乳清蛋白的營(yíng)養(yǎng)學(xué)特征

一.氨基酸組成

在常見的食物蛋白源中，乳清蛋白的氨基酸組成最為合理，8種必需氨基酸含量最高達(dá)45.19%，蛋白質(zhì)消化率校正后的氨基酸分?jǐn)?shù)（protein digestibility corrected amino acids score，PDCAAS）為1.14，即營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高。

二.蛋白質(zhì)消化特性

食物蛋白質(zhì)經(jīng)胃腸蛋白酶的消化后降解成長(zhǎng)肽、短肽和氨基酸，并主要以短肽（二肽、三肽）和氨基酸的形式在小腸吸收。乳清蛋白中的主要蛋白經(jīng)過胃蛋白酶與胰蛋白酶消化后平均肽段長(zhǎng)度最短（3.41~3.94），平均每百個(gè)氨基酸含酶切位點(diǎn)數(shù)最多（24.82個(gè)~29.21個(gè)），說明乳清蛋白更易被酶解消化，且產(chǎn)生的肽長(zhǎng)度短，利用率高。

乳清蛋白在臨床營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用
01糾正負(fù)氮平衡

營(yíng)養(yǎng)不良是住院患者面臨的一個(gè)普遍問題，高達(dá)50%的患者可能存在不同程度的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良，如果患者從食物中攝取的蛋白質(zhì)量不足，低于消耗的蛋白質(zhì)量，機(jī)體就會(huì)處于氮收支不平衡的狀態(tài)，即負(fù)氮平衡狀態(tài)。乳清蛋白具有高蛋白、低膽固醇、低脂肪、生物利用率高等特點(diǎn)，通過飲食或管喂乳清蛋白可糾正患者由于蛋白質(zhì)攝入不足或吸收障礙以及蛋白質(zhì)分解流失過快而引起的負(fù)氮平衡狀態(tài)，提高血清蛋白（血清白蛋白、前白蛋白、血紅蛋白、血漿總蛋白等含量。

02蛋白質(zhì)攝入不足或吸收障礙

因口腔、咽喉炎癥、腦血管意外、胃腸道手術(shù)后導(dǎo)致蛋白質(zhì)經(jīng)口攝食不足或吸收障礙，均可導(dǎo)致患者蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良。乳清蛋白水解后產(chǎn)生的小分子肽和游離氨基酸可在腸道內(nèi)不經(jīng)消化而直接被吸收，減輕了這類患者的消化負(fù)擔(dān)。王大維等將32例因頜面部骨折住院手術(shù)的病人給予乳清蛋白粉營(yíng)養(yǎng)支持（試驗(yàn)組），33例給予大豆蛋白粉支持（對(duì)照組），10d后試驗(yàn)組體內(nèi)血清蛋白及免疫球蛋白含量顯著高于對(duì)照組。楊曼等也發(fā)現(xiàn)，在喉癌術(shù)后患者治療過程中添加乳清蛋白，患者轉(zhuǎn)鐵蛋白、前清蛋白、血清總蛋白、清蛋白水平及淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)均顯著高于對(duì)照組。鄭文霞等對(duì)吞咽困難的重癥腦卒中患者進(jìn)行腸內(nèi)補(bǔ)充乳清蛋白治療，能有效提高患者血清白蛋白水平，縮短患者傷口愈合時(shí)間，降低并發(fā)癥發(fā)生的概率，與臧麗麗等的研究結(jié)果一致。以上研究表明，給蛋白質(zhì)攝入不足或吸收障礙的病人提供足量乳清蛋白后，其體內(nèi)負(fù)氮平衡狀態(tài)可以得到有效改善，并促進(jìn)組織修復(fù)，提高治療效果。

