通過膳食攝入的蛋白質(zhì)對(duì)于骨骼肌的生長(zhǎng)和維持至關(guān)重要,它們不僅提供了身體每日所需的各項(xiàng)蛋白(比如酶)所需的原料,還能有效的刺激骨骼肌的合成。例如健身人士非常熟悉的支鏈氨基酸(亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸),就可以通過激活MTOR通路來刺激骨骼肌合成【1】。而缺乏蛋白質(zhì)則可能會(huì)導(dǎo)致肌肉蛋白質(zhì)負(fù)平衡、進(jìn)而導(dǎo)致肌肉減少。所以蛋白質(zhì)對(duì)增肌的重要性可見一斑。
對(duì)于以增肌減脂為目的的健身人群來說,每日攝入的蛋白質(zhì)在1.8-2.2g/公斤體重是一個(gè)比較理想的范圍,然而,在達(dá)到總蛋白質(zhì)目標(biāo)的同時(shí),每頓飯到底吃多少蛋白質(zhì),每餐之間蛋白質(zhì)的攝入量的差別是否又會(huì)影響肌肉的整體合成水平呢?
我們飲食當(dāng)中的蛋白質(zhì)一般是由魚肉奶蛋來提供的,當(dāng)然還有含蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑。但多數(shù)情況下我們每一餐的蛋白質(zhì)攝入量分布并不是平均的,呈現(xiàn)早上蛋白質(zhì)攝入偏少、中午和晚上攝入偏多的特點(diǎn)。有一項(xiàng)對(duì)于世界各國(guó)飲食習(xí)慣的調(diào)查顯示,早餐期間的蛋白質(zhì)攝入量通常很低,而且全天各餐中蛋白質(zhì)的攝入量分布極為不平衡【2】。而有研究發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)攝入的分布(=早中晚飯每餐攝入蛋白質(zhì)的量)與人類的肌肉功能有密切關(guān)系,例如肌肉合成水平、握力和肌肉體積等【3】。
對(duì)于老年人來說,早餐和午餐補(bǔ)充蛋白質(zhì)會(huì)增加他們的骨骼肌體積【4】。而我們的消化吸收能力也呈現(xiàn)著明確的晝夜節(jié)律特點(diǎn)【5】,即白天更為活躍、吸收消化效率高,晚上則工作效率相對(duì)更低。在消化腺和胃腸道活躍的時(shí)候進(jìn)食蛋白質(zhì),可以顯著提高餐后血清氨基酸水平,此時(shí)合成代謝水平就更高。因此我們可以說,膳食蛋白質(zhì)攝入在每一餐之間的分布對(duì)增肌有重要影響。
晝夜節(jié)律是隨著一天時(shí)間變化所呈現(xiàn)的生理、精神和行為變化?!叭粘龆鳌⑷章涠ⅰ泵枋龅木褪沁@樣的行為變化。晝夜節(jié)律主要是受日光照射所影響,并且受到晝夜節(jié)律核心時(shí)鐘基因(circadian core clock genes)的調(diào)控。對(duì)嚙齒動(dòng)物的研究發(fā)現(xiàn),敲除了時(shí)鐘基因的小鼠缺乏代謝方面的晝夜行為變化并表現(xiàn)出相應(yīng)的功能障礙【6】,這表明晝夜節(jié)律會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)吸收。對(duì)人的研究發(fā)現(xiàn),人類對(duì)氨基酸的代謝會(huì)隨著一天中的時(shí)間而發(fā)生變化,例如身體對(duì)β丙氨酸和L組氨酸在一天當(dāng)中會(huì)隨著晝夜交替而發(fā)生變化,其生理學(xué)原理是肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(=運(yùn)輸氨基酸的載體蛋白)的基因表達(dá)會(huì)受到生物鐘的調(diào)節(jié)。上述研究均表明,膳食氨基酸和蛋白質(zhì)的生物利用度受晝夜節(jié)律系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和影響。
鑒于嚙齒類動(dòng)物和人類對(duì)蛋白質(zhì)的吸收利用的特點(diǎn)類似,我們可以利用實(shí)驗(yàn)室對(duì)小鼠的實(shí)驗(yàn)來模擬一下人類的蛋白質(zhì)攝入和吸收情況【6】。實(shí)驗(yàn)人員把小鼠分成三組,分別是早餐高蛋白組、晚餐高蛋白組和全天平均組,在每個(gè)組內(nèi)又分成組內(nèi)高蛋白組(蛋白質(zhì)占總熱量的11.5%)和組內(nèi)低蛋白組(蛋白質(zhì)占總熱量的8.5%),實(shí)驗(yàn)期間讓小鼠進(jìn)行特定的抗阻力訓(xùn)練。喂食一段時(shí)間之后發(fā)現(xiàn),早餐高蛋白組的小鼠肌肉增加量顯著高于晚餐高蛋白組,且更令人驚訝的是,即便是早餐高蛋白組的組內(nèi)低蛋白組的小鼠(每天攝入總熱量8.5%蛋白質(zhì)),其肌肉量增加水平比晚餐高蛋白組的組內(nèi)高蛋白組(蛋白質(zhì)11.5%)還要高。
