Белок растительного и животного происхождения в аспекте прироста мышечной массы и мышечной силы: систематический обзор

Актуальность: Спорные подходы к изучению влияния белка различного происхождения на функциональные показатели скелетных мышц человека привели к ошибочному мнению, что белок растительного происхождения является меньшим стимулятором роста мышечной массы и мышечной силы, чем животный. В связи с этим целью данного систематического обзора являлась фактическая оценка влияния приема белка растительного и животного происхождения на мышечную массу и силу при помощи исследований, в которых сравниваются высокобелковые специализированные пищевые продукты для питания спортсменов (СПП).

Методы: Поиск литературы проводился в базах данных PubMed, Research Gate и базе данных Российской государственной библиотеки. Рассматривались исследования как на английском, так и на русском языках за последние 20 лет, с фильтром по дате: с июля 2002 по июль 2022 года. Критерии включения: здоровые мужчины и женщины старше 18 лет; прием высокобелковых СПП на основе белков растительного происхождения (соевые, пшеничные, гороховые, рисовые и т. д.); сравнение с группой, принимающей СПП на основе белков животного происхождения (сывороточные, говяжьи, яичные и т. д.); в исследованиях оценивались тощая и/или мышечная масса, а также мышечная сила участников до и после приема добавок; рандомизированное контролируемое исследование.

Результаты: Было найдено 970 исследований. После первичного отбора по названию и аннотации было исключено 938 исследований. Из отобранных 32 публикаций было исключено 5 дубликатов, а после вторичного отбора исключено 18 исследований, не соответствующих критериям PICOS. В результате поиска и отбора в обзор вошло 9 публикаций.

Выводы: Спортсмены и активные люди, которые предпочитают употреблять белковые продукты растительного происхождения, могут не уступать в показателях мышечной силы и мышечной массы тем атлетам, которые выбирают белковые продукты животного происхождения. Для дальнейшего изучения данной темы необходимо проведение большего количества рандомизированных контролируемых исследований с учетом требований к стандартизации и с большим числом участников.

Регистрация: PROSPERO 2022 CRD42022345245

1. Morton R.W., Murphy K.T., McKellar S.R., Schoenfeld B.J., Henselmans M., Helms E., et al. A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults. Br. J. Sports Med. 2018;52(6):376–384. https://doi.org/10.1136/bjsports-2017-097608

2. Elango R., Levesque C., Ball R.O., Pencharz P.B. Available versus digestible amino acids — new stable isotope methods. Br. J. Nutr. 2012;108(2):S306–314. https://doi.org/10.1017/S0007114512002498

3. Sarwar Gilani G., Wu Xiao C., Cockell K.A. Impact of antinutritional factors in food proteins on the digestibility of protein and the bioavailability of amino acids and on protein quality. Br. J. Nutr. 2012;108(2):S315–332. https://doi.org/10.1017/S0007114512002371

4. Hollmann M., Allen M.S., Beede D.K. Dietary protein quality and quantity affect lactational responses to corn distillers grains: a meta-analysis. J. Dairy Sci. 2011;94(4):2022–2030. https://doi.org/10.3168/jds.2010-3712

5. Tome D. Criteria and markers for protein quality assessment — a review. Br. J. Nutr. 2012;108(2):S222–229. https://doi.org/10.1017/S0007114512002565

6. Loenneke J.P., Wilson J.M., Manninen A.H., Wray M.E., Barnes J.T., Pujol T.J. Quality protein intake is inversely related with abdominal fat. Nutr. Metab. (Lond). 2012;9(1):5. https://doi.org/10.1186/1743-7075-9-5

7. Phillips S.M., Chevalier S., Leidy H.J. Protein "requirements" beyond the RDA: implications for optimizing health. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2016;41(5):565–572. https://doi.org/10.1139/apnm-2015-0550

8. Iizuka K. Protein Amount, Quality, and Physical Activity. Nutrients. 2021;13(11):3720. https://doi.org/10.3390/nu13113720

