Besinler ile alınan proteinler insan vücudunda, yapı taşları olan aminoasitlere parçalandıktan sonra, yeni doku yapımı, hücre rejenerasyonu, bazı hormon ve enzimlerin yapımında kullanılırlar. İnsan organizmasında, temel görevleri hücre yapımı ve onarımı olmakla beraber, yalnızca uzun süreli açlık durumları gibi karbonhidrat ve yağların ortamda olmadığı durumlarda enerji yapımı için kullanılırlar. Büyüme ve gelişmenin hızlı olduğu dönemlerde protein gereksinmesi artar; bu gereksinmenin karşılandığı protein kaynağı da oldukça önemlidir. İnsan vücudunda yapımı mümkün olmayan elzem aminoasitler (EAA) olarak adlandırılan 8 aminoasitin, dışarıdan yiyecekler yolu ile alınması zorunludur (15).
Egzersiz tek başına kas protein katabolizmasını engellerken, aminoasitler anabolizmayı uyarmaktadır (40). Egzersiz sonrası protein infüzyonu ya da oral alımı, protein sentezini uyararak, kastaki negatif protein dengesini pozitife çevirmektedir. Serum aminoasit düzeyi normalin altına düştüğünde kaslardan aminoasit salımı gerçekleşmekte; kas protein sentezi azalmaktadır. Egzersiz sonrası yüksek glisemik indeksli ve karbonhidratlı ve proteinden zengin bir öğün sonrasında, kas protein sentezi için mRNA translasyonu başlamakta; ancak sadece karbonhidrattan zengin bir öğünde aynı durum meydana gelmemektedir (28). Egzersizi takiben, 30-40 g gibi yüksek düzeyde aminoasit alımının kas protein sentezinde fazlaca etkili olduğu görülmüştür (29).
2.3.6.2. Glutamin
Glutamin, kas gelişimi ve egzersize bağlı gelişen immunosupresyonu baskılamada kullanılan bir aminoasittir. Hayvan ve insanlar üzerinde yürütülen çalışmalarda, glutaminin protein sentezi, hücre hacim ve glikojen sentezinde artışa sebep olduğu ortaya konmuştur. Buna ek olarak yoğun egzersizlerde, glutamin düzeyleri düşebilmekte, buna bağlı olarak da immün sistemde baskılayıcı sonuçlar ortaya çıkmaktadır (21).
Literatürde yer alan çalışmalarda, dayanıklılık sporları ile uğraşan bireylerde, glutamin kullanımı ile egzersiz sonrası hastalık gelişimi insidansında azalma olduğu bildirilmiştir. Genel olarak glutaminin tek başına spor yapan bireylerde performansa etkisine ilişkin net bir fikir birliği olmamasına rağmen karbonhidrat ya da diğer aminoasitlerle kombine olarak kullanıldığında, anlamlı performans artışı sağlayabildiğine dair sonuçlar mevcuttur (41).
2.3.6.3. Dallı zincirli aminoasitler
Dallı zincirli aminoasitler lösin, izolösin ve valin, insan vücudunda, 9 elzem aminoasitten üçüdür. DZAA, normal vücut kondüsyonunun sürdürülebilmesi için önemlidir. Egzersiz yapan bireylerde, enerji harcanımı artmakta; DZAA oksidasyonu da normalden fazla olmaktadır. Egzersiz öncesi 77 mg/kg DZAA oral suplementasyonunun, intraselüler ve arteryel DZAA seviyesini artırıp, endojen kas yıkımını azalttığı görülmüştür. Bununla beraber egzersiz öncesi ve sonrası DZAA suplementasyonunun, sonraki egzersizde kas yorgunluğunu azalttığına dair çalışmalar da literatürde mevcuttur (42).
Karbonhidrat ile beraber ya da bağımsız olarak az miktarda DZAA alımı, egzersiz sonrası protein sentezi ve net protein dengesini olumlu yönde geliştirmektedir; ancak 6 g kadar düşük düzeyde DZAA alımı, egzersizi takiben sadece 1-2 saat içinde pozitif protein dengesi oluşturmakta; bu da net protein dengesi negatif yöne kayana kadar yeterli olmakta; sonrasında düşük düzey DZAA alımı, anabolik süreci devam ettirmede yeterli olmamaktadır (29). DZAA’lar aynı zamanda, lenfosit immün yanıtını tip 1 yardımcı T hücresine (Th1) doğru yönlendirerek,
egzersiz ile beraber artış gösteren sitokin üretim dizgesini de değiştirmektedir (21). Genel olarak, DZAA’lar kas iyileşmesi ve immünite üzerindeki pozitif etkileri sebebiyle kullanışlı bir sporcu destek ürünü olarak dikkate alınabilir (41).
