Kreatin

Kreatin monohydrát vs. kreatin ethyl ester a další formy

Kreatin (N-(aminoiminomethyl)-N-methyl-glycin) se běžně vyskytuje v potravinách, především v mase a rybách a ve formě doplňku stravy se prodává po celém světě. Používá se pro své ergogenní účinky, přičemž podle některých studií může dokonce i napomáhat při léčbě nervosvalových poruch (Buford et al. 2007; Kreider et al. 2010). Kreatin monohydrát se na trhu poprvé objevil začátkem 90. let 20. století, od té doby jeho popularita neustále roste a je i nejčastěji zmiňovaným doplňkem stravy ve vědeckých studiích.

Kreatin monohydrát vs. kreatin ethyl ester a další formy

Vysoká prodejnost kreatin monohydrátu postupně vedla k vývoji a prodeji nových forem kreatinu. Ty slibují lepší fyzikální, chemické a fyziologické vlastnosti než u kreatin monohydrátu, například lepší stabilitu, rozpustnost, biologickou dostupnost a výraznější zlepšení výkonnosti, ne vždy se jim však daří tyto sliby splnit.

 

kreatin 1

Rozpustnost

Jednou z hlavních nevýhod kreatinu je jeho špatná rozpustnost ve vodě, která se zlepšuje pouze se zvyšující se teplotou. V jednom litru vody se při 4°C rozpustí 6 g kreatinu, při 20°C 14 g , při 50°C 34 g a při 60°C 45 g. Další možností, jak zlepšit rozpustnost kreatinu je snížení pH roztoku. Tohoto principu využívají tzv. kreatinové soli, které snižují pH vody díky přítomnosti kyseliny.

Stabilita kreatin monohydrátu v pevné formě

Kreatin monohydrát ve formě prášku je velmi stabilní a nejeví žádné známky znehodnocení po dobu několika let ani při zvýšené teplotě (Jäger 2003).

Stabilita kreatin monohydrátu v roztoku

Na rozdíl od pevného stavu je kreatin v tekutinách velmi nestabilní. Míra znehodnocení při tom není závislá na koncentraci, ale na pH roztoku - čím nižší je pH a vyšší teplota, tím rychlejší je rozpad kreatinu. Vědci odhalili, že po třech dnech v roztoku o teplotě 25°C a pH 7,5 a 6,5 zůstal kreatin takřka beze změny, zatímco při pH 5,5 se znehodnotil o 4 %, při pH 4,5 o 12 % a při pH 3,5 dokonce o 21%  (Howard, Harris 1999).

Tab. 1.: Obsah kreatinu v jednotlivých formách

Pokud se kreatin skladoval za nižších teplot, byla míra jeho degradace nižší (Ganguly et al. 2003). Pokud tedy kreatin nekonzumujete ihned po jeho rozmíchání v tekutině, měli byste jej skladovat při nižších teplotách. Zvláštností je, že v kyselém prostředí v zažívacím traktu dochází k minimální přeměně kreatinu na kreatinin.

kreatin 2

Stabilita jiných forem kreatinu

Některé kreatinové soli se jeví být méně stabilní než kreatin monohydrát, ale přidáním sacharidů se dá jejich stabilita zvýšit (Purpura et al. 2005). Ani v roztoku nemají kreatinové soli lepší stabilitu než kreatin monohydrát.

Srovnání kreatin ethyl esteru a kreatin monohydrátu ukázalo, že kreatin ethyl ester je podstatně méně stabilní než kreatin monohydrát. Přítomnost ethylové skupiny celkově snižuje stabilitu a zrychluje rozpad na kreatinin. (Child, Tallon 2007). Bylo také prokázáno, že kreatin ethyl ester se v lidském těle z velké části přeměňuje na kreatinin a nemá tím pádem žádné ergogenní účinky (Giese, Lecher 2009).

Kreatin monohydrát je prokazatelně stabilnější než kreatinové soli nebo kreatin ethyl ester. Jedinou výhodou kreatinových solí proti kreatin monohydrátu může být o něco lepší rozpustnost v tekutině.

