乳清蛋白對代謝性疾病作用的研究進展

吳倫清 潘宇

(廣西壯族自治區人民醫院營養科，廣西 南寧 530021)

乳清蛋白飲食被認為是預防和治療人類和動物肥胖和糖尿病的方法之一。乳清蛋白可以降低健康人群的血糖，降低糖尿病和肥胖患者的葡萄糖耐量；減輕體重；維持肌肉質量;增加人體釋放厭食激素如膽囊收縮素、瘦素和胰高血糖素樣肽(GLP)-1；減少食欲激素和生長素釋放肽的釋放。乳清蛋白還可以降低血壓和血脂。口服補充乳清蛋白有助于控制多種代謝性疾病，本文綜述乳清蛋白對代謝性疾病的作用研究進展。

1 乳清蛋白的主要營養和功能成分

乳清蛋白是乳清中的一種可溶性物質〔1〕，這種蛋白在生產奶酪的過程中自然形成〔2,3〕，在牛奶所含的蛋白質中約占20%〔3～5〕，其中包括α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、乳鐵蛋白、免疫球蛋白、乳過氧化物酶、糖多肽、血清白蛋白〔1,4,6,7〕和其他類型蛋白質〔4〕。乳清蛋白具有很高的營養價值，它比植物蛋白來源的蛋白質含更高濃度的必需氨基酸〔2,7〕。乳清蛋白中的支鏈氨基酸濃度比較高，如亮氨酸，纈氨酸和異亮氨酸，這些支鏈氨基酸可以促進人體組織構建和修復，并與肌肉生長密切相關〔8,9〕。乳清蛋白質不在酸性條件下凝結;它可迅速到達空腸〔2〕，被快速消化，并提高氨基酸在血液中的濃度〔3,10〕。乳血清蛋白還有許多生物功效，可在促進蛋白質的合成及礦物質吸收等方面起重要作用，尤其在改善代謝性激素敏感性和降低血脂和血糖水平方面具有重要臨床價值〔3,5,11～16〕。

2 乳清蛋白對肥胖癥的作用

乳清蛋白有助于減少體脂，具有促進減輕體重和維持肌肉數量的作用。實驗發現〔16〕，給予小鼠高脂飲食21 w，以乳清蛋白分離物作為蛋白質來源的小鼠比以酪蛋白為蛋白質來源的對照組，體重增加和體內脂肪顯著減少，排泄物中脂肪更高。可能的機制為乳清蛋白中存在高水平的亮氨酸，亮氨酸可通過磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)調節胰島素信號肽，引導能量肌肉合成而不是儲存在脂肪組織中。Pilvi等〔17〕實驗表明，試驗組小鼠予高脂肪膳食喂養的同時給予補充占總能量18%的蛋白(乳清蛋白分離物)和1.8%碳酸鈣，而對照組小鼠給予的是類似脂肪和蛋白質比例的飲食，但只補充酪蛋白和0.4%的碳酸鈣。持續喂養12 w后試驗組小鼠的脂肪量的積累受到抑制，并且內臟脂肪組織的瘦素和β3腎上腺素能受體的基因表達增加。由此證明，乳清蛋白可以通過提高瘦素敏感性降低肥胖。

乳清蛋白是膽囊收縮素(CCK)和GLP-1的興奮劑〔10,18,19〕。膽囊收縮素可調節小腸運動，調節飽腹感〔20〕。患者飲食中添加乳清蛋白，能有效延長飽腹感，緩解饑餓感，并可減少下一餐食物的攝入量。說明乳清蛋白可幫助需要減重治療的患者控制能量攝入。Baer等〔21〕研究表明，乳清蛋白比大豆蛋白更能減少患者腰圍和空腹生長素釋放肽水平。這些結果表明，通過尚未清楚的機制，膳食蛋白質的不同來源可能對促進體重減輕和影響身體組成有不同的作用。此外，高蛋白質飲食誘導可增加產熱〔1〕。乳清蛋白的食欲控制作用在超重和肥胖人群具有潛在的應用前景。

乳清蛋白可能通過提高胰島素敏感性，增加血脂與能量的消耗來達到控制體重的作用。

3 乳清蛋白對糖尿病的作用

胰島素是一種合成代謝激素，能增加肌肉的合成〔22〕，而胰島素水平過高會導致肥胖〔23〕。研究顯示補充乳清蛋白在血糖控制方面具有重要作用，可能通過刺激腸促胰島素分泌，增加空腹和餐后胰島素釋放和改善胰島素敏感性〔18,24～26〕。增加胰島素敏感性的機制是乳清蛋白可促進葡萄糖依賴性促胰島素釋放肽和GLP-1分泌，從而有利于控制血糖〔27〕。乳清蛋白另一個控制血糖的機制可能是：它可促進機體釋放兩種對食欲有抑制作用的激素，能抑制食欲、產生飽腹感，幫助控制下一餐食物的攝入量，從而降低能量攝入，降低餐后血糖〔28〕。飲食中補充乳清蛋白可有助于控制飲食的總能量，并為患者提供足夠的優質蛋白質，延緩和防止并發癥的發生和發展〔29〕。

