盛周煌，陳智仙

1.酵母功能湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（宜昌 443000）；2.宜昌市營養(yǎng)健康食品工程技術(shù)研究中心（宜昌 443000）

肌肉約占身體質(zhì)量的40%，對(duì)身體的穩(wěn)定性和靈活性以及向其他組織提供氨基酸、儲(chǔ)存和利用葡萄糖作為能量等代謝功能很重要[1]。與年齡相關(guān)的骨骼肌變化與日常生活相關(guān)的身體活動(dòng)能力下降以及摔倒和骨折風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，所有這些都會(huì)降低生活質(zhì)量，并最終導(dǎo)致殘疾甚至增加死亡風(fēng)險(xiǎn)[2]。作為一種老年疾病，肌肉減少癥在全球人口老齡化的背景下顯得尤為重要，預(yù)計(jì)到2050年，全球?qū)⒂?億人受到肌肉減少癥的影響[3]。

蛋白質(zhì)是組成人體細(xì)胞、組織的重要成分，對(duì)維持生物體的正常運(yùn)作是必不可少的，具有多種功能，如提供肌肉、骨骼和其他組織的結(jié)構(gòu)成分，支持組織代謝，產(chǎn)生激素和酶，調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，甚至可以用作能量來源。蛋白質(zhì)攝入為肌肉蛋白質(zhì)合成提供必需氨基酸，從而維持肌肉質(zhì)量方面的作用，因此蛋白質(zhì)攝入不足是肌肉減少癥的一個(gè)可改變的核心危險(xiǎn)因素[4]。許多研究表明，較高的蛋白質(zhì)攝入量可以保護(hù)肌肉質(zhì)量、力量和身體表現(xiàn)[5-7]。同樣有很好的試驗(yàn)證據(jù)表明，補(bǔ)充蛋白質(zhì)可以有效地提高肌肉減少人群的肌肉質(zhì)量和力量[8]，然而攝入蛋白質(zhì)的來源、攝入量和質(zhì)量是決定其是否有效的關(guān)鍵因素，文章將從蛋白質(zhì)的來源、數(shù)量和質(zhì)量論述其對(duì)肌肉減少癥的影響，為消費(fèi)者正確選購和攝入蛋白質(zhì)及企業(yè)有效開發(fā)蛋白產(chǎn)品提供理論指導(dǎo)。

1 蛋白質(zhì)攝入量的影響

1.1 老年人對(duì)蛋白質(zhì)的需求量增加

人到中年，細(xì)胞和分子的變化會(huì)減弱對(duì)營養(yǎng)刺激和體力活動(dòng)的反應(yīng)，導(dǎo)致更多的肌肉被分解[2]。由于與年齡相關(guān)的肌肉蛋白質(zhì)合成代謝阻力，老年人的膳食蛋白質(zhì)攝入量高于年輕人。老年人對(duì)蛋白質(zhì)攝入從而引起的肌肉蛋白質(zhì)合成MPS刺激相對(duì)不敏感，特別是攝入少量的高質(zhì)量蛋白質(zhì)或氨基酸[9-10]。在老年人中，少量的蛋白質(zhì)無法刺激MPS速率，這可能是與年齡相關(guān)的肌肉損失的一個(gè)關(guān)鍵決定因素[11]。無論來源如何，攝入35~40 g蛋白質(zhì)，都會(huì)比低劑量的蛋白質(zhì)10~20 g刺激更高的MPS速率[12]。

中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦，肌少癥病人蛋白質(zhì)的推薦攝入量應(yīng)維持在1.0~1.5 g/（kg·d），蛋白質(zhì)補(bǔ)充高于推薦的每日攝入量[RDA，0.8 g/（kg·d）]可能是預(yù)防和減輕肌肉減少癥的干預(yù)目標(biāo)[13-14]。在健康、衰老和身體成分研究中，在老年社區(qū)居住的男性和女性樣本中，膳食蛋白質(zhì)與瘦體重的損失呈負(fù)相關(guān)[15]。同樣，根據(jù)婦女健康倡議，蛋白質(zhì)攝入量最高的絕經(jīng)后婦女患虛弱的風(fēng)險(xiǎn)降低32%[16]。蛋白質(zhì)攝入量高于當(dāng)前RDA的飲食干預(yù)是治療肌肉減少癥的可行方法，建議在RDA以上適度增加蛋白質(zhì)攝入量，以減少隨著年齡增長而發(fā)生的肌肉量的進(jìn)行性損失[17]。

對(duì)老年人群56~80歲的幾項(xiàng)關(guān)鍵氮平衡研究的綜合分析表明，老年人1.14 g/（kg·d）相對(duì)于年輕人[0.8 g/（kg·d）]需要更多的蛋白質(zhì)[18]。蛋白質(zhì)攝入不足可能是肌肉減少癥的潛在機(jī)制，據(jù)報(bào)道蛋白質(zhì)攝入量與年齡呈反比，據(jù)估計(jì)50%老年人攝入的蛋白質(zhì)少于1.14 g/（kg·d），25%的老年人蛋白質(zhì)攝入低于RDA，此外蛋白質(zhì)攝入量接近RDA的老年人比蛋白質(zhì)攝入量超過1.2 g/（kg·d）的老年人患病風(fēng)險(xiǎn)更大[19]。

