The Effect of Medium Chain Triglycerides (MCT) to Endurance Sports Performance

MCT.jpeg

Vilikus Zdeněk 1, Majorová Simona 2, Pavel Kysel3, Jan Švimberský3
1Ústav tělovýchovného lékařství 1. LF UK a VFN, Praha
2Fakulta tělesné výchovy a sportu UK, Praha
3Vysoká škola tělesné výchovy a sportu Palestra a.s., Praha

Souhrn
Úvod: Triglyceridům o středně dlouhém řetězci (Medium-chain triglycerides, dále jen MCT) jsou připisovány příznivé účinky na lidský organizmus: zlepšení lipidového spektra zvýšením HDL- a poklesem LDL-cholesterolu, prevence kardiovasklárních onemocnění, zvýšení odolnosti proti infekčním nemocem, urychení bazálního metabolizmu, zlepšení trávení u chronických střevních zánětů, neuroprotektivní působení u chronických neurodegenerativních onemoc-nění, antikancerogenní účinek, úbytek tělesného tuku, zlepšení vytrvalostního sportovního vý-konu a mnohé další. Cíl: Cílem našeho přehledového článku bylo shrnout a objektivně zhod-notit vliv suplementace MCT na sportovní výkon vytrvalostního charakteru na základě nejno-vějších poznatků odborné literatury. Metoda: Použili jsme vyhledavače odborných prací Goo-gle Scholar, Web of Science a Scopus. Na základě klíčových slov jsme vyhledávali práce od roku 1990 do současnosti. Vybírali jsme jen dvojitě zaslepené studie s kontrolní skupinou a place-bem. Výsledky: Nalezli jsme celkem 14 prací požadované kvality a 1 přehledový článek typu review. Do dnešního dne pouze 1 studie ze 14 uvádí zlepšení vytrvalostního výkonu ve smyslu delšího času do vyčerpání. Autoři 4 studií naopak zjistili zhoršení vytrvalostního výkonu po aplikaci MCT. Závěry: Žádná z dostupných vědeckých studií neprokázala po aplikaci MCT zlep-šení vytrvalostního sportovního výkonu. Pokud MCT vede k pocitu zlepšení výkonu, pak jde pouze o placebo efekt.


Klíčová slova: triacylglyceroly o středně dlouhém řetězci, MCT, sportovní výkon, vytrvalostní výkon, maximální aerobní kapacita, V02max


Summary
Introduction: Medium-chain triglycerides (MCT) are attributed to beneficial effects on the hu-man organism: improving the lipid spectrum by increasing HDL- and lowering LDL-cholesterol, preventing cardiovascular disease, increasing resistance to infectious diseases, acceleration of basal metabolism, improvement of digestion in chronic intestinal inflammations, neuropro-tective action in chronic neurodegenerative diseases, anticancerogenic effect, loss of body fat, improvement of endurance sports performance and many others. Objective: The aim of our review article was to summarize and objectively evaluate the effect of MCT supplementation on endurance sport performance and body composition based on the latest findings of scien-tific literature. Method: We have used the Google Scholar, Web of Science and Scopus search engines. Based on keywords, we have searched for work from 1990 to the present. We selec-ted only double-blind studies with a control group and placebo. Results: We found 14 works of the required quality and 1 meta-analysis. Up to date, only 1 study out of 14 have reported improvement in endurance performance time to exhaustion. On the other hand, authors of 10 studies found no iprovement and 4 studies have found deterioration in endurance perfor-mance after MCT application. Conclusions: None of the available scientific studies have shown improvement in endurance sport performance after MCT. MCT acts only as a placebo effect.


Key words: medium chain triacylglycerols, MCT, sports performance, endurance performance, maximum aerobic capacity, V02max


Úvod
V posledních několika letech výrazně vzrostl zájem o triglyceridy se středně dlouhým ře-tězcem (Mediu  m Chain Triglycerides, dále jen MCT). MCT jsou připisovány příznivé účinky na lidský organizmus: zlepšení lipidového spektra zvýšením HDL- a poklesem LDL-cholesterolu, prevence kardiovasklárních onemocnění, zvýšení odolnosti proti infekčním nemocem, urych-ení bazálního metabolizmu, zlepšení trávení u chronických střevních zánětů, neuroprotektivní působení u chronických neurodegenerativních onemocnění, antikancerogenní účinek, úbytek tělesného tuku, zlepšení vytrvalostního sportovního výkonu a mnohé další. MCT jsou také vy-hledávaným doplňkem stravy zejména mezi sportovci vytrvalostního typu. Je pochopitelné, že s vysokou popularitou MCT enormně vzrostl počet výrobců a distributorů těchto doplňků stravy (Obr. 1).

