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話題科學站丨乳清蛋白的營養特點和作用

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乳清蛋白粉因其能有效地改善營養過剩問題受到廣泛的青睞。乳清蛋白是一類利用現代生產工藝從牛奶中提取出來的蛋白質,以其純度高,消化吸收率高、氨基酸組成最合理,含有生物活性多肽包括乳球蛋白、乳清蛋白、免疫球蛋白、乳鐵蛋白和多種分解多肽等諸多優點而被認為是「蛋白之王」。對任何年齡的人群而言,都是優良的蛋白質來源。乳清蛋白因其有優良的生理特點,對維持和改善人體健康有突出的作用。

一、改善體格情況

1.1完全天然的蛋白質:乳清蛋白是完全天然的蛋白質,含有每天飲食所需要的必需氨基酸,以改善和提高運動員的體質。

1.2支鏈氨基酸豐富:乳清蛋白是支鏈氨基酸的豐富來源,是目前所知的含支鏈氨基酸水準最高的天然食物。支鏈氨基酸與其他必需氨基酸不同,對運動員的營養有非常重要的作用。在長時間的運動中,支鏈氨基酸在肌肉內直接被代謝和首先被利用。現在認為,支鏈氨基酸可以通過延緩中樞神經性疲勞,而緩解在長時間運動中的疲勞。

有人認為,在運動過程中,大腦分泌5-羥色胺增加,引起中樞神經系統的損害。5-羥色胺濃度增高是因為體內色氨酸水準增加所致。所以,大腦5-羥色胺增加將導致血漿中色氨酸/支鏈氨基酸的比率升高。因而認為該比率下降可以減少中樞神經性疲勞,增加支鏈氨基酸的供給可以使該比率下降。乳清蛋白提供機體支鏈氨基酸,以補充和修復、重建瘦體組織,緩解肌肉組織的疲勞。

1.3亮氨酸的來源:乳清蛋白是必需氨基酸亮氨酸的來源。亮氨酸在運動員的肌蛋白合成和肌肉生長中起著重要作用。有研究表明,在飲食中攝入高水準亮氨酸者,可以獲得更多的瘦體組織和更少的脂肪。乳清蛋白比大豆蛋白亮氨酸的含量高約50%。

1.4可溶性並易吸收:乳清蛋白因其相對分子品質小,具有可溶性、易吸收和高吸收效率的特點,被認為是快速給肌肉提供營養的理想蛋白質。

1.5維持和提高機體免疫力:乳清蛋白通過提高谷胱甘肽(GSH)水準,從而幫助運動員維持和提高機體免疫力。GSH是機體免疫系統需要的抗氧化劑,運動和持續訓練的過程會導致其水準下降。乳清蛋白可以使運動員身體保持健康,並使其運動水準能達到最佳狀態的保證。

1.6促進氧合作用和抗自由基:乳清蛋白可以促進機體氧合作用和對抗自由基。乳清蛋白中的乳鐵蛋白是轉鐵蛋白家族中的一員。轉鐵蛋白是產生能量和調控紅細胞、血紅蛋白所必需的物質。運動員如通過補充鐵劑,有引發含鐵血黃素蓄積症的危險。乳鐵蛋白可以作為鐵的補充劑,添加到運動配方中,以促進機體氧合作用而無不良反應。乳鐵蛋白作為抗氧化劑與鐵結合,以阻止鐵參與自由基的形成。

二、維持標準體品質

飲食是提供營養素的載體,而營養是獲得標準體品質的重要保證。在飲食中添加乳清蛋白,可以促進減重和維持標準體品質。機體消化蛋白質所消耗的能量,比消化其他食物要多(熱效應)。所以,在進食蛋白質後機體會消耗更多的能量。乳清蛋白是幾乎不含脂肪和糖類的蛋白質,是低能或低脂飲食計劃的完善補充。最近有研究強調,必需氨基酸中的亮氨酸在機體組成中的作用,高品質的乳清蛋白,含有豐富的亮氨酸以保護瘦體組織,同時減少脂肪合成。乳清蛋白比牛乳蛋白、雞蛋蛋白和大豆蛋白含有更多的亮氨酸。蛋白質通過減緩血流中糖的吸收,而起到穩定血糖水準的作用,從而通過降低胰島素水準來減少飢餓感,使機體更容易利用脂肪產生能量。

