Nhiều người tập thể hình chọn phương pháp nhịn ăn gián đoạn nhằm giảm mỡ nhưng vẫn lo lắng việc thiếu hụt dinh dưỡng sẽ làm teo cơ bắp. Để giải quyết nỗi sợ này, không ít người chọn cách uống một muỗng bột đạm whey trong khung giờ nhịn ăn với suy nghĩ rằng lượng calo thấp và ít đường sẽ không làm mất đi tác dụng của phương pháp. Liệu thói quen này có thực sự vô hại như nhiều người vẫn nghĩ?

Câu trả lời ngắn gọn và rõ ràng là uống bột whey chắc chắn phá vỡ trạng thái nhịn ăn ở cấp độ sinh học và chuyển hóa tế bào. Dù bột whey không chứa nhiều carbohydrate, các axit amin thiết yếu chuỗi nhánh trong whey, đặc biệt là leucine, kích hoạt trực tiếp phức hợp protein mTOR và kích thích tuyến tụy tiết insulin, lập tức đưa cơ thể ra khỏi trạng thái nhịn.

Cơ chế tác động: Phản ứng kích hoạt mTOR và tiết insulin từ đạm whey

Để hiểu vì sao bột whey phá vỡ việc nhịn ăn, cần xem xét bản chất của trạng thái nhịn ở cấp độ tế bào. Khi cơ thể bước vào giai đoạn nhịn ăn kéo dài, sự vắng mặt của chất dinh dưỡng làm giảm nồng độ insulin tuần hoàn và ức chế phức hợp mTOR (mammalian target of rapamycin) [1]. Sự sụt giảm hoạt động của mTOR là điều kiện tiên quyết kích hoạt quá trình tự thực tế bào (autophagy), giúp dọn dẹp các tế bào hư tổn và cải thiện sức khỏe chuyển hóa [2].

Tuy nhiên, đạm whey là nguồn cung cấp dồi dào các axit amin thiết yếu (EAAs), nổi bật nhất là axit amin chuỗi nhánh (BCAA) leucine [3], [4]. Khi vào cơ thể, các axit amin này đóng vai trò như các phân tử mồi (priming molecules) phosphoryl hóa trực tiếp mTOR tại vị trí Ser2448, tạo điều kiện kích hoạt toàn bộ con đường tổng hợp protein [4]. Quá trình kích hoạt này diễn ra nhanh chóng ngay cả khi chưa có sự can thiệp của tín hiệu IGF-1 thượng nguồn [4].

Bên cạnh tác động trực tiếp của axit amin, việc nạp đạm whey còn kích thích bài tiết hormone insulin vào máu [3], [5]. Sự gắn kết của insulin vào thụ thể bề mặt kích hoạt trục dẫn truyền PI3K/Akt [4]. Protein Akt sau đó tiếp tục phosphoryl hóa mTOR tại vị trí Ser2448, thúc đẩy các protein hạ nguồn như p70S6K và 4E-BP1 để bắt đầu quá trình dịch mã tổng hợp protein cơ bắp [3], [4]. Hai dòng tín hiệu từ nồng độ axit amin và sự gia tăng insulin hội tụ tại mTOR, truyền đi mệnh lệnh rõ ràng rằng cơ thể đang ở trạng thái no và thừa nhận năng lượng, từ đó dập tắt trạng thái nhịn ăn [4].

Bằng chứng khoa học: Nghiên cứu thực nghiệm nói gì về nhịn ăn và nạp đạm whey?

Các thử nghiệm lâm sàng và nghiên cứu sinh học phân tử đã phân tích chi tiết phản ứng của cơ thể khi nhịn ăn cũng như tác động cấp tính của đạm whey đối với trục tín hiệu insulin và mTOR.

Một nghiên cứu công bố năm 2014 đã đo lường trực tiếp hoạt động của mTOR trên mô cơ bắp người sau một đợt nhịn ăn kéo dài [1]. Kết quả cho thấy việc nhịn ăn trong 72 giờ làm giảm khoảng 40% sự phosphoryl hóa vị trí hoạt hóa Ser2448 trên mTOR ở cơ xương người (p < 0.05) [1]. Đi cùng với sự sụt giảm mTOR, các phân tử truyền tín hiệu hạ nguồn gồm 4EBP1 tại vị trí Thr46 và ULK1 tại vị trí Ser757 cũng giảm phosphoryl hóa rõ rệt [1]. Khi có sự hiện diện của insulin, các vị trí hạ nguồn của mTORC1 đều tăng phosphoryl hóa, chứng minh độ nhạy cao của trục tín hiệu này với dinh dưỡng và hormone nội tiết [1].