Tab. 2.: Vliv pH na stabilitu kreatinu v roztoku

Biologická dostupnost

Příjem kreatinu lze rozdělit do dvou stupňů. Nejprve se dostane do krevního oběhu, následně pak přímo do cílové tkáně. Biologickou dostupnost je možné přesně změřit pomocí svalové biopsie nebo změřením rozdílu mezi přijatým a vyloučeným kreatinem.

Biologická dostupnost kreatin monohydrátu je velmi blízko 100 % (Deldicque et al. 2008). Přesto může být odezva na užívání kreatinu různá, existují i lidé, kteří na kreatin monohydrát vůbec nereagují, pro ty mohou být prospěšné některé z jiných forem kreatinu.

Při zkoumání celkové retence kreatinu v organizmu přijímaly jednotlivé skupiny 5 g dextrózy, 5 g kreatin monohydrátu, 5 g kreatin monohydrátu s 18 g dextrózy nebo šumivou směs obsahující 5 g trikreatin citrátu a 18 g dextrózy čtyřikrát denně po dobu 3 dnů. Výsledkem byla zvýšená retence kreatinu o 61 % u skupiny, která přijímala kreatin monohydrát, o 80 % u kombinace kreatinu s dextrózou a o 63 % u směsi trikretain citrátu s dextrózou. Vidíme, že retence kreatinu byla podstatně vyšší u skupiny, která kombinovala kreatin monohydrát s dextrózou, zatímco mezi samotným kreatinem a směsí trikreatin citrátu s dextrózou nebyl výrazný rozdíl. I relativně malé množství dextrózy může tedy zvýšit retenci kreatinu v těle (Greenwood et al. 2003).

Po dlouhou dobu se někteří výrobci snaží přinést na trh tekutou formu kreatinu. Jejich předpoklad je, že v této formě bude lépe absorbován do krevního oběhu a efektivněji se dostane až do svalové tkáně. Velkou nevýhodou ale je nestabilita kreatinu v tekutinách. Studie prokázaly, že příjem kreatin monohydrátu ve formě prášku prokazatelně zvyšuje obsah kreatinu ve svalech, zatímco u skupiny užívající tekutou formu kreatinu k žádnému zvýšení nedošlo. Neexistují tedy žádné údaje, které by dokazovaly, že je tekutá forma kreatinu lepší než kreatin monohydrát (Kreider et al. 2003)

Kreatin ethyl ester měl být vylepšenou formou kreatinu, studie však ukázaly, že v prostředí s nízkým pH, jako je například žaludek, se velmi rychle rozpadá na kreatinin (Giese, Lecher 2009; Katseres et al 2009).

Při studii, která srovnávala obsah kreatinu ve svalech po 42 dnech užívání kreatin monohydrátu a kreatin ethyl esteru, dosáhla výrazně lepších výsledků skupina, která užívala kreatin monohydrát. Skupina, která užívala kreatin ethyl ester, měla navíc podstatně vyšší hodnoty nežádoucího kreatininu.

Příjem kreatinu spolu s ostatními živinami může výrazně ovlivnit jeho retenci v těle. Při užívání 5 g kreatinu spolu s velkým množství dextrózy (95 g) se výrazně zvýšily zásoby kreatinu i glykogenu ve svalech (Green et al. 1996). Příjem 5 g kreatinu spolu s 47 – 97 g sacharidů a 50 g bílkovin také výrazně zvýšil retenci kreatinu (Steenge et al. 2000). Z toho vědci usuzují, že lepší přenos kreatinu v těle byl zprostředkován glukózou a inzulinem.

Ergogenní vlastnosti

Kreatin monohydrát

Četné studie potvrzují, že kreatin monohydrát zvyšuje zásoby kreatinu ve svalech o 10-40 %. Suplementace kreatin monohydrátu zvyšuje výkonnost, především při vysoce intenzivní aktivitě a pomáhá k nárůstu aktivní svalové hmoty. Jediným prokázaným vedlejším účinkem je nárůst hmotnosti, který však sportovci usilující o budování svalové hmoty zpravidla očekávají (Greenhaff 1997, Harris et al. 1992, Hultman et al. 1996, Kreamer 1999, Kreider 2003, Burke et al. 2003, Cribb 2006, Bender et al. 2008, Dalbo et al. 2008, Schilling et al. 2001). Celkově lze říci, že kreatin monohydrát je bezpečný a velmi dobře prověřený ergogenní suplement.

