Whey protein merupakan jenis protein yang seringkali ditemukan pada produk susu. Tidak asing lagi bagi para penggemar olahraga untuk mengetahui bahwa kandungan ini sering ditemukan dalam suplemen-suplemen olahraga. Kandungan tersebut dalam suplemen umumnya dalam bentuk yang lebih sederhana bernama peptida, yang terurai dengan bantuan air (hidrolisis). Peptida ini bersifat bioaktif, yang berarti dapat digunakan oleh tubuh untuk menjaga kesehatannya.
Pada suplemen olahraga, whey protein yang terhidrolisis umumya dikenal sebagai whey protein hydrolysate (WPH). Whey protein ini sangat dikenal oleh kalangan umum karena kerap digunakan oleh atlet dan olahragawan untuk meningkatkan massa otot tubuh.
Tetapi tahukah anda?
Selain manfaatnya dalam meningkatkan massa otot tubuh, whey protein juga dapat memberikan manfaat kesehatan lainnya. Para ilmuwan telah menyingkap berbagai dampak positif lain yang ditimbulkan dari konsumsi WPH jika disertai dengan olahraga. Dalam artikel ini, kita akan mengenal efek nutrigenomika dari WPH secara langsung maupun tidak langsung.
Moura dkk. melakukan penelitian mengenai dampak WPH terhadap kesehatan dan imunitas tubuh. Penelitian ini dilaksanakan menggunakan puluhan tikus yang dibagi menjadi beberapa kelompok, antara lain kelompok kontrol serta kelompok-kelompok yang diberi asupan dipeptida yang berbeda satu sama lain guna melihat dampak kesehatan yang ditimbulkan oleh masing-masing dipeptida.
Penelitian ini mencangkup manfaat whey protein secara menyeluruh serta beberapa dipeptida yang terkandung di dalam whey protein, yaitu L-leusil-L-isoleusin (Leu-lle), L-isoleusil-L-leusin (lle-Leu), L-valil-L-leusin (Val-Leu), dan L-leusil-L-valin (Leu-Val). Keempat dipeptida tersebut terbentuk dari hasil hidrolisis whey protein, bersifat bioaktif, dan berperan dalam proses persinyalan sel.
Persinyalan sel ini merupakan cara sel tubuh berkomunikasi dengan satu sama lain untuk mengatur beberapa fungsi dalam sel. Contohnya, jika jaringan otot dilatih dan mengalami luka, tubuh akan menghasilkan senyawa penghantar sinyal pada jaringan otot tersebut untuk segera menyembuhkannya. Dalam konteks ini, persinyalan sel mempengaruhi bagaimana sel dapat mempertahankan diri menggunakan senyawa-senyawa tertentu. Persinyalan sel terjadi kapanpun dalam tubuh kita, tetapi pada artikel ini, persinyalan sel merupakan salah satu dampak dari olahraga.
Olahraga memiliki beberapa efek samping pada tubuh kita. Efek samping ini bukan semata-mata hal yang buruk, melainkan sebuah cara bagi tubuh untuk menyesuaikan diri terhadap kegiatan tersebut. Penyesuaian yang dilakukan berkaitan dengan sistem persinyalan sel pada tubuh kita. Sebagai contoh, kadar glikogen keseluruhan pada tubuh kita akan berkurang ketika kita berolahraga. Tubuh kita mengenal kebutuhannya sendiri, sehingga ia akan menggunakan glikogen, yang merupakan cadangan energi pada tubuh kita.
Selain berkurangnya kadar glikogen, olahraga juga mempengaruhi sistem imun tubuh kita. Olahraga memberikan stres pada tubuh kita, dengan demikian sistem imun kita juga perlu menyesuaikan dirinya untuk melindungi tubuh. Sistem imun melindungi tubuh kita lewat terbentuknya peradangan pada otot serta melalui peningkatan sel darah putih.
Tentunya tidak lagi lazim bagi para penggemar olahraga untuk mengetahui bahwa konsumsi whey protein yang diikuti dengan olahraga rutin akan mengembangkan otot secara optimal. Tetapi tahukah anda, bahwa konsumsi suplemen tersebut juga dapat mengurangi efek samping serta memberikan manfaat kesehatan lainnya? Berikut akan dipaparkan manfaat kesehatannya dari segi penyimpanan energi, ekspresi protein, hingga imunitas tubuh.
