Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: dynia, pestki dyni, miąższ dyni, steroidy roślinne, fitosterole, kukurbitacyny, insulina, miostatyna, IGF-1, mTOR, AMPK, masa mięśniowa, siła.
W rozmaitych quizach pojawia się często pytanie o pożytki płynące dla naszego podniebienia z wiekopomnego odkrycia Krzysztofa Kolumba. Spośród darów Ameryki, bez wahania niemal każdy wymienia: ziemniaka, pomidora i tytoń. Co bystrzejsi dorzucają jeszcze paprykę i kakao, ktoś przypomni o mate, guaranie, truskawce, borówce wysokiej, żurawinie wielkoowocowej czy mace, nikt natomiast nie pamięta z reguły o dyni. Wprawdzie przyrządzamy z niej pikle a czasami zupkę, daleko jednak dyni do kulinarnej popularności ziemniaka czy pomidora.
Sportowcy z dyscyplin siłowych nie cenią zbyt wysoko owoców i warzyw. Owszem, spożywają ich trochę, aby wzbogacić w błonnik dietę energetyczno-białkową, nie za dużo jednak, gdyż muszą zostawić miejsce na cenne proteiny, węglowodany i tłuszcze. Badania ostatnich lat natomiast dowodzą, że niektóre owoce i warzywa obfitują w związki zbliżone budową do naszych steroidowych hormonów anabolicznych, takich jak testosteron, wpływające korzystnie na zatrzymywanie białka w organizmie i rozwój masy mięśniowej. Jakiś czas temu głośno było np. o ekdysteroidach ze szpinaku i brassinosteroidach z gorczycy, a całkiem niedawno – o kwasie ursolowym z jabłek i żurawiny oraz o tomatydynie z zielonych pomidorów. Dzisiaj nadszedł więc moment, by porozmawiać w podobnym kontekście o dyni.
Pestki
Nigdy chyba nie przyszło żadnemu atlecie do głowy, aby sięgnąć po dynię, cukinię, kabaczka czy patisona (odmiany dyni) – jako dodatek do porcji tradycyjnego kurczaka z ryżem. Jeżeli już, to wielu z nich bardziej interesowały pestki tej rośliny. Wiadomo bowiem, że pestki dyni zapobiegają przerostowi gruczołu krokowego, a dolegliwość ta może potencjalnie towarzyszyć stosowaniu pochodnych testosteronu, steroidów anaboliczno-androgennych (sterydów anabolicznych), w celach dopingowych. Istnieją oczywiście skuteczniejsze środki ochraniające prostatę – np. leki z grupy inhibitorów 5 alfa reduktazy , blokujące przemianę dobroczynnego testosteronu w agresywny względem stercza dihydrotestosteron (DHT) – wszystkie one jednak, jak dowodzą badania, osłabiają pozytywny wpływ steroidów anaboliczno-androgennych na rozwój masy mięśniowej (Bhasin, 2012). Dlatego właśnie atleci, korzystający z nielegalnych metod dopingu, sięgają bardzo często po łagodne środki naturalne, wykazujące ochronną aktywność względem prostaty. To krok w dobrym kierunku, gdyż – jak znowu dowodzą badania – niektóre naturalne środki wpływające pozytywnie na gruczoł krokowy nie dość, że nie utrudniają, to jeszcze wspomagają hipertrofię mięśni. Do takich remediów najprawdopodobniej zmuszeni będziemy zaliczyć również pestki dyni…
Pestki dyni obfitują w steroidy roślinne (przypominające strukturą nasze własne hormony steroidowe, takie jak np. męskie hormony płciowe – androgeny – np. testosteron), które możemy sklasyfikować w dwóch podgrupach fitochemicznych – fitosteroli i kukurbitacyn. To zapewne właśnie obecności steroidów roślinnych, podobnych do testosteronu, pestki dyni zawdzięczają swoją zdolność do protekcji gruczołu krokowego i wspomagania rozwoju muskulatury. Testosteron, sam w sobie, ochrania bowiem prostatę z jednej strony (gruczołowi szkodzą dopiero jego metabolity – estradiol i DHT), z drugiej zaś, jak pewnie wszyscy wiemy, działa anabolicznie i stymuluje hipertrofię mięśni.