Kreatinové soli

Kreatinové soli vznikají kombinací kreatinu a různých organických kyselin, které by měly zlepšovat vlastnosti kreatinu. Například kombinací s kyselinou pyrohroznovou vzniká kreatin pyruvát. Kyselina pyrohroznová zlepšuje vytrvalost (Ivy 1998). Čtyřtýdenní studie z roku 2008 ukázala, že by kreatin pyruvát mohl mít oproti kreatin monohydrátu určité výhody, především co se týče vlivu na vytrvalost (Jäger et al. 2008). Nicméně je potřeba ještě další výzkum, aby se tyto benefity potvrdily.

Kreatin ethyl ester

Jak již bylo zmíněno výše, kreatin ethyl ester nepřináší žádné výrazné ergogenní účinky a je spojen s vysokou hladinou nežádoucího kreatininu. Nelze jej tedy považovat za účinný ani bezpečný.

Shrnutí

Suplementace kreatin monohydrátu vede ke zvýšení hladiny kreatinu ve svalech, zlepšuje výkonnost při aktivitách s vysokou intenzitou a celkovou tréninkovou adaptaci. Navíc se jedná o velmi stabilní formu kreatinu, která není výrazněji znehodnocena během trávení a je buď využita svaly, nebo vyloučena močí. Jeho využitelnost lze ještě zvýšit kombinací se sacharidy nebo bílkovinami. Neexistují žádné prokázané nežádoucí vedlejší účinky spojené s konzumací kreatin monohydrátu, jedná se tedy o velmi bezpečnou formu kreatinu. Momentálně nejsou k dispozici žádné důkazy o tom, že by nové formy kreatinu (kreatinové soli, kreatin ethyl ester, tekutá forma, šumivý kreatin) byly stabilnější, rychleji stravitelné, bezpečnější nebo efektivnější než kreatin monohydrát. Naopak jsou zde důkazy, že některé z těchto forem (především kreatin ethyl ester) jsou méně efektivní a méně bezpečné.


Reference

· Bender A, Samtleben W, Elstner M, Klopstock T. Long-term creatine supplementation is safe in aged patients with Parkinson disease. Nutr Res. 2008;28(3):172–178. doi: 10.1016/j.nutres.2008.01.001.

· Buford TW, Kreider RB, Stout JR, Greenwood M, Campbell B, Spano M, Ziegenfuss T, Lopez H, Landis J, Antonio J. International Society of Sports Nutrition position stand: creatine supplementation and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2007;4:6. doi: 10.1186/1550-2783-4-6.

· Burke DG, Chilibeck PD, Parise G, Candow DG, Mahoney D, Tarnopolsky M. Effect of creatine and weight training on muscle creatine and performance in vegetarians. Med Sci Sports Exerc.2003;35(11):1946–1955. doi: 10.1249/01.MSS.0000093614.17517.79.

·  Child R, Tallon MJ (2007) Creatine ethyl ester rapidly degrades to creatinine in stomach acid. Paper presented at the International Society of Sports Nutrition 4th Annual Meeting, Las Vegas, NV, June 12, 2007

· Cribb PJ, Hayes A. Effects of supplement timing and resistance exercise on skeletal muscle hypertrophy. Med Sci Sports Exerc. 2006;38(11):1918–1925. doi: 10.1249/01.mss.0000233790.08788.3e.

· Dalbo VJ, Roberts MD, Stout JR, Kerksick CM. Putting to rest the myth of creatine supplementation leading to muscle cramps and dehydration. Br J Sports Med. 2008;42(7):567–573. doi: 10.1136/bjsm.2007.042473.

· Deldicque L, Decombaz J, Zbinden Foncea H, Vuichoud J, Poortmans JR, Francaux M. Kinetics of creatine ingested as a food ingredient. Eur J Appl Physiol. 2008;102(2):133–143. doi: 10.1007/s00421-007-0558-9.