Penyimpanan energi
Olahraga merupakan aktivitas yang menguras energi, sehingga cadangan energi tubuh yang disimpan dalam bentuk glikogen pasti akan berkurang. Glikogen terletak di berbagai lokasi dalam tubuh, yaitu di otot, ginjal, dan hati. Glikogen pada ginjal berperan penting dalam keberlangsungan fungsi sel ketika kadar oksigen sedang menurun, yakni saat berolahraga, karena glikogen dapat langsung digunakan tanpa oksigen.
Konsumsi whey protein berdampak positif karena dapat mempertahankan atau meningkatkan kadar glikogen yang berkurang pada jaringan-jaringan tersebut. Menurut studi yang dilakukan, dipeptida Leu-Val memiliki kemampuan paling tinggi dalam mempertahankan kadar glikogen pada ginjal. Di antara dipeptida yang lain, Ile-Leu merupakan dipeptida yang dapat mempertahankan kadar glikogen hati paling baik dibandingkan pasangan dipeptida lainnya. Selain pada hati, kadar glikogen pada otot juga ditingkatkan oleh Ile-Leu.
Regulasi nafsu makan dan gula darah
Orang banyak berasumsi bahwa olahraga dapat menurunkan nafsu makan. Ternyata asumsi tersebut dapat dibuktikan dalam studi ini. Tidak lama setelah berolahraga, kadar hormon glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) serta glucagon-like peptide-1 (GLP-1) mengalami penurunan dalam darah.
Kedua hormon tersebut terlibat dalam meregulasi nafsu makan, memberikan rasa kenyang, serta menstimulasi produksi insulin dan sintesis lemak. Mengonsumsi whey protein sebelum berolahraga membantu menurunkan kadar hormon GIP dan GLP-1, yang berarti timbulnya rasa kenyang dan berkurangnya nafsu makan bahkan setelah melakukan aktivitas yang menghabiskan banyak energi.
Sehabis olahraga berat, alih-alih merasa bugar, beberapa dari kita justru merasa pusing. Hal ini dapat disebabkan oleh penurunan kadar gula darah saat berolahraga. Gula darah berkurang karena adanya insulin yang menyerap gula dalam darah untuk dibawa masuk ke dalam sel. GIP dan GLP-1 merupakan hormon inkretin yang bekerja untuk menurunkan kadar gula di dalam darah melalui rangsangan insulin. Dengan menekan produksi kedua hormon tersebut, WPH menurunkan produksi insulin sehingga dapat mempertahankan kadar gula darah lebih baik setelah berolahraga.
Sintesis protein
Salah satu tujuan olahragawan mengonsumsi whey protein adalah untuk mempercepat pembentukan otot. Namun kita mungkin bertanya-tanya, apa pengaruh whey protein terhadap massa otot?
Protein otot dapat disintesis oleh protein mTOR (mammalian target of rapamycin) yang bekerja sama dengan protein 4EBP1. Asam amino leusin mengaktifkan jalur mTor yang berperan penting dalam proses sintesis protein dan pembentukan massa otot. Dipeptida Leu-Val yang mengandung leusin terdapat di dalam whey protein, sehingga olahraga rutin yang didampingi oleh konsumsi whey protein dapat meningkatkan massa otot tubuh lebih cepat dibandingkan tanpa whey protein.
Selain pembentukan otot, WPH juga digunakan dalam pembentukan asam amino. Empat jenis dipeptida yang diuji (Leu-Ile, Ile-Leu, Val-Leu, Leu-Val) dibentuk oleh tiga jenis asam amino yaitu leusin, isoleusin, dan valin. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa dipeptida dapat membentuk jenis asam amino lain selain dari komponen pembentuknya.
Sebagai contoh, Ile-Leu meningkatkan jumlah taurin, sedangkan Val-Leu meningkatkan jumlah sistein. Peningkatan asam amino taurin dan sistein berpengaruh terhadap fungsi otot. Jadi, ekspresi protein yang terinduksi dari WPH dapat memberikan dampak yang berkesinambungan.
Asam amino glutamin, yang berperan penting dalam mempertahankan fungsi metabolisme sel, akan mengalami penurunan ketika terdapat perubahan dalam homeostasis. Perubahan homeostasis berarti terganggunya kesetimbangan proses yang terjadi dalam tubuh. WPH menstimulasi enzim glutamin sintase untuk membentuk glutamin dengan komposisi nitrogen yang didapatkan dari dipeptida. Dipeptida yang ditemukan paling merangsang pembentukan glutamin adalah Ile-Leu, yang juga mempengaruhi imunitas tubuh. Imunitas tubuh berkorelasi dengan jumlah glutamin karena glutamin merupakan salah satu komponen yang penting dalam respon kekebalan tubuh kita.