臨床研究證明，在糖尿病飲食控制基礎上，給予乳清蛋白可以有效控制2型糖尿病患者的餐后血糖，與乳清蛋白有控制食物攝入量和調節葡萄糖代謝的生理作用有關〔30〕。對于2型糖尿病患者餐前口服少量乳清蛋白可減慢胃排空,從而降低餐后血糖。乳清蛋白還能夠促進膽囊收縮素的釋放，能刺激胰腺分泌胰島素，具有降低血糖的效應。人類和大鼠的研究同時表明，蛋白質與碳水化合物同時進食，可增加胰島素效應〔8，12，13〕，其富含支鏈氨基酸可增加餐后胰島素釋放〔24〕。蛋白質的攝入越高，其對血糖的影響就越大〔12〕。

Barnett等〔6〕在成年母鼠懷孕期間喂養少量的乳清蛋白，觀察到其后代胰島素分泌減少55%～65%。這種減少與糖尿病在成年小鼠的早期發展有相關關系。乳清蛋白可通過促進GLP-1的分泌來減少胰島素抵抗，降低血糖和胰島素水平。

4 乳清蛋白對高血壓的作用

飲食是高血壓的重要影響因素，某些食物具有直接降低血壓或減少心血管死亡率的作用〔18,31〕。血管緊張素轉化酶是血壓調節的關鍵酶〔18〕，而乳清蛋白中的一些組分如，α-乳球蛋白和β-乳球蛋白是血管緊張素轉化酶的抑制肽的前體〔1〕。

臨床實驗〔18〕表明，血壓正常的肥胖或超重個體攝取乳清蛋白(54 g蛋白質)和酪蛋白(27 g蛋白)后可觀察到血壓下降的效應。但是，攝入的蛋白質中是何種成分對血壓起作用在這項研究中沒有分析。但也有研究發現〔32〕輕度高血壓個體補充含有乳血清蛋白的脫脂乳飲料持續12 w后血壓并沒有降低。

乳清蛋白含有高質量的鈣,對減低血壓，減少并發癥有積極作用。根據動物實驗和臨床研究發現，增加鈣的攝入量可減少高血壓的發生或在某種程度上有降低血壓的作用〔33〕。一項隨機臨床試驗(RCT)研究〔34〕，觀察197例代謝綜合征患者，實驗組使用乳清蛋白發酵產物干預治療3個月，該組患者收縮壓平均下降了5.9 mmHg(P=0.054)，說明乳清蛋白分解產物可能對協助血壓控制有幫助。

總之，乳清蛋白可能通過抑制血管緊張素轉化酶來控制血壓，并可使患者通過從乳清蛋白中獲取更多的支鏈氨基酸從而降低體重獲益。因此，將來乳清蛋白可作為輔助高血壓控制極為重要的方法之一。

5 乳清蛋白對非酒精性脂肪肝的作用

非酒精性脂肪性肝病是代謝綜合征的表現之一，肝臟細胞脂肪變性主要原因是機體胰島素代謝出現紊亂，表現為胰島素抵抗。蛋白質攝入不足時脂肪在肝細胞內沉積增加，而飲食攝入高蛋白卻可增加載脂蛋白，特別是極低密度脂蛋白的合成，從而有利于脂肪從肝臟運出，減輕脂肪肝，并有利于肝細胞恢復和再生〔35〕。另一方面，乳清蛋白還可刺激脂蛋白脂肪酶，有利于減少腸道消化和吸收脂肪。國內對酒精性脂肪肝的研究發現：應用乳清蛋白干預飲食的實驗組的血清三酰甘油、血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇均比對照組低，表明乳清蛋白相比含普通優質蛋白的食物更能有效降低血脂(血清膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和血清三酰甘油)〔36〕。乳清蛋白中的脂類約占7%，磷脂約占50%，鞘脂占乳清蛋白磷脂的30%。長期使用磷脂喂養實驗大鼠，可明顯降低全血膽固醇水平，降低幅度約30%〔37〕。Pal等〔5〕通過實驗觀察到給予超重和肥胖的絕經后婦女補充乳清蛋白后，其三酰甘油水平明顯降低。乳清蛋白將來可能用于飲食治療非酒精性脂肪肝。

綜上，對于確定乳清蛋白對慢性代謝性疾病的作用的具體用法和臨床效果還需還進一步的深入研究和經驗積累，特別是需要更多的臨床隨機對照試驗研究結果來進行總結分析。另外，乳清蛋白對炎癥和氧化應激的作用有待進一步實驗研究，從而更進一步了解乳清蛋白對代謝性疾病的作用。