Хелатные формы аминокислот

Глутатион — трипептид, состоящий из аминокислотных остатков глутамата, цистеина и глицина (γ-L- глутамил-L-цистеинглицин), первично синтезируется в клетках печени. Его запасы в окисленной или восстановленной формах хранятся во всех клетках организма. Глутатион участвует во многих метаболических процессах, среди которых еще в прошлом веке особо были выделены антиоксидантная и дезинтоксикационная функции (Tedeschi M. et al., 1990; Meister A., 1994), что было на новом методическом уровне подтверждено и сегодня (Zhang Y., et al., 2018), в том числе одним из авторов данной книги в ходе исследований на клеточных мембранах эритроцитов у квалифицированных спортсменов в масштабе времени real-time (Gunina L., 2015; Гуніна Л.М., 2015; Гунина Лариса, 2016; Гунина Л.М. и соавт., 2016).

Механизмы реализации этих функций подробно изложены в соответствующих руководствах по биохимии человека. В клетках глутатион уменьшает образование дисульфидных связей в цитоплазматических белках с цистеинами, служа в качестве донора электронов. В ходе этого процесса глутатион преобразуется в свою окисленную форму — глутатиондисульфид (GSSG). После окисления глутатион может быть снова восстановлен при помощи глутатионредуктазы до GSH. Незаменимым нутриентом глутатион не является, поскольку синтезируется в организме.

С точки зрения теории спортивной биохимии и физиологии глутатион как экзогенный фармаконутриент при приеме внутрь должен поддерживать иммунитет, способствовать выведению токсинов, повышать устойчивость к нагрузкам и оксидативному стрессу. Именно так он позиционируется большинством производителей продуктов спортивного питания, что, однако не подкрепляется результатами клинических исследований. Количество публикаций с позиций доказательной медицины крайне мало́, учитывая большой срок пребывания разных форм глутатиона на рынке.

Физические нагрузки снижают содержание восстановленной формы глутатиона и увеличивают количество окисленной формы (Gambelunghe C. et al., 2001). При увеличении продолжительности тренировок сверх определенного времени отмечается снижение концентраций глутатиона в плазме крови и тканях (Lew H. et al., 1985; Pyke S. et al., 1986; Georgakouli K. et al., 2017), что подтверждает связь глутатионовой системы с аэробным энергетическим метаболизмом и процессом мышечного сокращения. Не вызывает сомнений, что в этих условиях увеличение внутриклеточного содержания глутатиона — необходимый фактор повышения устойчивости организма спортсмена к длительным интенсивным нагрузкам (Zalavras A. et al., 2015). Однако ключевой вопрос остается открытым: насколько экзогенное пероральное потребление глутатиона эффективно, обеспечивает ли такой способ реальное увеличение концентрации глутатиона внутри клеток скелетных мышц, мозга и других органов, или глутатион в просвете кишечника будет распадаться на отдельные аминокислоты и целесообразно использовать именно их? Существует точка зрения, что альтернативой глутатиону (более действенной и менее дорогой) является N-ацетилцистеин. Достаточно подробно эти проблемы описаны еще 13 лет назад в работе C. Kerksick & D. Willoughby (2005) в контексте механизмов и практического применения глутатиона и N-ацетил-цистеина в спортивной практике. Однако дискуссии по данному вопросу продолжаются и по сей день.

В 2014 г. J. Kovacs-Nolan и соавторы на моделях in vitro и in vivo показали, что глутатион может транспортироваться через кишечные эпителиальные клетки в неизмененном виде, и этот процесс является протоннезависимым. Сам процесс поступления глутатиона в клетки является быстрым: уже через 60 мин трипептид обнаруживается в кишечной стенке. В исследованиях in vivo после приема внутрь глутатион быстро окисляется и накапливается в эритроцитах и клетках печени, а в плазме остаются небольшие его количества. Авторы пришли к заключению, что прием глутатиона внутрь — эффективный способ улучшения системной антиоксидантной защиты и повышения устойчивости организма человека к оксидативному стрессу. В дополнение к этим данным E.Y. Park и соавторы (2014) в исследовании на здоровых добровольцах показали, что после перорального приема глутатиона в дозе 50 мг×кг^-1 отмечается транзиторное достоверное увеличение концентрации этого трипептида в плазме крови через 60–120 мин; причем этот прирост касался связанной с белками формы глутатиона, но не его свободной формы. Полученные результаты однозначно свидетельствует о способности трипептида глутатиона проникать в неизмененном виде через слизистую оболочку кишечной стенки, тканевые клеточные барьеры и пополнять эндогенные запасы трипептида в общей системе антиоксидантной защиты.

