Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: biała herbata, zielona herbata, czarna herbata, herbata ulung, flawonoidy, katechiny, teaflawiny, EGCG, insulina, testosteron, IGF-1, androgeny, estrogeny, miostatyna, kortyzol, AMPK, mTOR, tkanka tłuszczowa, tkanka mięśniowa.
Od wielu lat – media wprost huczą na temat herbaty. Wszystko to za sprawą rozmaitych, systematycznie odkrywanych jej właściwości prozdrowotnych. Każdy chyba wie, że herbata chroni nas przed plagami cywilizacyjnymi, takimi jak: nowotwory, miażdżyca czy cukrzyca, a także przed schorzeniami prostaty. Wiele mówi się też na temat jej roli w walce z plagą otyłości. Herbata sprzyja odchudzaniu, ułatwiając redukcję tkanki tłuszczowej. Nowsze badania pokazują jednak, że jej skuteczność w modelowaniu sylwetki wykracza daleko poza samo spalanie tłuszczu, o czym – niestety – milczy większość opracowań tego tematu. W dzisiejszym artykule, jako że wielkimi krokami nadchodzą ciepłe miesiące, chcę podejść właśnie do całości zagadnienia kompleksowo: pokazać – w jaki sposób herbata pomaga nam kształtować powabną figurę, czy też szlifować ‘plażową formę’…
Tłuszcz
Dzisiaj dysponujemy już ogromną liczbą dowodów naukowych, przemawiających za tym, że herbata ułatwia redukcję tkanki tłuszczowej. Wyniki wielu badań potwierdzają tę tezę – i to zarówno przeprowadzonych na izolowanych komórkach czy zwierzętach, jak też z udziałem ludzi.
Dowiedziono na przykład, że bioaktywne składniki herbaty o strukturze flawonoidów – katechiny, a w szczególności najaktywniejszy związek z tej grupy – EGCG, występujący szczególnie obficie w nie fermentowanych i krótko fermentowanych odmianach herbaty białej, zielonej i niebieskiej (ulung), dezaktywują enzymy katalizujące procesy gromadzenia tłuszczu zapasowego – lipazę trzustkową, syntazę kwasów tłuszczowych, dehydrogenazę jabłczanową i desaturazę stearoilo-koenzymu A (Ikeda – 2005, Klaus – 2005, Sae-tan – 2011). EGCG blokuje również katecholo-O-metylotransferazę (Lu, 2003) – enzym dezaktywujący noradrenalinę, dzięki czemu przedłuża i zwiększa aktywność tego hormonu, pobudzającego z kolei proces lipolizy – rozpadu cząsteczek tłuszczu w tkance tłuszczowej. Jednocześnie EGCG aktywuje enzym AMPK (Murase – 2009, Zhang – 2010) – pobudzający spalanie kwasów tłuszczowych w mięśniach i wątrobie. Katechina ta przeciwdziała dodatkowo rozwojowi otyłości w ten sposób, że hamuje rozmnażanie i dojrzewanie adipocytów – komórek tłuszczowych (Hung – 2005, Furuyashiki – 2004).
Na przestrzeni lat, wielu badaczy dowodziło, że dodatek EGCG lub ekstraktów herbacianych do diety gryzoni prowadzi do obniżenia masy tkanki tłuszczowej u zwierząt (Hasegawa – 2003, Bose – 2008, Richard – 2009, Chen – 2009, Park – 2011, Sae-tan – 2011). Ale nas, oczywiście, najbardziej będą interesowały badania z udziałem ochotników…
W 2003 roku, Wu przeprowadził szerokie badanie epidemiologiczne na Tajwanie, obserwując, że ci mieszkańcy tej pięknej wyspy, którzy regularnie i długo raczą się naparem z zielonej herbaty, dysponują niższym zasobem tkanki tłuszczowej i mogą chwalić się mniejszym obwodem talii i bioder, w porównaniu z krajanami, stroniącymi od tego tradycyjnego napoju.