2.3.6.4. Kreatinin
ATP ve fosfokreatinin gibi fosfajen depolarının doluluğu kısa süreli, tekrara dayalı aktivitelerin daha uzun süre yapılabilmesini sağlayıp toparlanmayı hızlandırmaktadır. Özellikle futbolcularda yaklaşık 1 hafta akut kreatin alımının maksimal egzersiz (sıçrama, koşu ve çeviklik gibi) şiddetini arttırdığı görülmüştür. Bazal kas kreatin düzeyi yüksek olan sporcu kreatin suplementasyonuna; bazal kas kreatin düzeyi düşük olan sporcuya göre daha az yanıt vermektedir (41).
2.3.6.5. Arjinin
Arjinin, kas protein sentezini ve dolayısı ile kas protein anabolizmasını uyarmaktadır. Normalde protein sentezi ve amonyak detoksifikasyonunda görev almakta; aynı zamanda da glukoneogenezde yer alarak enerji oluşumuna katkı sağlamaktadır. Arjinin, spor yapan bireylerde ergojenik bir özellik olarak, egzersiz esnasında, glikojen tükenimini geciktirmektedir. Karbonhidratlar ile birlikte, sitrat ve arjinin alımının, insülin ve GH salımını uyarıp, uzun süren egzersizlerde, enerji sağlamaya katkı sağlayabileceği belirtilmektedir (43).
2.3.6.6. Sitrülin malat
Esansiyel olmayan bir aminoasit olan sitrülinin, glutamin ile birlikte kullanılması ile iskelet kaslarına oksijen iletimi ve besin taşınmasını sağlayan, nitrik oksidin üretimini arttırdığı saptanmıştır. Bu şekilde de kasların yıkımıın engellenip ergojenik etki gösterdiği belirtilmektedir (41).
2.3.6.7. Beta-hidroksi metil bütirat
Bir lösin metaboliti olan Beta-hidroksi metil bütirat (HMB), direnç egzersizi gibi artmış proteolitik durumlarda, protein degredasyonunun azalmasına yardımcı olmaktadır (4). Literatürde yer alan çalışmalar, HMB takviyesinin, hipertrofiyi ve kas kuvvetini arttırabileceğini saptamışlardır. Yine de HMB takviyesinin önerilmesi için insan çalışmaları ve HMB alımının güvenilir dozunun saptanması gereklidir (44).
2.3.6.8. Karbonhidratlar
2.3.6.8.1. Karbonhidrat – protein kombinasyonları
Karbonhidrat suplementasyonunun, proteinler ile beraber egzersizin ardından alınması ile ilk 4 saat içinde kaslarda iyileşmeye bakıldığında, glikojen depolanmasını %38 arttığı gösterilmiştir. Kas glikojen resentezinin, egzersizden sonra protein-karbonhidrat kombine suplementasyon alımı ile daha fazla oranda gerçekleşeceği hipotezi ile yola çıkılan çalışmada, aynı enerji değerine sahip karbonhidrat suplementi ile karbonhidrat/protein kombinasyonu karşılaştırılmış, bireylere, kas glikojenlerini tamamen tükenecek şekilde saatlerce bisiklet sürme antrenmanı yaptırılmış, bir gruba antrenmandan sonra 80 g karbonhidrat + 80 g protein + 6 gr yağ içeren karbonhidrat protein kombinasyonu; bir gruba 80 g karbonhidrat + 6 g yağ içeren izokarbonhidrat suplementi ve diğer gruba da 108 g karbonhidrat + 6 g yağ içeren izokalorik karbonhidrat suplementasyonu verilmiştir. Dört saatlik iyileşme sürecinde, kas glikojen düzeyi, karbonhidrat/protein beraber alımında anlamlı olarak daha yüksek çıkmıştır. Karbonhidratların proteinlerle birlikte alımı, 1 saat aralıklarla yapıldığında ya da karbonhdirat alımı, glikojen sentezi için gerekli karbonhidrat alım sınırının altında olduğunda, kas glikojen depolanmasını artırmaktadır. Bu durum özellikle vücut ağırlıklarını korumak için karbonhidrat alımını sınırlandıran atletler ve basketbol, buz hokeyi, futbol gibi müsabakalarda, kısa iyileşme sürecine sahip olan atletlerde önem kazanmaktadır. Geleneksel sporcu içecekleri (%6 karbonhidrat) ve karbonhidrat/protein içeceklerinin (%15 karbonhidrat + %4 protein) etkinliklerinin karşılaştırıldığı bir çalışmada,
karbonhidrat/protein içeceklerinin egzersiz sonrası alınması ile kas glikojen restorasyonunun %128 ve egzersiz performansının %55 arttığı görülmüştür (28).