Ở chiều ngược lại, một nghiên cứu lâm sàng ngẫu nhiên, mù đôi, bắt chéo năm 2011 trên 10 nam giới năng động đã kiểm tra phản ứng của cơ thể khi nạp 10 gam whey protein (chứa 5,25 gam EAAs) so với carbohydrate (maltodextrose) trước buổi tập kháng lực chi dưới [3]. Dù lượng đạm nạp vào chỉ là 10 gam, nghiên cứu ghi nhận hiệu ứng chính rõ rệt lên nồng độ insulin huyết thanh tại thời điểm 30 phút sau khi uống và kéo dài ở các mốc 15 phút, 120 phút sau tập (p < 0.01) [3]. Nghiên cứu cũng ghi nhận sự gia tăng nồng độ phosphoryl hóa của thụ thể IRS, mTOR và p70S6K tại thời điểm 15 phút sau tập luyện (p < 0.05), đồng thời nồng độ phân tử ức chế 4E-BP1 giảm xuống (p < 0.05) [3].

Cùng bàn về cơ chế phosphoryl hóa, một nghiên cứu năm 2014 tiến hành trên phụ nữ béo phì sau mãn kinh từ 50 đến 65 tuổi cho thấy việc bổ sung khoảng 23 gam protein cùng leucine làm gia tăng nồng độ p-mTORSer2448 trong cơ bắp mà không làm thay đổi p-AMPKThr172 [6]. Điều này chứng minh nạp đạm whey thúc đẩy tín hiệu mTOR hoạt động thông qua các con đường nội bào độc lập với AMPK [6]. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc truyền tĩnh mạch axit amin với liều lượng trên 80 gam làm suy yếu khả năng ức chế sản xuất glucose nội sinh của insulin, trong khi liều nhỏ khoảng 12 gam không tạo ra tác động ức chế này [6].

Một nghiên cứu khác năm 2017 đánh giá đáp ứng nội tiết và phosphoryl hóa mTOR khi tập luyện kháng lực kết hợp với whey và leucine [5]. Kết quả khẳng định việc nạp leucine và whey tạo ra phản ứng tăng vọt insulin mạnh hơn đáng kể mà không làm biến động nồng độ cortisol hay đường huyết [5]. Các axit amin chuỗi nhánh được tiêu hóa và hấp thu rất nhanh vào máu, kích hoạt p70s6k và rpS6, kích thích phản ứng đồng hóa cơ bắp diễn ra chỉ sau 30 phút đến 2 giờ [5].

Về tác động dài hạn của phương pháp nhịn ăn gián đoạn và hạn chế protein, một nghiên cứu trên mô hình động vật năm 2015 cho thấy việc nhịn ăn gián đoạn ức chế sự phosphoryl hóa của mTORC1 trong các khối u dị ghép [2]. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng ghi nhận việc nhịn ăn gián đoạn lại làm gia tăng phosphoryl hóa protein S6 tại nhiều mô soma chuyển hóa [2]. Điều này cho thấy đáp ứng của mTOR rất nhạy cảm với từng chu kỳ tiếp nhận hay ngắt quãng nguồn đạm [2].

Để hoàn thiện bức tranh chuyển hóa, một nghiên cứu năm 2011 trên chuột Wistar bị kháng insulin do chế độ ăn nhiều chất béo cho thấy khi được cho ăn chế độ bổ sung 15% whey protein trong 8 tuần, chỉ số insulin lúc đói và thang đo HOMA-IR giảm đáng kể so với nhóm ăn 0% whey protein [7]. Khả năng chống oxy hóa tổng thể (T-AOC), men SOD và GSH ở nhóm ăn 15% whey protein tăng cao rõ rệt, trong khi chỉ số MDA giảm xuống (p < 0.05) [7]. Ở người, một thử nghiệm năm 2018 trên 24 nam giới mắc bệnh tiểu đường loại 2 (tuổi trung bình 55,7) kết hợp tập luyện cường độ cao với 20 gam whey protein trong 10 tuần ghi nhận độ thanh thải glucose cải thiện 27,5% và đường huyết lúc đói giảm 17,4% [8]. Tuy nhiên, các tác động này không vượt trội rõ rệt khi so sánh trực tiếp với nhóm chứng chỉ tập luyện mà không dùng whey [8].

Lợi ích chuyển hóa của whey và giới hạn của các bằng chứng

Đạm whey mang lại nhiều lợi ích được khoa học ghi nhận về kích thích tổng hợp protein, duy trì khối cơ nạc và hỗ trợ cải thiện enzyme chống oxy hóa trong các mô hình thực nghiệm [7], [4]. Việc kích hoạt phức hợp mTOR và gia tăng bài tiết insulin là mục tiêu lý tưởng sau khi tập luyện kháng lực để xây dựng cơ bắp [5], [4].

Tuy vậy, các bằng chứng khoa học hiện tại cũng có những giới hạn nhất định. Một số thử nghiệm can thiệp chỉ thực hiện trên cỡ mẫu nhỏ như 10 nam giới [3] hoặc 24 bệnh nhân tiểu đường [8]. Một số nghiên cứu sinh học tế bào tập trung vào các đối tượng chuyên biệt như phụ nữ mãn kinh béo phì từ 50 đến 65 tuổi [6] hoặc trên chuột thí nghiệm [7], [2]. Do đó, việc ứng dụng kết quả cần được xem xét linh hoạt tùy theo thể trạng từng cá nhân thay vì khái quát hóa tuyệt đối.

