玉米蛋白单独或复配使用，在有无抗阻运动条件下均可刺激老年人肌肉蛋白质合成，效果与乳蛋白相当

《The Journal of Nutrition》：Corn protein alone, or in blends, stimulates muscle protein synthesis comparable to milk protein, with or without resistance exercise, in older adults

摘要专业翻译 背景： 由于植物来源蛋白质的必需氨基酸含量较低，尤其是亮氨酸，其肌肉合成代谢能力通常被认为低于动物来源蛋白质。玉米蛋白的独特之处在于其亮氨酸含量相对较高；然而，其合成代谢效应尚未在合成代谢敏感性降低的老年人中加以检验。 目的： 研究人员检验了玉米分离蛋白、豌豆与玉米蛋白复配物、乳分离蛋白或非蛋白质低能量安慰剂对肌肉蛋白质合成（muscle protein synthesis，MPS）的影响，并观察有无抗阻运动条件下在老年人中的效应。 方法： 在一项双盲、安慰剂对照、随机平行组试验中，48名健康老年人（68 ± 5岁；24名男性和24名女性）接受了L-[ring-13C6]苯丙氨酸的初始剂量持续输注，采用前体-产物法估算MPS。每名受试者进行单侧膝关节伸展运动（3组，每组10次重复，负荷为一次最大重复次数（one-repetition maximum，1RM）的75%），并摄入20 g玉米蛋白（CORN）、豌豆与玉米蛋白复配物（PEA+CORN）、乳蛋白（MILK）或非蛋白质低能量安慰剂（PLA）。全程采集血液和肌肉样本。 结果： 与PLA（77 ± 46%）相比，CORN（216 ± 170%；P < 0.001）、PEA+CORN（217 ± 167%；P = 0.001）和MILK（138 ± 78%；P = 0.033）组的MPS相对于基础值的增幅更大，各蛋白质组之间无差异。在所有组中，与单独补充蛋白质相比，抗阻运动进一步提高了MPS（均P < 0.001）。 结论： 摄入20 g玉米蛋白、豌豆与玉米蛋白复配物或乳蛋白均可提高健康老年人的MPS速率，抗阻运动可进一步增强合成代谢反应。本试验已在clinicaltrials.gov注册，注册号为NCT05917223。

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一、研究背景与目的

衰老伴随着多系统生理功能的进行性衰退，其中骨骼肌质量、品质和功能的进行性下降是衰老的重要标志之一，这一现象被称为肌少症（sarcopenia）。肌少症会增加活动受限和跌倒的风险，并易导致身体衰弱。在对抗衰老相关骨骼肌丢失的诸多生活方式干预中，抗阻运动结合膳食蛋白质摄入被认为是最有效的策略，因为它能刺激肌肉蛋白质合成（muscle protein synthesis，MPS），并产生正的净肌肉蛋白质平衡。抗阻运动可激活肌肉特异性机械传导过程，提高翻译和转录能力，同时增强骨骼肌对蛋白质摄入的合成代谢敏感性。膳食蛋白质摄入为MPS提供氨基酸（amino acids，AA）作为必要底物，餐后高氨基酸血症主要通过亮氨酸这一关键合成代谢氨基酸刺激MPS。

然而，不同蛋白质来源因其亮氨酸和必需氨基酸（essential amino acids，EAA）含量不同，其提高MPS的能力存在差异。更重要的是，老年人的肌肉对蛋白质摄入表现出合成代谢“抵抗”，导致每餐MPS反应较低。随着植物性饮食日益流行，植物蛋白对肌肉合成代谢的支持能力受到关注。大多数既往研究发现，植物来源分离蛋白对MPS的合成代谢影响低于等氮动物蛋白，主要原因是消化率较低和EAA含量相对较低。尤其多数植物蛋白亮氨酸含量较低，且缺乏一种或多种EAA，这可能削弱其合成代谢潜力。为解决这些局限，将互补植物蛋白源复配或向植物蛋白补充亮氨酸等策略，可将MPS反应提升至与乳蛋白相当的水平。但此类研究多在年轻人中进行，老年人中的证据仍然有限。

