Beta-alanina

Beta alanina

Beta-alanina jest pochodną aminokwasu alaniny. Po spożyciu z połączenia z l-histydyną jest przetwarzana do dipeptydu - karnozyny, która z kolei działa jak bufor kwasowy w organizmie zmniejszając ilośc jonów wodorowych. Karnozyna jest magazynowana w komórkach i uwalniana w odpowiedzi na spadki pH (niski odczyn zakłóca wiele procesów metabolicznych wymaganych do ruchu mięśni). Jej zwiększone zapasy mogą chronić przed wahaniami pH wywołanymi m.in dietą (np. przy produkcji ketonów w przypadku ketozy) a także zapewniają ochronę przed kwasem mlekowym produkowanym przy wzmożonym wysiłku fizycznym.
Wykazano, że beta-alanina zwiększa wytrzymałość mięśni, skraca czas potrzebny na regenerację po wysiłku oraz opóźnia zmęczenie w trakcie ćwiczeń, dlatego też najczęściej jest przyjmowana przed treningiem jako suplement "pre-workout". Należy jednak znaznaczyć, że jej działanie nie jest zależne od czasu przyjmowania.
Skutki działania beta-alaniny są na tyle znaczące, że jedna z metaanaliz podczas jej zastosowania przez biegacza podczas Igrzysk Olimpijskich w 2008 w Beijing wskazuje, że mogła mieć spory udział w wywalczeniu brązowego medalu tego zawodnika startującego z ostatniej pozycji.
Istnieją również pewne dowody na to, że beta-alanina może działać jako środek odżywiajacy komórki i zwiększający wrażliwość włókien kurczliwych na wapń.
Duże dawki beta-alaniny mogą powodować uczucie mrowienia zwane parastezją. Aby uniknąć tego nieszkodliwego efektu ubocznego należy stosować dawkowanie podzielone na mniejsze porcje rzędu 0,8-1 grama.

SUPLEMENT DIETY

Występowanie

Karnozyna, aktywny metabolit beta-alaniny w najwiekszych ilościach wystepuje w mięśniach szkieletowych. Jej poziomy zależą głównie od kwasicy metabolicznej, na którą narażone jest zwierzę. W szczególności gatunki ryb głębinowych utrzymują wysoki poziom karnozyny w celu zwalczania kwasicy metabolicznej wywołanej niskim poziomem telnu w wodach głębinowych. Najwyższe jej stężenie występuje u koni, psów wyścigowych i wielorybów z gatunku Balaenoptera acutorostrata. Zwierzęta hodowlane z uwagi na mniejszą aktywność mają odpowiednio mniejsze stężenia karnozyny w porównaniu do zwierząt dzikich.
Karnozyna i beta-alaina w największych ilościach można znaleźć w:
- wołowinie (1,745-1,961 μg na gram mięsa)
- wieprzowinie (2,439±13 μg na gram mięsa)
- drobiu (666±9 μg na gram mięsa)
- bulionie z kurczaka
- rybach

Synteza De Novo

Beta-alanina jest przekształcana do dipeptydu - karnozyny (beta-alanyl-l-histydyna) poprzez dołączenie aminokwasu - l-histydyny. Syntaza karnozynowa - enzym odpowiadający za ten mechanizm jest białkiem zawierającym domenę ATP-Grasp 1. Domena ATPG1 ulega ekspresji w mięśniah szkieletowych i w mniejszym stopniu w mózgu. Dlatego też karnozyna najobficiej występuje w mięśniach szkieletowych ale również może być obecna w mózgu i mięśniu sercowym. Sama karnozyna tylko w niewielkim stopniu wchodzi do komórek mięśniowych w przeciwieństwie do jej substratów. In vivo zauważono, że synteza lub spożycie beta-alaniny a nie histydyny jest etapem ograniczającym szybkośc syntezy karnozyny. Beta-alanina syntetyzowana jest w wątrobie a następnie transportowana do komórek mięśniowych gdzie przetwarzana jest do karnozyny (która magazynowana jest we włóknach mięsniowych typu II oraz w mniejszej ilości we włóknach typu I).

