Lesson  06. 水解乳清蛋白介紹


    隨著年紀增加,人體結構及各種生理機能都發生重大變化,而新陳代謝及活動量的改變與之息息相關。人體結構改變包括體脂肪增加和肌肉組織損失。儘管肌肉流失(或稱肌肉減少症)是由諸多因素造成。但是膳食蛋白質攝取量以及活動量是重要的決定因子。肌肉減少症是中年人常見的病症之一,對於生活各方面會造成嚴重影響,肌肉力量流失導致自主性喪失、甚至造成殘廢,並且由此產生昂貴的醫療費用。
越來越多的證據顯示,乳清蛋白含有多種生物活性成分,有益於中老年人的健康,不但能促進心血管及骨骼健康,還能提升免疫力、防止肌肉組織損失。


蛋白質基本知識     所有蛋白質都是由氨基酸排列組合而成,在構成蛋白質的氨基酸中必需氨基酸特別重要,因為人體只能從飲食中獲得必需氨基酸。蛋白質的品質通常反映在其必需氨基酸的含量,而品質優劣可衡量該蛋白質是否能滿足人體對蛋白質的需求。
 
30歲成人每日所需熱量至少須2000大卡, 而其中至少35%須由蛋白質提
    供, 因此優質的protein是絕對所需的, 蛋白質來源有植物性及動物性, 動物
     性蛋白質之利用率高於植物性, 且部分人體必須氨基酸ex. Cystine,
     Methionine 是植物性蛋白質較缺乏者; 以下比較各種protein之生物利用率:

主 要 食 品 之 蛋 白 質 評 價
食 品 BV值 NPU值 PER值
大 豆 74 61 2.1
小 麥 54   1.5
牛 肉 80   2.9
牛 乳 91 82 3.1
雞 蛋 100   3.8
酪蛋白caseinate 77 76 2.9
乳清蛋白whey protein 104 92 3.6
資料來源 : Renner,1982.
BV值 : 以動物實驗測定攝取蛋白質後體內利用率,另稱生物價(biological value)。
NPU值 :淨蛋白質吸收率, 比BV值更接近實際蛋白質吸收率。
PER值 :攝取1g蛋白質體重增加率表示之數值。

各種蛋白質消化率 :

蛋白質 小麥 玉米 燕麥 乳清蛋白 酪蛋白 卵白
消化率 93 90 89 90 105 97 100
生物價 51       104 78 100


為什麼選擇乳清蛋白     乳清蛋白是目前市場上品質最好的蛋白質之一。乳清蛋白具有極高營養價值是因為與其他來源蛋白質相比,支鏈氨基酸和必需氨基酸的含量較高。此外,乳清蛋白含有許多可促進人體健康的活性蛋白勝太。

