جایگزین‌های پروتئین حیوانی برای تغذیه ورزشی پایدار

به قلم : دکتر محمد حضوری ، دانشیار تغذیه دانشگاه علوم پزشکی قم

mhozoori@gmail.com

 تحریریه زندگی آنلاین : برآوردها نشان می‌دهند که در سال 2050 جمعیت جهان به حدود 5/9 میلیارد نفر خواهد رسید که موجب افزایش چشمگیر در تقاضا برای مواد غذایی شده و این امر افزایش قابل توجه در قیمت و هزینه مواد غذایی و فشار بیش از اندازه بر محیط زیست را در پی خواهد داشت. بر اساس همین مطالعات، میزان مصرف پروتئین حیوانی تا سال 2050 بیش از 2 برابر افزایش خواهد یافت که پرورش این میزان حیوانات، منجر به آسیب به مراتع، بیابان‌زایی و کاهش چشمگیر منابع آب شده و از طرف دیگر تولید پروتئین حیوانی موجب تولید گازهای گلخانه‌ای بیشتری نسبت به تولید پروتئین گیاهی می‌شود. علاوه بر تأثیر تولید و مصرف پروتئین حیوانی با تغییرات اقلیمی، مصرف این نوع پروتئین‌ها با بروز بسیاری از بیماری‌ها - به ویژه بیماری‌های مزمن نظیر فشار خون، چربی خون، بیماری قلبی و برخی انواع سرطان- مرتبط شناخته شده است. به همین دلیل محققین و متخصصین علوم تغذیه و علوم ورزشی همگام با نوآوران عرصه صنعت غذا در حال تلاش برای بهینه‌سازی میزان و الگوی مصرف پروتئین ورزشکاران بوده و در این راستا استفاده از منابع نوین پروتئین ضروری به نظر می‌رسد. این مقاله به جمع‌بندی مطالب موجود در خصوص اهمیت پروتئین در برنامه غذایی ورزشکاران و مقایسه منابع نوین پروتئین در تغذیه ورزشی و ارزش غذایی آنها خواهد پرداخت.

بیشتربخوانید:

فواید شگفت انگیز و درمانی انواع لوبیا برای سلامت بدن

اهمیت پروتئین در برنامه غذایی ورزشکاران

در سال 1816 برای نخستین بار فیزیولوژیست فرانسوی به اهمیت نقش نیتروژن (ازت) برای حفظ حیات و سلامتی اشاره کرد. امروزه می‌دانیم که پروتئین علاوه بر بافت عضلانی، در خون و مایعات بدن (نظیر آلبومین)، هورمون‌ها و آنزیم‌ها نقش دارد. عضلات اسکلتی که حدود 40 درصد از وزن بدن را تشکیل می‌دهند، 75-50 درصد از کل پروتئین بدن را در خود جای داده‌اند. فراموش نکنیم که پروتئین از ترکیبات کوچک‌تری به نام اسیدآمینه‌ها تشکیل شده و برخی انواع اسیدهای آمینه که به اسید آمینه ضروری معروف هستند، در بدن انسان تولید نشده و می‌بایست از طریق مواد غذایی دریافت شوند. لازم به ذکر است هرچه اسیدآمینه ضروری در یک پروتئین بیشتر باشد، آن پروتئین با کیفیت‌تر محسوب شده و این نوع پروتئین‌ها، پروتئین کامل نامیده می‌شوند. اغلب پروتئین‌های حیوانی (شیر، انواع گوشت، تخم‌مرغ و ...) پروتئین کامل بوده و تأمین‌کننده تمامی اسیدآمینه‌های ضروری و مورد نیاز بدن هستند.

 در حالی که میزان پروتئین توصیه شده برای افراد عادی جامعه 8/0 گرم به ازای کیلوگرم وزن بدن است (به عنوان مثال یک فرد 70 کیلوگرمی ‌می‌بایست روزانه 56 گرم پروتئین دریافت کند)، در یک ورزشکار با هدف افزایش و حفظ بافت عضلانی، 2-4/1 گرم به ازای کیلوگرم (بیش از 2 برابر افراد عادی) پروتئین توصیه می‌شود، البته برای ورزش‌های مقاومتی 1/3-3/2 گرم به ازای کیلوگرم وزن بدن برای حفظ بافت عضلانی توصیه می‌شود. اگر میزان پروتئین دریافتی فرد کمتر از این میزان باشد، به تحلیل عضلات و کاهش بافت بدون چربی در بدن فرد منجر خواهد شد. در بین اسیدهای آمینه، مهم‌ترین اسیدهای آمینه برای حفظ بافت عضلانی، سه اسیدآمینه موسوم به اسیدهای آمینه شاخه‌دار شامل لوسین، ایزولوسین و والین می‌باشند.

