Białko serwatkowe – opinie, wady i zalety

Białko – czym jest i do czego jest nam potrzebne

Białko jest niezbędne do wzrostu, regeneracji i naprawy uszkodzonych tkanek lub komórek, odpowiada również za syntezę większości hormonów. Składowymi każdego istniejącego białka są aminokwasy. Praktycznie połowę z 20 istniejących aminokwasów musimy dostarczyć wraz z pożywieniem, resztę nasz organizm potrafi wyprodukować samodzielnie. Bez odpowiedniej ilości białka w diecie nie dojdzie do właściwej regeneracji mięśni po intensywnym treningu. Nie zdołamy również utrzymać lub zwiększyć ilości beztłuszczowej tkanki mięśniowej w organizmie [3]. Nie zawsze jednak jesteśmy w stanie zapewnić odpowiednią ilość tego budulca w posiłkach, dlatego coraz częściej sportowcy sięgają po suplementy białkowe. Najpopularniejszymi z nich są te, które w składzie zawierają białko serwatkowe.

Czym jest białko serwatkowe i z czego się składa

Białko serwatkowe znajduje się w mleku każdego ssaka, w tym także w mleku ludzkim. Należy do grupy białek globularnych, które występują w mleku w postaci rozpuszczonej. Wiele z nich odpowiada za procesy immunologiczne, które mają miejsce w organizmie. Białka serwatkowe w swoim składzie zawierają przede wszystkim β-laktoglobulinę, α-laktoglobulinę, albuminę surowicy bydlęcej, laktoperoksydazę, glikomakropepetyd, laktoferynę i immunoglobuliny. Reszta składników białek serwatkowych występuje w bardzo skąpych ilościach [2].

Głównym czynnikiem składowym białka serwatkowego, stanowiącym aż 58%, jest β-laktoglobulina. Jest słabo rozpuszczalna w wodzie, ale zawiera cysteinę – aminokwas endogenny, który jest niezbędny do syntezy glutationu, który z kolei jest substancją zapewniającą osobom aktywnym fizycznie zachowanie wysokiej sprawności i szybką regenerację mięśni po treningu [2].

Drugim ważnym składnikiem stanowiącym 20% ogółu białek serwatkowych jest α-laktoglobulina. Odpowiada ona za zmniejszenie podziałów jelitowych linii komórkowych występujących w organizmach ssaków, dzięki czemu ogranicza ryzyko wystąpienia niektórych nowotworów. Udowodniono między innymi jej wpływ na zahamowanie rozrastania się raka gruczołowego jelita grubego [2].

Kolejnym białkiem składowym stanowiącym od 10–15% serwatki jest albumina surowicy bydlęcej. Stanowi ona dobre źródło aminokwasów endogennych. Podobnie jak α-laktoglobulina potrafi zatrzymać rozwój niektórych nowotworów. W organizmie łączy się z kwasami tłuszczowymi i uczestniczy w syntezie lipidów, które stanowią zewnętrzną i wewnętrzną część wszystkich błon komórkowych [2].

Następnym wymienionym składnikiem jest laktoperoksydaza – enzym występujący w serwatce w ilości 0,25–0,5%. Charakteryzuje się możliwością katalizowania związków, prowadzi także do redukcji nadtlenku wodoru. Laktoperoksydaza to enzym o dużej stabilności, nie jest niszczony nawet podczas pasteryzacji mleka [2].

Glikomakropeptyd występuje wśród białek serwatkowych tylko w przypadku użycia podpuszczki w procesie produkcji serów. Jego ilość stanowi wówczas od 10–15% serwatki. Jest to białko bogate w aminokwasy rozgałęzione. Istotnym jest również fakt, że naturalnie nie zawiera w składzie fenyloalaniny – składnika niezwykle ważnego szczególnie u osób cierpiących na fenyloketonurię [2].