Fitosterole
Fitosterole to steroidy roślinne o charakterze alkoholi, zawierające przy 3. węglu pierwszego pierścienia grupę hydroksylową (alkoholową). Mieszanki fitosteroli bywają oferowane jako suplementy sportowe, ułatwiające rozwój masy mięśniowej a generalnie tworzące hipotetyczną alternatywę dla zakazanych w sporcie sterydów anabolicznych. Szerokie badania wpływu takich mieszanek na skład ciała zwierząt hodowlanych przeprowadzili polscy naukowcy, kierowani przez Henryka Różańskiego, w 2004 roku. Jak ustalili: dodatek kompozycji fitosteroli do dobrze zbilansowanej diety zwiększał przyrost masy mięśniowej zwierząt w przedziale od 18 do 26%. W 2006 roku zebrano natomiast wywiady od trenujących siłowo ochotników, przyjmujących przez 30 dni 250 mg opracowanej przez Różańskiego mieszanki fitosteroli (Testosterol). Jak się okazało: ochotnicy poprawili masę ciała średnio o 2-3 kg i prawie wszyscy (90%) zwiększyli obciążenia treningowe.
Natomiast, jak udowodnił w 2009 r. Sujatha, fitosterole aktywują wszystkie elementy szlaku sygnałowego dwóch silnych hormonów anabolicznych, przyczyniających się w najwyższym stopniu do rozwoju siły i masy mięśni sportowców – insuliny i IGF-1, pobudzając w ten sposób pobieranie glukozy przez izolowane komórki mięśniowe. Jednocześnie, gdy autor dodał do hodowli komórek mięśniowych związek blokujący syntezę białek – okazało się, że stymulujący wpływ fitosteroli na wychwyt glukozy został w zasadniczym stopniu zniesiony; dowiodło to ewidentnie, że fitosterole, podobnie jak insulina czy IGF-1, stymulują w mięśniach proces anabolizmu białek, w tym – białek przenośników glukozy.
Najnowsze, wykonane w tym zakresie doświadczenie rzuca jeszcze więcej światła na mechanizmy anabolicznej aktywności fitosteroli; chodzi konkretnie o badanie Taha AA Naji, którego wyniki opublikowano w styczniu 2014 r. a którego autor testował przydatność tych związków w tuczu brojlerów. Kurczaki z grupy kontrolnej żywiono tutaj standardowo, podczas gdy na każde 100 g karmy przeznaczonej dla ptaków z grup eksperymentalnych dodawano, odpowiednio, 2.5, 5.0 i 7.5 g fitosteroli. Po 6. tygodniach tuczu, w porównaniu z kontrolą, każda dawka fitosteroli doprowadziła do większego przyrostu masy ciała kurcząt; przy najwyższej dawce różnica na plus sięgnęła wartości – ponad 14%. Przyrost masy ciała wynikał tutaj z większego rozwoju masy mięśniowej, wiązał się bowiem z 80-procentowym wzrostem aktywności anabolicznej kinazy mTOR oraz 90- i 60-procentowym spadkiem poziomu, odpowiednio, katabolicznej ubikwityny i miostatyny, w mięśniach ptaków wspomaganych fitosterolami, w porównaniu z żywionymi standardowo kurczakami.
Tu warto przypomnieć, że kinaza mTOR jest enzymem anabolicznym ze szlaku sygnałowego insuliny i IGF-1, kontrolującym wiązanie poszczególnych aminokwasów w złożone struktury białek kurczliwych włókienek mięśniowych. Z kolei miostatyny nie trzeba chyba Czytelnikom specjalnie przedstawiać, gdyż jest to znakomicie znany atletom hormon o aktywności katabolicznej, stopujący, jak sama jego nazwa wskazuje, rozwój muskulatury. Jeżeli natomiast chodzi o mniej popularną ubikwitynę, należy powiedzieć, że jest to podstawowa molekuła regulatorowa, wyznaczająca i kierująca białka mięśniowe do procesów katabolicznych.
