Proteiner - Kroppens byggesteiner

Oppbygning

Protein er bygget opp av opptil 20 ulike aminosyrer. Aminosyrene består av et karbonatom som er sammenbundet med fire kjemiske grupper. Disse gruppene består av en aminogruppe, en karboksylgruppe, et hydrogenatom, samt en sidekjede som er knyttet til karbonatomet. Sidekjedene varierer i lengde og struktur, og det er forskjellene på disse som gir aminosyrene ulike kjemiske egenskaper (2).

Essensielle aminosyrer

Det er åtte (9 hos barn og noen eldre voksne) aminosyrer som menneskekroppen ikke kan produsere selv. Av denne årsak må de tilføres via kostholdet, og blir derfor kallet essensielle aminosyrer. Disse består av isoleucin, leucin, lysin, metionin, fenylalanin, treonin, tryptofan og valin. Kroppen produserer i tillegg cystin og tyrosin, henholdssvis fra de essensielle aminosyrene metionin og fenylalanin. Spedbarn kan heller ikke produsere aminosyren histidin. De resterende aminosyrene kan kroppen produsere selv, og blir derfor kallet ikke-essensielle aminosyrer (3).

Man skiller også mellom komplette- og inkomplette proteiner (complete/incomplete proteins). Komplette proteiner, eller høykvalitets proteiner, er proteiner som inneholder tilstrekkelig mengde av alle de essensielle aminosyrene (2). Denne typen proteiner sørger for at kroppen opprettholder nitrogenbalanse og gjør at vekst og reparasjon av vev fungerer som normalt. Dersom et protein mangler en eller flere essensielle aminosyrer, går det inn i kategorien inkomplette proteiner, eller lavkvalitets proteiner. Et kosthold der proteininntaket består av inkomplette proteiner, kan føre til feil-/underernæring på grunn av mangel på essensielle aminosyrer (3).

Metabolisme

Når proteinet fra maten er fordøyet, blir det brutt ned til aminosyrer som er proteinet sine bestanddeler (4). Når aminosyrene er absorbert, blir de tatt opp i cellene, særlig i leveren. Aminosyrene blir hovedsakelig nyttet til proteinsyntese. De kan imidlertid også bli nyttet som en energikilde, og i denne sammenheng kan aminosyrene bli nyttet på to måter. Aminosyrene kan bli omdannet til molekyl i karbohydratmetabolismen, for eksempel pyrodruesyre og acetyl-CoA. Dette er molekyl som kan bli metabolisert til ATP-produksjon. Aminosyrene kan også bli brukt som energikilde, ved at aminogruppen fjernes fra aminosyren, slik at man står igjen med ammoniakk og en α-ketosyre. Dette er en prosess som danner NADH, som kan gå inn i elektrontransportkjeden og produsere ATP. (9).

Funksjon

Proteinene har mange viktige funksjoner i kroppen. Proteinene fungerer for eksempel som katalysatorer for kjemiske reaksjoner, byggemateriale i kroppen, immunforsvar, signalmolekyl, mottakermolekyl, transportmolekyl og de skaper bevegelse i muskulatur (8)
Generelle anbefalinger

De generelle anbefalingene (RDA, recommended dietary allowance) for proteininntak hos den allmenne befolkningen, varierer på verdensbasis fra 0,8 gram-1,2 gram per kg kroppsvekt, per dag (2). Olympiatoppen anbefaler til eksempel et daglig proteininntak på 0,8 gram per kg kroppsvekt, for personer som ikke trener (6). Dette samsvarer også med andre anbefalinger (3). Proteininntaket til mange idrettsutøvere er imidlertid ofte to til tre ganger høyere enn disse anbefalingene (3). Dette har skapt stor vitenskapelig debatt der synet er delt i to motpoler - de som er av den oppfatning at idrettslig aktivitet øker behovet for protein, og de som mener at proteinbehovet til idrettsutøvere ikke skiller seg fra behovet til stillesittende individer (10).