Bardzo istotnym składnikiem białek serwatkowych jest laktoferyna tworząca z żelazem kompleksowe związki chemiczne. W organizmie ludzkim można ją spotkać w mleku, ślinie, łzach czy sokach trzustkowych. Jest to białko wydzielnicze, syntetyzowane między innymi przez komórki nabłonka gruczołowego. Charakteryzuje się właściwościami antybakteryjnymi i przeciwwirusowymi. Jeśli mowa o tych pierwszych – mają one związek z możliwością chelatowania, czyli łączenia się laktoferyny z żelazem. Dzięki tej umiejętności białko to prowadzi do zahamowania działania mikroorganizmów na skutek braku ich dostępności lub bezpośredniego przyłączania się do ich błon komórkowych. Działanie antybakteryjne laktoferyny dotyczy wielu mikroorganizmów, nie tylko tych, które do swojego działania i istnienia wymagają obecności żelaza. Białko to posiada również zdolność uszkadzania błon zewnętrznych bakterii należących do rodziny Gram-ujemnych [2].

Ostatnim ważnym składnikiem białek serwatkowych są immunoglobuliny. Jest to duża grupa, której części są produkowane przez limfocyty B. Mogą występować jako monomery lub polimery cząsteczek stworzonych z czterech osobnych łańcuchów. W organizmach wszystkich ssaków immunoglobuliny znajdują się w płynach fizjologicznych i surowicy. Pełnią wiele istotnych funkcji – odpowiadają przede wszystkim za prawidłową pracę układu immunologicznego, mogą również pełnić rolę receptorów lub w postaci przeciwciał trafiać do krwi i limfy [2].

Rodzaje odżywek na bazie białka serwatkowego

Na rynku suplementów można spotkać trzy rodzaje odżywek zawierających białko serwatkowe. Są to koncentraty białka serwatkowego (z ang. WPC – Whey Protein Concentrate), izolaty białka serwatkowego (z ang. WPI – Whey Protein Isolate) oraz hydrolizaty białka serwatkowego (z ang. WPH – Whey Protein Hydrolysate) [4].

Koncentrat białka serwatkowego, czyli WPC, uważany jest za najtańszą formę odżywki. Zazwyczaj składa się w 65–80 % z frakcji białkowych, od 3–8% z węglowodanów, czyli cukrów i w najmniejszej ilości, bo w zakresie od 2–6% z tłuszczów. Polecany jest szczególnie osobom, którym zależy przede wszystkim na budowie masy mięśniowej [4].

Izolaty białka serwatkowego, czyli WPI, to odżywki dedykowane nie tylko osobom, które pragną zbudować masę mięśniową, ale również tym, które chcą zredukować masę ciała i pozbyć się zbędnych kilogramów. Wynika to z bardzo niskiej zawartości węglowodanów i tłuszczów w produktach z tej grupy, gdzie składniki te stanowią odpowiednio od 0–3% i od 1–3% składu całego preparatu. W porównaniu z WPC ilość frakcji białkowych w izolatach jest wyższa i według zapewnień producentów stanowi aż od 85–90% składu odżywki,. Warto tu również podkreślić, że są to produkty o lepszej rozpuszczalności i wchłanialności, a ich cena jest wyższa niż koncentratów białkowych [4].

Hydrolizaty białka serwatkowego, czyli WPH, według producentów zawierają nawet 100% frakcji białkowych, co nie do końca jest prawdą i zostanie wyjaśnione w dalszej części artykułu. Pod względem wchłanialności jest to najlepszy rodzaj odżywki białkowej dostępnej na rynku. Polecany jest głównie osobom, które chcą schudnąć. Spośród wszystkich rodzajów odżywek białkowych na bazie białka serwatkowego charakteryzuje się najwyższą ceną [4].

Białko serwatkowe – sposób wytwarzania w zależności od rodzaju odżywki

Białko serwatkowe można kupić głównie w postaci proszku. Zarówno informacja skąd pochodzi dane białko, jak i sposób jego wytwarzania ma duży wpływ na biodostępność konkretnych aminokwasów. Podczas wytwarzania odżywek białkowych na bazie serwatki najbardziej popularne, a w związku z tym najczęściej stosowane, są trzy typy produkcji, czyli wymiana jonowa (z ang. IE – ion exchange), mikro i ultrafiltracja oraz hydroliza [8].