Nieco wcześniej – w 2001 roku – o uzyskaniu spadku masy tkanki tłuszczowej u ludzi z umiarkowaną nadwagą i otyłością podczas suplementacji ekstraktu z zielonej herbaty donosił Hase, relacjonując swoje badanie, kontrolowane placebo. Niemal dokładnie takie same wyniki, w niemal identycznym modelu badawczym, uzyskał Kovacs w 2004 roku.
Rok po publikacji pracy Hase, w 2002., Tsuchida przeprowadził randomizowane badanie kliniczne z podwójnie ślepą próbą, kontrolowane placebo, którym udowodnił, że 12-tygodniowa suplementacja ekstraktu z zielonej herbaty powoduje u osób z nadwagą istotne statystycznie: spadek masy tkanki tłuszczowej i poprawę indeksu masy ciała (BMI). Bardzo podobne wyniki uzyskał w 2005 roku (w podobnie zaprojektowanym badaniu) Nagao u osób z nadwagą, u których wdrożono dodatkowo dietę odchudzającą z niedoborem kalorii.
W badaniu z 2008 roku, Venables zaobserwował, że u młodych, zdrowych osób, wykonujących umiarkowanie intensywne wysiłki fizyczne i przyjmujących ekstrakt z zielonej herbaty, wzrósł średnio o 17% ogólny poziom spalania kwasów tłuszczowych, jak również – o podobną wartość – udział spalania kwasów tłuszczowych w całkowitej produkcji energii, w porównaniu z ochotnikami otrzymującymi placebo.
O tym, że taki wzrost wydatkowania energii podczas wysiłków fizycznych przyczynia się do utraty tkanki tłuszczowej, przekonuje nas Joanna Bajerska z Uniwersytetu Poznańskiego, która wraz ze swym zespołem porównywała w 2010 roku wpływ suplementacji 800 mg ekstraktu z zielonej herbaty i 800 mg ekstraktu z herbaty ulung na skład ciała 30 zapaśników. Po 6 tygodniach trwania próby, masa tłuszczu całkowitego u zawodników otrzymujących placebo (800 mg celulozy) wzrosła średnio o 0.3, podczas gdy u przyjmujących ekstrakt z zielonej herbaty spadła o 1.3, zaś ekstrakt z herbaty ulung – nawet o 1.9 kilograma.
Można by w tym miejscu zacytować jeszcze kilka prac, jednak już chyba powyższe wyniki powinny przekonać nas do herbaty – jako do środka spożywczego, wybitnie skutecznie wspomagającego redukcję tkanki tłuszczowej.
Mięśnie
Najczęściej popełnianym błędem przez odchudzające się Panie jest stosowanie bardzo niskokalorycznej diety, ze znacznym deficytem energii i białek, przy braku aktywności ruchowej. Waga spada wtedy zazwyczaj szybko, co w pierwszym momencie cieszy, wkrótce jednak sprowadza przykre rozczarowanie – spadkowi wagi nie towarzyszy poprawa estetyki ciała. Redukcja wagi następuje bowiem kosztem masy mięśniowej, podczas gdy tkanki tłuszczowej ubywa niewiele. Uszczuplone mięśnie tracą swój tonus i nie napinają nadmiaru skóry, podszytego tłuszczem.
Tracimy nie tylko białko mięśni, ale też kolagenu – podporowego rusztowania skóry. Tam, gdzie spodziewamy się seksownych wklęsłości i wypukłości, pojawiają się nieestetyczne obwisłości. A ponieważ komórki tłuszczowe układają się wzdłuż włókien kolagenowych, strata tego białka pogłębia efekt ‘skórki pomarańczy’ – cellulitu. Ponieważ tkanka mięśniowa jest najważniejszym konsumentem energii, w sytuacji znacznego jej deficytu – dieta przestaje odchudzać i trzeba znowu obcinać kalorie, a po zakończeniu ‘kuracji odchudzającej’ – waga błyskawicznie powraca i często wzrasta ponad wartość wyjściową (efekt jojo). Pamiętajmy (apel do kobiet!): tzw. ‘zgrabna pupa’ – to duży mięsień pośladkowy, obleczony jędrną skórą z niewielką ilością tłuszczu.