玉米蛋白含有相对较高比例的亮氨酸（约占氨基酸总量的13%），超过乳清蛋白（约9%），这可能部分解释其合成代谢潜力。近期一项研究表明，在年轻成人中，玉米分离蛋白刺激MPS的程度与乳蛋白相似，尽管其总EAA含量较低且赖氨酸和甲硫氨酸含量受限。然而，玉米蛋白对合成代谢敏感性较低的老年人MPS的影响尚待确定。因此，研究人员开展本研究，旨在检验老年人摄入玉米分离蛋白或豌豆与玉米分离蛋白复配物对MPS的影响，并与乳蛋白和安慰剂（非蛋白质低能量）进行比较，同时考察有无额外抗阻运动的效应。

二、研究设计与关键方法

本研究为双盲、安慰剂对照、随机平行组试验，于2023年7月至2024年6月期间招募了48名一般健康老年人（24名男性，68±5岁；24名女性，66±4岁）。受试者不吸烟、总体健康状况良好、有娱乐性活动，但未达到加拿大体育活动指南标准（每周150分钟中等强度运动），体质指数（body mass index，BMI）在18.5至30 kg/m²之间。排除标准包括使用助行器具、存在骨科、心血管、肺、肾、肝、代谢、神经肌肉或骨消耗性疾病、近5年内有癌症病史、过量饮酒（>21单位/周）、筛查前45天内常规使用非甾体抗炎药、皮质类固醇、睾酮替代疗法、合成代谢类固醇、蛋白质补充剂、肌酸或支链氨基酸，以及Falls Efficacy Scale-International（FES-I）评分>25。

受试者被随机分配摄入20 g玉米蛋白（CORN，n=12）、豌豆与玉米蛋白复配物（PEA+CORN，4:1豌豆:玉米比例，n=12）、乳蛋白（MILK，n=12）或非蛋白质低能量安慰剂（PLA，约1 g三氯蔗糖，n=12）。采用单侧膝关节伸展运动模型（3组×10次重复，75% 1RM），该单侧设计允许在非运动腿评估单独补充的效应，在运动腿评估补充与抗阻运动的联合效应，以最小化个体间骨骼肌反应的变异。研究人员采用L-[ring-¹³C₆]苯丙氨酸初始剂量持续输注结合前体-产物法测定MPS，通过气相色谱-燃烧-同位素比质谱法（gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry，GC-C-IRMS）分析血浆和肌肉蛋白结合示踪剂富集度。血浆氨基酸浓度采用超高效液相色谱-质谱联用（ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry，UPLC-MS）测定。肌肉样本通过蛋白质印迹法（Western blotting）分析mTOR信号通路蛋白（mTOR、p70S6K、rpS6、4EBP1）的磷酸化状态。所有补充剂均由Cargill公司生产提供，各蛋白质条件均以三氯蔗糖、香草香精和增稠剂复配以盲化口味和质地。

三、研究结果

血浆葡萄糖和胰岛素浓度： 血浆葡萄糖浓度存在时间与处理间的交互作用，但Bonferroni校正后的事后检验显示各处理组在任何时间点均无差异，所有观测值介于4至5 mmol/L之间，葡萄糖iAUC在各处理间无差异。血浆胰岛素浓度存在时间与处理间的交互作用，PEA+CORN在30分钟和CORN在45分钟的胰岛素浓度高于PLA，但各含蛋白质补充剂之间的胰岛素iAUC无差异，PLA低于PEA+CORN和MILK。

