美国人群肌酸前体氨基酸膳食暴露评估:内源合成贡献远超直接摄入

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Amino Acids 3.0

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  本研究针对肌酸(Creatine)代谢中前体氨基酸(甘氨酸Glycine、精氨酸Arginine、蛋氨酸Methionine)的膳食摄入数据缺失问题,通过分析NHANES III中29,945名美国人的膳食回忆数据,首次揭示内源合成贡献(41.9±0.3 mg/kg/天)是直接膳食摄入(15.5±0.1 mg/kg/天)的2.7倍,且随年龄增长显著下降。该发现为优化肌酸营养策略提供了关键依据。

  

在运动医学和临床营养领域,肌酸(Creatine)一直被视为能量代谢的"分子电池",尤其在肌肉、大脑和心脏等高耗能组织中扮演关键角色。尽管传统观点认为人体约50%的肌酸需求来自动物性膳食,另一半依赖内源合成,但这个"半对半"的经典理论始终缺乏大规模人群数据支撑。更令人担忧的是,随着全球老龄化加剧和素食主义流行,肌酸前体氨基酸——甘氨酸(Glycine)、精氨酸(Arginine)和蛋氨酸(Methionine)的摄入变化可能正在悄然影响数亿人的代谢健康。

来自塞尔维亚诺维萨德大学应用生物能量学实验室的Sergej M. Ostojic团队联合挪威、匈牙利的研究人员,在《Amino Acids》发表了一项突破性研究。他们利用美国第三次国家健康与营养调查(NHANES III)中29,945名2岁以上人群的膳食数据,首次绘制出肌酸前体氨基酸的"全国暴露图谱"。通过建立代谢转化模型(甘氨酸分子100%利用、精氨酸脲基团25%转化、蛋氨酸甲基40%参与),研究量化了内源合成与膳食摄入的精确比例。

方法学精要
研究团队采用NHANES III的24小时膳食回忆数据,通过个体食物文件数据库获取三种前体氨基酸的直接摄入量,而肌酸摄入量则依据Todorovic等(2022)的方法计算。关键创新在于引入Brosnan等(2011)的校正因子:将甘氨酸分子量(75.1 g/mol)与肌酸(131.1 g/mol)的比值(57.2%)作为转化系数,精氨酸和蛋氨酸则分别按脲基团(43.1 g/mol)和甲基组(15.0 g/mol)的贡献率折算。统计分析采用SPSS 24进行ANOVA和Tukey事后检验。

年龄分层揭示代谢危机
在"2-4岁"组中,甘氨酸摄入高达107.9±4.1 mg/kg/天,而≥65岁组骤降至48.1±0.7 mg/kg/天(P<0.001)。类似的年龄梯度出现在所有前体氨基酸中,精氨酸从150.7±5.3 mg/kg/天降至62.2±0.7 mg/kg/天,蛋氨酸从59.8±2.3 mg/kg/天降至25.4±0.3 mg/kg/天。这种"代谢悬崖"现象在男性中更为显著,可能与肌肉量流失相关。

内源合成的绝对优势
研究颠覆性地发现:内源合成的肌酸(41.9±0.3 mg/kg/天)是膳食直接摄入量(15.5±0.1 mg/kg/天)的2.7倍,在儿童群体中甚至达2.8:1。这种优势提示AGAT(脲基转移酶)和GAMT(胍乙酸甲基转移酶)构成的合成通路才是维持肌酸池的主力军。但酶活性随年龄增长的自然衰退,使得老年人面临"双重打击"——前体摄入减少叠加合成效率下降。

临床转化的困境与曙光
讨论部分尖锐指出:当前肌酸补充剂产业过度聚焦直接补充,而忽视前体营养策略。但单纯补充前体氨基酸可能扰乱甲基化代谢(蛋氨酸)或尿素循环(精氨酸)。作者团队持有的欧洲专利WO2019150323 A1提出液态肌酸方案,而正在申请的美国专利#63/608,850则探索端粒延长应用,暗示抗衰老可能是未来方向。

这项研究从根本上改写了我们对肌酸来源的认知:内源合成不是"备胎",而是"主引擎"。它为制定分年龄段的精准营养指南提供了分子基础,尤其警示老年人、素食者等高风险群体需要特别关注前体氨基酸摄入。正如Ostojic在结论中强调的——"优化肌酸状态,必须同时瞄准膳食摄入和合成通路两个靶点"。

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