Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: piperyna, receptory TRPV1, kwas mlekowy, białka rozprzęgające UCP, termogeneza, kinaza mTOR, miostatyna, redukcja tkanki tłuszczowej, masa i siła mięśni.
W 2015 r. na stronie www.sylwetka-uroda-zdrowie.pl ukazał się artykuł zatytułowany „Piperyna ostro rzeźbi muskuły”. Zostały w nim zaprezentowane badania naukowe dowodzące, że ostry składnik pieprzu – piperyna – ułatwia spalanie tłuszczu i wspomaga redukcję tkanki tłuszczowej, wpływając jednocześnie pozytywnie na mięśnie. Dzisiaj warto powrócić do tego zagadnienia, albowiem na początku 2017 r. ukazało się nowe badanie dotyczące piperyny a pokazujące, że związek ten może okazać się jednym z najskuteczniejszych spalaczy tłuszczu.
Kilka słów przypomnienia
Z poprzedniego artykułu dowiedzieliśmy się, że w toku badań prowadzonych na gryzoniach dowiedziono, iż dodatek do diety piperyny jest zdolny, w zależności od dawki, redukować poziom tkanki tłuszczowej w przedziale od 30 do 60% (Okumura,2010; Shah, 2011; Arcaro, 2014; BrahmaNaidu, 2014). Przy czym warto zaznaczyć, że w badaniach tych piperyna odznaczała się taką samą skutecznością, jak sibutramina i orlistat – leki odchudzające, przepisywane przez lekarzy na receptę. Jednakże przewaga piperyny nad orlistatem objawiała się w ten sposób, że kiedy lek obniżał masę mięśniową o 14, to ostry składnik pieprzu powiększał ją o 7% (BrahmaNaidu, 2014). Po 6. tygodniach treningu i suplementacji z wykorzystaniem zestawu piperyny z chlorogeniną (sterydem roślinnym), w porównaniu z grupą placebo, wyraźnie wzrosła siła w eksperymentalnej grupie atletów, we wszystkich bojach siłowych, a szczególnie w wyciskaniu na ławie, gdzie średnia różnica pomiędzy grupami wyniosła 13.5 kilograma. Wspomaganie treningu siłowego z użyciem chlorogeniny i piperyny wpłynęło równie spektakularnie na konstytucję tkanki mięśniowej, której masa, w porównaniu z placebo, wzrosła średnio o 1.3 kilograma (Dib, 2008).
Z poprzedniego artykułu dowiedzieliśmy się również, w jakich mechanizmach działania piperyny upatrywali naukowcy jej skuteczności w redukcji tkanki tłuszczowej i wspomaganiu mięśni…
W badaniach dowiedziono, że piperyna jest aktywatorem receptora waniloidowego – TRPV1 (McNamara, 2005; Okumura, 2010). Receptor ten generuje przede wszystkim bodźce bólowe, a spośród wewnętrznych (endogennych) czynników promującymi jego aktywację najlepiej poznaliśmy do tej pory – endokannabinoidy (grupa hormonów tkankowych), protony wyznaczające stopień zakwaszenia organizmu, nadtlenoazotyn powstający z tlenku azotu oraz promieniowanie termiczne. Do tej pory poznaliśmy również kilka związków zewnętrznych, aktywujących receptor waniloidowy – egzogennych agonistów TRPV1, których sztandarowym przedstawicielem pozostaje substancja nadająca ostry smak rozmaitym odmianom papryki – kapsaicyna. Kapsaicyna należy do grupy związków chemicznych, nazywanych waniloidami, z uwagi na podobieństwo struktury do substancji nadającej przyjemny zapach laskom wanilii – waniliny. Stąd też wzięła się nazwa receptorów waniloidowych, jako białek wiążących związki przypominając budową wanilinę. Kapsaicyna obniża próg wrażliwości TRPV1 na bodźce termiczne: normalnie receptor ten, będący kanałem jonowym, zaczyna pompować jony wapniowe przy temperaturze przekraczającej 40 stopni, natomiast po przyłączeniu kapsaicyny – już przy 25 stopniach; otwiera się więc w normalnych warunkach termicznych środowiska organizmu, wynoszących – wiadomo – ok. 37 stopni Piperyna wykazuje tutaj podobne właściwości do kapsaicyny, stąd wrażenie pieczenia i ciepła po spożyciu papryki czy pieprzu.
