Кіріспе

Креатин ( /k//r//iː//ə//t//iː//n/ немесе /k//r//iː//ə//t//ɪ//n/) – H2N(HN)CN(CH3)CH2CO2H формуласы бар органикалық қосылыс. Ол ерітінділерде әртүрлі таутомерлер түрінде кездеседі (соның ішінде бейтарап форма және әртүрлі звиттериондық формалар). Креатин омыртқалы жануарларда табылса, ол аденозин трифосфатының (АТФ) қайта өңделуіне көмектеседі, негізінен бұлшықет және ми тіндерінде. Қайта өңдеу аденозин дифосфатын (ADP) фосфат топтарын беру арқылы АТФ-қа қайта айналдыру арқылы жүзеге асырылады. Креатин сондай-ақ буфер ретінде әрекет етеді.

Тарих

Креатин алғаш рет 1832 жылы Мишель Эжен Шевроль оны қаңқа бұлшық еттерінің негізделген су экстрактынан бөліп алғанда анықталды. Кейіннен ол кристалданған шөгіндіге грекше ет сөзі – κρέας (kreas) деп ат қойды. 1928 жылы креатиннің креатининмен тепе-теңдікте болатыны көрсетілді. 1920-жылдардағы зерттеулер көрсеткендей, көп мөлшерде креатин тұтыну оның шығарылуына әкелмейді. Бұл нәтиже организмнің креатин сақтау қабілетіне нұсқады, бұл өз кезегінде оны диеталық қосымша ретінде қолдануға ұсыныс жасады. 1912 жылы Гарвард университетінің зерттеушілері Отто Фолин мен Уилли Гловер Денис креатин қабылдаудың бұлшық еттегі креатин деңгейін күрт арттыратынын анықтады. 1920-жылдардың соңында креатиннің бұлшық еттегі қорын қалыпты мөлшерден артық креатин қабылдау арқылы арттыруға болатынын анықтағаннан кейін, ғалымдар фосфокреатин (креатин фосфатын) ашты және креатиннің қаңқа бұлшық еттерінің метаболизмінде маңызды рөл атқаратынын анықтады. Ол омыртқалы жануарларда табиғи түрде пайда болады. Фосфокреатиннің ашылуы 1927 жылы жарияланды. Креатиннің физикалық өнімділікке тигізетін әсері ХХ ғасырдың басынан бері жақсы құжатталған, бірақ ол 1992 жылғы Барселона Олимпиадасынан кейін ғана көпшілік назарына ілікті. 1992 жылдың 7 тамызындағы «The Times» газетінде 100 метрлік жүгіруде алтын медаль жеңіп алған Линфорд Кристи Олимпиадаға дейін креатин қолданғаны жазылған (бірақ Линфорд Кристи мансабының соңында допинг қолданғаны үшін кінәлі деп табылғанын да атап өткен жөн). «Bodybuilding Monthly» журналында 400 метрлік кедергілермен жүгіруде алтын медаль жеңіп алған Салли Ганнеллдің де креатин қолданушы екені айтылды. Сонымен қатар, «The Times» газетінде 100 метрлік кедергілермен жүгіруші Колин Джексонның Олимпиадаға дейін креатин қабылдауды бастағаны жазылған. Ол кезде Ұлыбританияда төмен қуатты креатин қосымшалары қол жетімді болды, бірақ күштілікті арттыруға арналған креатин қосымшалары 1993 жылға дейін коммерциялық түрде қол жетімді болған жоқ, ол кезде «Experimental and Applied Sciences» (EAS) деп аталатын компания бұл қосымшаны спорттық тамақтану нарығына «Phosphagen» деген атпен енгізді. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, жоғары гликемиялық көмірсуларды креатинмен бірге қабылдау бұлшық еттегі креатин қорын арттырады.

