Обобщенные данные научных исследований о неизвестных свойствах хорошо известного всем арбуза представлены ассистент-профессором Медицинской школы Восточной Вирджинии (Eastern Virginia Medical School), Норфолк, Вирджиния, США, клиническим фармакологом Чизпикского регионального медицинского центра (Chesapeake Regional Medical Center), Чизпик, Вирджиния, США, Гейлом Николасом Скоттом (Gayle Nicholas Scott).
Арбуз (Citrullus lanatus) более чем на 90% состоит из воды. Этот низкокалорийный продукт — 2 десертные порции арбуза содержат всего 90 калорий — по праву признают полезным для здоровья плодом. В нем содержится большое количество ликопена — каротиноида с полезными эффектами в предупреждении развития онкологических и кардиоваскулярных заболеваний. Арбуз также богат витаминами А и С.
Кроме того, арбуз — редкий продукт питания, являющийся источником цитруллина, аминокислоты, впервые выделенной из арбуза в 1930 г. Цируллин является анитоксидантом и, предположительно, обеспечивает арбузу выживание в условиях оксидативного стресса, обусловленного засухой.
Цитруллин является предшественником аргинина, который участвует в формировании оксида азота (NO) и креатина — ключевых компонентов цикла мочевины (орнитинового цикла, или цикла Кребса), обезвреживающего азотсодержащие продукты метаболизма и аммиак. NO участвует во многочисленных физиологических процессах, таких как норадренергическая и нонхолинергическая нейротрансмиссия, обучаемость, запоминание и нейропротекция. NO также модулирует величину кровотока и митохондриальное дыхание во время физических нагрузок.
Мышечная утомляемость — неспособность мышц поддерживать мышечное сокращение заданной интенсивности — связана с избытком аммиака, который усиливает анаэробный гликолиз, блокируя выход молочной кислоты. Повышение уровня аммиака и ацидоз лежат в основе метаболических нарушений при мышечной утомляемости. Биохимическими маркерами утомляемости являются лактат и аммиак. Накопление лактата связано с анаэробным гликолизом и свидетельствует об истощении окислительного метаболического потенциала и отражает уровень гипоксии. Накопление аммиака стимулирует гликолиз, что приводит к избыточному накоплению лактата, ацидозу и параличу энергетических процессов. Для указанного процесса, представляющего порочный круг, используют термин «метаболическая смерть».
Интерес к арбузу в отношении повышения эффективности физических тренировок обусловлен его способностью повышать уровни цитруллина и аргинина в плазме крови. Теоретически цитруллин через аргинин и NO может усиливать детоксикацию аммиака, образующегося во время физических упражнений, и способствовать улучшению восстановления после тренировок. Имеются данные о способности цитруллина повышать реабсорбцию бикарбонатов в почках, которые, в свою очередь, способны уменьшать выраженность ацидоза, обусловленного физической нагрузкой. Данные экспериментальных исследований на животных продемонстрировали свойства цитруллина снижать мышечную утомляемость. L-Цитруллин также выводит молочную кислоту и аммиак, восстанавливает запасы аденозинтрифосфата и креатинфосфата после тренировочных занятий.
В клинических исследованиях по изучению эффективности применения цитруллина в качестве пищевой добавки с целью повышения эффективности работы мышц получены неоднозначные результаты. В одном исследовании ученые установили, что однократное применение 8 г цитруллина малата повышает эффективность выполнения аэробных физических упражнений и устраняет боль в мышцах. Вместе с тем ученым не удалось выявить в сыворотке крови повышенный уровень молочной кислоты или гипераммониемию.
В другом исследовании ученые установили, что применение цитруллина в качестве пищевой добавки уменьшает время наступления физического истощения при проведении нагрузочного тредмил-теста. Заинтересованность в эффективности применения цитруллина в качестве пищевых добавок послужила основанием для принятия решения руководством Военно-Воздушных сил США о проведении рандомизированного двойного слепого кроссоверного клинического исследования по применению цитруллина малата в дозе 6 г/сут. В исследовании не выявлено достоверных различий в применении цитруллина и плацебо по таким параметрам, как дыхание, продукция молочной кислоты и время наступления физического истощения во время тестов на велоэргометре с повышением физической нагрузки.