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng whey trong nhịn ăn gián đoạn

Hiểu lầm phổ biến nhất là quan niệm "chỉ có tinh bột và đường mới làm tăng insulin, còn bột whey tinh khiết không đường thì không". Thực tế từ nghiên cứu chứng minh leucine và các axit amin trong whey có khả năng kích thích tuyến tụy giải phóng insulin rất mạnh mẽ mà không cần sự hiện diện của đường glucose [5].

Một hiểu lầm khác cho rằng chỉ cần uống một lượng nhỏ, chẳng hạn nửa muỗng bột whey (khoảng 10 gam), thì cơ thể vẫn duy trì trạng thái nhịn. Số liệu thực nghiệm đã chỉ ra rằng chỉ với 10 gam whey protein (chứa 5,25 gam axit amin thiết yếu), nồng độ insulin trong huyết thanh đã tăng vọt có ý nghĩa thống kê ngay sau 30 phút nạp vào [3]. Dù lượng calo không lớn, tín hiệu dinh dưỡng này vẫn đủ để cơ thể nhận biết và lập tức chuyển từ trạng thái đói sang trạng thái đồng hóa [3], [4].

Nhiều người cũng tin rằng phải uống whey ngay trong lúc nhịn thì mới tránh được tình trạng dị hóa cơ. Trên thực tế, quá trình suy giảm mTOR khi nhịn ăn là phản ứng sinh lý tự nhiên giúp kích hoạt cơ chế sửa chữa tế bào [1]. Việc nạp đạm đúng vào khung giờ ăn sau đó hoàn toàn đủ khả năng bù đắp và kích thích tái tạo cơ bắp mà không cần phá vỡ chu trình nhịn [5], [4].

Những ai cần đặc biệt thận trọng?

Những người thực hiện nhịn ăn gián đoạn với mục đích kích hoạt quá trình tự thực tế bào, tái tạo mô và cải thiện tuổi thọ tế bào cần tuyệt đối tránh uống bột whey trong cửa sổ nhịn. Việc kích hoạt mTOR dù chỉ với một liều đạm nhỏ cũng sẽ lập tức tạm dừng các chu trình tự làm sạch tế bào này [2], [1].

Người mắc bệnh tiểu đường loại 2, người bị tiền tiểu đường hoặc người có hội chứng chuyển hóa cũng cần thận trọng. Dù whey có thể hỗ trợ cải thiện độ nhạy insulin khi dùng hợp lý [7], việc bổ sung axit amin liều cao có thể gây hiện tượng đề kháng insulin cơ bắp cấp tính [6]. Người có bệnh nền về thận, gan hoặc đang trong quá trình điều trị y khoa bắt buộc phải tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi áp dụng nhịn ăn gián đoạn kết hợp với các loại bột đạm bổ sung.

Cách áp dụng thực tế: Sử dụng whey đúng thời điểm

Để đạt được lợi ích tối đa của cả phương pháp nhịn ăn gián đoạn lẫn bột whey, bạn nên điều chỉnh lịch sử dụng đạm theo các nguyên tắc sau:

Chuyển hoàn toàn việc uống whey vào trong "cửa sổ ăn uống" (feeding window). Nếu bạn nhịn theo khung giờ 16:8 (nhịn 16 tiếng, ăn trong 8 tiếng), hãy chỉ uống bột whey trong 8 tiếng được phép ăn.

Thời điểm lý tưởng nhất để nạp whey là ngay sau buổi tập kháng lực nếu buổi tập đó nằm trong khung giờ ăn [5], [4]. Bạn có thể pha 20 đến 25 gam bột whey với nước lọc để tối ưu hóa sự hấp thu của leucine và các axit amin thiết yếu, giúp kích thích tổng hợp protein cơ bắp hiệu quả nhất [6], [8].

Trong khung giờ nhịn ăn, hãy giữ nguyên tắc nghiêm ngặt: chỉ sử dụng các loại thức uống không chứa calo và không kích thích insulin như nước lọc, trà xanh nguyên chất không đường hoặc cà phê đen nguyên chất. Sự kết hợp này giúp bạn giữ trọn vẹn trạng thái nhịn và phát huy tối đa lợi ích sức khỏe của cả hai phương pháp.

Nhịn ăn gián đoạn và bổ sung đạm whey đều là những công cụ hỗ trợ sức khỏe hiệu quả nếu được ứng dụng đúng lúc và đúng mục tiêu. Việc hiểu rõ bản chất kích hoạt mTOR và bài tiết insulin của đạm whey sẽ giúp bạn xây dựng lịch trình dinh dưỡng khoa học, bảo toàn khối cơ mà không làm mất đi các giá trị quý giá của việc nhịn ăn.