03蛋白質(zhì)分解流失過快

因危重癥、重度燒傷、透析、癌癥化療等可導(dǎo)致蛋白質(zhì)流失過快，同時(shí)這類患者處于強(qiáng)烈的應(yīng)激狀態(tài)，代謝亢進(jìn)，蛋白質(zhì)及脂肪分解、糖異生活躍，蛋白質(zhì)消耗量增加，加重了這類患者的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良。重度燒傷患者的大量體液從血管內(nèi)滲出，組織分解與營(yíng)養(yǎng)消耗增加，蛋白質(zhì)分解流失過快，及時(shí)的乳清蛋白腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)支持可保護(hù)燒傷患者的胃腸結(jié)構(gòu)，改善代謝狀態(tài)。孫萱等使觀察組的重度燒傷患者24 h連續(xù)泵入短肽型腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑（以水解乳清蛋白為主要成分），4周后有效糾正了負(fù)氮平衡，創(chuàng)面愈合時(shí)間也明顯短于對(duì)照組。同時(shí)乳清蛋白結(jié)合其他飲食，可以減輕或糾正這類病人的負(fù)氮平衡狀態(tài)和能量代謝，提高血清蛋白含量，利于患者身體恢復(fù)。

04改善肌肉衰減綜合征

亮氨酸、異亮氨酸與纈氨酸等支鏈氨基酸對(duì)促進(jìn)肌肉蛋白合成和減少肌肉蛋白質(zhì)分解起重要作用，因此，富含支鏈氨基酸的乳清蛋白可用于治療老年人的肌肉衰減綜合癥。Lin等將56名肌少癥患者分為飲食組（普通蛋白質(zhì)）和支持組（乳清蛋白補(bǔ)充劑），干預(yù)12周后發(fā)現(xiàn)與飲食組相比，支持組的蛋白質(zhì)攝入量更高，而且75歲以下患者的步態(tài)與速度均有了更好的改善。Pennings等證明，相較于酪蛋白和酪蛋白水解物，由于乳清蛋白消化吸收率、亮氨酸含量更高，故其能更有效地刺激老年男性餐后肌肉蛋白的合成，與Paddon等的研究結(jié)果一致。Reitelseder等研究表明，與酪蛋白組相比，攝入乳清蛋白后的成年男性體內(nèi)血漿胰島素、支鏈氨基酸濃度與真核轉(zhuǎn)錄因子4E結(jié)合蛋白增加得更多。進(jìn)一步研究表明，乳清蛋白中關(guān)鍵性的支鏈氨基酸可以通過雷帕霉素靶蛋白(m-TOR)途徑抑制骨骼肌蛋白質(zhì)水解和刺激肌肉蛋白質(zhì)合成，m-TOR復(fù)合物1通過使S6激酶與真核轉(zhuǎn)錄因子4E結(jié)合蛋白磷酸化來控制蛋白質(zhì)合成速 率，而亮氨酸是所有氨基酸中最有效的激活劑。除支鏈氨基酸外，乳清蛋白中含有的賴氨酸和精氨酸也會(huì)刺激合成代謝激素或肌肉生長(zhǎng)刺激因子，從而刺激肌肉生長(zhǎng)和降低機(jī)體脂肪。乳清蛋白中富含的谷氨酰胺也可增加肌肉細(xì)胞體積，為機(jī)體細(xì)胞代謝提供能量，可作為蛋白質(zhì)合成的底物并且能抑制蛋白分解，同時(shí)可作為肌肉生長(zhǎng)合成代謝的前體，起到促進(jìn)肌肉生長(zhǎng)的作用。以上研究表明，乳清蛋白中的關(guān)鍵性氨基酸（如支鏈氨基酸、賴氨酸、精氨酸、谷氨酰胺等）對(duì)改善肌肉衰減綜合征起著至關(guān)重要的作用。