Метаболистік рөлі

Креатин – табиғи түрде кездесетін ақуыз емес қосылыс және фосфокреатиннің негізгі құрауышы, ол жасуша ішінде АТФ-ты қайта жаңартуға қолданылады. Адам ағзасындағы креатин мен фосфокреатиннің 95% - ы қаңқа бұлшықеттерінде, ал қалған 5% - ы қанда, мида, атадан ұрпақ бездерінде және басқа тіндерде таралады. Қаңқа бұлшықеттерінің (креатин және фосфокреатин түрінде) креатиннің мөлшері құрғақ бұлшықет массасының 1 килограмына шамамен 120 ммоль-ді құрайды, бірақ қосымшалар қабылдау арқылы 160 ммоль/кг-ға дейін жете алады. Күн сайын бұлшықет ішіндегі креатиннің шамамен 1–2% ы ыдырайды, ал орташа (қосымшасыз) креатин қорын сақтау үшін адамға күніне 1–3 грамм креатин қажет. Әртүрлі тағамдармен шамамен осы мөлшердің жартысы беріледі, ал қалғаны бауыр мен бүйректерде синтезделеді. Креатин – маңызды зат емес. Бұл глицин және аргинин аминқышқылдарынан адам ағзасында табиғи түрде түзілетін аминқышқылдарының туындысы, ал гуанидиноацетатты креатинге айналдыру үшін S-аденозилметионин (метиониннің туындысы) қосымша қажет. Биосинтездің бірінші қадамында аргинин:глицин амидинотрансфераза (AGAT, EC:2.1.4.1) ферменті глицин мен аргининнің арасындағы реакцияға қатысып, гуанидиноацетатты түзеді. Содан кейін бұл өнім S-аденозилметионин метил доноры ретінде пайдаланыла отырып, гуанидиноацетат N-метилтрансфераза (GAMT, EC:2.1.1.2) арқылы метилденеді. Креатиннің өзі креатинкиназа ферменті арқылы фосфорлану нәтижесінде фосфокреатинге айналады, ол қаңқа бұлшықеттері мен мида энергия резерві ретінде қолданылады. Креатиннің циклдік түрі – креатинин, ол өз таутомерімен және креатинмен тепе-теңдікте болады.

Фосфокреатин жүйесі

Креатин қан арқылы тасымалданады және белсенді тасымалдау жүйесі арқылы ми мен қаңқа бұлшық еттері сияқты жоғары энергия талап ететін тіндерге сіңіріледі. Қаңқа бұлшық етіндегі АТФ концентрациясы әдетте 2–5 мМ құрайды, бұл бұлшық еттің бірнеше секундқа ғана жирылуына себеп болады. Энергия қажеттілігі артқан кезде, фосфаген (немесе АТФ/ПЦр) жүйесі креатинкиназа (КК) ферменті катализдейтін қайтымды реакция арқылы фосфокреатин (ПЦр) көмегімен АДФ-дан АТФ-ты жылдам қайта синтездейді. Фосфат тобы креатиннің NH орталығына бекітіледі. Қаңқа бұлшық еттерінде ПЦр концентрациясы 20–35 мМ және одан да жоғары болуы мүмкін. Сонымен қатар, көптеген бұлшық еттерде КК-ның АТФ-ты қайта жаңарту қабілеті өте жоғары болғандықтан, ол шектеуші фактор болып табылмайды. Жасушадағы АТФ концентрациясы аз болғанымен, АТФ үнемі және тиімді түрде ПЦр мен КК-ның үлкен қорынан толықтырылатындықтан, өзгерістерді анықтау қиын. Креатинмен қосымша тамақтану сателлит жасушаларының зақымдалған бұлшық ет талшықтарына "ұсынуға" дайын мионуклеилердің санын арттырады, бұл олардың өсу әлеуетін арттырады. Мионуклеилердің көбеюі креатиннің миогенді транскрипция факторы MRF4 деңгейін арттыру қабілетімен байланысты болуы мүмкін.