9. Coelho-Junior H.J., Marzetti E., Picca A., Cesari M., Uchida M.C., Calvani R. Protein Intake and Frailty: A Matter of Quantity, Quality, and Timing. Nutrients. 2020;12(10):2915. https://doi.org/10.3390/nu12102915

10. van Vliet S., Burd N.A., van Loon L.J. The Skeletal Muscle Anabolic Response to Plantversus Animal-Based Protein Consumption. J. Nutr. 2015;145(9):1981–1991. https://doi.org/10.3945/jn.114.204305

11. Gardner C.D., Hartle J.C., Garrett R.D., Offringa L.C., Wasserman A.S. Maximizing the intersection of human health and the health of the environment with regard to the amount and type of protein produced and consumed in the United States. Nutr. Rev. 2019;77(4):197–215. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy073

12. Schmidt J.A., Rinaldi S., Scalbert A., et al. Plasma concentrations and intakes of amino acids in male meat-eaters, fisheaters, vegetarians and vegans: a cross-sectional analysis in the EPIC-Oxford cohort. Eur. J. Clin. Nutr. 2016;70(3):306–312. https://doi.org/10.1038/ejcn.2015.144

13. Rand W.M., Pellett P.L., Young V.R. Meta-analysis of nitrogen balance studies for estimating protein requirements in healthy adults. Am. J. Clin. Nutr. 2003;77(1):109–227. https://doi.org/10.1093/ajcn/77.1.109

14. Lim M.T., Pan B.J., Toh D.W.K., Sutanto C.N., Kim J.E. Animal Protein versus Plant Protein in Supporting Lean Mass and Muscle Strength: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Nutrients. 2021;13(2):661. https://doi.org/10.3390/nu13020661

15. Hartman J.W., Tang J.E., Wilkinson S.B., Tarnopolsky M.A., Lawrence R.L., Fullerton A.V., Phillips S.M. Consumption of fat-free fluid milk after resistance exercise promotes greater lean mass accretion than does consumption of soy or carbohydrate in young, novice, male weightlifters. Am. J. Clin. Nutr. 2007;86(2):373–381. https://doi.org/10.1093/ajcn/86.2.373

16. Haub M.D., Wells A.M., Tarnopolsky M.A., Campbell W.W. Effect of protein source on resistive-training-induced changes in body composition and muscle size in older men. Am. J. Clin. Nutr. 2002;76(3):511–517. https://doi.org/10.1093/ajcn/76.3.511

17. Neacsu M., Fyfe C., Horgan G., Johnstone A.M. Appetite control and biomarkers of satiety with vegetarian (soy) and meatbased high-protein diets for weight loss in obese men: a randomized crossover trial. Am. J. Clin. Nutr. 2014;100(2):548–558. https://doi.org/10.3945/ajcn.113.077503

18. Moughan P.J., Wolfe R.R. Determination of Dietary Amino Acid Digestibility in Humans. J. Nutr. 2019;149(12):2101–2109. https://doi.org/10.1093/jn/nxz211

19. Cumpston M., Li T., Page M.J., Chandler J., Welch V.A., Higgins J.Pt., Thomas J. Updated guidance for trusted systematic reviews: a new edition of the Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions. Cochrane Database Syst. Rev. 2019;10:ED000142. https://doi.org/10.1002/14651858.ED000142

20. Page M.J., McKenzie J.E., Bossuyt P.M., Boutron I., Hoffmann T.C., Mulrow C.D., et al. The PRISMA 2020 statement: An updated guideline for reporting systematic review. J. Clin. Epidemiol. 2021;134:178–189. https://doi.org/10.1016/j.jclinepi.2021.03.001

21. Amir-Behghadami M., Janati A. Population, Intervention, Comparison, Outcomes and Study (PICOS) design as a framework to formulate eligibility criteria in systematic reviews. Emerg. Med. J. 2020;37(6):387. https://doi.org/10.1136/emermed-2020-209567