Вышеописанные доказательства биодоступности глутатиона при приеме внутрь открывают возможности для его реального клинического применения. На этом основании W. Aoi и соавторы (2015) высказали гипотезу, что пищевые добавки глутатиона могут оказывать положительное влияние на мышечный аэробный энергетический метаболизм в условиях физических нагрузок. Они провели двухэтапное экспериментально-клиническое исследование, в котором четко показали следующее.

Во-первых, в двухнедельных экспериментах на четырех группах мышей (контрольная без физических нагрузок; контрольная с физическими возрастающими нагрузками в течение 30 мин; опытная с пищевыми добавками глутатиона 1 раз в день; опытная с пищевыми добавками глутатиона + физические нагрузки) под влиянием глутатиона в группах с физическими нагрузками в плазме крови снижалось содержание неэстерифицированных жирных кислот (820±44 мЭкв×л^-1 против 1152±61 мЭкв×л^-1 в контроле с физическими упражнениями). Тренировки вызывали снижение рН мышц до значения 7,17±0,01, а глутатион предотвращал это явление, сохраняя рН на уровне 7,23±0,02. Кроме того, глутатион на 53% повышал содержание ДНК в митохондриях мышей, даже не подвергавшихся влиянию физических нагрузок (Aoi W. et al., 2015), что в самое последнее время подтверждено на других экспериментальных моделях (Mojena M. et al., 2018).

Во-вторых, в РДСПК перекрестном двухнедельном исследовании у здоровых мужчин (n = 8, возраст 35,9±2,0 года; рост 172,6±1,9 см; масса тела 70,6±3,2 кг; ИМТ 23,8±1,2 кг×м^-2) на фоне ежедневного приема глутатиона в дозе 1,0 г в день (капсулы, сравнение — плацебо) оценивали показатели выполнения теста на велотренажере (при 40% HRmax в течение 60 мин), а также субъективные показатели психологического состояния (Profile of Mood State test), отражающие уровень усталости и энергичности. С помощью визуальной аналоговой шкалы (VAS) оценивался уровень расслабления. Установлено, что по сравнению с плацебо глутатион снижал субъективную выраженность чувства усталости и повышал тонус и уровень энергичности после окончания тренировочного занятия. Эти данные позволили авторам сделать заключение о положительном влиянии курсового двухнедельного приема пищевых добавок глутатиона: он улучшает аэробный метаболизм в скелетной мускулатуре, что приводит к снижению мышечной усталости под влиянием физических нагрузок. Одним из механизмов действия глутатиона в условиях физических нагрузок, как предполагают авторы, может являться интенсификация утилизации жирных кислот, приводящая к снижению потребления главного источника энергии для мышц — углеводов (Aoi W. et al., 2015) и, соответственно, уменьшению накоплению лактата в миоцитах.

McKinley-Barnard и соавторы (2015) исследовали влияние глутатиона в комбинации с цитруллином in vitro и in vivo у 66 здоровых тренированных мужчин в возрасте от 18 до 30 лет, специализирующихся в силовых видах спорта, и показали синергичность действия этих нутриентов в плане повышения содержания оксида азота в организме. Как известно, цитруллин и аргинин являются непрямыми донаторами оксида азота, и их применение способствует расширению кровеносных сосудов мышц и снижению потребности в кислороде (RochetteL. et al., 2013; Le Roux-Mallouf T. et al., 2017; Stepanova Y.I. et al., 2017; Kim K et al., 2018). Образование NO и действие глутатиона биохимически взаимосвязаны, что потенциально может усиливать положительное действие оксида азота на состояние мышц при комбинировании этих двух веществ.

Глутатион достаточно часто включается в состав поликомпонентных смесей для спортивного питания, особенно в силовых видах спорта. Имеются немногочисленные работы, показывающие эффективность таких составов (Hoffman J.R. et al., 2009; Jagim A.R. et al., 2016). Однако поскольку в состав смесей вместе с глутатионом входят такие нутраболики с подтвержденным эргогенным действием, как кофеин, ВСАА, креатин и β-аланин, вычленить собственно действие глутатиона не представляется возможным.

Существенные шаги сделаны и в направлении увеличения биодоступности глутатиона. Создана сублингвальная форма трипептида, фармакокинетические РДСПК перекрестные исследования которой проведены B. Schmitt и соавторами (2015) на группе пациентов с метаболическим синдромом (n = 20, три недели приема и наблюдения). Выявлены преимущества сублингвальной формы глутатиона по сравнению с пероральной формой в плане биодоступности и положительных эффектов в адаптации к оксидативному стрессу. Исследований в спортивной нутрициологии на эту тему пока не проводилось.