Генетикалық кемшіліктер

Креатин биосинтезі жолындағы генетикалық кемшіліктер түрлі ауыр неврологиялық бұзылыстарға алып келеді. Клиникалық жағдай бойынша, креатин метаболизмінің үш ерекше түрі бар. Екі синтез ферментінің жетіспеуі L-аргинин:глицин амидинотрансфераза жетіспеушілігін (GATM геніндегі өзгерістерден туындаған) және гуанидиноацетат метилтрансфераза жетіспеушілігін (GAMT геніндегі өзгерістерден туындаған) қамтиды. Екі биосинтетикалық кемшілік те аутосомалық-рецессивті жолмен мұраға беріледі. Үшінші кемшілік – креатин тасымалдаушысының ақаулығы, ол SLC6A8 геніндегі мутацияларға байланысты және Х-хромосомаға байланысты мұраға беріледі. Бұл жағдай креатиннің миға тасымалдануымен байланысты.

Вегетариандықтар

Кейбір зерттеулер көрсеткендей, вегетариандардың бұлшық етіндегі жалпы креатин деңгейі, вегетариан емес адамдарға қарағанда айтарлықтай төмен болады. Зерттеулер лакто-ово вегетариандар мен вегандардың бұлшық етіндегі креатин концентрациясын вегетариан емес деңгейге жеткізу үшін қосымша қабылдау қажет екенін көрсетеді.

Жүк тиеу кезеңі

Креатин қажеттілігі дене салмағына байланысты өзгеруі мүмкін болғандықтан, тәулігіне 0,3 г/кг мөлшерін 4 тең аралыққа бөліп беру ұсынылған.

Абсорбция

Денсау ересектердің эндогендік сарысу немесе плазмадағы креатин концентрациясы әдетте 2–12 мг/л аралығында болады. Денсау ересектерге бір рет 5 грамм (5000 мг) қабылдау плазмадағы креатиннің шамамен 120 мг/л ең жоғары деңгейіне, қабылдағаннан кейін 1–2 сағаттан соң қол жеткізеді. Креатиннің жартылай шығарылу кезеңі салыстырмалы түрде қысқа, орташа есеппен 3 сағаттан кем, сондықтан плазмадағы жоғары деңгейді сақтау үшін күні бойы 3–6 сағат сайын шағын дозаларды қабылдау қажет.

Ашықтандыру

Креатинді қосымша қабылдау тоқтатылғаннан кейін бұлшық еттегі креатин қоры 4–6 апта ішінде бастапқы деңгейге оралады. Креатинді спорттық өнімділікті арттыру мақсатымен қолдану қысқа мерзімді пайдалануда қауіпсіз деп есептеледі, бірақ ұзақ мерзімді пайдаланудың, сондай-ақ балалар мен жасөспірімдердегі қолданудың қауіпсіздігі туралы деректер жеткіліксіз. 2018 жылғы Халықаралық спорттық тамақтану қоғамы журналындағы мақалаға сәйкес, креатин моногидраты жоғары қарқынды жаттығулар үшін энергия қолжетімділігін арттыруға көмектеседі. Креатин қолдану жоғары қарқынды, анаэробты қайталанатын жұмыс кезінде (жұмыс және демалыс аралықтары) максималды күш пен өнімділікті 5%-дан 15%-ға дейін арттыра алады. Креатиннің аэробикалық төзімділікке айтарлықтай әсері жоқ, бірақ ол қысқа мерзімді, жоғары қарқынды аэробикалық жаттығулар кезінде күшті арттырады. Креатин спортшының қалпына келуі мен жұмысқа қабілетін арттырады және оның көптеген мүмкіндіктері соңғы он жылда оған үлкен қызығушылық тудырды. 21 000 колледж студентінен жасалған сауалнама көрсеткендей, спортшылардың 14%-ы өнімділікті арттыру үшін креатин қоспаларын қолданады. Креатин қолданатын спортшылар, қалыпты спортшылармен салыстырғанда, жақсы нәтижелер көрсетеді. Спортпен айналыспайтын адамдар көрінісін жақсарту үшін креатин қоспаларын қабылдайтынын айтады. Ең үлкен әсер стресске ұшыраған (мысалы, ұйқының жетіспеуінен) немесе когнитивті функциясы бұзылған адамдарда байқалады. 2023 жылғы тағы бір шолу бастапқыда есте сақтау қабілетінің жақсарғанын көрсетті. Бірақ кейін қате статистика нәтижелердің дұрыс еместігіне себеп болғаны анықталды және "қос есептеуді" түзетуден кейін әсер тек қарт адамдарда ғана маңызды болды. 2023 жылғы жүйелі шолу креатиннің когнитивті өнімділікті жақсартқанына ешқандай дәлел таппады. Зерттеушілер бұрынғы шолулардың әдістемесін сынады.