22. Sterne J.A.C., Savović J., Page M.J., Elbers R.G., Blencowe N.S., Boutron I., et al. RoB 2: a revised tool for assessing risk of bias in randomised trials. Br. Med. J. 2019;366:14898. https://doi.org/10.1136/bmj.l4898

23. Barcot O., Ivanda M., Buljan I., Pieper D., Puljak L. Enhanced access to recommendations from the Cochrane Handbook for improving authors' judgments about risk of bias: A randomized controlled trial. Res.Synth. Methods. 2021;12(5):618–629. https://doi.org/10.1002/jrsm.1499

24. Banaszek A., Townsend J.R., Bender D., Vantrease W.C., Marshall A.C., Johnson K.D. The Effects of Whey vs. Pea Protein on Physical Adaptations Following 8-Weeks of High-Intensity Functional Training (HIFT): A Pilot Study. Sports (Basel). 2019;7(1):12. https://doi.org/10.3390/sports7010012

25. Denysschen C.A., Burton H.W., Horvath P.J., Leddy J.J., Browne R.W. Resistance training with soy vs whey protein supplements in hyperlipidemic males. J. Inter. Soc. Sports Nutr. 2009;11:6–8. https://doi.org/10.1186/1550-2783-6-8

26. Babault N., Païzis C., Deley G., Guérin-Deremaux L., Saniez M.-H., Lefranc-Millot C., Allaert F.A. Pea proteins oral supplementation promotes muscle thickness gains during resistance training: a double-blind, randomized, Placebo-controlled clinical trial vs. Whey protein. J. Inter. Soc. Sports Nutr. 2015;12(1):3. https://doi.org/10.1186/s12970-014-0064-5

27. Candow D.G., Burke N.C., Smith-Palmer T., Burke D.G. Effect of whey and soy protein supplementation combined with resistance training in young adults. Inter. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2006;16(3):233–244. https://doi.org/10.1123/ijsnem.16.3.233

28. Mobley C.B., Haun C.T., Roberson P.A., Mumford P.W., Romero M.A., Kephart W.C. Effects of Whey, Soy or Leucine Supplementation with 12 Weeks of Resistance Training on Strength, Body Composition, and Skeletal Muscle and Adipose Tissue Histological Attributes in College-Aged Males. Nutrients. 2017;9(9):972. https://doi.org/10.3390/nu9090972

29. Moon J.M., Ratliff K.M., Blumkaitis J.C., Harty P.S., Zabriskie H.A., Stecker R.A., et al. Effects of daily 24-gram doses of rice or whey protein on resistance training adaptations in trained males. J. Inter. Soc. Sports Nutr. 2020;17(1):60. https://doi.org/10.1186/s12970-020-00394-1

30. Brown E.C., DiSilvestro R.A., Babaknia A., Devor S.T. Soy versus whey protein bars: effects on exercise training impact on lean body mass and antioxidant status. Nutr. J. 2004;8:3–22. https://doi.org/10.1186/1475-2891-3-22

31. Li C., Meng H., Wu S., Fang A., Liao G., Tan X., et al. Daily Supplementation With Whey, Soy, or Whey-Soy Blended Protein for 6 Months Maintained Lean Muscle Mass and Physical Performance in Older Adults With Low Lean Mass. J. Acad. Nutr. Diet. 2021;121(6):1035–1048. https://doi.org/10.1016/j.jand.2021.01.006

32. Lynch H.M., Buman M.P., Dickinson J.M., Ransdell L.B., Johnston C.S., Wharton C.M. No Significant Differences in Muscle Growth and Strength Development When Consuming Soy and Whey Protein Supplements Matched for Leucine Following a 12 Week Resistance Training Program in Men and Women: A Randomized Trial. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020;17(11):3871. https://doi.org/10.3390/ijerph17113871