Imunitas
Olahraga memberikan stres pada tubuh. Stres tersebut menyebabkan homeostasis tubuh terganggu, sehingga tubuh perlu beradaptasi untuk mengembalikan fungsinya menjadi normal. Terganggunya homeostasis menurunkan imunitas tubuh. Beberapa jam setelah olahraga, terjadi suatu keadaan yang dinamakan “open window”, dimana pada rentang waktu ini, tubuh lebih rentan terhadap penyakit dan infeksi. Heat Shock Protein (HSP), O-β-acetylglucosaminyltransferase (OGT), interleukin (IL), dan nuclear factor kappa B (NF-kB) akan menjadi para pemeran utama dalam proses penyembuhan tubuh sehabis olahraga.
HSP, dengan variannya yaitu HSP60 dan HSP90, merupakan protein yang berperan dalam perbaikan protein lain yang rusak karena sumber stres dari olahraga. Mekanisme HSP diperkuat oleh OGT lewat bantuan asam amino glutamin. Ditemukan bahwa dipeptida Leu-Val memperkuat ekspresi HSP90 sedangkan Ile-Leu memperkuat ekspresi HSP60. Ile-Leu, yang merangsang pembentukan glutamin, relevan dengan ekspresi OGT yang meningkat.
Fungsi perbaikan otot sehabis olahraga tidak terpaku pada HSP saja, melainkan juga melibatkan mekanisme persinyalan sel oleh IL dan NF-kB. Mekanisme perbaikan oleh kedua protein ini berupa peradangan. Peradangan merupakan sebuah penanda bagi komponen sistem imun serta protein-protein untuk membangun kembali jaringan yang rusak. Tingkat peradangan yang tinggi dapat membuat tubuh lebih rentan terhadap penyakit dan infeksi karena titik peradangan menjadi fokus dari perbaikan, sehingga sistem imun kurang ketat menjaga bagian lain pada tubuh dari serangan luar.
Dalam konteks ini, WPH menekan produksi kedua IL dan NF-kB sehingga mengurangi peradangan yang terjadi. Keempat jenis dipeptida dalam WPH dapat mengurangi ekspresi protein NF-kB, tetapi hanya Leu-lle yang dapat meningkatkan jumlah IL anti-radang.
Seperti yang sudah disebutkan, peradangan yang terjadi akan mempengaruhi jumlah komponen imun sel darah putih pada tubuh. Komponen-komponen imun pada tubuh dapat berkurang karena digunakan pada tempat peradangan. Olahraga ditemukan dapat menurunkan kadar limfosit serta meningkatkan kadar leukosit dan neutrofil. Leukosit merupakan keseluruhan sel darah putih dalam tubuh yang berfungsi untuk menjaga tubuh dari penyakit dan mencangkup neutrofil yang berperan sebagai pertahanan pertama tubuh terhadap penyakit, serta limfosit yang berperan dalam adaptasi kekebalan tubuh. Dipeptida Ile-Leu tidak hanya meningkatkan kadar leukosit dan neutrofil, namun juga menjaga kadar limfosit pada tubuh. Kemampuan Ile-Leu tersebut melindungi tubuh dari keadaan open window, sehingga tubuh tidak rentan terhadap penyakit setelah olahraga.
Kesimpulan
Setelah membaca artikel ini, para pembaca diharapkan sudah dapat mengerti mengapa whey protein sangat populer digunakan sebagai suplemen olahraga. Segudang manfaaatnya dapat kita rasakan, mulai dari peningkatan massa otot tubuh, penyimpanan energi yang lebih optimal, hingga peningkatan sistem imun tubuh. Meskipun demikian, perlu diingat kembali bahwa konsumsi whey protein hanya dalam kadar yang normal dan harus diikuti dengan olahraga yang rutin dan optimal sehingga dapat memberikan manfaat kesehatan sepenuhnya. Terdapat suatu perkataan “You are what you eat” yang memiliki makna, apapun yang kita makan membentuk diri kita. Apapun yang kita konsumsi saat ini, dampaknya akan kita terima di masa depan.
Referensi
Moura CS, Lollo PCB, Morato PN, Risso EM, Amaya-Farfan J. 2017. Bioactivity of food peptides: biological response
of rats to bovine milk whey peptides following acute exercise. Food & Nutrition Research. 61(1): 1290740. DOI: 10.1080/16546628.2017.1290740.