Podczas wymiany jonowej dochodzi przede wszystkim do naturalnej denaturacji białka, przez co swoją wartość tracą istotne aminokwasy, które odpowiadają między innymi za:
– zwiększenie ilości hormonu wzrostu, za co odpowiedzialna jest α-laktoglobulina;
– wzmacnianie układu immunologicznego oraz pomoc w absorpcji wapnia, za co odpowiadają immunogolobuliny;
– działanie przeciwnowotworowe, za co odpowiada naturalny składnik mleka, czyli laktoferyna;
– dużą ilość aminokwasów rozgałęzionych, którym świetnym źródłem jest glikomakropeptyd.

Na skutek wymiany jonowej powstaje natomiast większa ilość β-laktoalbuminy. Niestety jest to mniej stabilne i mniej wydajne białko serwatkowe [8].
Obecnie ponad 70% izolatów białka serwatkowego jest produkowane w procesie wymiany jonowej. Dotyczy to również polskiego rynku. Jest to opcja tańsza dla producenta niż mikro i ultrafiltracja, ale prowadzi do powstania produktów gorszej jakości, ze znacznie mniejszą ilością frakcji białkowych. Jedynymi zaletami tak wyprodukowanego izolatu białka serwatkowego jest mała ilość tłuszczu i cukrów, łatwa rozpuszczalność i dobry smak [8].

W przypadku procesu mikro i ultrafiltracji, do których należy również popularny sposób produkcji białek na bazie serwatki, CFM (z ang. cross flow microfiltration), powstają produkty zawierające wszystkie frakcje białkowe, gdyż prawie 99% wyprodukowanej w ten sposób odżywki nie podlega denaturacji. Proces mikro i ultrafiltracji polega na oddzieleniu białka serwatkowego od laktozy, czyli cukru mlecznego i składników mineralnych, na bazie różnicy w wielkości konkretnych cząsteczek. Następnie białko serwatkowe jest suszone w suszarkach rozpyłowych, aby otrzymać produkt w postaci koncentratu białek serwatkowych, czyli WPC, w stężeniu od 35–80% lub dobrej jakości izolatu białka serwatkowego [2]. Otrzymana w ten sposób odżywka dodatkowo zawiera frakcje białkowe, które nie są dostępne w produktach stworzonych podczas innych procesów produkcyjnych, także aminokwasy rozgałęzione – czyli BCAA oraz wapń – składniki niezwykle istotne w diecie osób wykazujących się dużą aktywnością fizyczną. Trzeba też podkreślić duże znaczenie obecności BCAA, które składa się z trzech aminokwasów egzogennych, czyli leucyny, izoleucyny i waliny [3]. Stanowią one łącznie ponad 30% wszystkich mięśni szkieletowych. Są to aminokwasy nie tylko odpowiadające za procesy anaboliczne – budowę mięśni, ale zapobiegające także ich rozpadowi [3].

Badania coraz częściej potwierdzają, że bez odpowiedniej ilości leucyny w diecie sportowca nie dojdzie do odpowiedniej stymulacji syntezy białek i rozrostu mięśni szkieletowych. Trzeba także podkreślić, że podczas dużej aktywności fizycznej ma miejsce redukcja zarówno l-leucyny, jak i dwóch pozostałych aminokwasów rozgałęzionych. W efekcie bez dodatkowej suplementacji BCAA większa część leucyny zostaje wykorzystywana do degradacji białek, a nie do rozbudowywania masy mięśni szkieletowych [1].

Warto przede wszystkim pamiętać o dokładnym czytaniu etykiet kupowanych odżywek, ponieważ reklama nie zawsze jest zgodna z prawdą. Dla przykładu przeanalizowano skład produktu jednej z firm, która deklaruje, że został on wyprodukowany podczas procesu mikrofiltracji i ultrafiltracji. Niestety, patrząc na etykietę, ma on jedynie do 20% α-laktoalbuminy i 50% β-laktoalbuminy w składzie, co nasuwa przypuszczenie, że jest to odżywka wyprodukowana podczas procesu wymiany jonowej. Dodatkowo potwierdza to fakt, że w produkcie znajduje się jedynie 2% immunoglobuliny, co jest charakterystyczne dla odżywek powstałych w inny sposób niż w deklarowanym przez producenta procesie mikro i ultrafiltracji [8].