· Ganguly S, Jayappa S, Dash AK (2003) Evaluation of the stability of creatine in solution prepared from effervescent creatine formulations. AAPS PharmSciTech 4 (2):E25. doi:10.1208/pt040225

·  Giese MW, Lecher CS. Qualitative in vitro NMR analysis of creatine ethyl ester pronutrient in human plasma. Int J Sports Med. 2009;30(10):766–770. doi: 10.1055/s-0029-1231045.

· Green AL, Simpson EJ, Littlewood JJ, Macdonald IA, Greenhaff P. Carbohydrate ingestion augments creatine retention during creatine feeding in humans. Acta Physiol Scand. 1996;158:195–202. doi: 10.1046/j.1365-201X.1996.528300000.x.

·  Greenhaff P. The nutritional biochemistry of creatine. J Nutr Biochem. 1997;11:610–618. doi: 10.1016/S0955-2863(97)00116-2.

· Greenwood M, Kreider RB, Earnest C, Rasmussen C, Almada A. Differences in creatine retention among three nutritional formulations of oral creatine supplements. J Exerc Physiol Online. 2003;6:37–43.

·  Harris RC, Soderlund K, Hultman E. Elevation of creatine in resting and exercised muscle of normal subjects by creatine supplementation. Clin Sci (Colch) 1992;83(3):367–374.

·  Howard AN, Harris RC (1999) Compositions containing creatine. US Patent

·  Hultman E, Soderlund K, Timmons JA, Cederblad G, Greenhaff PL. Muscle creatine loading in men.J Appl Physiol. 1996;81(1):232–237.

·  Ivy JL. Effect of pyruvate and dihydroxyacetone on metabolism and aerobic endurance capacity. Med Sci Sports Exerc. 1998;30(6):837–843. doi: 10.1097/00005768-199806000-00010.

·  Jäger R (2003) The use of creatine monohydrate in sports nutrition, Freising, Germany

· Jäger R, Metzger J, Lautmann K, Shushakov V, Purpura M, Geiss KR, Maassen N. The effects of creatine pyruvate and creatine citrate on performance during high intensity exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2008;5:4. doi: 10.1186/1550-2783-5-4.

· Katseres NS, Reading DW, Shayya L, Dicesare JC, Purser GH. Non-enzymatic hydrolysis of creatine ethyl ester. Biochem Biophys Res Commun. 2009;386(2):363–367. doi: 10.1016/j.bbrc.2009.06.037.

· Kraemer WJ, Volek JS (1999) Creatine supplementation. Its role in human performance. Clin Sports Med 18 (3):651–666, ix

·  Kreider RB. Effects of creatine supplementation on performance and training adaptations. Mol Cell Biochem. 2003;244(1–2):89–94. doi: 10.1023/A:1022465203458.

· Kreider RB, Wilborn CD, Taylor L, Campbell B, Almada AL, Collins R, Cooke M, Earnest CP, Greenwood M, Kalman DS, Kerksick CM, Kleiner SM, Leutholtz B, Lopez H, Lowery LM, Mendel R, Smith A, Spano M, Wildman R, Willoughby DS, Ziegenfuss TN, Antonio J. ISSN exercise & sport nutrition review: research & recommendations. J Int Soc Sports Nutr. 2010;7:7. doi: 10.1186/1550-2783-7-7.

· Purpura M, Pischel I, Jäger R, Ortenburger G (2005) Solid and stable creatine/citric acid composition(s) and compositions of carbohydrate(s) or hydrates thereof, method for the production and use thereof. US Patent

· Schilling BK, Stone MH, Utter A, Kearney JT, Johnson M, Coglianese R, Smith L, O’Bryant HS, Fry AC, Starks M, Keith R, Stone ME. Creatine supplementation and health variables: a retrospective study. Med Sci Sports Exerc. 2001;33(2):183–188.

· Steenge GR, Simpson EJ, Greenhaff PL. Protein- and carbohydrate-induced augmentation of whole body creatine retention in humans. J Appl Physiol. 2000;89(3):1165–1171.

· Analysis of the efficacy, safety, and regulatory status of novel forms of creatine. NCBI. [online]. Dostupné z: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3080578/


Autor článku: Mgr. Tomáš Pavelek