W tym miejscu należy zauważyć, że również testosteron, inne androgeny i generalnie sterydy anaboliczne posiadają zdolność aktywacji anabolicznego szlaku sygnałowego, specyficznego dla insuliny i IGF-1, z czego m.in. wynika ich stymulujący wpływ na proces hipertrofii mięśni (Zhu, 2007; Sato, 2008; Basualto-Alarcón, 2012; White, 2013). Gdy do tego dodamy, że – jak wykazał Mendler w 2007 r. – testosteron hamuje w mięśniach produkcję miostatyny, z przedstawionych powyżej badań wyłania się nam bardzo klarowny wniosek: fitosterole działają na mięśnie anabolicznie, podobnie do testosteronu, innych androgenów i innych sterydów anabolicznych.
Pestki w praktyce
Jak wyżej widzieliśmy, posiadamy znaczną liczbę dowodów świadczących o anabolicznej aktywności fitosteroli dyni, podobnej do analogicznej właściwości testosteronu. Co jednak najciekawsze, przynajmniej w jednym badaniu dowiedziono, iż spożywanie pestek dyni może przyczynić się też do podwyższenia poziomu testosteronu w organizmie. Chodzi tutaj konkretnie o eksperyment Abdel-Rahmana z 2006 r., gdzie wywołano u szczurów łagodny przerost gruczołu krokowego poprzez podawanie cytralu – związku aromatycznego, sprzyjającego hiperplazji prostaty – i albo karmiono gryzonie standardowo, albo żywiono karmą z 10-procentowym udziałem pestek dyni. W badaniu tym uzyskano przede wszystkim bardzo obiecujące rezultaty odnośnie ochrony stercza: kiedy bowiem w grupie żywionej standardowo, w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi (bez przerostu i karmionymi normatywnie), masa gruczołu krokowego wzrosła 3-krotnie, w grupie dożywianej pestkami powiększyła się o jedyne 20%. Atletów powinien jednak zainteresować również wynik uzyskany odnośnie testosteronu: kiedy bowiem poziom tego hormonu, w porównaniu z kontrolą, obniżył się u zwierząt karmionych standardowo o 4.4, to u dożywianych pestkami dyni wzrósł o 2.3%.
Skoro więc fitosterole dyni odznaczają się aktywnością anaboliczną a spożywanie jej pestek przyczynia się do podniesienia poziomu anabolicznego testosteronu, możemy podejrzewać, że jednocześnie przyczyni się do przyrostu masy mięśniowej. O tym, że jest tak w rzeczywistości, przekonuje nas badanie Martineza, opublikowane w 2010 roku a przeprowadzane na potrzeby tuczu brojlerów. W eksperymencie tym albo żywiono kurczaki standardową karmą, albo paszą z 10-procentowym udziałem pestek dyni, a po 49. dniach tuczu okazało się, że masa mięśniowa ptaków, w stosunku do wagi ich ciała, była ogólnie wyższa w grupie pestkowej jedynie o 0.7%, chociaż wyraźna różnica zaznaczyła się, z trudnych do odgadnięcia przyczyn, w masie mięsnej kurzych udek – plus 2% na korzyść grupy pestkowej.
Miąższ
Badania nie pozostawiają chyba cienia wątpliwości… konsumpcja pestek dyni może przynieść korzyści atletom, w postaci ochrony gruczołu krokowego, wzrostu poziomu anabolicznego testosteronu i dodatniego wpływu na rozwój masy mięśni. Co jednak z miąższem owocu, którym możemy się raczyć pod postacią pysznych marynat lub kremowych zupek…?