研究人員又研究了作為對(duì)照組的敲除生物鐘基因的小鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在對(duì)照組小鼠身上并沒有出現(xiàn)蛋白質(zhì)攝入時(shí)間不同而導(dǎo)致的肌肉蛋白質(zhì)合成的差異。這表明肌肉內(nèi)掌控晝夜節(jié)律的生物鐘基因參與了蛋白質(zhì)時(shí)間依賴性肥大(time-dependent hypertrophic effects of proteins)。
在另外一項(xiàng)人類研究中【7】,研究人員招募了60名老年女性并按照飲食習(xí)慣分成兩組,其中一組是習(xí)慣于早上攝入更多蛋白質(zhì)的,另外一組則是習(xí)慣晚上攝入更多蛋白質(zhì)的。兩組被試的蛋白質(zhì)攝入量為1.0-1.2g/kg體重/天。在其他包括體育活動(dòng)等變量均控制一致的情況下發(fā)現(xiàn),早上攝入高蛋白組的女性,其骨骼肌的質(zhì)量高于晚上攝入高蛋白的女性。不僅如此,早上攝入高蛋白組的女性其骨骼肌指數(shù)(算法=四肢肌肉量/身高的平方)和握力均大于晚上攝入高蛋白的女性。
講到這里大家應(yīng)該大致了解和蛋白質(zhì)攝入時(shí)間與肌肥大之間存在的關(guān)系了。其實(shí)本質(zhì)是晝夜節(jié)律對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的影響。雖然上述小鼠研究和人類研究也沒有給出飲食參考建議,但在實(shí)踐當(dāng)中,如果飲食的目的是最大化肌肥大水平,那么在確認(rèn)每日蛋白質(zhì)攝入總量之后,盡可能的將蛋白質(zhì)攝入量最多的一餐安排在早上或者至少是白天,是能夠獲得更高的肌蛋白合成水平的。
//科學(xué)健身,關(guān)注艾希//
參考資料
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2、Current protein and amino acid intakes among Japanese people: Analysis of the 2012 National Health and Nutrition Survey
Geriatr. Gerontol. Int., 18 (2018), pp. 723-731
3、M.M. Mamerow, J.A. Mettler, K.L. English, S.L. Casperson, E. Arentson-Lantz, M. Sheffield-Moore, D.K. Layman, D. Paddon-Jones
Dietary protein distribution positively influences 24-h muscle protein synthesis in healthy adults
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4、C. Norton, C. Toomey, W.G. McCormack, P. Francis, J. Saunders, E. Kerin, P. Jakeman
Protein Supplementation at Breakfast and Lunch for 24 Weeks beyond Habitual Intakes Increases Whole-Body Lean Tissue Mass in Healthy Older Adults
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5、D. Paddon-Jones, B.B. Rasmussen
Dietary protein recommendations and the prevention of sarcopenia
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6、Y. Tahara, S. Shibata
Circadian rhythms of liver physiology and disease: experimental and clinical evidence
Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 13 (2016), pp. 217-226
7、Distribution of dietary protein intake in daily meals influences skeletal muscle hypertrophy via the muscle clock,ShinyaAoyama,Hyeon-KiKim,RinaHirooka,MizuhoTanaka,TakeruShimoda,HanakoChijiki,
ShuichiKojima1KeisukeSasaki,KengoTakahashi,SaneyukiMakino,MikuTakizawa,MasakiTakahashi,YuTahara,ShigekiShimba,KazuyukiShinohara,ShigenobuShibata
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