Panie uczestniczące w zajęciach fitness są z reguły świadome tych problemów, więc racjonalnie planują dietę i korzystają z różnych form aktywności ruchowej, gdyż białko i wysiłek fizyczny najlepiej spalają tłuszcz, ochraniają mięśnie i ujędrniają ciało – najefektywniej kształtują seksowną sylwetkę. Panowie odwiedzający siłownie z reguły od razu przychodzą tu z założeniem zwiększenia masy mięśniowej przy jednoczesnej redukcji tłuszczu. Tak samo zresztą – jak zawodnicy dyscyplin sylwetkowych, takich jak kulturystyka czy fitness. Młodzi amatorzy sportów siłowych najczęściej szlifują formę przed latem, aby demonstrować na plaży wyrzeźbione muskuły. Dlatego wszyscy tu wymienieni poszukują zazwyczaj środków spożywczych czy suplementów diety, ułatwiających spalanie tłuszczu, a jednocześnie ochraniających i wspomagających tkankę mięśniową. Czy herbata i teraz okaże się przydatna…?
Jak obserwował w swojej pracy z 2000 roku Kuruto-Niwa: katechiny herbaty, a szczególnie EGCG, aktywują w większych dawkach receptory estrogenowe (ER) beta, a blokują alfa, czyli że możemy mówić o tych związkach, jako o selektywnych modulatorach receptorów estrogenowych – aktywujących ER beta, a jednocześnie blokujących alfa. Jest to niezwykle istotna cecha z punktu widzenia dzisiejszych rozważań, gdyż to prawdopodobnie właśnie ER alfa odpowiadają głównie za przykre konsekwencje zdrowotne i estetyczne działania estrogenów na ludzki organizm (np.: problemy nowotworowe, przerost prostaty, otyłość udowo-pośladkową czy ginekomastię – kobiecy wygląd męskich piersi), podczas gdy ER beta wydają się działać do nich przeciwstawnie. Estrogeny, znane do niedawna jako żeńskie hormony płciowe, w świetle aktualnych badań jawią się jako hormony unisex – tak samo ważne dla kobiet, jak i dla mężczyzn. Z tym, że męski organizm produkuje w prawidłowych warunkach 100 razy więcej estrogenów aktywujących receptory beta. Skoro pozostajemy przy problematyce ochrony damskiej i męskiej tkanki mięśniowej – warto wiedzieć, że estrogeny są tutaj niezwykle aktywne, więc dlatego mięśnie pań po menopauzie wyraźnie wiotczeją i słabną. Androgeny – męskie hormony płciowe, znane ze swego protekcyjnego wpływu na mięśnie – ostatecznie przekształcają się zawsze w estrogeny (identycznie u mężczyzn i kobiet), wydatnie zwiększające aktywność androgenów w tkance mięśniowej. Przy czym – działają tu dobroczynnie głównie poprzez receptory beta, o czym przekonuje nas Martina Velders, w pracy pod jakże wymownym tytułem: „Selektywna aktywacja receptorów estrogenowych beta stymuluje wzrost i regenerację mięśni szkieletowych”. Kiedy autorka podała wykastrowanym szczurom (u których masa wybranych do testu mięśni, na skutek braku anabolicznego testosteronu, spadła – w odniesieniu do nie kastrowanej grupy kontrolnej – mniej więcej 3-krotnie) selektywnego agonistę (aktywatora) receptora estrogenowego beta, masa mięśni gryzoni wzrosła prawie 2-krotnie. Kiedy podała testosteron – masa wzrosła prawie 3-krotnie. Kiedy natomiast połączyła w jednej iniekcji testosteronu z aktywatorem ER beta – uzyskała prawie trzy i półkrotnie większy przyrost masy mięśniowej, w porównaniu z wykastrowanymi szczurami, którym wstrzykiwano substancję nieczynną farmakologicznie. Ostatecznie w grupie kastrowanych szczurów, leczonych mieszanką testosteronu z agonistą ER beta, masa mięśni osiągnęła większą wartość, niż w grupie kontrolnej – zwierząt nie kastrowanych, otrzymujących udawane iniekcje bez aktywności biologicznej.
