Nhiều người tập thể hình chọn ngũ cốc nguyên hạt làm nguồn dinh dưỡng chính vì tính tiện lợi và lành mạnh. Câu hỏi đặt ra là đạm thực vật từ ngũ cốc có đủ giúp phát triển cơ bắp tối ưu?
Câu trả lời ngắn gọn: Có thể, nhưng phụ thuộc lớn vào việc đảm bảo đủ tổng lượng đạm và bổ sung axit amin thiết yếu, đặc biệt là leucine [1], [2]. Ngũ cốc nguyên hạt cung cấp năng lượng và đạm, nhưng đặc tính sinh học của protein thực vật đòi hỏi người tập phải tính toán khẩu phần cẩn thận hơn [1].
Cơ chế phát triển cơ bắp và vai trò của đạm
Cơ sở chuyển hóa của sự phát triển phì đại cơ bắp là sự cân bằng động giữa quá trình tổng hợp (MPS) và phân giải protein sợi cơ [3]. Quá trình tổng hợp protein cơ bắp nhạy cảm và phản ứng mạnh mẽ hơn với các can thiệp tập luyện và dinh dưỡng so với quá trình phân giải [3].
Tập kháng lực là kích thích cơ học mạnh mẽ, phối hợp hiệp đồng với lượng đạm nạp vào để gia tăng tích tụ protein trong cơ xương [1]. Đạm nạp sau buổi tập làm tăng nồng độ axit amin trong huyết tương, kích hoạt các phân tử tín hiệu dẫn đến gia tăng tổng hợp protein cơ bắp và phì đại sợi cơ [1].
Ở mức độ phân tử, con đường truyền tín hiệu mTOR, cụ thể là phức hợp mTORC1, là yếu tố điều hòa chính quá trình phì đại cơ do tập luyện thông qua việc tăng sinh ribosome và khả năng dịch mã [4]. Phức hợp mTORC1 cũng điều hòa sự kích hoạt của các tế bào vệ tinh (satellite cells), những tế bào này hòa màng vào các sợi cơ có sẵn để đóng góp vào quá trình tăng kích thước cơ bắp [4].
Tỉ lệ leucine: "Công tắc" kích hoạt tổng hợp cơ bắp
Mặc dù cả axit amin thiết yếu lẫn không thiết yếu đều cần thiết cho sự phát triển cơ bắp, axit amin L-leucine đóng vai trò then chốt [1]. Việc nạp L-leucine tự do hoặc các nguồn đạm toàn phần có hàm lượng leucine cao giúp tăng cường tín hiệu khởi đầu dịch mã, bước thiết yếu để nâng cao tốc độ tổng hợp protein cơ bắp [1].
Protein thực vật trong ngũ cốc nguyên hạt thường có tỉ lệ leucine thấp hơn so với các nguồn đạm động vật như váng sữa (whey) [1], [2]. Khi leucine không đạt ngưỡng kích hoạt, con đường mTOR và quá trình phosphoryl hóa các enzyme như p70S6K có thể không được kích hoạt ở mức tối đa [5], [1], [4].
Sự phosphoryl hóa p70S6K và hàm lượng thụ thể androgen (AR) nội tại trong cơ bắp là những cơ chế trực tiếp quyết định mức độ phì đại sợi cơ sau tập luyện [5]. Nghiên cứu thực nghiệm cũng ghi nhận tỷ lệ p70S6K toàn phần trên dạng phosphoryl hóa tăng cao song hành với sự gia tăng tín hiệu tổng hợp protein và phì đại cơ bắp [6].
Bằng chứng khoa học về nguồn đạm và phản ứng cơ bắp
Nghiên cứu lâm sàng năm 2018 kiểm tra hiệu quả bổ sung đạm trong 12 tuần tập luyện kháng lực toàn thân (3 buổi/tuần) ở nam thanh niên khỏe mạnh [2]. Các tình nguyện viên được chia ngẫu nhiên dùng hỗn hợp đạm đậu nành - sữa (PB, n=22, liều 22 g), đạm whey cô lập (WP, n=15, liều 22 g), hoặc giả dược maltodextrin cùng năng lượng (MDP, n=17) [2].
