營養與食品技術科學

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研究文章
一項隨機、雙盲交叉研究比較了健康年輕男性攝入水解鮭魚和乳清蛋白後血液亮氨酸水平的升高

Truls Raastad1 *馬庫斯Vagle1Bomi Framroze2

1挪威體育科學學院，奧斯陸，挪威
2Hofseth Biocare AS，奧勒鬆，挪威

*通訊作者:特魯斯·拉斯塔德，挪威奧斯陸體育科學學院電話:+ 47 23262328;電子郵件:truls.raastad@nih.no


摘要

攝入蛋白質後血漿氨基酸水平的增加會刺激重要的生物係統，特別是亮氨酸濃度的變化與肌肉蛋白質合成的刺激有關。ProGoTM是一種鮭魚蛋白水解物，是一種在體外係統中表現出良好吸收的蛋白質。本研究的目的是比較攝入ProGo後觀察到的白血病TM而不是等量的乳清蛋白濃縮物(WPC-80)。該研究采用隨機雙盲交叉設計。6名年輕健康男性分別攝入了16克蛋白質。第一份血液樣本在攝入蛋白質之前采集，然後在攝入蛋白質後的20、30、45、60和90分鍾采集。分析血液樣本中的葡萄糖、胰島素和兩種氨基酸(亮氨酸和甘氨酸)。血中亮氨酸和甘氨酸濃度的上升大體上與這兩種蛋白質的氨基酸結構相似。攝入ProGo後，血中亮氨酸達到峰值的時間加快了15分鍾TM(28分鍾;224 μ mol/L)與WPC-80相比(40min;339 μ mol/L)，而甘氨酸(ProGoTM38分鍾;517µmol / L;wpc - 80 38分鍾;284µmol / L)。攝入兩種產品後，血液中氨基酸濃度的迅速增加導致胰島素反應達到相似的峰值濃度(30分鍾;124µmol / L)。在這一程度上，攝入ProGo後觀察到的白血病更快，但更小TM是否有能力刺激肌肉蛋白質合成還有待研究。

關鍵字

氨基酸血;Leucinemia;甘氨酸;胰島素;吸收


簡介

氨基酸血症是指攝入含蛋白質的食物後血漿中氨基酸水平的增加。血液和組織中必需氨基酸濃度的急劇增加刺激了幾個重要的生物係統。因此，就其對健康和身體功能的影響而言，急性氨基酸血症被視為特定蛋白質源功效的早期指標。氨基酸血症的水平是由攝入的蛋白質劑量、氨基酸組成以及蛋白質源[1]中氨基酸和短肽的消化率和吸收率決定的。

一些研究表明，血液中氨基酸的吸收速率受攝入蛋白質[2]的水解程度、總灰分[3]和蛋白質來源[4]的類型所調節。本研究測試的三文魚蛋白水解物具有28%的中等水解度和較低的灰分含量，這是由於其製造方法，使用溫和的酶水解條件，而不是其他工藝[5]中使用的典型高溫條件。

運動後吸收氨基酸的速度和數量對肌肉蛋白質合成率有直接的有益影響[6,7]，以及對全身餐後代謝反應[8]。為了刺激肌肉蛋白質合成，人們關注蛋白質攝入後亮氨酸濃度的變化[7,9,10]。在攝入蛋白質後，觀察到的血液亮氨酸濃度的變化與肌肉蛋白質合成的隨之增加之間的關係，導致了“亮氨酸觸發概念”;這意味著，血液中亮氨酸濃度的快速和更高的上升，以及隨後肌肉內亮氨酸濃度的上升，會引發肌肉蛋白質合成速率的更大增長[11]。因此，像乳清這樣被迅速消化並含有大量亮氨酸的蛋白質來源被認為是肌肉蛋白質合成[12]的有效刺激物。鑒於“亮氨酸觸發的概念”是正確的，從理論上講，其他蛋白質來源在攝入後亮氨酸濃度迅速而大幅度上升，在肌肉中應該具有相同的合成代謝潛力。