A warto zauważyć, że receptor TRPV1 przyjęło sobie za cel więcej naturalnych składników pokarmowych o ostrym smaku – nie tylko kapsaicyna i piperyna. Na przykład: allicyna z cebuli czosnku czy gingerol z kłącza imbiru. Ostra papryka i imbir, względnie uzyskiwane z tych przypraw ekstrakty, od dawna stosowane są jako środki przeciwbólowe i przeciwzapalne (np. przy nerwobólach czy w chorobie zwyrodnieniowej stawów), a ostatnio zdobywają coraz to większą popularność w leczeniu otyłości i w różnych programach redukcji tkanki tłuszczowej. Aktywatory TRPV1 pobudzają bowiem uwalnianie z nadnerczy noradrenaliny i adrenaliny – hormonów lipolitycznych, rozbijających cząsteczki tłuszczu zapasowego w tkance tłuszczowej, podnoszących tempo metabolizmu spoczynkowego i aktywujących termogenezę poposiłkową, trwoniącą zapasy tłuszczu na produkcję ciepła. Podwyższone tempo metabolizmu spoczynkowego utrzymuje się przez okres ok. 10 godzin od spożycia ostatniej porcji ostrej przyprawy, co pozwala spalić – bez żadnego wysiłku – dodatkową liczbę kalorii.
Jak ustalił w 2013 r. Ito, aktywacja receptorów TRPV1 sprzyja przerostowi mięśni w odpowiedzi na bodźce treningowe, gdyż przepływ jonów wapniowych stymuluje w tej sytuacji anaboliczny szlak sygnałowy znanej wszystkim siłaczom kinazy mTOR. Utrzymanie masy mięśniowej podczas redukcji tłuszczu ma strategiczne znaczenie nie tylko dla sportowców z dyscyplin sylwetkowych czy z limitami wagowymi, ale również wszystkich aktywnych, korzystających z zajęć ruchowych w celu poprawy estetyki ciała. Niektórzy naukowcy wyrażają nawet przekonanie, że receptor TRPV1 może być nowym celem terapeutycznym leczenia zaniku (atrofii) mięśni, związanego z chorobą, unieruchomieniem lub procesami starzenia się organizmu. Dowiedziono np. bez cienia wątpliwości, że masę tkanki mięśniowej poprawiają takie naturalne aktywatory TRPV1, jak kapsaicyna i gingerol (Ito, 2013; Atashak, 2014), a wyżej widzieliśmy, że podobne właściwości możemy przypisać również piperynie.
Cała prawda o piperynie
W celu szczegółowego wyjaśnienia mechanizmów leżących u podstaw odchudzającej aktywności piperyny naukowcy dodawali ten związek do podłoża hodowanych poza organizmem komórek mięśniowych, śledząc jednocześnie zachodzące pod jego wpływem zmiany w przebiegu procesów metabolicznych (Kim, 2017). Na obiekt badawczy wybrano tutaj komórki mięśniowe z tego powodu, że tkanka mięśniowa zużywa najwięcej energii użytecznej, a więc redukcja tłuszczu zależna jest w warunkach życiowych, w największej mierze, od procesów metabolicznych przebiegających w mięśniach. A ponadto chodziło o ustalenie, czy piperyna działa tylko za pośrednictwem wspomnianych wyżej hormonów lipolitycznych, czy też posiada zdolność oddziaływania na komórki w sposób bardziej bezpośredni.