 Obrázek 1 Komerčně vyráběné suplementy s obsahem MCT

Obrázek 1 Komerčně vyráběné suplementy s obsahem MCT

MCT se liší od triglyceridů s dlouhým řetězcem (Long-chain triglycerides, dále jen LCT) tím, že jsou relativně dobře rozpustné ve vodě, a tak se rychle rozpouštějí a absorbují v zažívacím traktu. Díky těmto vlastnostem začaly být MCT intenzivně zkoumány a široce komerčně pou-žívány jako doplňky stravy, protože jako rychlý zdroj energie by teoreticky mohly šetřit svalový glykogen, oddálit tak svalovou únavu a zlepšit vytrvalostní výkon. Naproti tomu LCT se dostá-vají lymfatickým systémem v podobě chylomiker do systémového krevního oběhu a tím mimo jiné i do tukové tkáně. MCT tedy přímým vstupem do jater se do tukové tkáně dostávají v mi-nimální míře, což je činí méně citlivými k hormon-sensitivní lipáze a k ukládání do tukových zásob (2).

 Obrázek 2 Mastné kyseliny tvořící MCT (řetězec C6-C12, tučně a podtržené)

Obrázek 2 Mastné kyseliny tvořící MCT (řetězec C6-C12, tučně a podtržené)

MCT jsou tvořeny jednou molekulou glycerolu a třemi estericky vázanými molekulami mastných kyselin. Tzv. středně dlouhé řetězce mastných kyselin obsahují 6 až 10, případně 12 atomů uhlíku, takže jsou tvořeny kyselinou kaproovou C6H1202, kaprylovou C8H16O2, kaprino-vou C10H20O2 anebo kyselinou laurovou C12H24O2 (Obr. 2)


Mimo to MCT mohou překročit mitochondriální membránu jaterních a svalových buněk nezávisle na karnitinovém transportním systému, což z nich činí velmi snadno dostupný zdroj energie (24). Z těchto důvodů začaly být začátkem osmdesátých let začaly být zkoumány MCT jako alternativní zdroj energie pro sportovní výkon (5, 12).

 Obrázek 3 Rozdílné vstřebávání triglyceridů MCT (portálním oběhem do jater) a LCT (lymfatickým systémem do velkého krevního oběhu a periferních tkání); MCFA = mastné kyseliny z MCT; LCFA = mastné kyseliny z LCT   

Obrázek 3 Rozdílné vstřebávání triglyceridů MCT (portálním oběhem do jater) a LCT (lymfatickým systémem do velkého krevního oběhu a periferních tkání); MCFA = mastné kyseliny z MCT; LCFA = mastné kyseliny z LCT

 

Svalový glykogen jako zdroj glukózy je zdroj energie, který umožňuje dosahovat vyšší in-tenzitu zátěže než ostatní energetické substráty. Sportovci využívají nejrůznější metody k na-výšení zásob svalového glykogenu jako nejefektivnějšího zdroje energie pro vytrvalostní výkon. Jednou z nejznámějších metod zvýšení svalového glykogenu je tzv. sacharidová super-kompenzace. Princip sacharidové superkompenzace spočívá v rozdělení týdne před závodem do dvou period. V první fázi sportovec intenzivně trénuje za snížené spotřeby sacharidů, ve druhé periodě trénuje méně za zvýšené konzumace sacharidů. Výsledkem by mělo být až dvoj-násobné zvýšení zásob svalového glykogenu ze cca 300 g na 600 g ve všech kosterních svalech těla.

Ve vytrvalostních disciplínách se sportovci snaží maximalizovat svou schopnost udržet bě-hem závodu zásoby svalového glykogenu co nejdéle. To jim umožňuje podávat výkon stejné intenzity po delší dobu a potenciálně tak zlepšit časy v závodě (20, 21). Tuk je primárním zdro-jem energie při cvičení s nízkou intenzitou (4). Při zátěžích do 65% VO2max se oxidace tuků zvy-šuje na cca pěti- až desetinásobek klidového metabolizmu, tj. na 5-10 METs (10). Dlouhá doba absorpce a oxidace LCT z nich činí nevýhodný zdroj energie během cvičení (9). Naopak, podle některých zdrojů, mohou MCT poskytnout alternativní zdroj energie během vytrvalostního vý-konu a ušetřit tak svalový glykogen, a tím zlepšit výkon (6, 7, 12, 16, 18, 23).