挪威三文魚養殖業一直專注於使用三文魚魚片後的魚屑生產人類級別的營養產品。在一個這樣的設備中，魚頭和主幹的切下部分經過酶水解，然後分離水溶性蛋白相，並將濃縮物噴霧幹燥，以生產美味的人類級三文魚蛋白水解物粉末(SPH)。該水解產物含有寡肽和最大分子量小於3000道爾頓的多肽，凝膠滲透色譜分析表明，這些多肽中約50%的分子量小於1000道爾頓[13]。因此，鮭魚蛋白水解了ProGoTM具有迅速消化和吸收的特性;導致了快速的氨基酸血症正如最初顯示的體外Tim-1胃腸模型研究[14]。然而，ProGo中的亮氨酸含量TM比乳清中的低，目前尚不清楚鮭魚蛋白是否能與攝入乳清蛋白[15]後觀察到的白血病相匹配。因此，本研究的目的是比較攝入一定量ProGo後的白血病情況TM在攝入等量的乳清蛋白後，健康的年輕男性對白血病的抑製作用。

方法

該研究采用隨機雙盲交叉設計。所有受試者分別在兩個不同的測試日在實驗室會麵，並在每次訪問時以隨機順序攝入兩種蛋白質飲料中的一種。每次試驗之間至少有48小時的洗脫期。研究的蛋白質飲料是ProGoTM和wpc - 80。兩種產品都以溶解在水中(100毫升)的16克蛋白質劑量給藥。此外，受試者喝一杯水(約150毫升)，嚼一片無糖口香糖(Extra White;(箭牌公司)。在研究開始前，所有參與者都獲得了書麵知情同意。本研究中使用的所有程序和方法都經過挪威醫學和衛生研究倫理區域委員會(REC東南)的評估和批準。

ProGo粉末中蛋白質的比例分別為95%和77%TM和wpc - 80。因此，從各自的粉末中分別使用16.8和20.8克的總劑量，每杯飲料中獲得16克蛋白質。產品中的氨基酸組成見表1。

每份(16克蛋白質)*
氨基酸含量(g) ProGoTM wpc - 80
丙氨酸 1．2 0.9
精氨酸 1．0 0．5
天冬氨酸 1.3 1.9
半胱氨酸 0．0 0.4
穀氨酸 ＃ ＃
穀氨酰胺 2.1 # 3．1
甘氨酸 2．2 0.3
組氨酸 0.3 0.3
Iso-Leucine 0.4 1．0
亮氨酸 0.8 1.9
纈氨酸 0．5 1．0
賴氨酸 1．0 1．6
甲硫氨酸 0.4 0.3
苯丙氨酸 0．5 0.6
脯氨酸 1．1 1．0
絲氨酸 0.7 1．0
蘇氨酸 0.6 1.3
色氨酸 0．1 0.2
酪氨酸 0.3 0.6

表1:本研究檢測的兩種蛋白質產品的氨基酸組成
*本研究沒有測量氨基酸組成，因此給出的數字是基於之前對兩種產品的分析得出的可用信息[14,15]。#，穀氨酸和穀氨酰胺的總和

共有6名年輕健康的男性完成了這項研究(表2)。他們都是活躍的，沒有任何影響消化和吸收係統的疾病。在每個測試日，受試者在禁食一晚後，於早上08:00在實驗室集合。在實驗室放鬆5-10分鍾後，除指尖血樣外，從肘前靜脈采集第一份血樣。此後，人們開始飲用蛋白質飲料。整個飲料必須在5分鍾(3-5分鍾)內喝完。隨後在20、30、45、60和90分鍾采集血液樣本，以跟蹤血糖、胰島素和氨基酸的血液反應。

年齡(年) 體重(公斤) 高度(米) BMI (kg / m2)
25±1 81±6 182±4 24.7±1.4

表2:受試者特征以均數±標準差表示(n=6)

血液樣本被抽入血清抽真空管。在室溫下凝血30-40分鍾後，在4℃下以3400 rpm離心10分鍾。隨後，血清被轉移到新的試管中並冷凍以備後續分析(氨基酸-80°C;insulin-20°C)。此外，立即從指尖血液樣本中分析葡萄糖濃度(葡萄糖201+;HemoCue®，Brea, CA, USA)。數據分析采用重複值均值≤0.2 mmol/L。

血清中的氨基酸(亮氨酸和甘氨酸)在vitasanalysis Services進行分析。將20 μ L的血漿用水和丙醇稀釋，並加入穩定同位素標記的氨基酸混合物作為內標。樣品用氯甲酸丙酯衍生，提取異辛烷，然後用GC-MS分析。儀器分析是在Agilent 6890 GC係統上進行的，該係統帶有分裂/非分裂注入器和5973N質量選擇檢測器(Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA)。氨基酸分離在Zebron ZB-AAA分析柱上進行，使用Phenomenex EZ:快速氨基酸混合物進行校準(Phenomenex, Torrance, CA, USA)。在奧斯陸大學醫院激素實驗室用羅氏E 170模塊分析血清中的胰島素。

