Amerykańscy naukowcy przeprowadzili randomizowane badania kontrolowane i odkryli, że mielona wołowina stymuluje syntezę białek w mięśniach i organizmie jako całości znacznie bardziej niż zamienniki mięsa sojowego. Raport opublikowano w czasopiśmie American Journal of Clinical Nutrition.
Zwiększona zawartość aminokwasów we krwi po spożyciu białka w pożywieniu działa jak silny stymulator syntezy białek mięśniowych, co jest niezbędne do zastąpienia starych, słabo funkcjonujących włókien mięśniowych w mięśniach szkieletowych. Główną rolę w tym procesie odgrywają niezbędne aminokwasy. Ich zawartość we krwi jest głównym czynnikiem prognozującym anabolizm i zależy od składu i biodostępności białka w diecie. W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się roślinne zamienniki mięsa, najczęściej zawierające soję. Skład białek i aminokwasów jest nieco inny niż w mięsie, co może mieć wpływ na poziom syntezy białek mięśniowych.
Aby przetestować tę hipotezę, David Church (David Church) z Arkansas University of Medical Sciences wraz ze współpracownikami zaprosił do udziału w testach 24 zdrowych ochotników (w tym 14 kobiet) w wieku 18–40 lat (średnio 31,8 roku). Ich wskaźnik masy ciała wahał się od 20 (prawidłowa) do 32 (łagodna otyłość) kilogramów na metr kwadratowy. Uczestnicy zostali losowo podzieleni na trzy grupy, z których jednej podano kotlet zrobiony z wołowiny (stosunek białka do tłuszczu 80/20) o wadze około 110 gramów, drugiej - kotlet zrobiony z zamiennika wołowiny sojowej o tej samej wadze, a trzeciej - dwa takie kotlety sojowe.
Do oszacowania frakcyjnej syntezy białek w mięśniach wykorzystano aminokwasy fenyloalaninę i tyrozynę znakowane izotopami stabilnymi (deuterem, węglem-13 i azotem-15). Wlew rozpoczynano cztery godziny przed posiłkiem i kontynuowano sześć godzin po nim. Przed infuzją oraz trzy godziny po jej rozpoczęciu co pół godziny pobierano próbki krwi w celu analizy izotopów, niezbędnych aminokwasów i insuliny; biopsję mięśnia szkieletowego wykonano przed infuzją oraz po 240 i 600 minutach. Syntezę białka w nich mierzono bezpośrednio przez akumulację izotopów, ogólną kinetykę białka w organizmie (syntezę, rozpad, bilans końcowy) obliczano metodą biodostępności izotopów.
Okazało się, że po spożyciu kotleta wołowego synteza frakcyjna białka w mięśniach znacząco wzrasta z 0,035 ± 0,008 do 0,055 ± 0,010 procent (p = 0,008). Dwa kotlety sojowe miały podobny efekt: od 0,037 ± 0,008 do 0,050 ± 0,010 procent (p = 0,003). Jeden kotlet sojowy nie stymulował znacząco syntezy białek mięśniowych: od 0,041 ± 0,009 do 0,044 ± 0,011 procent (p = 0,435). Udział białek mięśniowych w całkowitej syntezie białka w organizmie był najwyższy po spożyciu wołowiny, nieco niższy po spożyciu dwóch kotletów sojowych i znacznie niższy po spożyciu jednego. Jednocześnie zmiana syntezy frakcyjnej białek w mięśniach od wartości podstawowej do poposiłkowej istotnie korelowała z maksymalnym stężeniem niezbędnych aminokwasów we krwi (p = 0,046; r = 0,411) oraz z odpowiadającą jej zmianą całkowitej syntezy białek w organizmie (p = 0,046; r = 0,412).
Zatem spożycie 110-gramowego kotleta wołowego, a także dwóch ziaren soi o tej samej wadze, stymuluje syntezę białka mięśniowego. Jednocześnie całkowita wartość kaloryczna takiej porcji wołowiny jest znacznie niższa niż podwójna porcja soi — 279 w porównaniu do 462 kilokalorii, zauważyli autorzy artykułu.
Wcześniej inna amerykańska grupa naukowa przeprowadziła analizę metabolomiczną 18 próbek mięsa zwierzęcego i roślinnego o tej samej wadze i również zakwestionowała ich zmienność: 90 procent ze 191 analizowanych metabolitów różniło się znacząco pod względem stężenia w próbkach zwierzęcych i roślinnych.