Ostatnim popularnym procesem produkcji odżywek białkowych na bazie serwatki jest hydroliza. Sposób ten polega na rozbijaniu dużych cząsteczek białka na mniejsze fragmenty za pomocą enzymów, które jednocześnie same są w stanie tworzyć peptydy, czyli małe komórki aminokwasowe. Ten mechanizm produkcji przypomina naturalny proces trawienia białek w układzie pokarmowym człowieka, co często jest wykorzystywane przez firmy jako reklama ich produktu. Warto tu jednak podkreślić, że nie istnieje hydrolizat, który zawiera 100% białka. Jest to jedynie chwyt marketingowy, który niestety mija się z prawdą. Nie oznacza to, że hydrolizaty białka serwatkowego nie są wartościowym produktem. Dopóki producenci dbają, by na skutek hydrolizy serwatki nie doszło do denaturacji frakcji białkowych, jest to odżywka z powodzeniem zastępująca białko [8].

Pozytywne i negatywne skutki suplemetacji odżywek na bazie białka serwatkowego

Osoby aktywne fizycznie potrzebują dostarczać do organizmu większą ilości białka niż ich rówieśnicy prowadzący siedzący tryb życia. Obecnie rekomendowana ilość spożycia białka w przypadku przeciętnej, zdrowej osoby dorosłej wynosi 0,8 g/kg masy ciała na dobę. Nie dotyczy to jednak sportowców zawodowych oraz innych osób prowadzących częste i intensywne treningi [2].

Wraz z każdym intensywnym treningiem dochodzi do zwiększenia zużycia przez organizm białek ustrojowych i wzrostu zapotrzebowania w diecie osoby aktywnej fizycznie na pełnowartościowe białka zbudowane głównie z aminokwasów endogennych. Należy pamiętać, że każdy wysiłek fizyczny wiąże się z błyskawicznym niszczeniem mięśni. Nie uda się ich odbudować, a tym bardziej rozbudować, dostarczając jedynie standardowej ilości białka rekomendowanej osobom prowadzącym siedzący tryb życia. W przypadku osób, których celem treningowym jest głównie rozbudowa masy mięśniowej zaleca się nawet 4 g białka/kg masy ciała w ciągu dnia [3]. Takiej ilości protein nie da się dostarczyć w postaci tradycyjnej diety, pamiętając również o wysokiej kaloryczności niezbędnej dla osób intensywnie trenujących. Wymagałoby to zjedzenia w ciągu dnia olbrzymiej ilości jedzenia. W tym przypadku istotna jest dodatkowa suplementacja białka w postaci najlepszych dostępnych preparatach białkowych [1]. W tym miejscu warto podkreślić, że zostały przeprowadzone badania, podczas których wykazano, że niewystarczająca ilość białka w diecie osoby aktywnej fizycznie prowadzi do braku równowagi azotowej w organizmie, a co za tym idzie – do zwiększenia procesów katabolicznych i osłabienia regeneracji organizmu po intensywnym treningu [1].

Według badań największym stężeniem aminokwasów endogennych i aminokwasów rozgałęzionych charakteryzuje się białko serwatki. Dzięki temu określa się je białkiem o najwyższej wartości biologicznej, które jest niezwykle efektywne, szczególnie jeśli jest stosowane bezpośrednio po treningu, kiedy należy odbudować zniszczone podczas ćwiczeń mięśnie. Dodatkowo białko serwatki bogate jest też w dużą ilość przeciwciał, które chronią organizm sportowca przed bakteriami i wirusami, więc w konsekwencji podnoszą jego odporność. Obecnie uważa się, że preparaty na bazie białka serwatkowego zajmują czołowe miejsce wśród odżywek rekomendowanych osobom aktywnym fizycznie [1].