Beta-alanina działanie

Wpływ na ćwiczenia 

W 8-tygodniowym badaniu badano wpływ suplemetacji beta-alaniny w ilości 4 gram dziennie na przyrost masy ciała u zapaśników i piłkarzy footballu amerykańskiego. Podczas gdy u piłkarzy nie zauważono znaczącego wzrostu całkowitej masy ciała, grupa przyjmująca beta-alaninę uzyskała więcej beztłuszczowej masy (2.1±3.6 lb = 953±1,633 g) niż grupa placebo (1.1±2.3 lb = 499±1,043 g) i odnotowała mniejszy przyrost masy tłuszczowej (0.88%) niż grupa placebo (0.1%).
W przypadku zapaśników zarówno grupa pzyjmująca beta-alaninę jak i grupa placebo utraciła mase tłuszczową, ale grupa przyjmująca beta-alaninę zaobserwowała wzrost masy beztłuszczowej (1.1±4.3 lb = 499±1,950 g), podczas gdy grupa placebo odnotowała spadek (0.98±2.6 lb = 445±1,179 g). W konsekwencji grupa przyjmująca beta-alaninę utraciła mniejszą masę całkowitą (0.43±4.6 lb = 195±2,087 g) w porównaniu z grupą placebo (3.2±4.9 lb = 1,452±2,223 g).
W 6-tygodniowym badaniu na kobietach uprawiających lekkoatletykę grupa przyjmująca beta-alaninę (6 gram beta-alaniny i 60 gram glukozy dziennie) odnotowała wzrost beztłuszczowej masy, podczas gdy grupa kontrolna (66 gram glukozy dziennie) nie odnotowała przyrostów.c Masa tłuszczowa pozostała niezmieniona. W badaniu tym zastosowano protokół HIIT (High-Intensity Interval Training).
W podobnym, 3-tygodniowym badaniu na 46 zdrowych mężczyznach, cztery dawki po 1,5 grama beta-alaniny (6 g/dzień) w połączeniu z czterema dawkami 15 gram dekstrozy (60 gram/dzień) doprowadziły do znacznego wzrostu masy mięśniowej (od 67,6 kg ±8.9 kg na poczatku badania do 68.6±8.6 kg na końcu badania). Masa tłuszczowa pozostała niezmieniona. W badaniu wykorzystano ergometry rowerowe i protokół HIIT.

Funkcja neuralna

Beta-alanina wydaje się zmniejszać odczuwanie zmęczenia i opóźniać wolicjonalne wyczerpanie u kobiet, starszych osób oraz u zawodników piłkarskich. W ostatnim badaniu odnotowano niezgodność między zmęczeniem mierzonym za pomocą subiektywnych ocen a zmęczeniem mierzonym za pomocą beztlenowego testu Wingate'a. Wydaje sie, że beta-alanina i kreatyna mają działanie addytywne w kierunku zmniejszenia zmęczenia.

Ćwiczenia anaerobowe

W 7-tygodniowym badaniu z udziałem zawodowych wioślarzy (trening średnio 9 razy w tygodniu obejmujący 2000m) podawano 5 dziennych dawek beta-alaniny (1 gram co drugą godzine, łącznie 5 gram) co prowadziło do lepszej wydajności (2.7±4.8 s) w stosunku do placebo (1.7±6.8 s). Poziom karnozyny w mięśniach zarówno przed jak i po suplementacji był silnie skoreloany z poprawą wyników, która w większosci przypadków przypadała na zakres 500-1500 m.
Beta-alanina wykazuje najlepsze działanie w dwóch rodzajach ćwiczeń: ćwiczenia obciążające kwasicę wewnątrzkomórkową (ćwiczenia trwające ponad 30 sekund ora krótkie ćwiczenia o wysokiej intensywności (takie jak sprint, wioślarstwo i podnoszenie ciężarów.

Beta-alanina mrowienie

Przy wyższym dawkowaniu (powyżej 2 gram) może pojawić się działanie niepożądane w postaci parestezji (mrowienia ciała). Jest ono jednak nieszkodliwe i można go uniknąć stosując mniejsze dawki ale częściej.

Beta-alanina dawkowanie

Sugerowana dzienna porcja do spożycia: 3 miarki 2 razy dziennie.
Najlepiej jedna porcja (3 miarki) na 30-45 minut przed treningiem a druga po treningu lub jedna porcja przed śniadaniem a druga w odstępie kilku godzin.
1 płaska miarka (1ml) odpowiada 650 mg produktu.
Zawartość w dziennej porcji (6 miarek): 3900 mg produktu.
Nie należy przekraczać sugerowanej dziennej porcji do spożycia. Zalecane dziennie spożycie (ZDS) nie zostało ustalone.
Suplementy diety nie zastąpią zróżnicowanej diety i zdrowego trybu życia.