Wprawdzie, w literaturze tematu brakuje danych na temat zawartości fitosteroli, wiadomo jednak, że miąższ dyni może być źródłem drugiej grupy steroidów roślinnych – kukurbitacyn (Ferguson, 1983; Rymal, 1984; Hutt, 1985). Chociaż formalnie kukurbitacyny należą do grupy pseudosteroidów, czyli triterpenoidów, jednak różnica jest tutaj rzeczywiście jedynie formalna, gdyż związki te łudząco przypominają budową sterydy anaboliczne, takie jak testosteron; zawierają taką samą liczbę identycznych pierścieni węglowych. Kukurbitacyny znane są głównie ze swoich właściwości przeciwnowotworowych, w tym – skierowanych przeciwko rakowi starcza (Duncan, 1996; Attard, 2005). Jednocześnie wzbudzają zainteresowanie badaczy jako potencjalne środki przeciwcukrzycowe i odchudzające. W przypadku kukurbitacyn, w przeciwieństwie do fitosteroli, nie dysponujemy tak przekonującymi dowodami na ich aktywność anaboliczną, podobną do testosteronu. Istnieje jednak spora liczba badań, które mogą coś podobnego sugerować, a w tym miejscu wypada zaprezentować przynajmniej dwa z nich.
W eksperymencie z 2008 r. Tan udowodnił, że kukurbitacyny aktywują w komórkach mięśniowych kinazę AMPK i na tej drodze zwiększają wychwyt glukozy. Obserwacja ta była o tyle znamienna, że kukurbitacyny działały tutaj z taką samą siłą, jak osławiony AICAR – zakazany w sporcie aktywator AMPK, poprawiający u szczurów, w badaniach Evansa z tego samego roku (2008), o 23% szybkość biegu i o 44% długość przebieganego dystansu.
Kinaza AMPK nie tylko ułatwia mięśniom pobieranie cukru i usprawnia ich wytrzymałość, ale jednocześnie potęguje spalanie tłuszczu. Dlatego właśnie aktywatory AMPK znane są ze zdolności do ułatwiania redukcji tkanki tłuszczowej. Prawdę tę potwierdzono zarówno w odniesieniu do AICAR (Rantzau, 2008), jak również rośliny szczególnie obfitującej w kukurbitacyny, znanej jako „gorzki melon”, której omówienie wymaga odrębnej publikacji.
Ponieważ na niektórych etapach szlaków sygnałowych kinaza AMPK hamuje, na innych zaś stymuluje hipertrofię mięśni, dlatego jej aktywacja, w kontekście wspomagania rozwoju masy mięśniowej, rodzi wiele nieporozumień i wzbudza sporo kontrowersji. Jednakże z przekroju badań nad AICAR wydaje się wynikać, że ogólnoustrojowe podawanie tego środka, prowadzące do umiarkowanej i długoterminowej aktywacji AMPK, sprzyja ostatecznie przyrostom masy tkanki mięśniowej (Suwa, 2003; Darke, 2010). Takie same właściwości mogą więc posiadać również kukurbitacyny, zawdzięczające prawdopodobnie swoją zdolność do aktywacji AMPK, podobieństwu strukturalnemu do testosteronu, który zwiększa aktywność naszej kinazy w swojej akcji anabolicznej, w komórkach mięśniowych, przeciętnie o 50% (Salehzadeh, 2011). A na trop anabolicznej aktywności kukurbitacyn naprowadzają nas wyniki kolejnego badania…
Wang spreparował w 2012 r. zagęszczony wyciąg etanolowy z ususzonego miąższu dyni, a następnie podawał go doustnie przez sondę, przez 14 dni samcom myszy w różnych dawkach dobowych, gdzie najwyższa dawka odpowiadała ok. 2.5 g po przeliczeniu na ludzi, kontrolując efekty takiego wspomagania z wykorzystaniem grupy gryzoni, otrzymujących identyczną ilość wody destylowanej jako placebo.
Po wykonanym na zakończenie doświadczenia, 15-minutowym teście pływackim, ujawniono we krwi zwierząt z grup eksperymentalnych, w porównaniu z kontrolą, niższy poziom markerów katabolizmu białek i rozpadu włókien mięśniowych, odpowiednio, o ok. 40 i 35%.
Natomiast w drugim tekście pływackim, prowadzonym tym razem do wyczerpania i z zastosowaniem obciążenia ogona ciężarem pięciu procent wagi ciała, gryzonie z grupy eksperymentalnej pływały dokładnie 2 razy dłużej od myszy z grupy kontrolnej.