氨基酸組成:
大豆蛋白 酪蛋白 乳清蛋白 水解乳清 麩醯氨酸 米蛋白
大豆氨基酸 酪蛋白AA 乳清蛋白AA 水解乳清 麩醯氨酸AA 米蛋白AA

 
有助於控制肌肉減少症     人體老化造成神經和肌肉機能退化,並逐漸引發經濟負擔沉重的殘障和自主性喪失。六十歲以上的老年人口中,大約三成老人罹患肌肉減少症。在肌肉減少症的諸多病因中,蛋白質攝取量減少、熱量攝取量減少、蛋白質合成作用改變以及身體活動量降低都是重要的因素。老年人體內蛋白質合成作用改變的表現之一是飯後不能很快進行蛋白質合成,和健康年輕人比較起來,健康老年人在飯後對於蛋白質合成作用的刺激能力較低。近來針對中老年人的研究顯示,乳清蛋白比酪蛋白更能刺激飯後蛋白質增加量,並限制體內蛋白質流失。這一結果與先前針對健康青年所做的研究相當一致,也就是乳清蛋白能被人體快速消化,比其它種類蛋白質更能刺激蛋白質合成作用。
運動和膳食蛋白質對於肌肉減少症的幫助需要日積月纍才能見到成效。從膳食蛋白質對於老年人肌肉蛋白質合成的刺激作用來看,必需氨基酸似乎是左右刺激效果的關鍵所在。無論是年輕人或老年人,在運動後攝取三到六克的必需氨基酸或十到二十克的乳清蛋白,就能促進體內蛋白質合成作用。正如前文所述,乳清蛋白是最豐富、市場上最常見的必需氨基酸來源。
促進體重減輕     研究表明,與高碳水化合物的飲食相比,高蛋白/低碳水化合物的飲食更能有效促進減重及改善胰島素的敏感度。充分攝取蛋白質對老年人均衡膳食很重要,面對體重超重的老年人而言尤其重要,因為其主要目的是在減少體重時不至於減掉肌肉重量。如前文所述,老年人的飯後蛋白質合成作用降低,可以通過攝取必需氨基酸加以改善。此外,近來有證據顯示,如果血漿和細胞中支鏈氨基酸濃度超過蛋白質合成作用所需,則支鏈氨基酸將在保持肌肉上扮演重要的代謝角色。乳清蛋白含有特別豐富的必需氨基酸和支鏈氨基酸。此外,保持肌肉品質就能提升靜態能量消耗量以及改善胰島素敏感度,進而促進身體健康。
骨骼健康     近來有證據表明,在飲食中增加蛋白質的攝取可減少老年女性骨礦物質流失和骨折風險。雖然蛋白質攝取量過高時會增加尿鈣排出,但最新研究顯示,當蛋白質攝取量從每公斤0.7克增加到每公斤2.1克後,可增加腸道對鈣的吸收。動物性蛋白質似乎比植物性蛋白質更具有保護作用。
五十歲以上成年人的鈣質每日建議攝取量為1,200毫克。每100克的乳清蛋白可提供500-800毫克的鈣質,其鈣質含量多少因乳清蛋白產品種類不同而有所差異。乳清蛋白是良好的膳食鈣質來源。增加鈣質的攝取量對老年人有益,其理由有二:第一點,一般建議以攝取鈣質來維持骨質;第二點,研究顯示,鈣質可調節某種維生素D的作用,而這種維生素D控制著脂肪細胞內鈣質濃度。熱量攝取量高時,飲食中的鈣質可抑制脂肪細胞生長及體重增加。此外,.增加鈣質攝取量可加速脂肪的代謝(即脂肪分解),而且再限制熱量攝取時維持飲食生熱效應。
生物活性蛋白質及汰的絕佳來源     乳清蛋白包含β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白、β-球蛋白、乳鐵蛋白、乳過氧化物脢及糖巨汰。大量文獻報導了這些蛋白質的生物活性(見表二)。研究指出,乳清中的蛋白質可能具有降血壓、降血脂、抗菌、抗維生物及抗病毒,降低癌症風險等特性,其中有些蛋白質與維生素和礦物質結合,因此在養分代謝上扮演了舉足輕重的角色。根據報導,乳清蛋白及其?可改善消化及腸道功能、增加麩胱甘態的產生,並且強化免疫機能。因此,多攝取這些具有生物活性的蛋白質與汰可促進身體健康。
   