Czy w przypadku niezbędnej dla sportowca suplementacji oraz tylu zalet białka serwatkowego mogą istnieć negatywne skutki jego stosowania? Jak najbardziej, wszystko stosowane w nadmiarze jest szkodliwe. Szczególnie łatwo o przedawkowanie, kiedy stosuje się produkty w formie koncentratów, takich jak np. WPC lub produkty o bardzo krótkim czasie wchłaniania, jak opisywane wyżej hydrolizaty białka serwatkowego czy WPH. Łagodne formy przedawkowania kończą się jedynie dyskomfortem ze strony układu pokarmowego objawiającym się bólami brzucha, wzdęciami, mdłościami, często też wymiotami i biegunkami.

Niestety częściej nieprawidłowo stosowana suplementacja prowadzi do o wiele gorszych konsekwencji. Organizm człowieka jednorazowo nie jest w stanie zużyć więcej niż 30–40 g białka. Spożycie większej ilości skutkuje produkcją szkodliwych metabolitów białkowych bogatych w związki azotu. Prowadzi to do szybkiego uszkodzenia wątroby i nerek. Warto pamiętać, że nie zawsze są to procesy odwracalne, dlatego suplementować należy mądrze [3].

Białko serwatkowe a odchudzanie

Osoby aktywne fizycznie często za cel swoich treningów obierają zmniejszenie ilości tkanki tłuszczowej przy jednoczesnym utrzymaniu lub rozbudowaniu tkanki mięśniowej. Przeprowadzono w związku z tym wiele badań sprawdzających w tym zakresie również wartościowość odżywek na bazie białka serwatkowego.

W 2008 roku na łamach pisma „Nutrition&Metabolism” zostały opublikowane wyniki badania prowadzonego na ochotnikach, którzy będąc na diecie redukcyjnej, spożywali w formie napoju białko serwatkowe na 20 minut przed śniadaniem oraz na 20 minut przed obiadem. Po 12 tygodniach trwania eksperymentu w grupie badanej zanotowano o 2 kg większy ubytek masy ciała, niż w przypadku osób stosujących dietę redukcyjną, które zamiast białka serwatkowego przyjmowały placebo. Na tej podstawie zostało wysnute stwierdzenie, że białko serwatkowe przyjmowane przed posiłkiem prowadzi do zahamowania uczucia apetytu, co skutkuje większym ubytkiem masy ciała [6].

Z kolei w 2011 roku przedstawiono wyniki doświadczenia przeprowadzonego na myszach, gdzie brano pod uwagę zarówno wpływ izolatu białka serwatkowego, jak i kazeiny na proces ubytku tkanki tłuszczowej. Na podstawie badania udowodniono, że podawanie gryzoniom izolatu białka serwatkowego wraz z wapniem prowadzi do uruchomienia u tych zwierząt genów, które odpowiadają za spalanie tkanki tłuszczowej [7].

Naukowcy ze Szwajcarii również przeprowadzili eksperyment mający na celu porównanie efektów termogenicznych prowadzących do ubytku masy ciała na skutek spożycia trzech rodzajów białek, czyli białka serwatkowego, sojowego oraz kazeiny. W badaniu wzięli udział ochotnicy obu płci, którym każdego dnia podawano shake, który składał się w 50% z białka, w 40% z węglowodanów, a jego pozostałe 10% stanowiły tłuszcze. Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia zaobserwowano, że największym efektem termogenicznym charakteryzuje się białko serwatkowe. Wysnuto dwie hipotezy mające na celu wyjaśnienie otrzymanych wyników badania. Po pierwsze stwierdzono, że na skutek szybszego trawienia białka serwatkowego i jego lepszej wchłanialności niż ma to miejsce w przypadku kazeiny dochodzi do aż dwukrotnie większej syntezy białek. Do tego procesu potrzebna jest energia, w związku z czym zwiększa się efekt termogeniczny, co z kolei skutkuje właśnie większym zużyciem energii z zapasów zgromadzonych w postaci tkanki tłuszczowej. Druga stworzona teoria opiera się na twierdzeniu, że białko serwatkowe prowadzi do zwiększenia wydzielania glukagonu, który wpływa na działanie insuliny i prowadzi do spalania tkanki tłuszczowej [5]. Trzeba jednak zaznaczyć, że pozytywny wpływ białka serwatki na proces odchudzania można zaobserwować tylko wtedy, gdy ilość kalorii pochodząca z białka w ogólnej diecie nie jest niższa niż 25%, z czego większą ilość stanowią właśnie frakcje białkowe pochodzące z serwatki [4].