Proteininntak i styrkebaserte idretter

Utøvere i ulike kraftidretter, deriblant kroppsbygging og vektløfting har et proteininntak opp til fire gonger over det anbefalte (RDA) (3). Argumentet for at disse utøverne har et større behov for protein, tar utgangspunkt i at man ved trening står i fare for å få en negativ nitrogenbalanse. Dette argumentet kan imidlertid kritiseres da den negative nitrogenbalansen opphører etter omkring tolv dager med trening. Av denne årsak kan det se ut som det økede proteinbehovet er forbigående, men med en videre økning i treningsmengde, kan det virke som proteinbehovet øker igjen. Basert på dette er det vanlig å anbefale et proteininntak mellom 1,6- og 1,7 gram per kg kroppsvekt per dag, for styrkeidrettsutøvere. (2). For styrkeidrettsutøvere som har mål å øke muskelmasse og muskelstyrke, vil imidlertid anbefalinger om proteininntak som bare er basert på å opprettholde nitrogenbalanse være upassende. Utøveren bør heller ta sikte å innta nok protein til å oppnå en positiv nitrogenbalanse (10). Når man snakker om proteinbehovet til en styrkeutøver, kan det dessuten være mest hensiktsmessig å diskutere det ut fra den effekten proteininntaket har på proteinsyntesen og nedbrytningen (10).

Det totale energiinntaket påvirker dessuten proteinbehovet i stor grad. På et kaloriunderskudd vil det nemlig være umulig å opprettholde nitrogenbalanse, selv om proteininntaket er høyt. Tidligere studier har vist at dersom man har et tilstrekkelig energiinntak, kan utøvere øke i styrke og opprettholde muskelmasse, til tross for et lavt proteininntak. Positiv energibalanse har og vist seg å ha større betydning enn et høyt proteininntak, på økninger i fettfri kroppsmasse ved styrketrening (10).

Olympiatoppen opplyser at utøvere innen idretter med fokus på styrke og kraft, har det største behovet for protein. Dette forklares med at proteinomsetningen i muskulaturen blir forhøyet med trening, og dermed er det nødvendig med et høyere proteininntak for å restituere, vedlikeholde og bygge opp muskulatur. På bakgrunn av dette anbefaler Olympiatoppen et proteininntak mellom 1,2 - 1,8 gram per kilo kroppsvekt per dag, for utøvere i styrke-/kraftidretter (7).

Olympiatoppen tydeliggjør imidlertid at et proteininntak på over 2 gram per kg kroppsvekt per dag, ikke vil bidra til ytterligere muskelvekst. Et proteininntak utover dette vil bli oksidert og nyttet som energi (6).

I idretter der målet er større muskelmasse, blir det også sett på som viktig å innta protein i tidsrommet rundt treningsøktene. Olympiatoppen anbefaler at man 1-2 timer før styrketreningsøktene spiser et lite måltid som inneholder både protein og karbohydrater. Den første halvtimen etter treningsøkten bør man innta et måltid som blant annet inneholder 0,1-0,2 gram protein per kg kroppsvekt. Det er viktig at proteinkilden består av essensielle aminosyrer (6).

Proteininntak i utholdenhetsidretter

Utholdenhetstrening medfører en øket oksidasjon av leucin. Leucin er en essensiell aminosyre og kan ikke syntetiseres i kroppen. Øket oksidasjon av protein med ledsagende tap av nitrogen, er blant argumentene for at utholdenhetstrening øker behovet for inntak av protein (2). Det har imidlertid blitt observert at desto bedre trent en utøver er, desto lavere er nedbrytningen og oksidasjonen av protein under aktivitet (2). Et høyt proteininntak kan også være negativt for prestasjonen i utholdenhetsidretter. Dersom karbohydratinntaket blir ofret for økning av proteininntaket, kan det gå på bekostning av glykogenlagrene, og treningsintensiteten må dermed reduseres (10).