Analiza krwi wykazała, że zwierzęta z grupy eksperymentalnej, w porównaniu z placebo, miały ogólnie obniżone markery katabolizmu białek i rozpadu włókien mięśniowych, odpowiednio, o 23 i 10%, przy czym marker anabolizmu białek utrzymywał się u nich na wyższym o ok. 8% poziomie. Jednoczesna analiza składu tkanki mięśniowej udowodniła, że myszy wspomagane ekstraktem z dyni zgromadziły w mięśniach o ok. 65% więcej glikogenu.
Poprawa wszystkich tych parametrów przełożyła się oczywiście na stan umięśnienia gryzoni; chociaż bowiem masa mięśniowa wzrosła tu tylko, w porównaniu z kontrolą, o ok. 6%, to jednak progresja siły, mierzona uściskiem łapy, wypadła niezwykle spektakularnie – plus 25% na korzyść grupy dyniowej.
Wprawdzie autorzy tego badania nie pokusili się o analizę składu chemicznego swojego ekstraktu, było ewidentne, że chodzi tutaj o związki rozpuszczalne w etanolu a nierozpuszczalne w wodzie, czyli właśnie takie jak np. kukurbitacyny. I chociaż autorzy mieli też inne sugestie, podejrzewając o aktywność anaboliczną karotenoidy, tokoferole, fitosterole, gliceroglikolipidy i alkohol dehydrodikoniferylowy, najważniejsze jednak jest to, iż wykazali, że spożywanie miąższu dyni wspomaga rozwój wytrzymałości oraz siły i masy mięśni.
Inne badania, o których wyżej wspomniano a które można by uznać za wskazujące na efektywność działania kukurbitacyn względem parametrów wysiłkowych i składu ciała, przeprowadzono z użyciem bliskich krewnych dyni – gorzkiego melona i arbuza. W pierwszym przypadku bowiem wiadomo, że gorzki smak tym owocom nadają właśnie kukurbitacyny, natomiast w drugim, że związki te były kilkukrotnie wykrywane w soczystym miąższu owoców przez badaczy (Chambliss, 1968; Herrington, 1986). Jednakże sprawa gorzkiego melona i arbuza, i innych roślin z botanicznej rodziny dyniowatych, wymaga raczej odrębnego omówienia, w innym miejscu i czasie.
Praktyczne rozwiązanie
Podsumowując wyniki powyższego badania należy powiedzieć, że średnie dawki ekstraktu z dyni przynosiły lepsze efekty w postaci przyrostu masy i siły mięśni, aniżeli najwyższe. Ponieważ w opisie metody badawczej naukowcy podali szczegółowy przepis na wykonanie swojego ekstraktu, dlatego możemy łatwo obliczyć, że najskuteczniejsza dawka suszonego miąższu dyni, po przeliczeniu na przeciętnego sportowca, powinna wynieść ok. 10 gramów, czyli – mniej więcej – dwie płaskie łyżeczki. A warto wspomnieć o tym z tego powodu, że na rynku zdrowej żywności znajdziemy sproszkowany, liofilizowany miąższ dyni, oferowany w opakowaniach po 200 gramów.
Obserwacja w powyższym badaniu trwała krótko – 14 dni. Aby właściwie ocenić przydatność suszonego miąższu dyni we wspomaganiu efektywności treningu siłowego, należałoby spożywać go systematycznie, przynajmniej przez 2 miesiące. Gdyby przez cały ten czas utrzymał się trend wzrostowy, wykazany w powyższym badaniu, po dwóch miesiącach masa naszych mięśni powinna wzrosnąć o ok. 25, zaś siła – o ok. 100%, w odniesieniu do zakładanej progresji, uzyskanej bez dodatkowego wspomagania. Powyższe liczby musimy rozumieć w ten sposób, że, gdy u kolegi nie stosującego dodatkowego wspomagania masa mięśniowa poprawi się o 2 a rekord w wyciskaniu na ławie o 5, to u Ciebie – o 2.5 i 10 kilogramów.