統計數據

每種蛋白飲料的血液濃度從基線到剩餘血液樣本的變化采用單向重複測量方差分析和Dunnett事後檢驗。采用雙向重複測量方差分析和Bonferroni事後檢驗評價蛋白飲料血液濃度的差異。此外，采用雙尾配對學生t檢驗來檢驗蛋白質飲料在峰值濃度、達到峰值濃度的時間和曲線下麵積(AUC)方麵的差異。圖1。

圖1:攝入蛋白質飲料後血液樣本的時間軸。在不同的日子裏，對兩種蛋白質飲料重複同樣的方法

結果
血糖和胰島素

與基線相比，攝入WPC-80導致20分鍾後血糖升高(p<0.05;圖2，左)，而在攝入ProGo後，沒有觀察到有統計學意義的葡萄糖濃度變化TM．然而，兩種蛋白質飲料對葡萄糖的反應沒有顯著差異。兩種蛋白飲料在攝入30分鍾後胰島素反應達到峰值(圖2，右)。攝入兩種蛋白飲料後，胰島素反應和胰島素濃度峰值相似。

圖2:攝入ProGo蛋白16 g後的葡萄糖反應(A)和胰島素反應(B)TM和濃縮乳清蛋白(WPC-80)。*與基線差異顯著(p<0.05)

氨基酸血清濃度

與ProGo相比，WPC-80的必需支鏈氨基酸亮氨酸的血清濃度增加更大TM(p<0.05)，而非必需氨基酸甘氨酸的血藥濃度在攝入ProGo後增加較大TM(圖3,p < 0.05)。

圖3:攝入ProGo蛋白16克後，亮氨酸(A)和甘氨酸反應(B)的絕對值和相對於基線值(C和D)的值TM和濃縮乳清蛋白(WPC-80)。*與基線差異顯著(p<0.05);#與其他蛋白飲料差異顯著(p<0.05)

血清氨基酸濃度峰值

與Pro-Go相比，攝入WPC-80後血清亮氨酸峰值濃度更大TM(339±35 vs. 224±18µmol/L, p<0.05)，而灌胃ProGo後甘氨酸的峰值濃度較大TM(517±85 vs. 284±29 μ mol/L, p<0.05，圖4)。蛋白飲料中氨基酸含量的不同在很大程度上決定了血藥濃度的差異。

圖4:攝入16克ProGo蛋白後，峰值亮氨酸(A)和甘氨酸濃度(B)的絕對值和基線值(C和D)的百分比TM和濃縮乳清蛋白(WPC-80)。*蛋白飲料間差異顯著(p<0.05)

氨基酸濃度達到峰值的時間到了

ProGo達到血清中亮氨酸峰值的平均時間明顯更快TM與WPC-80相比(28±4 min vs. 40±8 min, p<0.05)。然而，對於甘氨酸，蛋白質飲料中達到濃度峰值的時間相似(分別為38±8分鍾和38±11分鍾;p = 0.88;圖5)。

圖5:攝入ProGo蛋白16 g後達到血清中亮氨酸(A)和甘氨酸(B)峰值濃度的時間TM和濃縮乳清蛋白(WPC-80)。*蛋白飲料間差異顯著(p<0.05)

曲線下麵積

計算攝入後90分鍾內血清氨基酸濃度曲線下麵積(AUC)。與ProGo相比，攝入WPC-80後亮氨酸的AUC更大TM(p<0.05)，而攝入ProGoTM結果顯示甘氨酸的AUC較大(p<0.05，圖6)。

圖6:攝入ProGo蛋白16克後90分鍾血清中亮氨酸(A)和甘氨酸(B)濃度曲線下麵積TM和濃縮乳清蛋白(WPC-80)。*蛋白飲料間差異顯著(p<0.05)

