Jeśli zapyta się przeciętnego bywalca klubu o suplementy diety, to najczęściej wymieniane są: kreatyna, „spalacze”, kofeina, środki przedtreningowe (w proszku; pojedyncze gotowe porcje do picia tzw. shoty) czy rozmaite energy-drinki.
"Złoto" naturalnego wspomagania organizmu
Trochę smutne, że młodzi ludzie nie są zainteresowani szerszym poznaniem związków takich jak berberyna, sylimarol, N-acetylocysteina (NAC; acetylowany wariant aminokwasu L-cysteiny), maślan sodu, betaina (znana jako: TMG, oksyneuryna, trimetyloglicyna), glutation, cytrulina, preparaty magnezu i potasu, probiotyki czy ashwagandha. Wiele z nich jest niezwykle istotnych dla funkcjonowania ustroju sportowca, poddanego określonym obciążeniom.
Co to jest betaina?
Trimetyloglicyna (TMG) jest pochodną aminokwasu, stukturalnie glicyną z przyłączonymi trzema grupami metylowymi. Określa się ją jako betainę, ponieważ pierwszy raz została zidentyfikowana w burakach cukrowych (Beta vulgaris). Można używać zamiennie nazw betaina i trimetyloglicyna. Dzienne spożycie betainy u człowieka wynosi od 1 g do 2,5 g dziennie przy dieciej bogatej w produkty pełnoziarniste i/lub skorupiaki.
Betaina dostarczana z pożywieniem lub w postaci suplementów diety wykazuje podobną biodostępność i jest katabolizowana do dimetyloglicyny i ostatecznie do sarkozyny w mitochondriach komórek wątroby i nerek.
Betaina, a funkcje immunologiczne i stan zapalny
W wątrobie betaina hamuje uwalnianie czynnika martwicy nowotworu (TNF-α), ma wpływ na wytwarzanie prostaglandyn i ekspresję cyklooksygenazy 2. Z tego powodu moduluje funkcje immunologiczne ustroju człowieka. COX-2 jest enzymem wytwarzanym głównie w sytuacji uszkodzenia tkanek, zapalenia, gorączki lub reakcji bólowej. Hamują go wszystkie popularne środki z grupy NLPZ, należące do grupy inhibitorów COX-1 i COX-2.
Obosieczna broń NLPZ
Są to np. aspiryna, diklofenak sodowy, ibuprofen, naproksen itd. Niestety, NLPZ są bronią obosieczną, ponieważ hamują patologiczną ekspresję COX-2, ale też niezbędny i pożyteczny szlak związany z COX-1. Betaina działa bardziej selektywnie.
Z kolei czynnik martwicy nowotworów (TNF-α) to znana cytokina prozapalna, wiązana np. z reumatoidalnym zapaleniem stawów, łuszczycą, niezakaźnym zapaleniem błony naczyniowej oka, łuszczycowym zapaleniem stawów, zapalną chorobą jelit, insulinopornością czy cukrzycą. Przykładowo miażdżyca i choroba niedokrwienna serca (CHD) są związane z podwyższonym stężeniem interleukiny 6 (IL-6), białka C-reaktywnego (CRP) i właśnie wspomnianego czynnika martwicy nowotworów (TNF-α).
Sportowcy i wpływ trening
U sportowców TNF-α i prostaglandyna E2 (PGE2) są związane ze środowiskiem zapalnym pojawiającym się po sprintach, ćwiczeniach siłowych lub innej aktywności uszkadzającej mięśnie. PGE powstaje wskutek oddziaływania syntaz prostaglandyn (COX-1, COX-2).
Wspomniane związki biorą udział w odczuwaniu bólu i są powiązane ze spadkiem funkcji mięśni, spowodowanej forsownymi ćwiczeniami. Podobnie jak kreatyna, betaina działa prozdrowotnie, gdyż nadmierny stan zapalny nie jest korzystny dla ustroju.
Betaina jako regulator osmotyczny przeciwdziałający chorobom
Infekcje pasożytnicze
Betaina reguluje również równowagę osmotyczną, dzięki tym właściwościom może być używana do zapobiegania kokcydiozie (infekcji pasożytniczej), której szacunkowy koszt w skali świata to 3,2 miliarda dolarów rocznie. Zakażenie kokcydiami zakłóca równowagę osmotyczną komórek przewodu pokarmowego, powodując zaburzenia jonowe, wchłaniania i odwodnienie. U drobiu podawanie betainy przywróciło normalne dostarczanie pożywienia.
Augustine i wsp. opisali korzystne działanie betainy. Wykazali oni, że 0,15% dodatek betainy i salinomycyna wpływają korzystnie na przyrosty masy ciała ptaków i ograniczają ich śmiertelność, zmniejszając nasilenie inwazji E. acervulina i E. tenella (wywołują kokcydiozę).