乳清蛋白含有生物活性成分,促進機體釋放兩種食慾抑製激素,即膽囊收縮素和高血糖素樣肽。新近的研究發現,乳清蛋白比酪蛋白、牛奶中的其他蛋白更能產生飽腹感。在中餐或飲料中添加乳清蛋白,不僅可以提供能量,而且可以幫助控制下一餐食物的攝人量。這對於需要控制能量的減肥病人或是糖尿病病人,均有良好的治療作用。

三、維護和促進心血管健康

隨著平均生存壽命的延長,採取健康飲食和有規律的運動就變得非常重要。乳清蛋白應該是健康飲食的一部分。乳清蛋白活性肽可以減少心血管疾病患病危險因素的不良影響。最近研究顯示,乳清蛋白活性肽有以下功能:

3.1.ACE抑製活性:最近研究表明,血管緊張素轉換酶(ACE)抑製片斷來自d哥L清蛋白和B哥L球蛋白,通過各種酶的作用形成相應的抑製片斷。81。ACE抑製活性有控制血壓的整體作用,是通過擴張血管和影響血容量來實現的;同時也通過抑製其他的作用來降低腎小球濾過率和增加水瀦留。

3.2阿片樣活性:阿片系統對心血管的調節是個複雜的過程。但內源性阿片肽對血壓的調節是有益處的㈣。

3.3抗血栓活性:有研究表明,來自乳清蛋白肽類的鳥嘌呤核苷酸(GMP)可與血小板連接有關。同時也有研究證明乳清蛋白的乳鐵蛋白也和血小板連接有關。這些複合物既抑製血小板的聚集,又抑製纖維蛋白原和二磷酸腺苷(ADP)處理過的血小板連接。

3.4降膽固醇作用:在飲食中添加乳清蛋白後,可以降低血清膽固醇,主要是減少極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL—C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C),有預防動脈發生粥樣硬化的作用。

3.5補鈣降壓:乳清蛋白中含有高劑量和高品質的鈣。來自大量的人口研究、實驗動物調查和臨床試驗提示,增加鈣的攝入可以降低血壓或減少高血壓的危險性。在溫和的調節高脂血症中,增加鈣的攝人,降低血中LDL水準。流行病學調查顯示,鈣攝入和高血壓呈負向關係。

3.6對心血管健康潛在的保護作用:共軛亞油酸(CLA)和磷脂對心血管健康有潛在的保護作用。大鼠研究顯示,飲食中含CLA1%就可以抑製動脈粥樣硬化形成。飲食中0.25%或0.5%水準,可以很顯著地減少脂肪條紋或動脈粥樣硬化的前期損害。乳清蛋白中含有7%的脂類,其50%是磷脂。鞘脂佔乳清蛋白磷脂的30%。長期給予實驗大鼠餵養磷脂,可以很顯著地降低全血膽固醇水準,大約可降低30%。

四、有助於癌症病人康復

乳清蛋白因其具有易消化、對機體無刺激的優點,可作為癌症病人蛋白質的良好來源。乳清蛋白可以廣泛的添加入食物或飲料中,以增加蛋白質含量而不會影響食物口感,從而發揮其對癌症病人治療的支持作用。癌症病人谷氨醯胺水準下降,免疫功能低下;而谷氨醯胺是機體啟動免疫反應的燃料,通過支鏈氨基酸提供原料。乳清蛋白是迄今所知道的支鏈氨基酸最豐富的來源。

補充乳清蛋白可以維持細胞的高GSH濃度和提高細胞抗氧化防禦能力,以促進對致癌物的解毒作用。在動物和體外實驗的結果顯示,乳清蛋白可以抑製某些癌症腫瘤細胞的增長,如攝護腺癌、乳腺癌、結腸癌等。與喂酪蛋白的大鼠相比,餵養乳清蛋白的大鼠腫瘤發生率可降低近50%;與餵養大豆蛋白的大鼠相比,腫瘤發生率也有明顯降低。

五、有利於控制血糖

高品質乳清蛋白含有高生物活性成分,是糖尿病病人選擇飲食的理想食品。乳清蛋白比其他蛋白質有更高的營養價值,因其幾乎不含脂肪和膽固醇。糖尿病病人甘糖代謝異常,尿中丟失蛋白質較多,蛋白質消耗量大,必須充分補充優質蛋白質,以避免出現負氮平衡。另外,乳清蛋白有助於控制血糖水準和減輕體品質,有利於胰島的修復,促進胰島素分泌,從而有利於糖尿病的恢復和控制。