05提高機(jī)體免疫力

乳清蛋白中所含的免疫球蛋白包括IgG1、IgG2、IgA和IgM，對(duì)維持和促進(jìn)機(jī)體免疫機(jī)能具有重要意義。免疫球蛋白具有抗蛋白酶水解的特性，能夠完整地進(jìn)入近端小腸，并能凝集細(xì)菌、中和細(xì)菌毒素，提高腸道局部的免疫力，起到保護(hù)小腸黏膜的作用。解芳對(duì)試驗(yàn)組的腫瘤化療患者給予乳清蛋白聯(lián)合腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑，治療后發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組患者體內(nèi)的IgA、IgM、IgG水平明顯高于對(duì)照組。曾志等研究發(fā)現(xiàn)，保留了部分免疫原性的水解乳清蛋白配方在過敏性疾病嬰幼兒的應(yīng)用中能增加NK細(xì)胞亞群分布，抑制血清IL-6、IL-8的釋放，提高患兒免疫功能，從而提高了治療效果。乳清蛋白中的糖巨肽因其天然的低苯丙氨酸含量而成為苯丙酮尿癥患者重要的膳食蛋白來源。糖巨肽還可通過促進(jìn)腸道有益菌———雙歧桿菌的增殖來增加腸道免疫力。O’riordan等的研究表明，糖巨肽對(duì)雙歧桿菌的生長(zhǎng)促進(jìn)作用具有濃度依賴性，即濃度越高，促進(jìn)作用越強(qiáng)。糖巨肽對(duì)機(jī)體內(nèi)的免疫系統(tǒng)也具有促進(jìn)調(diào)節(jié)作用，其可以通過減弱胃分泌與胃蠕動(dòng)的方式來保護(hù)免疫球蛋白、乳鐵蛋白、溶菌酶等活性蛋白不被水解，這些活性蛋白和糖巨肽共同承擔(dān)了腸腔內(nèi)抗感染的被動(dòng)免疫反應(yīng)。乳清蛋白中的乳鐵蛋白與α-乳白蛋白中均含有半胱氨酸殘基，半胱氨酸與谷氨酸是體內(nèi)合成谷胱甘肽的前體，而谷胱甘肽具有抗氧化與解毒作用，是體內(nèi)游離基的“清道夫”，幫助維持正常的免疫系統(tǒng)功能，因此攝入乳清蛋白可以通過調(diào)節(jié)體內(nèi)谷胱甘肽的濃度來提高人體免疫力。Cheng等的研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充乳清蛋白濃縮物可以選擇性地耗盡腫瘤部位中含有的谷胱甘肽，加強(qiáng)乳腺癌患者的免疫反應(yīng)并降低癌細(xì)胞增殖率，成為克服癌癥治療耐藥性的有效途徑。以上研究表明，乳清蛋白是通過其所含有的多種活性成分（如免疫球蛋白、乳鐵蛋白、α-乳白蛋白、糖巨肽、氨基酸等）而在生物體中發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用。

06促進(jìn)礦物質(zhì)吸收利用

乳清蛋白含有高劑量和高生物利用率的鈣，每100 g乳清蛋白可提供500～800mg鈣，從而預(yù)防骨質(zhì)疏松。Permyakov等研究發(fā)現(xiàn)，乳清蛋白中α-乳白蛋白的天然折疊結(jié)構(gòu)通過鈣離子的結(jié)合而穩(wěn)定，所有8個(gè)半胱氨酸的位置和鈣結(jié)合位點(diǎn)均被保留，可以有效結(jié)合鈣離子。乳清蛋白中的乳鐵蛋白可以誘導(dǎo)骨骼中成骨細(xì)胞的增殖分化并抑制破骨細(xì)胞的形成，而增強(qiáng)成骨細(xì)胞的活性在預(yù)防骨質(zhì)疏松方面也具有一定的作用。Shi等利用液相色譜從乳鐵蛋白中分離出一種具有成骨活性的肽—LFP-C，此肽可以結(jié)合表皮生長(zhǎng)因子受體的關(guān)鍵區(qū)域，從而激活絲裂原活化蛋白激酶通路，并對(duì)堿性磷酸酶活性和鈣沉積有促進(jìn)作用。乳鐵蛋白也因其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的特殊組成而具有強(qiáng)烈的結(jié)合鐵離子的能力，通過蛋白酶酶解乳清蛋白可以制備促礦物質(zhì)吸收肽。潘道東等利用胰蛋白酶水解乳清蛋白制得促鈣吸收肽，經(jīng)動(dòng)物試驗(yàn)證明水解乳清蛋白具有類似于酪蛋白磷酸肽功能的多肽成分，可顯著促進(jìn)鈣吸收及增加骨密度。因此，對(duì)于因流血或者缺乏運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致鐵、鈣流失過多的患者，乳清蛋白除助其補(bǔ)充蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)外，還可以促進(jìn)其對(duì)礦物質(zhì)的有效吸收和利用。