پروتئین‌های حیوانی به عنوان بهترین منابع این نوع اسیدهای آمینه شناخته می‌شوند، اما همانطور که پیشتر توضیح داده شد، به نظر می‌رسد که صنعت غذا در تأمین میزان پروتئین حیوانی مورد نیاز برای جمعیت در حال رشد ناتوان بوده و از طرف دیگر تولید این نوع پروتئین با تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین ارتباط داشته و برای حیات در سطح زمین زیان‌بار است.

به همین دلیل پیگیری تولید جایگزین‌های پروتئین نظیر پروتئین‌های گیاهی، پروتئین قارچ‌ها، پروتئین حشرات و پروتئین تولیدی از جلبک‌ها مورد توجه قرار گرفته است. در جدول زیر به طور خلاصه به مقایسه انواع پروتئین‌های موجود بر اساس کیفیت آنها پرداخته شده است.

بیشتر بخوانید:

بهترین و بدترین غذا‌ها برای کبد

جدول یک: مقایسه اصلی‌ترین جایگزین‌های پروتئین حیوانی

پروتئین گیاهی

پروتئین گیاهی به دلیل غنی بودن از بسیاری اسیدهای آمینه ضروری، محتوای پروتئین بالا و قیمت پایین، به عنوان یک جایگزین عالی برای پروتئین حیوانی به شمار می‌رود. در بین انواع پروتئین‌های گیاهی، لوبیای سویا و بادام‌زمینی، نخود و لپه بیشتر مصرف شده و میزان مصرف لوبیا و آجیل کمتر و محدودتر است.

 این نوع پروتئین‌ها به دلیل قیمت پایین، دوستدار محیط زیست بودن و اثرات مثبت بر سلامتی، تنها مختص گیاهخواران نبوده و مورد توجه تمامی اقشار جامعه هستند. جالب است بدانید مصرف یک فنجان لوبیا، عدس و نخود به مدت 90 روز، موجب کاهش ضربان قلب در زمان استراحت خواهد شد که این میزان کاهش با اثرات مثبت 250 ساعت دویدن مشابه است!! علاوه بر این جایگزینی پروتئین حیوانی با پروتئین‌های گیاهی برای مدت 12 هفته موجب کاهش کلسترول خون گردید.

پروتئین‌های گیاهی علاوه بر پروتئین، منبعی از فیبر و فلاونوئیدها (ترکیبات آنتی‌اکسیدانی قوی در مواد غذایی گیاهی) می‌باشند. در مواد غذایی گیاهی، سویا به عنوان بهترین منبع پروتئینی است که حدود 36 درصد پروتئین دارد و منبعی غنی از فیبرهای محلول در آب می‌باشد. نخود در بین حبوبات دومین منبع پروتئین بوده و حاوی 24 درصد پروتئین و 50 درصد نشاسته است. سایر انواع حبوبات نیز منابع خوبی از پروتئین بوده و این ترکیبات همراه با انواع آجیل، حدود دو برابر غلات پروتئین دارند. این مواد غذایی منابعی ارزنده از آمینواسیدهای لوسین (اصلی‌ترین اسیدآمینه شاخه‌دار)، تره‌اونین و فنیل‌آلانین بوده، ولی در مورد سیستئین و متیونین ضعیف هستند و منبع مناسبی به حساب نمی‌آیند.

تأثیر پروتئین‌های گیاهی بر ورزشکاران

مطالعاتی که به مقایسه تأثیر پروتئین گیاهی با پروتئین حیوانی بر ترکیب بدن، سنتز پروتئین عضلانی، عملکرد ورزشی یا کاهش آسیب عضلانی پرداخته بودند، تاثیری یکسان پس از مصرف دو نوع پروتئین در ورزشکاران مشاهده کردند. در یک مطالعه، 8 هفته‌ای، مصرف 24 گرم پروتئین Whey و یا پروتئین نخود، تأثیر یکسانی بر ترکیب بدن و قدرت عضلانی ایجاد کرد. یک مطالعه مرور نظام‌مند نیز نشانگر تاثیری یکسان با مصرف پروتئین حیوانی، نخود، برنج یا سویا طی ورزش استقامتی بر بافت و ترکیب بدن بود.

 علاوه بر این مصرف پروتئین نخود در مقایسه با پروتئین Whey، تأثیر یکسانی بر کاهش شاخص‌های دردناکی عضلانی و شاخص التهاب (CRP) ایجاد کرد. همچنین بر اساس یک مطالعه دیگر مصرف پروتئین سویا به شکل ایزوله موجب کاهش قابل توجه شاخص آسیب عضلانی (کراتین کیناز) گردید.