Бұлшықет аурулары

Мета-талдау креатинмен емдеудің бұлшық ет дистрофияларында бұлшық ет күшін арттыратынын және мүмкін болса, функционалдық мүмкіндіктерді жақсартатынын көрсетті. Креатинмен емдеу метаболикалық миопатиясы бар адамдарда бұлшық ет күшін жақсартатындай көрінбейді.

Паркинсон ауруы

Креатиннің митохондриялық функцияға тигізетін әсері Паркинсон ауруын баяулатудағы тиімділігі мен қауіпсіздігін зерттеуге себеп болды. 2014 жылға дейін, бұрыс бағалау қаупі, үлкен емес сынақ топтары және сынақтардың қысқа мерзімділігі салдарынан, дәлелдер емдеу туралы шешімдерге сенімді негіз бере алмады.

Хантингтон ауруы

Бірнеше бастапқы зерттеулер аяқталды, бірақ Хантингтон ауруы бойынша жүйелі шолу әлі жасалмаған.

АЛС

Ол амиотрофиялық бүйірлік склерозды емдеуде тиімді емес.

Тестостерон

2021 жылғы зерттеулердің жүйелі шолуында «қазіргі қолда бар дәлелдер креатиннің қосымша қабылдауы жалпы тестостерон, еркін тестостерон, ДГТ деңгейін арттырмайтынын және шаш түсіруге/соқырлуға себеп болмайтынын көрсетіп отыр».