Betaina, a homocysteina
Inną ważną funkcją betainy jest funkcjonowanie jako donor grupy metylowej, co powoduje przekształcenie homocysteiny (postrzeganej jako groźny związek) w metioninę (zwykły, choć niezbędny aminokwas). Jest to niezwykle ważna właściwość dla wegan i wegetarian, którzy często dostarczają zbyt mało witaminy B12. Hiperhomocysteinemię może wywołać głodzenie, dieta uboga w witaminy z grupy B (B6 oraz B12) czy niedobór kwasu foliowego.
Zbyt wysokie stężenie homocysteiny ma wpływ na występowanie np. niedokrwiennego udaru mózgu, wywołuje stres oksydacyjny, np. wpływając na przemiany lipidów (proces dysfunkcji śródbłonka naczyniowego), obniża stężenie adenozyny, przez co zwiększa agregację płytek krwi i prowadzi do wzrostu ryzyka zakrzepowo-zatorowego (w tym nagłej śmierci sercowej wywołanej ograniczeniem przepływu krwi do serca).
Reakcja jest katabolizowana przez BHMT, enzym, o którym początkowo sądzono, że występuje głównie w wątrobie i nerkach. Po latach okazało się, że odgrywa ważną rolę również w tkance tłuszczowej i jelitach.
Wyniki badań naukowych przeprowadzonych na ludziach wskazują, że betaina skutecznie i niezawodnie obniża poziom homocysteiny zarówno u osób zdrowych, jak i z różnymi schorzeniami. Dlatego betaina ma potencjał w przeciwdziałaniu rozlicznym chorobom i sprzyja zdrowiu człowieka.
Betaina, a wątroba
Alkohol i jego metabolity wywołują stłuszczenie wątroby oraz wpływają na ryzyko pojawienia się wielu rodzajów raka. W badaniach naukowych jednorazowe wypicie większych ilości alkoholu powodowało wzrost stanu zapalnego mierzonego np. aktywacją jądrowego czynnika transkrypcyjnego kappaB (NF-κB), czynnika martwicy nowotworów (guza) alfa (TNF-α) oraz hamowało ekspresję przeciwzapalnej cytokiny IL-10. Alkohol powoduje nasilony stres oksydacyjny, co aktywuje NF-κB. Ten proces z kolei wpływa na produkcję czynnika martwicy nowotworów (TNF-α), który uszkadza wątrobę.
Udowodniono, iż podawanie betainy pomaga zwiększyć ilość zredukowanego glutationu, który zapewnia ochronę komórek przed toksycznym stresem oksydacyjnym. U zwierząt suplementacja betainą częściowo odwróciła stłuszczenie po zaprzestaniu podawania etanolu.
Okazało się też, że jeśli równolegle podawano alkohol i betainę, to wątroba była mniej stłuszczona w porównaniu do grupy zwierząt, która otrzymywała sam alkohol. Naukowcy sugerują, iż betaina zapobiega stłuszczeniowej chorobie wątroby i jej postępowi.
Ponadto betaina ma działanie neuroprotekcyjne, chroni funkcję mięśnia sercowego i zapobiega stłuszczeniu trzustki. Łagodzi stres oksydacyjny, stany zapalne i potencjalnie hamuje rozwój raka. Podsumowując, betaina wywiera znaczące działanie terapeutyczne i biologiczne, które jest potencjalnie korzystne do łagodzenia różnorodnych chorób i schorzeń występujących powszechnie u ludzi.
Piśmiennictwo:
Jang DI, Lee AH, Shin HY, Song HR, Park JH, Kang TB, Lee SR, Yang SH. The Role of Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) in Autoimmune Disease and Current TNF-α Inhibitors in Therapeutics. Int J Mol Sci. 2021 Mar 8;22(5):2719. doi: 10.3390/ijms22052719. PMID: 33800290; PMCID: PMC7962638.
Arumugam, M. K., Paal, M. C., Donohue Jr, T. M., Ganesan, M., Osna, N. A., & Kharbanda, K. K. (2021). Beneficial effects of betaine: A comprehensive review. Biology, 10(6), 456.
Sylwia Doner, Piotr Szeleszczuk, Artur Żbikowski Kokcydioza kur Katedra Patologii i Diagnostyki Weterynaryjnej Wydziału Medycyny Weterynaryjnej w Warszawie https://vetpol.org.pl/dmdocuments/ZW-07-2019-01.pdf
Anna Winczewska-Wiktor, Bogna Malendowicz-Major, Barbara Steinborn Rola homocysteiny w fizjologicznym rozwoju i patofizjologii zaburzeń układu nerwowego u dzieci https://neurologia-dziecieca.pl/neurologia_42-11-21.pdf
Anthony J.Barak i in. Betaine, ethanol, and the liver: A review https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0741832996000304
Dorota Gąsiorowska, Katarzyna Korzeniowska, Anna Jabłecka Homocysteina https://www.akademiamedycyny.pl/wp-content/uploads/2016/05/200803_Farmacja_002.pdf