به طور خلاصه مصرف پروتئین گیاهی همانند پروتئین‌های حیوانی موجب کاهش آسیب‌های عضلانی و تحریک عضله‌سازی در افراد شده و تولید این پروتئین‌ها در انواع ایزوله و هیدرولیز شده با افزایش جذب و کاهش تداخل عوامل مهارکننده جذب نظیر فیبرها، موجب ارتقای نقش آنها در ورزشکاران می‌شود، البته هنوز در مورد میزان متناسب مصرف پروتئین‌های گیاهی نیاز به تحقیقات بیشتر وجود دارد.

پروتئین‌های حشرات

اگرچه حشرات از نظر زیست‌شناسی در گروه حیوانات دسته‌بندی می‌شوند، اما به دلیل سطح زیر کشت محدودتری که برای پرورش نیاز داشته و سرعت رشد بالای آنها و همچنین کیفیت خوب پروتئین، مورد توجه بسیاری قرار گرفته‌اند. اگرچه در ایران حتی تصور مصرف حشرات هم تازگی دارد، اما بر اساس بررسی‌های سازمان ملل، حدود 2 میلیارد نفر در افریقا، آسیا و آمریکای مرکزی و جنوبی از حشرات به عنوان منبع غذایی ارزان قیمت استفاده می‌کنند. از حدود یک میلیون گونه حشرات موجود در زمین، حدود 2 هزار گونه آن مصرف غذایی در انسان داشته و لارو حشرات با 31 درصد و ملخ‌ها با 13 درصد از اصلی‌ترین حشرات مورد مصرف در فرهنگ غذایی انسان‌ها هستند. اگرچه تاریخچه مصرف حشرات به تمدن‌های اولیه بازگشته و بیش از 3000 سال قدمت دارد، در طی سالیان اخیر رشد قابل‌توجهی از به کارگیری حشرات در تغذیه انسانی گزارش شده و تعداد موارد ثبت اختراع در موضوع استفاده از حشرات طی 10 سال اخیر حدود 20 برابر رشد را نشان می‌دهد!! دلایل این افزایش اقبال به استفاده از حشرات بسیار ساده بوده و شامل ارزان بودن تولید، تاثیرات مخرب کمتر بر محیط زیست (شامل تولید گازهای گلخانه‌ای یا آمونیاک کمتر) و ارزش بالای پروتئین آنها است. درصد پروتئین حشرات بین 13 تا 77 درصد وزن خشک متغیر بوده و بیشترین پروتئین در خانواده زنبورها گزارش شده است. نکته قابل توجه آن است که 30-10 درصد از محتوای اسیدهای آمینه پروتئین حشرات، اسیدهای آمینه ضروری است.

هضم پروتئین حشرات در مقایسه با پروتئین‌های حیوانی (تخم‌مرغ کامل، 95 درصد و گوشت قرمز بدون چربی 98 درصد) کمتر بوده و از 76 تا 90 درصد متغیر است که این مشکل نظیر آنچه در پروتئین‌های گیاهی اتفاق افتاده است، با تولید انواع ایزوله و هیدرولیز شده پروتئین حشرات قابل اصلاح می‌باشد.

تأثیر پروتئین حشرات در ورزشکاران

در محدود مطالعات موجود، اثرات دریافت پروتئین حشرات با دریافت پروتئین‌های حیوانی مشابه بوده است. در یک مطالعه 120 دقیقه پس از مصرف 25 گرم پروتئین حشرات افزایش قابل توجه اسیدآمینه لوسین و سایر اسیدهای آمینه ضروری گزارش شد. در یک مطالعه دیگر مصرف مخلوط پودری از ترکیب پروتئین حشرات با کربوهیدرات پس از ورزش استقامتی موجب افزایش سنتز پروتئین عضلانی شده و از تخریب پروتئین عضلانی کاسته شد. همچنین در یک مطالعه از مقایسه بین 30 گرم پروتئین شیر با 30 گرم پروتئین حشرات، تأثیر مشابهی بر سنتز پروتئین عضلانی مشاهده گردید.

 مشکل اساسی در مسیر تولید مکمل‌های پروتئینی بر پایه حشرات، اقبال عمومی در مصرف این فرآورده‌ها، امکان حساسیت‌زایی پروتئین آنها و تأثیر غیرقابل پیش‌بینی رشد و تکثیر برخی انواع حشرات بر چرخه‌های حیاتی است.