Kết quả cho thấy nhóm bổ sung hỗn hợp đạm và nhóm đạm gộp (PB+WP) có mức tăng tỷ lệ khối lượng nạc toàn thân vượt trội so với giả dược (lần lượt p=0.057 và p=0.050) [2]. Tuy nhiên, mức độ phì đại cơ đùi và diện tích tiết diện ngang của sợi cơ ở cơ rộng ngoài (vastus lateralis) không khác biệt giữa các nhóm (p<0.05), và không có sự khác biệt nào giữa loại đạm whey và hỗn hợp đạm thực vật - động vật [2].
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng một khi tổng lượng đạm tiêu thụ trong điều kiện cơ bắp chịu tải đã đạt mức đầy đủ, sự thích nghi về chức năng và tăng trưởng cơ bắp sẽ không bị ảnh hưởng bởi loại nguồn bổ sung [2].
Nghiên cứu năm 2013 phân tích các yếu tố nội tại và toàn thân khi tập kháng lực có bổ sung đồ uống chứa 30 g protein sau mỗi buổi tập và vào bữa sáng những ngày không tập [5]. Kết quả cho thấy tổng năng lượng và lượng đạm tiêu thụ tự do không tạo ra sự biến thiên đáng kể về mức độ phì đại sợi cơ giữa các cá nhân, bởi sự phát triển cơ bắp chủ yếu chịu sự chi phối của các cơ chế nội tại trong sợi cơ thay vì các yếu tố toàn thân [5]. Nghiên cứu này ghi nhận hạn chế là đo lường diện tích sợi cơ trung bình chung mà không phân biệt được các phân nhóm sợi IIa, IIx hay sợi lai [5].
Một nghiên cứu năm 2021 trên 15 nam giới ít kinh nghiệm tập luyện (24 tuổi, chỉ số khối cơ thể 23.9 kg/m2) thực hiện tập kháng lực 10 tuần (2 buổi/tuần) [7]. Kết quả ghi nhận tập luyện làm tăng khối nạc toàn thân, diện tích cơ đùi giữa, diện tích sợi cơ trung bình và sợi cơ loại II (fCSA), cùng sức mạnh tối đa ở các bài leg press, bench press và deadlift (p<0.05) [7]. Mật độ cơ tăng (p=0.036) tương quan thuận với thay đổi diện tích tơ cơ (r=0.600, p=0.018), nhưng nghiên cứu có giới hạn là phân tích mô học không thể phân biệt được sự gia tăng diện tích sợi cơ là do tăng số lượng hay tăng độ dày của tơ cơ [7].
Ở mô hình động vật, một nghiên cứu năm 2019 chia 20 chuột cống thành nhóm đối chứng (n=6), nhóm tập tải trọng cao (HL, n=7, leo thang 4-8 lượt) và nhóm tải trung bình (ML, n=7, 8-16 lượt) trong 6 tuần [6]. Kết quả cho thấy cả hai chế độ tập đều tăng sức mạnh, tăng tỷ lệ p70S6K và tăng phì đại cơ plantaris và FHL như nhau so với đối chứng, nhưng nhóm ML với khối lượng tập lớn hơn giúp phì đại thêm cơ dép (soleus) [6]. Nghiên cứu năm 2010 trên chuột tập kháng lực tần suất thấp 12 tuần (2 buổi/tuần, 16 lượt/ngày) cũng cho thấy khối lượng cơ dép và plantaris tăng 12% (p<0.05), đồng thời biểu hiện protein TNF-alpha giảm 24% (p<0.01) mà không làm tăng men CK hay nồng độ lactate huyết thanh [8].
