CYKLODEXTRÍNY: nový míľnik vo svete karbohydrátov

CYKLODEXTRÍNY: nový míľnik vo svete karbohydrátov

Vysoko rozvetvené cyklické dextríny (HBCD), vývin už existujúceho Vitagra, škrobu Waxy Maize (voskový kukuričný škrob) a Karbolynu predstavujú vznik novej triedy doplnkov výživy na báze karbohydrátov. Aké však prinášajú výhody?

Za posledných 10 rokov bolo v oblasti doplnkovej výživy uskutočnených množstvo objavov, vrátane vysokého počtu predtréningových suplementov. Súčasná doba je érou “predtréningoviek” so stimulačným účinkom NO2 (oxid dusičitý), ktorý si získal obľúbenosť vďaka výraznému efektu na napumpovanosť svalov a schopnosť udržať mentálny fokus počas tréningu.

Pokiaľ sa jedná o produkty s jasným a nepopierateľným využitím v oblasti športu a doplnkovej výživy, karbohydráty s vysokou molekulovou hmotnosťou zaraďujeme na popredné miesto. Ak nás pamäť neklame, produkt Vitargo sa na trhu objavil v rokoch 2002-2003. Ide o patentovanú formu sacharidu s reťazcom molekúl glukózy získanej zo zemiakového škrobu, ktorý bol takmer okamžite nahradený lacnejšou alternatívou – voskovým kukuričným škrobom “Waxy Maize”. Tieto polyméry glukózy s rozvetvenou štruktúrou svojimi unikátnymi vlastnosťami odsunuli iné formy karbohydrátov, menovite najmä samotnú glukózu, na vedľajšiu koľaj a naďalej pokračujú vo vylepšovaní sacharidových nápojov pre účely zefektívnenia tréningu. No poďme sa najskôr pozrieť, čo za tým všetkým stojí a čo sa nám začína črtať na horizonte.

Nové horizonty

Nová trieda suplementov na báze karbohydrátov nazývaná “upravené polyméry glukózy”, iným slovom vysoko rozvetvené cyklické dextríny (HBCD), sú zamýšľané ako ďalší krok vo vývoji už existujúcich produktov ako Vitargo, Waxy Maize a Karbolyn. V súčastnosti existuje iba málo spoločností (aspoň teda na úrovni vysokej kvality), ktorí sa týmto zdrojom živín zaoberajú, no záujem a pozornosť, ktorú si za uplynulé obdobie získal je skutočne opodstatnený.

Len pred pár rokmi mňa osobne zaujalo zistenie, že hneď dvaja z mojich mentorov využívajú cyklodextríny počas tréningu, či už vo fáze naberania objemu alebo v predsúťažnej príprave. Nasledovali taktiež ďalšie veľké značky suplemetov na americkom trhu, kde má tento druh doplnkov výživy svoje miesto už nejaký čas. Svoj úspech a obľúbenosť získali najmä vďaka rýchlosti a efektivite absorpcie a využitia v organizme. Keďže nespôsobujú črevné a žalúdočné ťažkosti či dehydratáciu, sú vhodnou voľbou pre osoby s intoleranciou na iné druhy karbohydrátov.

Prečo využívať sacharidy počas tréningu?

V tejto chvíli je nutné urobiť krok späť a ujasniť si, prečo je príjem sacharidov počas tréningu užitočný. Patrónom tejto teórie vo svete bodybuildingu bol Milos Sarcev, ktorý veril v účinok kombinácie karbohydrátov, izolátov, aminokyselín a ďalších elementov prijímaných počas tréningu, kedy je prekrvenie svalov podstatne vyššie ako pri iných činnostiach alebo v pokojovom štádiu. Jeho teória si zakladala na prítomnosti tzv. svalovej pumpy a inzulínu pre lepší transport okysličenej krvi a živín do pracujúceho svalu. Základné aspekty Sarcevovej teórie sa potvrdili a ostali nezmenené, no viaceré faktory sa postupne optimalizovali, čo malo v praxi za následok vylepšenie športových nápojov z hľadiska rýchlosti absorpcie a celkovej využiteľnosti. Typické nepriaznivé vplyvy glukózy na organizmus boli prakticky eliminované (najmä vo veľkých dávkach – účinok minimálne zmiernený).