Cílem našeho přehledového článku bylo shrnout a objektivně zhodnotit vliv suplementace MCT na sportovní výkon vytrvalostního charakteru na základě nejnovějších poznatků odborné literatury.

Metodika
Na základě klíčových slov jsme provedli review světové literatury o účincích MCT na spor-tovní výkon v letech 1990 - 2016 ve vyhledávačích Google Scholar, Web of Science a Scopus. V databázích jsme nalezli celkem 962 článků. Podle názvu jsme vyřadili 79 duplicitních prací a podle abstraktu jsme vyřadli 862 irelevantních studií. Z tematicky relevantních fulltextů jsme vyřadili práce bez kontrolní skupiny či placeba a práce zabývající se pacienty s ICHS. Finální počet prací byl 14 včetně 1 přehledového článku (3).

Výsledky
Účinky MCT na vytrvalostní výkon
Sedm studií (viz Tab 1) nepotvrdilo žádné zlepšení vytrvalostního výkonu nebo předpo-kladu pro něj. Decombaz (5) ani Jeukendrup (13, 14) nenaměřili po aplikaci MCT při vytrvalost-ním výkonu zvýšení zásob svalového glykogenu. Po dvouhodinové cyklistické zátěži na 70% resp. 63% VO2max nezlepšila suplementace MCT výkon v časovce na 40 km (6, 7). Podobně po tříhodinovém cyklistickém výkonu na úrovni 55% VO2max nedošlo v 50minutové časovce ke zlepšení výkonu (23). Osm vrcholových cyklistů po MCT nezlepšilo výkon v časovce na 100 km (1). Misell et al. (16) podávali dlouhodobě MCT testované skupině a LCT kontrolní skupině dvanácti maratonských běžců. Při výkonnostním testu běželi na běhacím koberci nejprve 30 minut při 85% VO2max a poté následoval běh na úrovni 75% VO2max až do vyčerpání (TTE). Doba dosažení vyčerpání se však mezi skupinami signifikantně nelišila.

 Tabulka 1 Studie které neprokázaly žádný účinek MCT na vytrvalostní výkon TT, Time Trial = časovka; TTE, Time to Exhaustion = čas do vyčerpání; MCT = medium-chain triacylglycerols; GIT = gastrointestinální trakt; ↑ = zvýšení, ↓ = snížení, ↔ = beze změny

Tabulka 1 Studie které neprokázaly žádný účinek MCT na vytrvalostní výkon
TT, Time Trial = časovka; TTE, Time to Exhaustion = čas do vyčerpání; MCT = medium-chain triacylglycerols; GIT = gastrointestinální trakt; ↑ = zvýšení, ↓ = snížení, ↔ = beze změny

Autoři čtyř studií (viz Tab 2) zjistili, že po aplikaci MCT došlo ke zhoršení sportovního vytr-valostního výkonu (8, 15, 19, 22). Jeukendrup et al. (15) zaznamenali nejen zhoršení sportov-ního výkonu, ale navíc četný výskyt gastrointestinálních potíží. Obdobně Ööpik et al. (19) na-měřili po podání MCT zkrácení času do vyčerpání (TTE) při intenzitě zátěže 80% VO2max.

 Tabulka 2 Studie které prokázaly zhoršení výkonu po MCT TT, Time Trial = časovka; TTE, Time to Exhaustion = čas do vyčerpání; EV = energetický výdej; GIT = gastrointestinální potíže; ↑ = zvýšení, ↓ = pokles

Tabulka 2 Studie které prokázaly zhoršení výkonu po MCT
TT, Time Trial = časovka; TTE, Time to Exhaustion = čas do vyčerpání; EV = energetický výdej; GIT = gastrointestinální potíže; ↑ = zvýšení, ↓ = pokles

Autoři následujících tří studií (16, 18, 22) (viz Tab 3) uvádějí, že po aplikaci MCT došlo ke zlepšení vytrvalostního výkonu. Avšak ke zlepšení výkonu v simulovaném cyklistickém závodě na 40 km ve studii Van Zyla et al. (22) došlo až při aplikaci směsi MCT se sacharidy (65,1 min) proti samotným sacharidům (66,7 min; p<0,05). Při aplikaci samotných MCT se výkon vý-znamně zhoršil (72,1 min; p<0,01). Podobně Lambertová et al. (16) testovali vytrvalostní vý-kon u cyklistů při kombinaci HFD (high-fat diet, vysokotukové diety) s karbohydráty (29,5 + 2,9 min) proti výkonu u cyklistů při kombinaci běžné diety s karbohydráty (30,4 + 3,4 min; p<0,05), avšak výkon po samotné HFD či po aplikaci samotných MCT vůbec netestovali. Pouze Nosaka et al. 18) testovali vytrvalostní výkon při 40 minutách s intenzitou 60% VO2max a následně při intenzitě zátěže 80% VO2max až do vyčerpání a zjistili, že po podání MCT byl čas do vyčerpání delší než po aplikaci LCT.