1.2 蛋白質(zhì)攝入量的性別二態(tài)性

男性和女性群體在對(duì)不同蛋白質(zhì)攝食的合成代謝反應(yīng)方面存在重要差異。蛋白質(zhì)代謝和肌肉蛋白質(zhì)合成存在性別二態(tài)性，這種情況在發(fā)生重大荷爾蒙變化的時(shí)期表現(xiàn)得特別明顯，例如更年期[20]。

一般來說女性的體重和骨骼肌質(zhì)量都低于男性，然而與男性相比，與年齡相關(guān)的骨骼肌質(zhì)量下降率在女性中較小[21]。在基礎(chǔ)吸收后狀態(tài)、對(duì)營養(yǎng)刺激的反應(yīng)、抗阻運(yùn)動(dòng)后或抗阻運(yùn)動(dòng)和蛋白質(zhì)攝食結(jié)合后測(cè)量MPS時(shí)，年輕男性和女性之間沒有差異[22-23]。可能是由于女性絕經(jīng)期的變化，衰老似乎導(dǎo)致MPS在基礎(chǔ)吸收后狀態(tài)下的反應(yīng)，以及對(duì)氨基酸和胰島素可用性聯(lián)合增加的反應(yīng)，所體現(xiàn)出性別二態(tài)效應(yīng)[24]。與老年男性相比，老年女性在每餐膳食期間可能需要更多的蛋白質(zhì)（35~40 g）來強(qiáng)烈刺激MPS[12]。

2 蛋白質(zhì)質(zhì)量的影響

蛋白質(zhì)正平衡與細(xì)胞外必需氨基酸EAAs水平呈正比[25]。因此，攝入EAA含量較高的蛋白質(zhì)會(huì)對(duì)MPS產(chǎn)生更大的刺激。內(nèi)臟攝取對(duì)單個(gè)氨基酸的提取率高達(dá)90%[25]，有效地減少了它們?cè)谕庵芙M織中的可用性。最有效的蛋白質(zhì)來源含有大量支鏈氨基酸BCAA，其包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸，比其他氨基酸更能刺激MPS。BCAAs的獨(dú)特之處在于它們能夠逃避內(nèi)臟攝取。例如，食用牛肉之后，內(nèi)臟組織釋放的氨基酸中有一半以上是BCAAs，即使牛肉中只有20% BCAAs[26]。進(jìn)一步分析支鏈氨基轉(zhuǎn)氨酶和支鏈α酮酸脫氫酶（負(fù)責(zé)BCAA降解的前兩個(gè)步驟）的總活性，研究表明50%以上降解BCAAs的能力位于骨骼肌組織，而肝臟僅占20%。這些發(fā)現(xiàn)表明在20種氨基酸中，BCAAs與周圍組織相互作用的機(jī)會(huì)最大，使它們成為調(diào)節(jié)骨骼肌組織結(jié)構(gòu)和功能的候選者。因此，與這些氨基酸含量高的蛋白質(zhì)相比，EAA含量較低，尤其是BCAA含量較低的蛋白質(zhì)會(huì)被內(nèi)臟組織以更高的效率吸收，導(dǎo)致用于肌肉蛋白質(zhì)的合成減少。

BCAA中具有最高合成代謝效果的是亮氨酸，當(dāng)量足夠時(shí)可以單獨(dú)刺激MPS并達(dá)到正蛋白質(zhì)平衡。亮氨酸是一種必需的支鏈氨基酸，部分通過哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路調(diào)節(jié)肌肉功能[27]。研究表明，它可以通過減少蛋白質(zhì)水解和增加蛋白質(zhì)合成來改變骨骼肌中的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)[28]。此外，它可以增加骨骼肌葡萄糖吸收，誘導(dǎo)胰腺細(xì)胞釋放胰島素，這是骨骼肌重要的合成代謝信號(hào)[29]。補(bǔ)充富含亮氨酸的蛋白質(zhì)可以改善肌肉減少癥老年人的肌肉力量，可作為肌肉減少癥的營養(yǎng)治療[30]。