血浆氨基酸浓度： 血浆亮氨酸浓度存在时间与处理间的交互作用。MILK组亮氨酸在15分钟即迅速升高并维持至180分钟；CORN和PEA+CORN组在30分钟升高，CORN维持至300分钟，PEA+CORN维持至180分钟。峰值浓度分别为：CORN在120分钟（293±58 μmol/L）、PEA+CORN在60分钟（243±37 μmol/L）、MILK在15分钟（205±65 μmol/L）。CORN的亮氨酸iAUC显著高于PEA+CORN、MILK和PLA。血浆EAA浓度方面，MILK在15分钟迅速升高并维持至180分钟，PEA+CORN在30分钟升高并维持至120分钟，CORN在45分钟升高并维持至180分钟。血浆总AA浓度方面，PEA+CORN和MILK在30分钟升高并维持至120分钟，CORN在60和120分钟高于基线。各蛋白质组的EAA和总AA的iAUC均高于PLA。

肌肉蛋白质合成（MPS）： MPS存在条件（Basal、SUPPL、SUPPLEX）与处理间的交互作用。在所有组中，SUPPL条件下的MPS高于Basal，SUPPLEX进一步高于SUPPL，各处理组之间无差异。在SUPPL条件下，相对于基础值的MPS增幅在CORN（216±170%；P<0.001）、PEA+CORN（217±167%；P=0.001）和MILK（138±78%；P=0.033）组均大于PLA（77±46%），各蛋白质组之间无差异。在SUPPLEX条件下，各组相对于基础值的MPS增幅无差异。

mTOR信号通路蛋白： 未观察到条件与处理间的显著交互作用，但所有检测蛋白均存在条件的显著主效应。mTOR^Ser2448和rpS6^Ser240/244的磷酸化水平在SUPPL和SUPPLEX条件下均高于Basal；p70S6K^{Thr421/Ser424}和4EBP1^Thr37/46仅在SUPPLEX条件下高于Basal，4EBP1^Thr37/46在SUPPLEX条件下也高于SUPPL。各处理组之间无显著差异。

四、讨论与结论

本研究表明，摄入20 g玉米蛋白或豌豆与玉米蛋白复配物可有效刺激健康老年人的MPS，反应与等剂量乳蛋白无差异，抗阻运动可进一步增强所有条件下的合成代谢反应。尽管玉米蛋白摄入后血浆亮氨酸和EAA上升较慢，且赖氨酸和甲硫氨酸浓度较低，但玉米蛋白在所有处理中引发了最高的亮氨酸血症，且这并未损害5小时餐后期间（无论有无抗阻运动）的合成代谢反应。

研究人员指出，玉米蛋白的高亮氨酸含量（20 g剂量提供3.1 g亮氨酸，而豌豆-玉米复配物提供1.7 g、乳蛋白提供1.9 g）可能促成了其强大的MPS刺激作用。尽管玉米蛋白的赖氨酸和甲硫氨酸含量较低，但内源性游离氨基酸池（来自持续蛋白质周转）可能提供足够的赖氨酸和甲硫氨酸以支持MPS。这些发现与既往在小麦和大豆蛋白研究中观察到的较低合成代谢反应形成对比，差异可能部分归因于亮氨酸可用性的不同，支持亮氨酸阈值/触发理论。抗阻运动的加入减弱了安慰剂与含蛋白质补充剂组之间的MPS差异，这可能反映了抗阻运动提供的合成代谢刺激远大于蛋白质摄入的相对贡献。研究人员也承认，蛋白质信号传导分析的取样时间点（5小时）并非捕捉峰值合成代谢信号反应的最佳时机，因此信号传导数据对MPS反应的机制支持有限。

研究结论： 研究人员得出结论，在健康老年人中，摄入20 g玉米蛋白或玉米与豌豆蛋白复配物可有效提高MPS，反应与摄入乳蛋白后观察到的结果无差异。这些发现表明，高亮氨酸植物蛋白可支持老年人的合成代谢反应性，抗阻运动可进一步增强这一反应。