Składniki

Beta-alanina.
Bez dodatków i wypełniaczy.

Przeciwwskazania

Nie należy stosować u osób uczulonych na którykolwiek ze składników preparatu. Nie stosować podczas ciąży i laktacji.

Sposób przechowywania

Przechowywać w zamkniętym opakowaniu w temperaturze pokojowej, w miejscu niedostępnym dla małych dzieci.

BADANIA NAUKOWE

1. Poprawa wyników sportowych

W dwóch metaanalizach na 18000 osób beta-alanina poprawiła siłę i pojemność wysiłku fizycznego, ale nie wydajność. Beta-alanina była najskuteczniejsza w ćwiczeniach trwających od 30 sekund do 10 minut. Wyniki były zróżnicowane ze względu na kondycję sportową badanych i rodzaj ćwiczeń. Na przykład beta-alanina poprawia krótkotrwałe i intensywne ćwiczenia (ćwiczenia beztlenowe, trwające od 1 do 4 minut).

Ponadto beta-alanina zwiększa objętość treningu oporowego i wydajność sportowców uprawiających sporty zespołowe, co może poprawić wyniki. Na przykład sześciotygodniowe badanie 15 zawodników męskiej piłki wodnej wykazało lepszą prędkość rzutu podczas powtarzalnego sprintu i wydajności pływania po przyjęciu 6,4 g beta-alaniny na dobę.

W innym badaniu 25 żeńskich piłkarzy, beta-alanina poprawiła powtarzalność sprintu, skoków i wytrzymałości. Warto zauważyć, że badanie 20 żołnierzy walczących miało podobne wyniki skoku.

Jednak inne badania wykazały, że beta-alanina nie poprawia powtarzalnych wyników sprintu u sportowców, którzy przyjmowali 6 g / dzień.

Beta-alanina poprawia sprawność żołnierzy, szczególnie podczas krótkich serii walki o wysokiej intensywności (trwającej od 1 do 5 minut).

W czterotygodniowym badaniu 20 elitarnych żołnierzy, beta-alanina poprawiła siłę skoku, szybkość strzelania i celność.

Kolejne 30-dniowe badanie 18 elitarnych żołnierzy wykazało mieszane ulepszenia. Beta-alanina poprawiła prędkość podczas 50-minutowego ćwiczenia typu "casual carry" i zwiększała wydajność poznawczą podczas stresu. Nie poprawiło to jednak biegu, sprintu ani celności.

2. Zwiększenie masy mięśniowej

W 3-tygodniowym badaniu 46 mężczyzn poddawanych treningowi interwałowemu o wysokiej intensywności, beta-alanina zwiększała spożycie tlenu i próg wentylacji (punkt podczas ćwiczeń, gdy zużycie tlenu przekracza ilość tlenu), wytrzymałość i beztłuszczową masę ciała.

W podobnym 8-tygodniowym badaniu 44 kobiet, beta-alanina zmniejszała tkankę tłuszczową i zwiększała beztłuszczową masę i ogólną masę ciała.

3. Wpływ na zmęczenie

Metaanaliza 360 osób wykazała, że beta-alanina usprawnia intensywne ćwiczenia trwające ponad minutę.W przeglądzie na ten temat stwierdzono, że beta-alanina zmniejszała odkładanie się kwasu mlekowego podczas wysokiej wydajności beztlenowej, co opóźniało zmęczenie.

W czterotygodniowym badaniu 14 studentów płci męskiej beta-alanina zmniejszała ilość kwasu mięśniowego podczas intensywnej jazdy na rowerze.

Beta-alanina również zmniejszyła zmęczenie w dwóch badaniach 15 przeszkolonych sprinterów i 51 niesportowych mężczyzn.

4. Wpływ na stany lękowe i PTSD

Beta-alanina zwiększa karnozynę i serotoninę w mózgu. Karnozyna zmniejszała niepokój u gryzoni. Zwiększa on neurotropowy czynnik pochodzenia neuronowego (BDNF), który jest niższy u gryzoni z PTSD. Beta-alanina może zmniejszać lęk, utrzymując normalne stężenie tej cząsteczki.