Zhu ustalił w 2004 roku, że miostatyna podlega regulacji przez pewne białka sygnałowe, sygnowane skrótem – Smad. Miostatyna jest hormonem tkankowym z grupy tzw. czynników transformujących, stopującym – jak sama nazwa wskazuje – rozwój umięśnienia. Matka Natura wyposażyła nas w nią pewnie dlatego, aby człowiek nie przypominał kubaturą brontozaura. Wyobraźmy sobie, że u zwierząt z zablokowanym genem miostatyny – tkanka mięśniowa podwaja swoje rozmiary. Natomiast w 2007 roku Meng wykazał, że EGCG moduluje odpowiednio stężenia białek Smad, a w konsekwencji hamuje produkcję i aktywność czynników transformujących, do których zaliczamy miostatynę.
W 2008 roku, Ueda zaobserwował, że EGCG zwiększa pobranie glukozy przez komórki mięśniowe, czyli że działa na mięśnie podobnie do insuliny. Wszyscy na ogół wiemy, że insulina przenosi glukozę do tkanek i w ten sposób obniża jej poziom we krwi, więc problemy z jej produkcją, wydzielaniem lub aktywnością prowadzą do rozwoju cukrzycy. Warto jednak przypomnieć, że insulina to jednocześnie hormon anaboliczny – pobudzający produkcję białek, a w ten sposób ochraniający i regenerujący tkankę mięśniową. Z tego powodu – częstym powikłaniem nie leczonej lub źle prowadzonej cukrzycy bywa kacheksja – wyniszczenie tkanki mięśniowej. Insulina wiąże swoje receptory na powierzchni włókien mięśniowych, czym uruchamia odpowiedni szlak sygnałowy. Na szlaku tym aktywuje m.in. kinazę mTOR – enzym pobudzający proces syntezy białek na etapie wiązania aminokwasów, nazywanym translacją. Kiedy autor badania zastosował substancję blokującą szlak sygnałowy insuliny – wortmanninę – ta zniosła efekt działania EGCG na komórki mięśniowe. Z tego wywnioskował, że EGCG działa na mięśnie poprzez pobudzenie szlaku sygnałowego insuliny.
Do bardzo podobnych wniosków doszedł Zhang, w swojej pracy z 2010 roku. Tutaj autor badał wpływ EGCG na mięśnie szczurów traktowane deksametazonem. Deksametazon to syntetyczny, superaktywny analog naszego naturalnego hormonu – kortyzolu. Kortyzol jest hormonem katabolicznym – przeciwdziałającym aktywności hormonów anabolicznych, takich jak np. testosteron czy właśnie insulina. Dezaktywuje np. ważny składnik receptora insulinowego (IRS-1), przez co utrudnia insulinie pobudzanie jej szlaków sygnałowych. To właśnie m.in. z tego powodu – cukrzyca i wyniszczenie mięśni bywają częstymi powikłaniami chorób przebiegających z nadmiernym wydzielaniem kortyzolu (choroba Cushinga) lub leczenia chorób zapalnych z wykorzystaniem jego pochodnych, np. właśnie deksametazonu. Jak udowodnił Zhang: EGCG znosi niekorzystny wpływ deksametazonu na mięśnie i przywraca ich wrażliwość na insulinę, aktywując zarówno enzymy ze ścieżki kinazy mTOR, jak również jeszcze jeden enzym – znaną nam już kinazę AMPK. Tu trzeba dodać, że kinaza AMPK nie tylko ułatwia spalanie tłuszczu, ale jednocześnie silnie angażuje się w regenerację mięśni, wspólnie z kinazą mTOR, co opisuję szeroko w artykule: „AMPK/mTOR – minus i plus zasilania muskulatury”. Wiemy już, że insulina aktywuje w mięśniach mTOR – tak samo zresztą, jak inny, podobny do niej hormon anaboliczny – insulinopodobny czynnik wzrostu typu 1 (IGF-1). Natomiast dobrze znany wszystkim ze swojej zdolności poprawiania konstytucji muskulatury, anaboliczny, męski hormon płciowy – testosteron – aktywuje jednocześnie obie kinazy: i AMPK, i mTOR. Testosteron jest również silnym antagonistą kortyzolu. Widzimy więc, że EGCG działa ma mięśnie (przynajmniej teoretycznie) podobnie do testosteronu.