 Tabulka 3 Studie, které uváděly údajné zlepšení vytrvalostního výkonu po MCT TT, Time Trial = časovka; TTE, Time to Exhaustion = čas do vyčerpání; ↑ = zvýšení, ↓ = pokles

Tabulka 3 Studie, které uváděly údajné zlepšení vytrvalostního výkonu po MCT
TT, Time Trial = časovka; TTE, Time to Exhaustion = čas do vyčerpání; ↑ = zvýšení, ↓ = pokles

Diskuse
V naší přehledové studii jsme se zabývali otázkou, zda mohou MCT poskytnout alternativní zdroj energie během vytrvalostního sportovního výkonu, ušetřit tak svalový glykogen, a tím zlepšit atletický výkon (8, 12, 17, 18, 23). Žádná studie neprokázala jakýkoliv glykogen-šetřící účinek při využití MCT před sportovním výkonem nebo během něj (3, 5, 15).

Hledali jsme dále důkaz, který by prokázal zlepšení výkonu po aplikaci MCT. V souladu s výše uvedenými studiemi uvádějícími, že MCT nešetří svalový glykogen, jsme nenalezli žádné roz-díly ve vytrvalostním výkonu po podávání MCT možno říci ve všech dostupných studiích (3, 8, 15, 19, 22). Jediný článek (18), který popsal prodloužení doby do vyčerpání (TTI) při intenziv-ním vytrvalostním výkonu po MCT ve srovnání s LCT, byl ve svém tvrzení ojedinělý a v přímém rozporu s ostatními studiemi stejného zaměření. Dokonce ani v době, kdy byly zásoby glyko-genu před cvičením uměle vyčerpány, neovlivnily suplementované MCT oxidaci tuku (14).

Několik studií dokonce dospělo k závěru, že MCT vedly ke zhoršení sportovního výkonu (7, 8, Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.19, 22), často kvůli zažívacím potížím spojeným s vyššími dáv-kami (přibližně 85 g/hod) MCT. Pokud někteří autoři dospěli k závěru, že se po aplikaci MCT zvýšil výkon, bylo to vždy za současného použití sacharidů. Samotné MCT neměly za následek žádná pozitiva a vytrvalostní výkon nezvyšovaly (16, 18, 22).
 

Závěr
Aplikace samotných MCT (ať již jednorázově nebo formou diety) nevedla ke zlepšení vytrva-lostního výkonu ani ke snížení spotřeby svalového glykogenu. Sportovci, kteří v dobré víře uží-vají MCT ke zvýšení svého výkonu by měli vědět, že užívají neúčinnou látku a jakékoli případné zlepšení jejich výkonu je způsobeno tzv. placebo efektem.

Autoři prohlašují, že nejsou v žádném konfliktu zájmů.


Literatura
1. Angus DJ, Hargreaves M, Dancey J, Febbraio MA. 2000. Effect of carbohydrate or carbo-hydrate plus medium-chain triglyceride ingestion on cycling time trial performance. J Appl Physiol 88(1):113–119.
2. Bach AC, Babayan VK. 1982. Medium-chain triglycerides: An update. Am J Clin Nutr 36(5):950–962.