پروتئین قارچ‌ها

در حدود سال 1967 بود که پژوهشگرانی که در جستجوی منابع غذایی جدید در حال تحقیق بودند، به گونه‌ای خاص از قارچ به نام Fusarium Venenatum برخورد کردند که هر 100 گرم ماده خشک آن، حاوی 45 گرم پروتئین، 13 گرم چربی (روغن گیاهی)، 10 گرم کربوهیدرات و 25 گرم فیبر بود. اگرچه این گروه مواد غذایی (قارچ‌ها) فاقد ویتامین B12 بوده و مقادیر اندکی آهن دارند، اما به عنوان منابع خوبی از روی و سلنیوم شناخته شده و علاوه بر کاهش کلسترول، می‌توانند در بهبود شاخص گلیسمی مؤثر باشند. این موضوع عامل توجه بیشتر به قارچ‌ها به عنوان یک جایگزین مناسب برای پروتئین حیوانی شد که به عنوان یک عامل دوستدار محیط زیست نیز شناخته می‌شود.

تأثیر پروتئین‌های قارچ‌ها بر ورزشکاران

پروتئین قارچ یکی از منابع مناسب اسیدآمینه لوسین شناخته شده و 6 درصد از کل پروتئین قارچ، اسیدآمینه لوسین است و جالب توجه آنکه پروتئین قارچ زیست‌دسترسی بالایی نیز دارد. اگرچه بر اساس مطالعات موجود میزان 40 گرم مایکوپروتئین (حاوی 18 گرم پروتئین) برای تحریک سنتز پروتئین عضلانی کافی است، برای ایجاد شرایط ایده‌آل، معادل 60 گرم مایکوپروتئین (حاوی 27 گرم پروتئین) برای دستیابی به بهترین شرایط آنابولیسم توصیه می‌شود. در یک مطالعه در مقایسه با مصرف 26 گرم پروتئین شیر، مصرف 70 گرم مایکوپروتئین (حاوی 5/31 گرم پروتئین) تأثیر بیشتری بر ساخت پروتئین عضلانی در شرایط استراحت و پس از ورزش داشت.

در مورد پروتئین قارچ‌ها نیز مباحث مربوط به حساسیت‌زایی همچنان مایه نگرانی بوده و مراحل تولید آن در قالب پروتئین‌های ایزوله و خالص‌سازی شده در حال انجام است.

پروتئین جلبک‌ها و میکروآلگ‌ها

جلبک‌های با ساختار تک سلولی موسوم به میکروآلگ‌ها میلیاردها سال است که بر روی کره زمین حیات داشته و از نخستین موجودات زنده محسوب می‌شوند. مقاومت بالای این موجودات، موجب بقای آنها شده و با تغییرات اقلیمی و شرایط آب و هوایی قدرت انطباق بالایی دارند. امروزه ثابت شده است که این موجودات نقش مهمی در تولید اکسیژن کره زمین داشته و در مطالعات متعدد علاوه بر منبع غذایی ارزشمند ویتامین‌های A، B1، B2، B6، C و E و املاح ارزشمندی نظیر پتاسیم، منیزیم، کلسیم و ید، نقش‌های دیگری از آنها بر کنترل فشار خون، بهبود شرایط گلیسمی بدن و حتی کاهش التهاب گزارش شده است.

مهم‌ترین نکته در تولید پروتئین از این موجودات، کمک به بازگشت تغییرات نامطلوب شرایط اقلیمی با پرورش این موجودات و تولید اکسیژن بیشتر است.

تأثیر پروتئین میکروآلگ‌ها بر ورزشکاران

در یکی از اولین مطالعات نتایج بررسی نشان داد که مصرف روزانه 7/5 گرم اسپیرولینا موجب بهبود عملکرد فیزیکی 21 ورزشکار حرفه‌ای رشته راگبی ‌شد. در یک مطالعه دیگر افزایش ظرفیت هوازی در مقایسه با دارونما و در مطالعه دیگر مصرف 21 روزه به میزان هر روز 6 گرم آن، موجب افزایش غلظت هموگلوبین و افزایش قدرت ورزشکاران گردید. علاوه بر این مطالعات متعددی در مورد تأثیر این نوع فرآورده‌ها بر بهبود آسیب ورزشی پس از انجام آزمون ورزشی یا تغییرات در ترکیب بدن ورزشکاران و کاهش درصد چربی بدن گزارش شده است.

جمع‌بندی

این امر که ورزشکاران میزان بیشتری پروتئین حیوانی نیاز داشته و مصرف می‌کنند، کاملاً اثبات شده است. متاسفانه امروزه می‌دانیم مصرف زیاد این نوع پروتئین‌ها با تغییرات نامناسب اقلیمی و عوارضی بر سلامتی همراه است و به همین دلیل جستجوی منابع مناسب و مورد پسند از انواع پروتئین‌های دوستدار محیط زیست، می‌تواند علاوه بر کمک به سلامتی ورزشکاران، بر شرایط زیست در کره زمین تأثیر مثبت داشته باشد.