Nora Chen porównywała w 2009 roku wpływ spożywania ekstraktu z zielonej herbaty, czarnej herbaty i czystego EGCG na skład ciała szczurów. Ustaliła, że największy spadek masy tłuszczu całkowitego nastąpił w grupie zwierząt otrzymujących ekstrakt z czarnej herbaty – tkanka tłuszczowa tych zwierząt ważyła o ok. 10% mniej, niż tkanka szczurów kontrolnych, pojonych czystą wodą. Ekstrakt z zielonej herbaty oraz EGCG również przyczyniły się do obniżenia masy tłuszczu, ale w mniejszym stopniu, przy czym ekstrakt był tutaj aktywniejszy od czystego EGCG. Najciekawsze obserwacje dotyczyły jednak zmian w beztłuszczowej masie ciała, której główną składową jest właśnie tkanka mięśniowa… Jak się okazało: waga tkanki mięśniowej w grupie EGCG osiągnęła wartość o ok. 10% wyższą, jak w grupie kontrolnej, i ogólnie związek ten okazał się najsilniejszym protektorem mięśni, chociaż pozostałe przetwory herbaciane również wykazały tutaj wymierną aktywność – w grupie ekstraktu z zielonej herbaty waga beztłuszczowej masy ciała była niewiele niższa, jak w grupie EGCG, zaś w grupie ekstraktu z czarnej herbaty – najniższa, ale i tak wyraźnie większa w porównaniu z grupą kontrolną.
Nakae i Dorchies badali trzy razy (2008, 2009, 2012) wpływ katechin herbaty na tzw. myszy mdx – reprezentujące model ludzkiego fenotypu łagodnej dystrofii mięśniowej typu Duchenne’a. W chorobie tej – organizm wytwarza zbyt mało dystrofiny – białka chroniącego mięśnie przed uszkodzeniami mechanicznymi i metabolicznymi. W normalnych warunkach – niewielkie przeciążenia mechaniczne i powstające w ich efekcie produkty metabolizmu tlenowego (np. nadtlenek wodoru) nie uszkadzają mięśni, gdyż chroni je właśnie dystrofina. Aby uszkodzić włókna mięśniowe, potrzebujemy cięższego wysiłku, jak przy treningu. Potem organizm regeneruje te uszkodzenia z pewnym bonusem, wzmacniając naszą muskulaturę. Natomiast mięśnie pozbawione dystrofiny niszczy byle wysiłek, mechanizmy regeneracyjne nie nadążają z odbudową, a w konsekwencji zanika tkanka mięśniowa. Widzimy więc, że w modelu mdx, jak w soczewce, skupiają się problemy związane z ochroną tkanki mięśniowej. Natomiast nasi dwaj naukowcy udowodnili, że EGCG (podawany zarówno podskórnie, jak też doustnie) zwiększa przeżywalność dystroficznych i zdrowych włókien mięśniowych, traktowanych nadtlenkiem wodoru, zwiększa 2-krotnie powierzchnię zdrowych włókien mięśniowych a jednocześnie znacznie zmniejsza obszar włókien martwiczych, jak również przywraca siłę dystroficznych mięśni do wartości bliskich prawidłowym.
Wang zaobserwował z kolei w 2011 roku, że EGCG ogranicza u myszy produkcję czynników odpowiedzialnych za nowotworowe wyniszczenie tkanki mięśniowej, w związku z czym konkludował, że katechiny herbaty mogą okazać się pomocne w leczeniu kacheksji. Warto zauważyć, że dokładnie te same czynniki odpowiadają za pogorszenie stanu muskulatury w przypadku przetrenowania u wyczynowców lub osób usiłujących bardzo szybko poprawić sylwetkę i przez to nieracjonalnie dawkujących aktywność fizyczną.
