Більшість ранніх досліджень карнозину проводилися in vitro та на “тваринних моделях”, а останні дослідження проводилися на людях. Більшість досліджень розглядали карнозин як засіб проти глікації/глікозилювання та для покращення фізичної витривалості. Також проводилися дослідження, що вивчали взаємозв’язок карнозину з метаболізмом глюкози, когнітивними та іншими функціями.

Бета-аланін

Бета-аланін — лімітуюча амінокислота для синтезу карнозину, а бета-аланінові добавки, як було показано, підвищують рівень карнозину в м’язах. Добавки з бета-аланіном є найефективнішим способом збільшення синтезу карнозину в організмі, кращим за добавки з карнозином (оскільки організм розщеплює харчовий карнозин на бета-аланін і гістидин під час травлення) [Perim, 2019]. Тільки бета-аланінові добавки, а не карнозинові добавки, були протестовані на людях у контексті спортивних показників.

У спільній заяві щодо харчування та спортивних результатів за 2016 рік від Американського коледжу спортивної медицини, Академії харчування та дієтології і Дієтологів Канади бета-аланін був включений до списку добавок із доказовим використанням у спортивному харчуванні [Thomas, 2016]. Як доказову базу наведено систематичний огляд 2014 року рандомізованих контрольованих досліджень впливу карнозину на спортивні показники [Quesnele, 2014].

Бета-аланін має потенціал покращувати спортивні результати, проте інформації про побічні ефекти в дослідженнях було недостатньо (лише 7 з 19 досліджень у систематичному огляді [Quesnele, et al.] повідомляли про побічні ефекти), тому безпечність добавок точно не визначена.

Для тих, хто бажає приймати добавки, є багато веганських варіантів бета-аланіну.

Дослідження бета-аланіну та карнозину у вегетаріанців

Одне дуже невелике поперечне дослідження показало, що у вибірці з 6 вегетаріанців було на 50% або менше карнозину в м’язовій тканині порівняно з учасниками, які їли м’ясо [Harris, 2007]. Групи в цьому дослідженні не зіставлялися за віком і статтю, які є важливими змінними в контексті карнозину [Baguet, 2012].

Інше перехресне дослідження (розмір вибірки=149; 12 вегетаріанців, усі з яких були вегетаріанцями принаймні 8 років, а деякі були веганами) виявило, що у вегетаріанців значно нижчий вміст карнозину в м’язах, ніж у м’ясоїдів [Everaert, 2011].

Рандомізоване контрольоване дослідження за участі 20 чоловіків-вегетаріанців досліджувало вплив фізичних вправ на вміст карнозину в м’язах без добавок бета-аланіну [DE Salles Painelli, 2018]. 10 учасників брали участь у високоінтенсивних інтервальних тренуваннях 3 рази на тиждень протягом 12 тижнів, тоді як інші 10 були контрольною групою.

Через 12 тижнів в учасників групи, які займалися фізичними вправами, спостерігалося значне — на 35,7% — збільшення вмісту карнозину в м’язах (p=0,012), тоді як в учасників контрольної групи значних змін не спостерігалося. Таким чином, вегетаріанці можуть збільшити вміст карнозину в м’язах за допомогою фізичних вправ, не споживаючи добавки бета-аланіну.

Дослідження бета-аланіну та карнозину при вегетаріанському харчуванні

5-тижневе інтервенційне дослідження перевірило вплив спринтерських тренувань та вегетаріанської дієти на 20 всеїдних молодих людей [Baguet, 2011]. Половині групи було запропоновано харчування, багате на бета-аланін, включно з м’ясом і рибою, тоді як інша половина мала лактоововегетаріанську дієту (майже без бета-аланіну). Обидві групи приймали щоденну добавку креатину та проходили спринтерські тренування 2-3 рази на тиждень. Наприкінці 5 тижнів вміст карнозину в м’язах між групами істотно не відрізнявся.

Під час 6-місячного інтервенційного дослідження 40 всеїдних жінок дотримувались однієї з трьох дієт: лактоововегетаріанської без харчових добавок, лактоововегетаріанської із щоденними добавками бета-аланіну та креатину, а також всеїдної дієти у контрольній групі [Blancquaert, 2018]. У групі з вегетаріанським харчуванням і добавками бета-аланіну м’язовий карнозин суттєво збільшився до кінця дослідження.

Через 3 місяці вміст карнозину в м’язах не змінився у групі жінок, які мали вегетаріанську дієту та не приймали бета-аланін, і в контрольній групі, що свідчить про те, що вегетаріанська дієта не призводить до зниження вмісту карнозину в організмі (карнозин у м’язах не вимірювався після 6 місяців в цих групах). Трьох місяців може бути недостатньо, щоб виявити різницю у вмісті карнозину в м’язах, яку дала певна система харчування; потрібні довші, якісні дослідження.