Forkjemperne for et høyt proteininntak hos utholdenhetsutøvere, anbefaler som regel et proteininntak mellom 1,2- og 1,8 gram per kg kroppsvekt per dag (2). Olympiatoppen anbefaler på sin side et daglig proteininntak mellom 1,2-1,6 gram per kg kroppsvekt, der utøvere med moderat treningsmengde skal holde seg i nedre område, og svært aktive utøvere i øvre område (7).

Da harde utholdenhetssøkter bryter ned protein, er det viktig å innta protein som et restitusjonstiltak etter treningsøktene. Inntak av protein vil stimulere lagringen av glykogen og være med på å reparere og bygge opp muskelvev som har blitt skadet (5). Det anbefalte proteininntaket etter trening for utøvere med kort tid mellom treningsøktene, ligger på 0,2-0,25 gram per kg kroppsvekt. Uttrykket på en annen måte bør utøveren innta 5-12 gram essensielle aminosyrer, som tilsvarer 10-20 gram protein som stammer frå proteinkilder av høy kvalitet (1).

Konklusjon

Det er liten tvil om at protein er et viktig næringsmiddel i både styrke- og utholdenhetsidretter. Selv om man finner noen unntak (10), virker det å være enighet om at idrettsutøvere har et høyere proteinbehov enn den gjennomsnittlige befolkningen. Diskusjonen handler stort sett om hvor mye høyere proteinbehovet er hos aktive idrettsutøvere. Når det gjelder anbefalingene rundt proteininntak hos idrettsutøvere, varierer de stort sett fra omkring 1,2-1,8 gram per kg kroppsvekt per dag, hos både styrke- og utholdenhetsutøvere (2, 3). Anbefalingene er imidlertid gjennomsnittlig høyere hos styrkeutøvere enn utholdenhetsutøvere. I praksis anvender kroppsbyggere og styrkeløftere, som oftest et proteininntak på 2-3 gram per kg kroppsvekt Da det finnes argument både for og mot et høyt proteininntak i ulike idretter, er det vanskelig å trekke noen konkret konklusjon. Som i de fleste andre sammenhenger kan det også her være best å velge den gylne middelvei. Når det gjelder proteininntak i sammenheng med trening og konkurranser, virker tidsrommet etter trening å være en kritisk fase for både styrke- og utholdenhetsutøvere. Proteininntak etter trening er svært viktig for å gjøre restitusjonsfasen så optimal som mulig (5).

Kilder:

1) Holmlund, H: Næringsinnhold i diverse restitusjonsmatvarer .http://www.olympiatoppen.no/fagomraader/ernaring/idrettsernaering/restitusjon/media217.media, 05.12.07

2) Jeukendrup, A.E. og M. Gleeson: Sport nutrition: an introduction to energy production and performance. Human Kinetics 2004

3) McArdle, W.D., F.I. Katch., V.L. Katch: Sports and exercise nutrition. Lippincott Williams & Wilkins 1999

4) Noakes, T.: Lore of running. Human Kinetics 2001

5) Olympiatoppen - Faktaark: mat og drikke etter trening http://www.olympiatoppen.no/fagomraader/ernaring/faktaark/page509.html, 05.12.07

6) Olympiatoppen - Faktaark: Muskelvekst http://www.olympiatoppen.no/fagomraader/ernaring/faktaark/page509.html, 05.12.07

7) Olympiatoppen Faktaark: Proteiner og idrett http://www.olympiatoppen.no/fagomraader/ernaring/faktaark/page509.html, 05.12.07

8) Sand, Sjaastad & Haug: Menneskets fysiologi. Gyldendal Forlag AS, 2001

9) Seeley, R.R., T.D. Stephens., P. Tate: Essentials of anatomy & physiology. McGraw-Hill 2005

10) Tipton, K.D., O.C. Witard: Protein Requirments and Recommandations for Athletes: Relevance of Ivory Tower Arguments for Practical Recommandations. Clinics in sports medicine 2007