Renno poddawał w 2012 roku zwierzęta laboratoryjne przykremu zabiegowi – miażdżył ich nerw kulszowy. W przypadku odnerwienia, czyli przerwania łączności pomiędzy tkanką nerwową a mięśniową, włókna mięśniowe błyskawicznie obumierają, czyli – mówiąc językiem naukowym – ulegają apoptozie. Jednakże te zwierzęta, które po zabiegu otrzymywały EGCG, szybciej odzyskiwały siłę stóp i palców, a zmiany martwicze ich mięśni były znacznie mniejsze. Jak się okazało: EGCG indukował w odnerwionych mięśniach ścieżki antyapoptyczne, chroniąc w ten sposób włókna mięśniowe przed obumieraniem.
Efekty uzyskane przez Renno wydaje się też częściowo wyjaśniać badanie Natha, publikowane w tym samym – 2012 roku. Tu autor udowodnił, że EGCG zwiększa o 50% poziom BDNF w neuronach szczurów. A BDNF to hormon tkankowy z grupy czynników troficznych neuronów, powstający w komórkach nerwowych i mięśniowych, działający poprzez omówione wyżej szlaki sygnałowe insuliny i IGF-1, sprzyjający tym samym regeneracji mięśni i unerwiających je motoneuronów.
Wyniki przedstawionych wyżej badań wyglądają niezwykle obiecująco, wszystkie mają wszakże drobne mankamenty, utrudniające ich bezkrytyczną ocenę – albo dotyczą izolowanych komórek mięśniowych, albo zwierząt laboratoryjnych. Poszukajmy więc prac wykonanych z udziałem żywych ludzi…
Zacznijmy od badania Arenta z 2010 roku, w którym autor podawał młodym mężczyznom z min. jednorocznym stażem w treningu siłowym – albo placebo, albo ekstrakt z czarnej herbaty, obfitujący w katechiny zwane teaflawinami. Po sesji wysiłków beztlenowych, charakterystycznych dla treningów siłowych, u ochotników otrzymujących ekstrakt z czarnej herbaty obserwowano: ok. 3-procentowy wzrost siły mięśni, dwukrotnie szybsze ustępowanie bolesności mięśni po treningu oraz spadek poziomu kortyzolu o ok. 7 procent, w porównaniu z grupą placebo. Ostatni parametr wygląda tu szczególnie obiecująco, gdyż – jak pamiętamy – kortyzol to hormon kataboliczny, utrudniający regenerację tkanki mięśniowej. Ponieważ było to badanie krótkoterminowe, obejmujące 9 dni obserwacji i podawania ekstraktu, dlatego uzyskane w nim wyniki każą podejrzewać, że – gdyby trend taki utrzymał się w dłuższej perspektywie czasowej – herbata mogłaby przynieść znaczne korzyści tężyźnie fizycznej i konstytucji mięśni sportowców.
O tym, że takie korzyści przynosi, znowu przekonują nas poznańscy naukowcy. Pamiętamy, że – w omawianym już wyżej badaniu zespołu Joanny Bajerskiej – masa tłuszczu całkowitego u zapaśników przyjmujących przez 6 tygodni ekstrakt z zielonej herbaty spadła średnio o 1.3, a przyjmujących ekstrakt z herbaty ulung – o 1.9, podczas gdy otrzymujących placebo wzrosła o 0.3 kilograma. Ale naukowcy badali tu również zmiany w beztłuszczowej masie ciała… Jak się okazało: podczas gdy w grupie placebo masa mięśniowa spadła średnio o 0.4, w grupie herbaty ulung wzrosła o 0.5, a w grupie zielonej herbaty – o 0.7 kilograma. Tak więc herbata ulung okazała się skuteczniejsza w redukcji tkanki tłuszczowej, natomiast zielona herbata – w protekcji tkanki mięśniowej.
Biorąc pod uwagę wszystkie zgromadzone tutaj dowody, nie powinnyśmy mieć chyba wątpliwości, że herbata sprzyja kompleksowo kształtowaniu sylwetki – nie tylko bowiem ułatwia redukcję tłuszczu, ale jednocześnie ochrania i regeneruje mięśnie, wnoszące największy wkład w estetykę naszego ciała.