討論

本研究的主要發現是所研究氨基酸血藥濃度的變化主要反映了蛋白質源中氨基酸含量的變化;亮氨酸在WPC-80後增加較多，甘氨酸在ProGo後增加較多TM．與WPC-80相比，攝入ProGo後，觀察到亮氨酸達到血濃度峰值的時間大約快12分鍾TM，而非必需氨基酸甘氨酸則觀察到接近峰值濃度的時間相似。這表明，與全蛋白粉相比，從水解肽中攝取BCAA可能存在額外的作用模式，但ProGo中的亮氨酸含量較低TM也可能是血液濃度達到峰值的時間較短的原因。比較攝入20分鍾後血清亮氨酸水平，ProGoTM表明血清濃度明顯高於單純從兩種蛋白質中亮氨酸含量推斷的預期。ProGo中的亮氨酸含量TMWPC-80的42%，而攝入ProGo 20分鍾後血中亮氨酸濃度上升TM是攝入WPC-80後觀察到的60%的增加(ProGo增加67 vs.112 μ mol/lTM和wpc - 80)。這有助於相對更快地吸收ProGo中的亮氨酸TM相比之下,wpc - 80。有趣的是，非bcaa甘氨酸在20分鍾或峰值水平沒有顯示出吸收率的增加。然而，兩種飲料中的亮氨酸含量更好地反映了血液中亮氨酸達到峰值濃度的上升(ProGo增加了85 mol/l vs 193 mol/l)TM和WPC-80後分別觀察到44%的增長)。雖然攝入富含亮氨酸的WPC-80產品後，血液中亮氨酸的濃度達到了更高的值，但吸收能力的限製可能影響了所觀察到的血液濃度的變化。WPC-80產品中亮氨酸的高含量可能挑戰了特定轉運係統中支鏈氨基酸在小腸刷緣膜上的最大吸收能力，而攝入ProGo後可能不會出現這種情況TM．攝入這兩種產品後，血液中氨基酸濃度的迅速增加導致了顯著的胰島素反應，達到了相似的峰值濃度，並對血糖反應的影響相似。攝入蛋白質後的胰島素反應可能有助於肌肉和其他組織的合成代謝反應[17,18]，但胰島素利用率的增加似乎對餐後肌肉蛋白質合成[19]沒有顯著影響。

根據“亮氨酸觸發概念”，可以假設ProGoTM與乳清相比，[11]是一種較弱的蛋白質來源，用於刺激肌肉蛋白質合成，因為攝入[11]後血液中亮氨酸的峰值濃度較低。但是，刺激肌肉蛋白質合成的最重要因素是亮氨酸濃度的上升還是餐後的峰值，目前還不清楚。此外，我們在本研究中沒有測量肌肉內亮氨酸濃度的變化，細胞內的變化可能是蛋白質合成開始的直接刺激因素。一些研究表明，其他氨基酸對飯後長時間刺激肌肉蛋白質合成更重要[20-22]。因此，所研究的鮭魚蛋白水解物對肌肉合成代謝反應的影響不能從測定的血液中氨基酸濃度的變化來估計。然而，顯示出的快速吸收亮氨酸的特異性表明ProGoTM對於進一步研究肌肉反應是一個有趣的產品。因此，有必要進一步研究ProGo的療效TM用於刺激運動後肌肉蛋白質合成，以及研究可能改善個人訓練適應性和肌肉恢複的基本相關生物標誌物的變化。

總之，攝入ProGoTM與WPC-80相比，可導致快速氨基酸血症，達到峰值亮氨酸血濃度的時間更快。是否用ProGo更快的時間達到亮氨酸濃度峰值TM是偏好加速支鏈氨基酸吸收而不是其他氨基酸的結果，還是僅僅是攝入WPC-80後亮氨酸吸收能力飽和的結果，在本研究中無法確定。

作者聲明

本研究由Raastad, T, Vagle, M設計，收集大部分數據，由Raastad, Vagle和Framroze進行數據解釋和稿件準備。所有作者都認可了本文的最終版本。本研究的部分資金由Hofseth Biocare AS提供。

的利益衝突

B. Framroze為ProGo的生產商Hofseth Biocare AS工作TM


參考文獻

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文章類型:研究文章

引用:Raastad T, Vagle M, Framroze B(2017)一項隨機、雙盲交叉研究，比較了健康年輕男性攝入水解三文魚和乳清蛋白後血液亮氨酸水平的升高。Nutr Food technology開放訪問3(2):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-6086.142

版權:©2017 Raastad T，等人。這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名許可協議(Creative Commons Attribution License)發布，該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、分發和複製，前提是注明原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:09年2月2017年

  • 接受日期:2017年3月31日

  • 發表日期:05年4月2017年