Amerykańscy naukowcy przeprowadzili randomizowane kontrolowane badania i odkryli, że mielona wołowina stymuluje syntezę białek w mięśniach i organizmie jako całości znacznie bardziej niż alternatywy mięsne z soi. Raport został opublikowany w 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 służy jako główny predyktor anabolizmu i zależy od składu i biodostępności białka w diecie. W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się roślinne alternatywy dla mięsa, które najczęściej zawierają soję. Jego skład białkowy i aminokwasowy nieco różni się od składu mięsa, co potencjalnie może mieć odzwierciedlenie w poziomie syntezy białek mięśniowych.
Aby przetestować tę hipotezę, David Church (David Church) z Arkansas University of Medical Sciences i jego współpracownicy zaprosili 24 zdrowych ochotników (w tym 14 kobiet) w wieku 18–40 lat (średnio 31,8 roku) do udziału w testach. Ich wskaźnik masy ciała wahał się od 20 (normalny) do 32 (łagodna otyłość) kilogramów na metr kwadratowy. Uczestników podzielono losowo na trzy grupy, z których jednej zaoferowano kotlet z wołowiny (stosunek białka do tłuszczu 80/20) ważący około 110 gramów, drugiej - kotlet z sojowego zamiennika wołowiny o tej samej wadze, a trzeciej - dwa takie kotlety sojowe.
Aminokwasy fenyloalanina i tyrozyna znakowane izotopami stabilnymi (deuter, węgiel-13 i azot-15) zostały użyte do oszacowania frakcyjnej syntezy białek w mięśniach. Ich infuzję rozpoczęto cztery godziny przed posiłkiem i kontynuowano sześć godzin po nim. Przed infuzją i trzy godziny po jej rozpoczęciu co pół godziny pobierano próbki krwi w celu analizy izotopów, niezbędnych aminokwasów i insuliny; biopsję mięśni szkieletowych wykonywano przed infuzją oraz po 240 i 600 minutach. Syntezę białka w nich mierzono bezpośrednio poprzez akumulację izotopów, ogólną kinetykę białka w organizmie (synteza, rozpad, bilans końcowy) obliczano metodą biodostępności izotopów.
Okazało się, że po spożyciu kotleta wołowego, frakcyjna synteza 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: z 0,037 ± 0,008 do 0,050 ± 0,010 procent (p = 0,003). Jeden kotlet sojowy nie stymulował znacząco syntezy białka mięśniowego: z 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, nieznacznie niższy po dwóch kotletach sojowych i istotnie niższy po jednym. 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 kaloryczność takiej porcji wołowiny jest znacznie niższa niż podwójnej porcji 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.