Эффективность употребления в пищу арбузного сока исследовали у 7 спортсменов с использованием велоэргометрических тестов. Сравнивали эффекты арбузного сока (содержащего 1,17 г цитруллина), обогащенного арбузного сока (4,83 г цитруллина + 1,17 г цитруллина, содержащегося в арбузном соке) и плацебо. Выявлено, что употребление арбузного сока и обогащенного арбузного сока эффективнее уменьшали выраженность боли в мышцах после физической нагрузки в сравнении с плацебо, однако не выявлено различий в эффектах применения какой-либо из указанных схем в отношении изменения плазменных уровней молочной кислоты.
Для выяснения воздействия арбузного сока или цитруллина на эффективность выполнения физических упражнений в целом и на выраженность мышечной боли после нагрузки в частности, необходимо проведение дополнительных исследований. А пока можно рекомендовать употребление в пищу арбуза в качестве полезного низкокалорийного продукта практически всем людям, за исключением лиц с редкими врожденными дефектами метаболизма цитруллина и аргинина.
Пациентам, интересующимся свойствами арбуза уменьшать выраженность боли в мышцах после физических нагрузок, можно рекомендовать проводить тренировочные занятия с употреблением арбуза и без для самостоятельного сравнения. Вместе с тем пациентов следует информировать о том, что данные исследований об эффективности применения цитруллина в качестве пищевых добавок достаточно противоречивы, а употребление арбузного сока в комплексе с цитруллиновыми добавками не продемонстрировало каких-либо преимуществ.
- Collins J.K., Wu G., Perkins-Veazie P. et al. (2007) Watermelon consumption increases plasma arginine concentrations in adults. Nutrition, 23(3): 261–266.
- Edwards A.J., Vinyard B.T., Wiley E.R. et al. (2003) Consumption of watermelon juice increases plasma concentrations of lycopene and beta-carotene in humans. J. Nutr., 133(4): 1043–1050.
- Hickner R.C., Tanner C.J., Evans C.A. et al. (2006) L-citrulline reduces time to exhaustion and insulin response to a graded exercise test. Med. Sci. Sports Exerc., 38(4): 660–666.
- Mandel H., Levy N., Izkovitch S., Korman S.H. (2005) Elevated plasma citrulline and arginine due to consumption of Citrullus vulgaris (watermelon). J. Inherit. Metab. Dis., 28(4): 467–472.
- Moncada S., Higgs A. (1993) The L-arginine-nitric oxide pathway. N. Engl. J. Med., 329(27): 2002–2012.
- Pérez-Guisado J., Jakeman P.M. (2010) Citrulline malate enhances athletic anaerobic performance and relieves muscle soreness. J. Strength Cond. Res., 24(5): 1215–1222.
- Scott G.N. (2013) Can watermelon relieve muscle soreness? Medscape, October 24 (http://www.medscape.com/viewarticle/812677).
- Sureda A., Pons A. (2012) Arginine and citrulline supplementation in sports and exercise: ergogenic nutrients? Med. Sport Sci., 59: 18–28.
- Tarazona-Díaz M.P., Alacid F., Carrasco M. et al. (2013) Watermelon juice: potential functional drink for sore muscle relief in athletes. J. Agric. Food Chem., Jul. 29 [Epub ahead of print].
- Walker T.B., Zupan M.F., Rutter M.J., Vojta C.N. (2010) AFRL-RH-BR-TR-2010-0068. Does citrulline malate enhance physical performance? Air Force Research Laboratory, Human Effectiveness Directorate, Brooks City-Base, TX 78235 (www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a532948.pdf).
Ольга Федорова