Substancia tvorená kombináciou polymérov glukózy, dávky bielkovín a aminokyselín rýchlo prechádza tráviacim traktom urýchľujúc absorpciu glukózy v črevách a následné uvoľnenie do krvného obehu. Táto silná kombinácia bojuje proti katabolickým procesom vznikajúcim počas tréningovej jednotky, pretože udržuje nízku osmolaritu a tak podporuje hydratáciu buniek (hydratovaná bunka je anabolická bunka). Táto substancia organizmus nedehydruje, keďže nespôsobuje zadržiavanie tekutín v žalúdku a črevách, čo sa ocení najmä v procese regenerácie a adaptácie.

Molekula cyklodextrínu
Molekula cyklodextrínu

 

Glukóza vs. karbohydráty s vysokou molekulovou hmotnosťou

Odporcovia by sa mohli pýtať: “no je tento druh karbohydrátu skutočne taký dôležitý a o toľko lepší ako stará dobrá glukóza/dextróza?” Skôr ako si to objasníme, je nevyhnutné vysvetliť si koncept “osmolarity”, pretože ho budeme ako dôležitý pojem v nasledujúcich riadkoch spomínať. Osmolarita je merná jednotka používaná v chémii na určenie koncentrácie roztoku. Udáva celkový počet molekúl a iónov prítomných v jednom litri (1l) roztoku. Osmolarita ako taká stúpa s narastajúcim počtom častíc, ktoré roztok obsahuje. Čím nižšia osmolarita roztoku, tým rýchlejšie vyprázdnenie žalúdka. Glukózový roztok s osmolaritou omnoho vyššou, ako je osmolarita napr. roztoku Vitarga by mala za následok spomalenie vyprázdnenia žalúdka, zadržanie tekutín a oddialenie absorpcie. Mohlo by to taktiež spôsobiť dehydratáciu počas tréningu a črevné ťažkosti (napr. hnačku).

Toto čiastočne vysvetľuje, prečo karbohydráty s vysokou molekulovou hmotnosťou môžu taktiež doplniť zásoby glykogénu rýchlejšie ako iné karbohydráty. Svojou rýchlosťou taktiež vyvolávajú silnú inzulínovú odozvu, čím podporujú syntézu glykogénu.

To neznie vôbec zle, však? Ak navyše vezmeme do úvahy, že ďalšia verzia Waxy Maize (amylopectin), vysoko rozvetvený polymér glukózy, má vysokú molekulovú hmotnosť a nízku osmolaritu, dôjdeme k zisteniu, že nie len, že dochádza k rýchlemu vyprázdneniu žalúdka, ale taktiež postupnému uvoľňovaniu glukózy do krvi. Táto vlastnosť poteší taktiež priaznivcov vytrvalostných športov.

Ďalšou vadou nápojov na báze glukózy je riziko vzniku hypoglykémie počas cvičenia, pokiaľ nie je príjem glukózy pravidelný.

Vysoko rozvetvené cyklodextríny: nová generácia

V súčasnosti je amylopectin nachádzajúci sa v kukuričnom škrobe prezentovaný ako vrcholný objav v oblasti karbohydrátových nápojov. Vďačí za to prítomnosti vysoko rozvetvených molekúl s vysokou molekulovou hmotnosťou a teda nízkej osmolarite a taktiež schopnosti zabezpečiť stabilný prísun energie dlhší čas. Nazvime ho teda “ad hoc” karbohydrát.