07維持標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量

乳清蛋白幾乎不含脂肪和碳水化合物，是低能和低脂飲食，且含有豐富的亮氨酸，有助于保持瘦體質(zhì)量，減少脂肪合成和降低饑餓感，使機(jī)體更容易利用脂肪產(chǎn)生的能量。服用乳清蛋白可刺激脂蛋白脂肪酶，減少脂肪在腸道的消化和吸收，也能導(dǎo)致血漿乳糜微粒減少。Pal等的研究表明，攝入乳清蛋白可降低空腹三酰甘油血液濃度。童星的研究表明，乳清蛋白能通過影響脂質(zhì)代謝來有效調(diào)節(jié)超重和肥胖人群的腰圍和體脂成分，改善高脂飲食誘導(dǎo)的脂肪組織中甘油三酯分解紊亂和胰島素耐量紊亂，降低肥胖的風(fēng)險(xiǎn)。此外，乳清蛋白含有的生物活性成分可促進(jìn)機(jī)體釋放胰高血糖素樣肽-1、抑胃肽、多肽YY激素、膽囊收縮素等多種激素，具有抑制食欲、減少食物攝入和增加飽腹感的作用。Baer等對(duì)超重和肥胖成年人進(jìn)行的一項(xiàng)雙盲試驗(yàn)表明，服用乳清蛋白組的體重、脂肪質(zhì)量和腰圍分別比食用碳水化合物組低1.8、2.3kg和2.4cm。Badely等系統(tǒng)回顧2000~2019年已發(fā)表的37篇有關(guān)乳清蛋白對(duì)超重和肥胖患者代謝綜合征影響的文獻(xiàn)，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，補(bǔ)充乳清蛋白可顯著降低試驗(yàn)組患者的高密度脂蛋白、腰圍、甘油三酯、空腹血糖等指標(biāo)。這表明在飲食中適當(dāng)添加乳清蛋白，不僅可以增加飽腹感，而且可以幫助控制食物的攝入量，可有效促進(jìn)減重和維持標(biāo)準(zhǔn)體重。

08促進(jìn)傷口愈合

乳清蛋白可以有效促進(jìn)傷口愈合。Wang等的研究表明乳清蛋白在剖宮產(chǎn)術(shù)后可顯著促進(jìn)皮膚切口的創(chuàng)面愈合，并具有極高的子宮創(chuàng)面愈合潛力。乳清蛋白對(duì)傷口愈合的促進(jìn)作用是多方面的。乳清蛋白中含有的β-乳球蛋白對(duì)促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和減少蛋白質(zhì)分解起著重要的作用，它既能降低自由基水平，控制炎癥分子水平，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，減少傷口愈合時(shí)間，也可以幫助生成和重建受損的肌肉纖維，起到增加肌纖維生長(zhǎng)，促進(jìn)組織修復(fù)的作用。乳清蛋白含有的豐富支鏈氨基酸（如亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等）都可以被小腸快速、高效地吸收，成為機(jī)體合成蛋白質(zhì)的原料，加快傷口愈合，修復(fù)和更新各項(xiàng)機(jī)體組織。因此，乳清蛋白可以作為手術(shù)、創(chuàng)傷、骨折、重度燒傷患者的臨床營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。

【參考文獻(xiàn)】李云亮等.乳清蛋白在臨床腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)乳品工業(yè),2023,51(7):46-51.

素材來源網(wǎng)絡(luò)，如侵刪

臨床營(yíng)養(yǎng)