Бүйрек қызметі

Бүйрек ауруы бар пациенттерде ұзақ мерзімді креатинмен толықтырудың қауіпсіздігі дәлелденбеген. Ұлттық бүйрек қоры жариялаған 2019 жылғы жүйелі шолу креатинмен толықтырудың бүйрек функциясына кері әсерін зерттеді. Олар 1997 жылдан 2013 жылға дейінгі кезеңде 4–20 г/күн креатин дозасын плацебомен салыстырған стандартты креатин жүктеу және қолдау протоколдарын қараған 15 зерттеуді анықтады. Бүйрек зақымдануын бағалау үшін олар сарысу креатинині, креатинин клиренсі және сарысудағы мочевина деңгейін пайдаланды. Креатинмен толықтыру көбінесе қалыпты шекте қалатын креатинин деңгейінің шамалы жоғарылауына әкелсе де, толықтыру бүйрек зақымдануын тудырмады (P мәні < 0.001). 2019 жылғы жүйелі шолуға 2-типті диабетпен ауыратын науқастар, постменопаузалық әйелдер, бодибилдерлер, спортшылар және қарсылықты жаттығумен айналысатын адамдар сияқты ерекше топтар кірді. Зерттеу креатиннің бүйрек функциясына әсер еткені туралы хабарланған 3 жағдайды да қарастырды. Америка спорттық медицина колледжінің, тамақтану және диетология академиясының және Канада диетологтарының өнімділікті арттыру стратегиялары туралы бірлескен мәлімдемесінде креатин эргогендік көмекшілер тізіміне енгізілді және олар оның қолдануында бүйрек функциясы туралы алаңдаушылық білдірмеді. Халықаралық спорттық тамақтану қоғамы журналындағы креатинге қатысты соңғы тұжырымдамада креатиннің нәрестелерден бастап қарт адамдарға және жоғары жетістіктерге ұмтылатын спортшыларға дейін салауатты адамдар үшін қауіпсіз екені айтылған. Сондай-ақ, 5 жылға дейін креатин қолдану қауіпсіз деп саналады. Маңыздысы, бүйректердің қалыпты физиологиялық функциясы үшін фосфокреатин мен креатин қажет, және бүйректер креатин киназаларының (BB CK және u mtCK изоэнзимдері) айтарлықтай мөлшерін өндіреді. Сонымен қатар, эндогенді креатин синтезінің бірінші қадамы бүйректерде жүзеге асырылады. Бүйрек ауруы бар және диализдік ем алатын пациенттерде олардың органдарында креатин деңгейі айтарлықтай төмендеуі мүмкін, себебі патологиялық бүйректер креатин синтезіне қабілетсіз және дистальды түтікшелерде зәрден креатинды кері сіңіру мүмкіндігі шектеулі. Бұған қоса, диализдік ем алатын пациенттер диализ процесі кезінде креатин жоғалтып, соның салдарынан созылмалы креатин тапшылығына ұшырайды. Бұл жағдай диализдік ем алатын науқастардың креатиннің негізгі көзі болып табылатын ет және балықты аз тұтынуымен күшейеді. Сондықтан, осы пациенттердегі созылмалы креатин тапшылығын жеңілдету және органдарға креатин қорын толықтыруға мүмкіндік беру үшін 2017 жылғы Medical Hypotheses журналында диализдік ем алатын пациенттерге қосымша креатин беру ұсынылды, мүмкіндігінше интрадиализдік әдіспен. Диализдік ем алатын пациенттерге креатинмен толықтыру бұлшықет күшін, қозғалыс координациясын, ми функциясын жақсарту арқылы пациенттердің денсаулығы мен өмір сапасын айтарлықтай жақсартуға және осы пациенттерде жиі кездесетін депрессия мен созылмалы шаршауды жеңілдетуге көмектеседі деп күтілуде.

Ластану

2011 жылы Италияда сатылатын 33 түрлі қосымшаны зерттеу көрсетті, олардың 50%-дан астамы кем дегенде бір ластаушы зат бойынша Еуропалық тамақ қауіпсіздігі агенттігінің ұсынымдарын асып кеткен. Бұл ластаушы заттардың арасында ең көп кездескені – креатинин, ол креатиннің ыдырау өнімі және организмде де түзіледі. Креатининнің концентрациясы Еуропалық тамақ қауіпсіздігі агенттігінің ұсынымдарынан жоғары деңгейде үлгілердің 44%-ында анықталды. Үлгілердің шамамен 15%-ында 1,3,5 дигидротриазин немесе дициандиамидтің жоғары концентрациясы табылды. Ауыр металдармен ластану маңызды мәселе болып табылған жоқ, тек сынаптың шамалы мөлшері ғана анықталды. 2007 жылы қарастырылған екі зерттеуде ешқандай қоспалар табылған жоқ.

Өзара әрекеттесулер

Ұлттық денсаулық сақтау институтының зерттеуі кофеиннің креатинмен өзара әрекеттесу арқылы Паркинсон ауруының дамуын жеделдетуі мүмкін екенін көрсетеді.

Тамақ пен тамақ дайындау

Креатин жоғары температурада (148 °C-тан жоғары) ақуыз және қантпен қосылғанда, нәтижесінде канцерогенді гетероциклді аминдер (ГСА) түзіледі. Мұндай реакция етті грильдеу немесе табада қуыру кезінде жүреді. Креатиннің мөлшері (жалпы ақуызға шаққандағы пайыздық үлесі) ет сапасын бағалау үшін индикатор ретінде қолданылуы мүмкін.

Тамақ-түлік мәселесі

Креатин моногидраты вегетариандықтар мен вегандықтарға қолайлы, себебі бұл қосымшаны өндіруге қолданылатын шикізаттың тегі жануарлардан емес.