W ten sposób naukowcy ustalili, że piperyna zmniejsza o 50% zużycie tlenu przez komórki mięśniowe, co hamuje proces tlenowego, a pobudza beztlenowego metabolizmu glukozy, przy czym nie wpływa nawet w najmniejszym stopniu na żywotność komórek. A ponieważ, jak pewnie wszyscy wiemy, końcowym produktem beztlenowego metabolizmu glukozy jest kwas mlekowy, dlatego pod wpływem piepryny stężenie tego kwasu wzrasta w komórkach mięśniowych ponad 2-krotnie. Wystąpił więc tutaj efekt podobny do aktywności fizycznej, albowiem, jak pewnie również wiemy, praca mięśniowa pobudza beztlenowy metabolizm glukozy i prowadzi do wzrostu koncentracji kwasu mlekowego we włóknach mięśniowych. Od jakiegoś czasu naukowcy mają już pewność, że kwas mlekowy nie jest tylko ubocznym produktem przemiany materii, ale pełni w tkance mięśniowej funkcję podobną do hormonu, pobudzając produkcję rozmaitych białek w komórkach mięśniowych. W przypadku omawianych tutaj eksperymentów dowiedziono, że pod wpływem wzrostu stężenia kwasu mlekowego komórki mięśniowe wzmagają dramatycznie (nawet 12-krotnie) produkcję tzw. białek rozprzęgających (UCP – uncoupling proteins).
Białka rozprzęgające działają w obrębie mitochondriów, gdzie zmieniają przebieg procesów spalania prowadzących normalnie do produkcji energii użytecznej w postaci ATP, kierując je na tor rozpraszania energii w postaci ciepła. Jest to tzw. aktywność termogeniczna, dzięki której mięśnie dostarczają naszemu organizmowi ciepła. Teraz lepiej też rozumiemy, dlaczego podczas aktywności fizycznej wzrasta ciepłota ciała. A ponieważ w procesie termogenezy kwasy tłuszczowe wykorzystywane są bardzo nieekonomicznie, dlatego wzrost intensywności tego procesu skutkuje znacznym uszczupleniem rezerwy tłuszczu magazynowanego w tkance tłuszczowej. I w ten właśnie sposób, dzięki piperynie, możemy przyspieszyć redukcję tkanki tłuszczowej, czyli podobnie, jak za pomocą wzmożonej aktywności ruchowej.
Widzimy więc, że odchudzająca aktywność piperyny wykracza poza przedstawione wyżej mechanizmy związane z aktywacją receptorów TRPV1 przez ostre składniki przypraw. Wprawdzie aktywacja tych receptorów, jak wyżej zostało wyjaśnione, wpływa pozytywnie również na tkankę mięśniową, to jednak w wynikach tego nowego badania znajdujemy kolejne elementy motywujące pojawiający się przy suplementacji piperyny a wcześniej już przedstawiony efekt w postaci przyrostu masy i siły mięśni gryzoni i atletów. Jak bowiem np. niedawno ustalono, wzrostowi stężenia UCP we włóknach mięśniowych towarzyszy wzrost przekroju poprzecznego tych włókien (Puzzo, 2016). Niedawno ustalono również, co doczekało się omówienia na stronie www.sylwetka-uroda-zdrowie.pl w artykule „Kwas mlekowy: najtańszy anabolik”, że kwas mlekowy silnie obniża poziom miostatyny (hormonu stopującego rozwój umięśnienia) oraz wykazuje aktywność podobną do hormonów anabolicznych, stymulując odpowiadający za regenerację mięśni proces miogenezy oraz odpowiadający za przyrost objętości włókien mięśniowych szlak sygnałowy kinazy mTOR i zwiększając na tej drodze o 4% masę mięśniową traktowanych nim, trenowanych biegowo gryzoni (Oishi, 2015).
Tak więc wzrost stężenia UCP i kwasu mlekowego w komórkach mięśniowych, będący efektem spożywania piperyny, nie tylko przekłada się na szybkie spalanie tłuszczu, ale jednocześnie sprzyja utrzymaniu odpowiedniej masy mięśniowej, np. w programach redukcji tkanki tłuszczowej w sporcie.