Нам не відомо про жодні дослідження, де аналізували би вживання добавок бета-аланіну або рівень карнозину у веганів.

Бібліографія

Оновлено у грудні 2020 року.

___

Carnosine and beta-Alanine

by Taylor Wolfram, MS, RDN, LDN and Jack Norris, RD

[source]

Summary

Athletic performance of some individuals, especially vegetarians, might benefit from supplementation with beta-alanine.

Carnosine

Carnosine (also known as beta-alanyl-L-histidine) is a molecule made up of two amino acids, alanine and histidine. It is synthesized in animal tissues, especially muscle and brain [Hipkiss, 2005], and isn’t found in any plant foods.

Carnosine is thought to inhibit advanced glycation end (AGE) products, among other glycosylation products. This could be valuable in preventing or treating a range of diseases affected by AGE products, such as diabetes and diseases that can be caused by diabetes such as cataracts. Alzheimer’s disease and Parkinson’s might also be improved by carnosine.

Most of the early research on carnosine has been in vitro and in animal models, with more recent studies conducted in humans. Most of the research has looked at carnosine as an anti-glycation/anti-glycosylation agent and for athletic performance. There are also studies investigating carnosine’s relationship with glucose metabolism, cognitive function, and more.

beta-Alanine

Beta-alanine is the limiting amino acid for carnosine synthesis, and beta-alanine supplements have been shown to increase muscle levels of carnosine. Beta-alanine supplements appear to be the most efficient way to increase carnosine synthesis in the body, rather than carnosine supplements (since the body breaks down dietary carnosine into beta-alanine and histidine during digestion) [Perim, 2019]. In fact, only beta-alanine supplements, rather than carnosine supplements, have been tested on athletic performance in human subjects.

In the American College of Sports Medicine, Academy of Nutrition and Dietetics, and Dietitians of Canada’s 2016 Joint Position Statement on nutrition and athletic performance, beta-alanine was included in the list of supplements with evidence-based uses in sports nutrition [Thomas, 2016]. As evidence, they cite a 2014 systematic review of randomized controlled trials looking at carnosine’s impact on performance [Quesnele, 2014].

While beta-alanine has potential to positively impact athletic performance, side effects have been underreported (only 7 of 19 studies in the [Quesnele, et al.] systematic review reported adverse events) and therefore safety has not yet been determined.

For those wishing to take them, there are numerous manufacturers of vegan beta-alanine supplements.

beta-Alanine and Carnosine Research in Vegetarians

One very small cross-sectional study found that a sample of 6 vegetarians had 50% or less carnosine in muscle tissue compared to participants who ate meat [Harris, 2007]. The groups in this study were not matched for age and sex, which are important variables related to carnosine [Baguet, 2012].

Another cross-sectional study (n=149; 12 vegetarians all of whom had been vegetarian for at least 8 years and some of whom were vegan) found vegetarians had significantly lower muscle carnosine content than meat-eaters [Everaert, 2011].

A randomized controlled trial of 20 vegetarian men investigated the impact of exercise on muscle carnosine content without beta-alanine supplementation [DE Salles Painelli, 2018]. Ten participants engaged in high-intensity interval training 3 times per week for 12 weeks while the other 10 served as controls.

After 12 weeks, those in the exercise group experienced a significant 35.7% increase in muscle carnosine content (P=0.012) while those in the control group did not experience a significant change. Therefore, it appears vegetarians can increase muscle carnosine content through exercise without consuming beta-alanine supplements.

beta-Alanine and Carnosine Research using a Vegetarian Diet

A 5-week intervention study tested the impact of sprint training and a vegetarian diet on 20 omnivorous young adults [Baguet, 2011]. Half of the group was instructed to eat a beta-alanine-rich diet including meat and fish while the other half ate a lacto-ovo-vegetarian diet (containing virtually no beta-alanine). Both groups took a daily creatine supplement and completed sprint training 2 to 3 times per week. At the end of the 5 weeks, muscle carnosine content was not significantly different between groups.

A 6-month intervention study had 40 omnivorous women follow one of three diets: lacto-ovo-vegetarian diet without supplementation, lacto-ovo-vegetarian diet plus daily beta-alanine and creatine supplement, and a continued omnivorous diet as a control [Blancquaert, 2018]. The vegetarian plus beta-alanine group experienced a significant increase in muscular carnosine at the end of the study.

At 3 months, muscle carnosine content didn’t change in the vegetarian group that didn’t take beta-alanine or in the control group suggesting that a vegetarian diet does not result in decreased carnosine in the body (muscle carnosine wasn’t measured at 6 months in these groups). Three months might not be enough time to find a difference in carnosine muscle content for a given dietary intervention; longer, high-quality studies are needed.

We don’t know of any studies on beta-alanine supplementation or carnosine levels in vegans.