Beta-alanina może również zmniejszać zachowanie podobne do PTSD. U szczurów beta-alanina poprawiła zachowanie PTSD i utrzymywała normalny poziom BDNF.

Jednak podobne badanie na gryzoniach nie wykazało poprawy behawioralnej.

5. Poprawa funkcji poznawczych podczas stresu

W 30-dniowym badaniu 18 elitarnych żołnierzy beta-alanina poprawiła funkcje poznawcze podczas treningu.

6. Aktywność przeciwnowotworowa

W komórkach raka sutka beta-alanina zmniejszała funkcję guza i jeogo agresywność. Wspomagała również działanie chemoterapeutyków tj. doksorubicyny w wace z nowotworem.

W komórkach nowotworowych jelita grubego i odbytnicy beta-alanina zmniejszała wzrost komórek nowotworowych

7. Aktywność przeciwstarzeniowa

Beta-alanina może być korzystna dla osób starszych. 18 pacjentów w podeszłym wieku doświadczyło poprawy wydolności wysiłkowej po zażyciu beta-alaniny przez 3 miesiące

Wzmocniła również funkcję mięśni nóg u starych myszy.

Beta-alanina tworzy cząsteczkę karnozyny w mięśniach. Karnozyna zmniejszała stres związany ze starzeniem (stres glikoksydacyjny) u starych szczurów. Ten stres uszkadza komórki i zwiększa ryzyko związanej z wiekiem choroby przewlekłej.

U starych myszy, beta-alanina i galusan epigallokatechiny (EGCG) wydłużały długość życia