六、理想的嬰兒營養劑

母乳餵養是嬰兒出生6個月內最理想的食物。乳清蛋白作為健康食品的優質蛋白和活性肽來源,同時含有很多和人乳相同的成分,因而被廣泛地應用於嬰兒配方中。嬰兒配方食品以牛奶為基礎,加入乳清蛋白,以適應嬰兒特殊需要,並減輕牛奶引起的不良反應。在牛奶蛋白引起的嬰兒不適中,水解乳清蛋白和水解酪蛋白相比,因其高生物價值和口味更好,更適應於嬰兒食用。母乳和以牛奶為基礎的嬰兒配方的基本差距就在於乳清蛋白含量的不同。在母乳中乳清蛋白:酪蛋白為60:40,在牛奶中是18:82或20:80。所以可以通過增加乳清蛋白含量,強化以牛奶為基礎的嬰兒配方食品。主要作為未成熟嬰兒的食品配方,是以乳清蛋白為主的乳清蛋白:酪蛋白為60:40。另外,這種更多的乳清蛋白為主的配方,與餵養嬰兒的母乳更相似。α-清蛋白含有高濃度胱氨酸和罕見的高濃度色氨酸。在以牛奶為基礎的嬰兒配方中增加僅哥L清蛋白,可以增加血中色氨酸濃度,可達到母乳餵養嬰兒的水準。

七、延緩衰老

隨著年齡的增長,機體肌肉丟失和健康水準下降。雖然肌肉丟失影響因素多,但蛋白質攝入卻是決定性重要因素心。攝入營養價值高的乳清蛋白,有助於維持機體瘦體組織和延緩衰老。有研究顯示,攝人乳清蛋白的老年人和攝入酪蛋白者相比,可保持良好的蛋白質營養狀態以及抑製肌肉組織的丟失。

乳清蛋白對於老年人的另一個好處就是阻止骨骼中鈣的丟失。推薦超過51歲的成年人,每天應攝入1200mg鈣。根據乳清蛋白的類型不同,每100g乳清蛋白可提供500~800mg鈣。乳清蛋白可作為飲食鈣的來源,而鈣是維持骨骼健康的重要物質基礎。

影響蛋白質的營養價值因素包括氨基酸構成和水解水準、吸收率和消化率、生物活性肽的存在和個人代謝情況。實驗證明,補充以乳清蛋白為基礎的食物,其蛋白質合成和平衡都優於酪蛋白。乳清蛋白被認為是最好的必需氨基酸和支鏈氨基酸的來源,其中必需氨基酸佔蛋白質的45%,與酪蛋白和大豆蛋白相比,是半胱氨酸/蘇氨酸和亮氨酸的更好的來源選擇。而這些氨基酸在精神緊張時或老年時期需要量增加。乳清蛋白的特點包括快速的消化率,刺激餐後蛋白質高合成和調節蛋白質平衡,必需氨基酸的提供,高半胱氨酸的含量,這些都支持乳清蛋白能有效改善谷氨醯胺營養狀況,都有利於老年人健康。

八、促進創傷癒合

機體創傷和手術切口癒合都需要足夠的蛋白質。蛋白質和氨基酸是在創傷癒合時,上皮生長修復所必需的物質。蛋白質攝人不足或攝人品質低,都會延長創傷的癒合,甚至不癒合。乳清蛋白是高品質的蛋白質,在燒傷和外科治療中,是臨床醫師優先使用的蛋白質。

乳清蛋白中的乳鐵蛋白還具有抗菌屬性的成分,它可通過直接干擾細菌表面的代謝過程來發揮其抗菌作用。最近,有人研製出含這些保護性成分的漱口水用於護理口腔。乳清蛋白中一組乳清成分統稱為生長因子。這些生長因子能夠在慢性、非治療傷口,如糖尿病潰瘍的傷口修復時能促進細胞生長;同時,其提取物也可應用於治療胃腸疾病和修復傷口。

九、有助於人類免疫缺陷病毒感染的治療

用分離的純乳清蛋白對人類免疫缺陷病毒(HIV)病人進行輔助治療。有臨床研究提示,在GSH明顯不足的HIV感染的病人,給予富含半胱氨酸的乳清蛋白,半年後,可以顯著和持續地增加病人血清GSH水準,甚至可達到正常水準。通常HIV病人細胞GSH含量降低,而高水準的GSH可以明顯減慢病毒的複製過程,導致病毒活性實質性下降,增加HIV病人生存期限。

原作者:韓婷 綜述、蔡東聯 審校

作者部門:第二軍醫大學附屬長海醫院營養科臨床營養中心


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