Lợi ích và giới hạn của protein ngũ cốc nguyên hạt
Bằng chứng cho thấy đạm thực vật hoàn toàn có thể kích hoạt các tín hiệu thích nghi cơ bắp tương tự đạm động vật nếu đạt ngưỡng nạp thích hợp [2]. Ngũ cốc nguyên hạt cung cấp nguồn năng lượng dồi dào, phù hợp cho việc duy trì khối lượng tập luyện cao [6].
Tuy nhiên, giới hạn lớn nhất của đạm từ hạt ngũ cốc là mật độ đạm tính trên khối lượng thức ăn thường thấp hơn đạm động vật, cùng với hàm lượng leucine thấp hơn [1]. Để đạt được lượng leucine tương đương lượng có trong 20-30 g protein chất lượng cao sau buổi tập nhằm tối ưu kích hoạt mTORC1 và tổng hợp protein cơ bắp, người tập phải ăn một lượng ngũ cốc rất lớn [5], [1], [4]. Phản ứng tổng hợp protein cơ bắp cấp tính này là nền tảng để chuyển tiếp thành phì đại cơ bắp dài hạn khi tập kháng lực [3].
Hiểu lầm thường gặp
Nhiều người tin rằng "đạm thực vật không thể xây dựng cơ bắp". Bằng chứng đối đầu trực tiếp cho thấy hỗn hợp đạm thực vật - sữa đem lại hiệu quả phát triển khối nạc tương đương với đạm whey đơn thuần khi tổng đạm được đáp ứng đủ [2].
Ngược lại, quan điểm cho rằng "chỉ cần ăn ngũ cốc nguyên hạt là đủ cơ bắp mà không cần tính toán" cũng là sai lầm. Do ảnh hưởng của leucine đến quá trình khởi đầu dịch mã, việc thiếu hụt leucine sẽ hạn chế kích hoạt tổng hợp protein sau các hiệp tập kháng lực [1].
Ai nên thận trọng?
Người có hệ tiêu hóa nhạy cảm hoặc hội chứng ruột kích thích cần chú ý khi tăng đột ngột lượng ngũ cốc nguyên hạt, do hàm lượng chất xơ cao có thể gây đầy hơi, cản trở hấp thu dinh dưỡng.
Người tập luyện thể hình chuyên nghiệp hoặc các vận động viên thể thao cần xây dựng cơ bắp nhanh trong giai đoạn siết cơ nên tham khảo ý kiến chuyên gia dinh dưỡng hoặc bác sĩ để kiểm soát lượng carbohydrate nạp vào khi sử dụng ngũ cốc làm nguồn đạm chính.
Cách áp dụng thực tế
Để tối ưu hóa sự phát triển cơ bắp với ngũ cốc nguyên hạt:
- Đảm bảo tổng lượng đạm: Đáp ứng đủ nhu cầu đạm mỗi ngày để quá trình thích nghi phì đại sợi cơ diễn ra bình thường, vì tổng lượng đạm là yếu tố then chốt [2].
- Bù đắp leucine qua kết hợp thực phẩm: Kết hợp ngũ cốc với các loại đậu hoặc các nguồn đạm giàu leucine để kích hoạt tối đa con đường truyền tín hiệu mTOR và p70S6K [1], [4].
- Thời điểm sử dụng: Ưu tiên bổ sung các bữa ăn giàu đạm ngay sau buổi tập kháng lực để tận dụng sự hiệp đồng giữa tải trọng cơ học và nồng độ axit amin huyết tương, đẩy mạnh tổng hợp cơ bắp [1], [3].
Ngũ cốc nguyên hạt là nguồn dinh dưỡng giá trị nhưng cần được phối hợp thông minh để không thiếu hụt leucine. Dinh dưỡng cân bằng, đủ đạm kết hợp kích thích cơ học từ các bài tập kháng lực chính là công thức bền vững nhất để xây dựng cơ bắp [1], [2].