Všetky tieto vyššie spomenuté vlastnosti sú charakteristickými črtami HBCD. Pred niekoľkými rokmi som u niektorých z mojich zahraničných mentorov zaznamenal zaradenie cyklických dextrínov do stravovacích programov. To podnietilo moju zvedavosť a motivovalo ma pátrať vo vedeckej literatúre s cieľom zistiť, ako môžu byť cyklické dextríny zaradené medzi “jedlo”. Tejto myšlienky sa chytili aj niektoré spoločnosti, ktoré následne na trh priniesli produkty, ktoré dodnes tvoria elitu medzi sacharidovými doplnkami výživy.

KarbohydrátMolekulová hmotnosť
Glukóza180 Da
Cyklodextríny160,000 Da

 

HBCD sú novým typom glukózových polymérov, ktoré vznikajú reakciou kukuričného škrobu s určitým enzýmom  vytvárajúc cyklickú štruktúru. Výsledkom je polymér glukózy s ideálnymi vlastnosťami, ako napríklad molekulová hmotnosť 160,000 DA a veľmi nízka osmolarita, čo znamená rýchle vyprázdnenie žalúdka.

Naproti tomu samotná glukóza váži okolo 180 DA. A to ešte nie je všetko, pretože HBCD majú nie len rýchlu absorpciu, ale sú taktiež uvoľňované do krvného obehu postupne.

  1. Takii H, Ishihara K, Kometani T, Okada S, Fushiki T. Enhancement of swimming endurance in mice by highly branched cyclic dextrin. Biosci Biotechnol Biochem 1999;63:2045-52
  2. Takii H, Takii NY, Kometani T, Nishimura T, Nakae T, Kuriki T, et al. Fluids containing a highly branched cyclic dextrin influence the gastric emptying rate. Int J Sports Med 2005;26:314-9

Tieto štúdie nie sú zaujímavé iba na papieri. Predbežný výskum na zvieratách poukázal signifikantné zlepšenie výkonu, ako je zrejmé z tabuľky Takii et.al. 1999, kde je HBCD porovnávané s glukózou a čistou vodou.

Výhody cyklodextrínov

Poznáme dve hlavné výhody použitia týchto glukózových polymérov s vysokou molekulovou hmotnosťou ako suplement užívaný počas tréningu:

  • Rýchla absorpcia a postupné uvoľňovanie glukózy do krvného obehu
  • Veľmi nízka osmolarita roztoku

Tou kľúčovou vlastnosťou je určite rýchlosť absorpcie a postupné uvoľňovanie do krvi. Rýchlosť, ktorou dorazia do cieľa, je určená nie len molekulovou hmotnosťou, ale taktiež ich molekulovou štruktúrou, korá určí, akou rýchlosťou je daný polymér v črevách rozložený.

Druhou výhodou použitia polymérov s vysokou molekulovou hmotnosťou je nízka osmolarita roztoku.

Poďme sa teraz preniesť do praxe. Mnohý z nás (správne) mixujú tekutú formu karbohydrátov s hydrolyzovaným proteínom, BCAA, esenciálnymi aminokyselinami, kreatínom atď. To posledné, čo pritom chceme docieliť, je spomalenie absorpcie týchto ”rýchlych” proteínov, aminokyselín, či ďalších pridaných živín. Takáto situácia však môže nastať ak použijeme karbohydráty s vysokou osmolaritou. Ako sme už spomínali, dôjde k spomaleniu vyprázdnenia žalúdka, oddialeniu absorpcie živín v črevách, zadržiavaniu vody a k ďalším aspektom s negatívny dopadom na výkon, napumpovanie svalov, pričom sa zároveň zvyšuje riziko gastrointestiálnych ťažkostí.

Záver

Vo svetle týchto zistení verím, že tieto glukózové polyméry časom získajú viac pozornosti a uznania. Verím, že sa stanú skutočným a dostupným nástrojom slúžiacim na zlepšenie regenerácie u atlétov eliminujúc negatíva spôsobené užívaním nápojov na báze jednoduchých karbohydrátov ako napríklad starej dobrej glukózy.

preloader