表二:乳清蛋白中各種蛋白質成分的生理功效

  蛋白質成分 生物學角色或功能
  β-乳球蛋白 β-乳球蛋白約占乳清蛋白50%。目前尚未確定β乳球蛋白的特定生理角色,然而β乳球蛋白與礦物質(如鋅、鈣等)、脂溶性維生素(如維生素A及E)和脂質相結合,因此β乳球蛋白在諸多生理過程中扮演重要角色。含有高濃度支鏈氨基酸。
  α-乳白蛋白 α-乳白蛋白約占乳清蛋白25%,具有抗癌、抗微生物的功效,並能提升免疫力。研究顯示,α-乳白蛋白能增加腦內血清素生成、改善情緒以及降低皮脂醇濃度。
  乳清汰可降低膽固醇和血壓,並能預防某些癌症。
  白蛋白 牛血清白蛋白(BSA)約占乳清蛋白5%。BSA具有抗氧化及抗突變的特性。可強化結合游離脂肪酸;螯合具有促進氧化作用的過渡金屬。
  免疫球蛋白 免疫球蛋白(如 IgA、IgM、IgE及IgG)能支持被動免疫功能。
  乳鐵蛋白 乳鐵蛋白可與鐵結合,因此具有廣泛的應用潛力。此外,乳鐵蛋白具有抑制癌、抑制微生物、抑制病毒、抑制細菌和抑制氧化等特性。同時還可以抑制癌症及調節免疫力。
  乳過氧化物脢 乳過氧化物脢是一種分解過氧化氫的脢,並且具有抗菌特性。乳過氧化物脢目前被用作防腐劑,還可添加在牙膏中抗齲齒。也有報導指出乳過氧化物脢具有抑制氧化及增強免疫力等特性。
  糖巨汰 糖巨汰可抑制食慾,並且具有抑制病毒、抑制癌、抑 制血小板、抑制高血壓及調節免疫功能等功效。預防齲齒。幾乎完全不含苯丙氨酸,可供苯酮尿症患者食用。
乳清蛋白對老年人和在營養保健方面的作用     此段內容摘自2003年5月7日雀巢研究中心的Krathy博士於突尼西亞舉行的《乳清保健功效大會》中所作報告。
影響蛋白質最終營養價值的因素包括:蛋白質的氨基酸成分、蛋白質水解程度、是否容易消化和吸收、消化速率、蛋白質是否包含具有生物活性的?、個人是否罹患代謝障礙疾病等。
雀巢公司在《臨床營養及機能營養項目》中比較了自願參與實驗的年長者體內對於乳清和酪蛋白的消化速率。研究結果顯示,乳清蛋白的消化速率高於酪蛋白。另一項針對九名自願參與實驗的健康長者的研究結果顯示,乳清蛋白的飯後蛋白質合成及平衡作用高於酪蛋白。由這些實驗可得出一項結論:乳清營養品與酪蛋白營養品相比,可產生較高的蛋白質合成和平衡作用。
雀巢的研究人員為腸胃功能較弱的病人設計了一項以汰為基礎、有利腸道營養的專利產品-Peptamen,其中含有水解乳清蛋白和中鏈長的三酸甘油脂。選擇乳清含有豐富的半胱氨酸(麩胱甘?和麩醯胺酸的前驅物)及支鏈氨基酸(麩醯胺酸的前驅物),而其中的精氨酸含量較低(促進麩醯胺酸合成作用)。已知在分解代謝狀況下,麩醯胺酸的濃度降低。麩醯胺酸的其他重要功能包括:為代謝活躍的細胞(免疫細胞、腸細胞)提供能量、限制黏膜萎縮以及強化腸道障壁。
目前公認乳清蛋白是獲得必需氨基酸的絕佳來源(乳清蛋白成分中45%屬於必需氨基酸);而且和酪蛋白、大豆相比,是較理想的半胱氨酸、蘇氨酸和亮氨酸來源。無論是老年人或是人體處於應急狀態時,對於這些氨基酸的需求量將會增加,尤其半胱氨酸是一種能夠限制麩胱甘?合成速率的氨基酸,後者主要功能是在人體處於應急狀態時產生保護作用。在飲食中補充半胱氨酸有利於體內麩胱甘?保持在合理的水平,而且對於多重外傷患者的肌肉蛋白質合成也有幫助。營養失調將破壞麩胱甘?狀態。人體受到病毒感染(愛滋病毒、肝炎病毒)、燒傷、外傷、開刀、罹患敗血症或慢性發炎時,血液和組織中的麩胱甘?濃度也會降低。研究顯示,以口服方式補充乳清蛋白可提高愛滋病患者血漿中的麩胱甘汰濃度。
由以上研究獲得的結論是,乳清蛋白符合老年人的特殊需求,特別是在傷後復原期間的老年人以及受到病毒感染或慢性發炎的病人。
乳清與心血管健康之關係
越來越多的證據顯示,乳清產品包含多種有益心血管健康的生物活性成分。某些具有生物活性的汰可抑制血管張力素轉換汰(ACE)以及產生類啡汰的作用,達到預防高血壓。生物活性乳清?亦可抑制血小板凝結以及降低膽固醇。乳清的其他成分如鈣、鎂、鋅、維生素B群和特定脂質成分也有助於減少心血管疾病的風險。
生物活性與抗老化
很多證據顯示乳清內含有多種營養元素,可促進健康及預防疾病。尤其是研究營養素生物活性,細胞生長調節與成熟、益生菌、益生素、排毒及病原毒素等領域的最新資料顯示,未來乳清可用於製造保健功能食品及藥品,以減少各類疾病。
   

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