3 蛋白質(zhì)來源的影響

3.1 動(dòng)物蛋白和植物蛋白

雖然蛋白質(zhì)在老年人保持良好肌肉健康方面的作用具有強(qiáng)有力的證據(jù)基礎(chǔ)，但蛋白質(zhì)來源也具有重要影響。在氨基酸吸收和代謝利用方面，不同來源的等量蛋白質(zhì)并不能達(dá)到等量的餐后反應(yīng)。模擬研究發(fā)現(xiàn)，與牛奶蛋白相比，大豆蛋白經(jīng)歷了更大的內(nèi)臟提取和氮損失[31]。這對(duì)老年人來說尤其重要，因?yàn)殡S著年齡的增長，內(nèi)臟對(duì)氨基酸的提取會(huì)增加，因此可用于肌肉蛋白質(zhì)合成的游離氨基酸會(huì)減少[32]。短期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明，乳清蛋白比酪蛋白或大豆分離物更能促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)合成[33-34]。與之前在年輕人中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果一致，攝入乳清蛋白比大豆和酪蛋白等其他蛋白質(zhì)來源更能刺激MPS，至少在克對(duì)克的蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上是這樣[10,33]。

蛋白質(zhì)來源不同導(dǎo)致其在質(zhì)量上也有本質(zhì)差異，即它們的氨基酸分布及其生物利用度。動(dòng)物來源的蛋白質(zhì)被稱為高質(zhì)量蛋白質(zhì)，因?yàn)樗写罅康?種必需氨基酸EAA，這些EAA的生物利用度更高。相比之下，植物蛋白質(zhì)通常很少含有一種或幾種EAA，例如許多豆類缺乏蛋氨酸、半胱氨酸和色氨酸[35]。目前的數(shù)據(jù)表明高蛋白或支鏈氨基酸（亮氨酸）攝入可能通過增強(qiáng)合成代謝途徑和抑制分解代謝途徑幫助逆轉(zhuǎn)肌肉減少癥受損的肌肉再生動(dòng)力[36]。一般來說，乳制品的亮氨酸含量從10%（牛奶分離物，酪蛋白）到12%（乳清），而肉類和蛋類產(chǎn)品的亮氨酸含量約為8%~9%[37]。相反，小麥蛋白等植物性產(chǎn)品的亮氨酸低于8%，這表明它們不是刺激骨骼肌蛋白質(zhì)合成的最佳選擇。

3.2 微生物蛋白

酵母蛋白支鏈氨基酸含量較高，總量略高于乳清蛋白，其中亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸比例與乳清蛋白相當(dāng)，是一種很有前途的肌肉恢復(fù)補(bǔ)充劑。動(dòng)物試驗(yàn)研究表明酵母蛋白可顯著緩解衰老導(dǎo)致的肌肉減少，可顯著緩解由衰老導(dǎo)致的腸道組織學(xué)和功能的衰退，這也預(yù)示著可能腸道菌群也參與干預(yù)-調(diào)控機(jī)制[38]。已經(jīng)證明，腸道菌群有助于肌肉大小、組成和功能的年齡相關(guān)變化[39]。有人提出了衰老過程中的“腸道-肌肉軸”，認(rèn)為腸道菌群與身體功能密切相關(guān)[40]。據(jù)報(bào)道，乳清蛋白的攝入和亮氨酸的補(bǔ)充都會(huì)改變微生物群的組成，并影響相關(guān)的代謝活動(dòng)[41]。值得注意的是，大豆乳清混合蛋白顯著改善了接受造血干細(xì)胞移植患者的肌肉大小和力量，這與腸道微生物群對(duì)肌肉代謝的調(diào)節(jié)有關(guān)[42]。

一項(xiàng)雙盲和隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究了酵母蛋白與乳清蛋白和安慰劑相比對(duì)成人肌肉質(zhì)量和表現(xiàn)的影響，結(jié)果顯示所有組都增加了瘦肌肉質(zhì)量、力量和耐力，酵母蛋白組和乳清蛋白組增加的瘦質(zhì)量和肌肉力量明顯高于安慰劑組，且酵母蛋白和乳清蛋白的表現(xiàn)相似，這表明酵母蛋白與乳清蛋白一樣有效，可以在老年人的運(yùn)動(dòng)中增加肌肉質(zhì)量和力量。

4 結(jié)語與展望

增加蛋白質(zhì)攝入是抑制肌肉減少的基礎(chǔ)，老年人的代謝效率降低，需要更高的蛋白質(zhì)攝入以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，老年女性需要更多的蛋白質(zhì)補(bǔ)充來刺激肌肉蛋白質(zhì)合成。此外，攝入富含EAA、BCAA尤其是亮氨酸的蛋白質(zhì)能夠更有效地促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)合成并抑制肌肉分解。因此保證優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源、充足的蛋白質(zhì)攝入量和高質(zhì)量蛋白質(zhì)才能有效發(fā)揮蛋白質(zhì)對(duì)肌肉減少癥的干預(yù)作用。老年人需要正確選購和攝入蛋白質(zhì)類產(chǎn)品，企業(yè)在開發(fā)此類產(chǎn)品時(shí)應(yīng)充分考慮其來源、攝入量和質(zhì)量與有效性間的關(guān)系。肌肉減少的蛋白質(zhì)干預(yù)作用需要結(jié)合其他營養(yǎng)攝入及運(yùn)動(dòng)共同刺激肌肉合成，飲食干預(yù)結(jié)合適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)方案可能是對(duì)抗肌肉減少癥的最有效手段。