Po treningu, przed treningiem czy okołotreningowo – kiedy najlepiej stosować odżywki białkowe?

Tak naprawdę według rekomendacji powstałych na podstawie badań naukowych preparaty na bazie białka serwatkowego można z powodzeniem stosować zarówno bezpośrednio po intensywnym treningu, przed pójściem spać – jako nocny antykatabolik lub rano – jako łatwo przyswajalne i bogatobiałkowe śniadanie [1].

Najczęściej zalecane jest wykorzystanie odżywki białkowej przed i bezpośrednio po treningu. Białkowy shake na bazie odżywki z białkiem serwatkowym spożyty jako posiłek na około godzinę przed treningiem [4] pozwala uniknąć dużych uszkodzeń mięśniowych i wpływa na szybsze i efektywniejsze spalanie tkanki tłuszczowej [1]. Dodatkowo obecność białek w czasie intensywnych ćwiczeń fizycznych chroni przed katabolizmem mięśniowym i pomaga szybko odbudować zapasy glikogenu mięśniowego. Z kolei bezpośrednio po treningu szybka wchłanialność i wysoka biodostępność białka serwatkowego pozwalają odbudować uszkodzone w trakcie treningu mięśnie i dodatkowo przyspieszyć ich regenerację [1].

Białko serwatkowe – warto czy nie warto?

Białko serwatkowe jest najlepszym dostępnym źródłem aminokwasów endogennych i aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach, czyli BCAA. Właśnie dlatego suplementy białkowe, oparte na frakcjach białkowych pochodzących z serwatki, są szczególnie rekomendowane i polecane osobom intensywnie trenującym [1]. Wybierając odżywkę białkową, nie należy kierować się reklamą, ale składem i sposobem produkcji danego produktu. Warto zainwestować większą sumę pieniędzy w odżywkę dobrej jakości, niż w dużą ilość produktu, który nie zawiera większości ważny frakcji białka serwatkowego. Rozważna suplementacja nie jest groźna, jest nawet potrzebna, jednak przedawkowanie odżywek białkowych może nieść niekorzystne i niebezpieczne skutki dla zdrowia, a nawet życia [8].

mgr Alicja Olszówka
Dietetyk kliniczny, edukator w cukrzycy

Bibliografia
1. Dymkowska-Malesa M., Walczak Z., Suplementacja w sporcie, „Nowiny Lekarskie” 2011,80(3), 199–204.
2. Dylewska A., Właściwości płynnych suplementów diety zawierających białka serwatkowe dla osób aktywnych fizycznie, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Katedra Biotechnologii, Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności, Zakład Technologii Mleka i Hydrokoloidów, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie.
3. Kraszewski K., Środki wspomagające w treningu siłowym 2009, 3, 102–105.
4. Urbaniak A., Białko serwatkowe: rodzaje, efekty, dawkowanie, wformie24.poradnikzdrowie.pl/odzywianie/bialko-serwatkowe-rodzaje-efekty-dawkowanie_43555.html (26.09.2017).
5. Białko serwatkowe – bardziej termogeniczne niż soja i kazeina, musculardevelopment.pl/suplementacja/art,79,bialko-serwatkowe-bardziej-termogeniczne-niz-soja-i-kazeina-czerwiec-2011.html (26.09.2017).
6. Zenk J. et al., A whey-protein supplement increases fat loss and spares lean muscle in obese subjects: a randomized human clinical study, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2289832/ (26.09.2017).
7. Tauriainen E., Skeletal muscle gene expression profile is modified by dietary protein source and calcium during energy restriction, ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21525773 (26.09.2017).
8. Procesy powstawania serwatkowych odżywek białkowych i ich analiza, sfd.pl/PROCESY_POWSTAWANIA_SERWATKOWYCH_OD%C5%BBYWEK_BIA%C5%81KOWYCH,_ICH_ANALIZA-t156785.html (26.09.2017).