3. Clegg M. 2010. Medium-chain triglycerides are advantageous in promoting weight loss alt-hough not beneficial to exercise performance. International Journal of Food Sciences and Nutrition 61(7): 653-679.
4. Coggan AR, Raguso CA, Gastaldelli A, Sidossis LS, Yeckel CW. 2000. Fat metabolism during high-intensity exercise in endurance-trained and untrained men. Metabolism 49(1):122–128.
5. Decombaz J, Arnaud MJ,Milon H, Moesch H, Philippossian G, et al. 1983. Energy metabo-lism of mediumchain triglycerides versus carbohydrates during exercise. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 52(1): 9–14.
6. Goedecke JH, Christie C, Wilson G, Dennis SC, Noakes TD, et al. 1999a. Metabolic adapta-tions to a highfat diet in endurance cyclists. Metabolism 48(12):1509–1517.
7. Goedecke JH, Elmer-English R, Dennis SC, Schloss I, Noakes TD, et al. 1999b. Effects of me-dium-chain triaclyglycerol ingested with carbohydrate on metabolism and exercise perfor-mance. Int J Sport Nutr 9(1):35–47.
8. Goedecke JH, Clark VR, Noakes TD, Lambert EV. 2005. The effects of medium-chain triacyl-glycerol and carbohydrate ingestion on ultra-endurance exercise performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab 15(1):15–27.
9. Hawley JA, Brouns F, Jeukendrup A. 1998. Strategies to enhance fat utilisation during exer-cise. Sports Med 25(4):241–257.
10. Horowitz JF, Klein S. 2000. Lipid metabolism during endurance exercise. Am J Clin Nutr 72(2 Suppl):558S–563S.
11. Horowitz JF, Mora-Rodriguez R, Byerley LO, Coyle EF. 2000. Preexercise medium-chain triglyceride ingestion does not alter muscle glycogen use during exercise. J Appl Physiol 88(1):219–225.
12. Ivy JL, Costill DL, Fink WJ, Maglischo E. 1980. Contribution of medium and long chain trigly-ceride intake to energy metabolism during prolonged exercise. Int J Sports Med 1:15–20.
13. Jeukendrup AE, Saris WH, Brouns F, Halliday D, Wagenmakers JM. 1996a. Effects of carbo-hydrate (CHO) and fat supplementation on CHO metabolism during prolonged exercise. Metabolism 45(7): 915–921.
14. Jeukendrup AE, Saris WH, Van Diesen R, Brouns F, Wagenmakers AJ. 1996b. Effect of en-dogenous carbohydrate availability on oral medium-chain triglyceride oxidation during prolonged exercise. J Appl Physiol 80(3):949–954.
15. Jeukendrup AE, Thielen JJ, Wagenmakers AJ, Brouns F, Saris WH. 1998. Effect of medium-chain triacylglycerol and carbohydrate ingestion during exercise on substrate utilization and subsequent cycling performance. Am J Clin Nutr 67(3):397–404.
16. Lambert EV, Goedecke JH, Van Zyl, et al. 2001. High-Fat Diet Versus Habitual Diet Prior to Carbohydrate Loading: Effects on Exercise Metabolism and Cycling Performance. Int J Sport Nutr and Exerc Metab, 11: 209-225.
17. Misell LM, Lagomarcino ND, Schuster V, Kern M. 2001. Chronic medium-chain triacylglyce-rol consumption and endurance performance in trained runners. J Sports Med Phys Fitness 41(2): 210–215.
18. Nosaka N, Suzuki Y, Nagatoishi A, Kasai M, Wu J, et al. 2009. Effect of ingestion of medium-chain triacylglycerols on moderate- and high-intensity exercise in recreational athletes. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo) 55(2):120–125.
19. Ööpik V, Timpmanna S, Medijainena L, Lembergb H. 2001. Effects of daily medium-chain triglyceride ingestion on energy metabolism and endurance performance capacity in well-trained runners. Nutr Res 21 (8):1125–1135.
20. Tsintzas OK, Williams C, Boobis L, Greenhaff P. 1996a. Carbohydrate ingestion and single muscle fiber glycogen metabolism during prolonged running in men. J Appl Physiol 81(2):801–809.
21. Tsintzas OK, Williams C, Wilson W, Burrin J. 1996b. Influence of carbohydrate supplemen-tation early in exercise on endurance running capacity. Med Sci Sports Exerc 28(11):1373–1379.
22. Van Zyl CG, Lambert EV, Hawley JA, Noakes TD, Dennis SC. 1996. Effects of medium-chain triglyceride ingestion on fuel metabolism and cycling performance. J Appl Physiol 80(6):2217–2225.
23. Vistisen B, Nybo L, Xu X, Hoy CE, Kiens B. 2003. Minor amounts of plasma medium-chain fatty acids and no improved time trial performance after consuming lipids. J Appl Physiol 95(6):2434–2443.
24. Williamson JR, Browning ET, Scholz R, Kreisberg RA, Fritz IB. 1968. Inhibition of fatty acid stimulation ofgluconeogenesis by (+)-decanoylcarnitine in perfused rat liver. Diabetes 17(4):194–208.

Web Statistics Real Time Web Analytics Web Analytics