Literatura cytowana

1. Hobson RM, Saunders B, Ball G, Harris RC, Sale C. "Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis." Amino Acids. 2012 Jul;43(1):25-37.
2. Saunders B, Elliott-Sale K, Artioli GG, Swinton PA, Dolan E, Roschel H, Sale C, Gualano B. "β-alanine supplementation to improve exercise capacity and performance: a systematic review and meta-analysis." Br J Sports Med. 2017 Apr;51(8):658-669.
3. Bellinger PM "β-Alanine supplementation for athletic performance: an update." J Strength Cond Res. 2014 Jun;28(6):1751-70.
4. Claus GM, Redkva PE, Brisola GMP, Malta ES "Beta-Alanine Supplementation Improves Throwing Velocities in Repeated Sprint Ability and 200-m Swimming Performance in Young Water Polo Players." Pediatr Exerc Sci. 2017 May;29(2):203-212.
5. Rosas F, Ramírez-Campillo R, Martínez C "Effects of Plyometric Training and Beta-Alanine Supplementation on Maximal-Intensity Exercise and Endurance in Female Soccer Players." J Hum Kinet. 2017 Aug 1;58:99-109.
6. Sweeney KM, Wright GA, Glenn Brice A, Doberstein ST "The effect of beta-alanine supplementation on power performance during repeated sprint activity." J Strength Cond Res. 2010 Jan;24(1):79-87.
7. Hoffman JR, Stout JR, Harris RC, Moran DS "β-Alanine supplementation and military performance." Amino Acids. 2015 Dec;47(12):2463-74.
8. Hoffman JR, Landau G, Stout JR, Dabora M, Moran DS "β-alanine supplementation improves tactical performance but not cognitive function in combat soldiers." J Int Soc Sports Nutr. 2014 Apr 10;11(1):15.
9. Hoffman JR, Landau G, Stout JR, Hoffman MW "β-Alanine ingestion increases muscle carnosine content and combat specific performance in soldiers." Amino Acids. 2015 Mar;47(3):627-36
10. Smith AE, Walter AA, Graef JL, Kendall KL "Effects of beta-alanine supplementation and high-intensity interval training on endurance performance and body composition in men; a double-blind trial." J Int Soc Sports Nutr. 2009 Feb 11;6:5.
11. Walter AA, Smith AE, Kendall KL, Stout JR, Cramer JT "Six weeks of high-intensity interval training with and without beta-alanine supplementation for improving cardiovascular fitness in women." J Strength Cond Res. 2010 May;24(5):1199-207.
12. Quesnele JJ, Laframboise MA, Wong JJ "The effects of beta-alanine supplementation on performance: a systematic review of the literature." Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2014 Feb;24(1):14-27.
13. Hobson RM, Saunders B, Ball G, Harris RC, Sale C "Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis." Amino Acids. 2012 Jul;43(1):25-37.
14. Artioli GG, Gualano B, Smith A, Stout J, Lancha AH Jr "Role of beta-alanine supplementation on muscle carnosine and exercise performance." Med Sci Sports Exerc. 2010 Jun;42(6):1162-73
15. Baguet A, Koppo K, Pottier A, Derave W "Beta-alanine supplementation reduces acidosis but not oxygen uptake response during high-intensity cycling exercise." Eur J Appl Physiol. 2010 Feb;108(3):495-503.
16. Hoffman JR, Ostfeld I, Stout JR, Harris RC "β-Alanine supplemented diets enhance behavioral resilience to stress exposure in an animal model of PTSD." Amino Acids. 2015 Jun;47(6):1247-57.
17. Hoffman JR, Ostfeld I, Stout JR, Harris RC, Kaplan Z "β-Alanine supplemented diets enhance behavioral resilience to stress exposure in an animal model of PTSD." Amino Acids. 2015 Jun;47(6):1247-57.
18. Hoffman JR, Landau G, Stout JR, Dabora M "β-alanine supplementation improves tactical performance but not cognitive function in combat soldiers." J Int Soc Sports Nutr. 2014 Apr 10;11(1):15
19. Roger A Vaughan, Nicholas P Gannon, Randi Garcia-Smith "β-alanine suppresses malignant breast epithelial cell aggressiveness through alterations in metabolism and cellular acidity in vitro" Published online 2014 Jan 24.
20. Pandurangan M, Enkhtaivan G, Mistry B, Patel RV "β-Alanine intercede metabolic recovery for amelioration of human cervical and renal tumors." Amino Acids. 2017 Aug;49(8):1373-1380.
21. “Ingesting A Pre-Workout Supplement Containing Caffeine, B-Vitamins, Amino Acids, Creatine, And Beta-Alanine Before Exercise Delays Fatigue While Improving Reaction Time And Muscular Endurance.” Nutrition and Metabolism 9.1 (2012): 28-36. Academic Search Elite. Web. 8 Sept. 2012.
22. R. M. Hobson, B. Saunders, G. Ball, "Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis"Amino Acids. 2012 Jul; 43(1): 25–37.
23. R. C. HarrisM. J. TallonM. Dunnett "The absorption of orally supplied β-alanine and its effect on muscle carnosine synthesis in human vastus lateralis" May 2006, Volume 30, Issue 3, pp 279–289
24. Derave W, et al. beta-Alanine supplementation augments muscle carnosine content and attenuates fatigue during repeated isokinetic contraction bouts in trained sprinters. J Appl Physiol (1985). (2007)
25. Baguet A, et al. Important role of muscle carnosine in rowing performance. J Appl Physiol. (2010)
26. Stout JR, et al. Effects of beta-alanine supplementation on the onset of neuromuscular fatigue and ventilatory threshold in women. Amino Acids. (2007)
27. Stout JR, et al. The effect of beta-alanine supplementation on neuromuscular fatigue in elderly (55-92 years): a double-blind randomized study. J Int Soc Sports Nutr. (2008)
28. Hoffman JR, et al. Short-duration beta-alanine supplementation increases training volume and reduces subjective feelings of fatigue in college football players. Nutr Res. (2008)
29. Zoeller RF, et al. Effects of 28 days of beta-alanine and creatine monohydrate supplementation on aerobic power, ventilatory and lactate thresholds, and time to exhaustion. Amino Acids. (2007)
30. Bogdanis GC, et al. Power output and muscle metabolism during and following recovery from 10 and 20 s of maximal sprint exercise in humans. Acta Physiol Scand. (1998)
31. Bishop D, Claudius B. Effects of induced metabolic alkalosis on prolonged intermittent-sprint performance. Med Sci Sports Exerc. (2005)
32. Bishop D, et al. Induced metabolic alkalosis affects muscle metabolism and repeated-sprint ability. Med Sci Sports Exerc. (2004)
33. Kern B, Robinson T. Effects of beta-alanine supplementation on performance and body composition in collegiate wrestlers and football players. J Int Soc Sports Nutr. (2009)
34. Smith AE, et al. Effects of beta-alanine supplementation and high-intensity interval training on endurance performance and body composition in men; a double-blind trial. J Int Soc Sports Nutr. (2009)