豌豆蛋白补充剂在运动与训练营养中的应用:肌肉蛋白质合成与训练适应的叙述性综述

《Nutrients》:Pea-Derived Protein Supplementation in Sports and Exercise Nutrition: A Narrative Review of Muscle Protein Synthesis and Training Adaptations

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月31日 来源:Nutrients 5.8

编辑推荐:

  背景:植物源蛋白在运动营养中的地位日益凸显,然而豌豆蛋白(Pisum sativum)常被误认为多成分混合物或强化配方。本叙述性综述评估了关于豌豆蛋白在骨骼肌合成代谢、运动恢复及训练适应方面的人体及临床前证据。方法:检索了截至2026年9月的MEDLINE、S

背景:植物源蛋白在运动营养中的地位日益凸显,然而豌豆蛋白(Pisum sativum)常被误认为多成分混合物或强化配方。本叙述性综述评估了关于豌豆蛋白在骨骼肌合成代谢、运动恢复及训练适应方面的人体及临床前证据。方法:检索了截至2026年9月的MEDLINE、Scopus和Web of Science数据库。共纳入33项研究(24项人体研究、8项动物研究、1项体外研究),并根据实验模型、干预直接性(分离豌豆蛋白 vs. 混合物/辅助成分)及生理终点进行分层。结果:尽管早期峰值亮氨酸和必需氨基酸(EAA)浓度低于乳清蛋白,但分离豌豆蛋白在特定条件下仍能刺激餐后肌肉蛋白质合成(MPS)。纵向抗阻训练试验报告显示,补充豌豆蛋白可改善肌肉质量和力量;然而,现有数据并未证明其比单纯训练有额外益处,也未证实其与乳清蛋白等效或非劣效。临床前模型提示特定豌豆肽具有潜在的抗萎缩生物活性。结论:分离豌豆蛋白可支持餐后MPS及抗阻训练适应。然而,目前证据不足以确定其与乳制蛋白的等效性。需要进行预设非劣效界值的充分把握度试验。
1. 引言
近年来,替代膳食蛋白来源在运动与训练营养领域中的兴趣显著增加。乳清蛋白因其高必需氨基酸(EAA)和亮氨酸含量、有利的餐后氨基酸动力学以及公认的刺激餐后肌肉蛋白质合成(MPS)能力,一直是与骨骼肌合成代谢相关的研究最为广泛的蛋白来源之一。植物源蛋白的营养特性差异较大,通常表现为一种或多种EAA浓度较低、消化率降低或餐后氨基酸可用性不同。豌豆蛋白(Pisum sativum L.)已成为一种突出的替代品,然而直接的成分比较确认其EAA、亮氨酸和蛋氨酸含量均低于乳制蛋白。因此,评估其生理效能需要将单一来源豌豆蛋白的内在特性与补偿策略(如增加总蛋白剂量、多源混合或氨基酸强化)的效果区分开来。
当前研究豌豆蛋白的证据基础存在显著的方法学异质性。尽管先前的系统评价和叙述性综述已广泛评估了植物蛋白或专门探讨了豌豆蛋白补充剂,但现有的综合分析存在一个关键局限:它们汇总了高度不同的干预模型,混淆了单一完整豌豆蛋白与多成分混合物、亮氨酸强化基质、水解物及消化辅助成分的结果。关键在于,以往的综述未能确定所观察到的合成代谢反应、恢复动力学或长期训练适应究竟是源于豌豆蛋白本身,还是由混杂变量(如同服的其他蛋白源、升高的每日总蛋白摄入量或特定的加工修饰)驱动。此外,现有的综合分析经常将不显著的试验比较等同于临床等效性,而未评估研究的统计功效或预设的等效性界值。
为填补这一空白,本叙述性综述旨在通过根据实验模型和干预直接性对研究进行系统分层,评估与肌肉蛋白质合成、运动恢复和抗阻训练适应相关的豌豆源蛋白证据。通过区分关于分离豌豆蛋白的直接人体证据与关于多源混合物和临床前机制模型的辅助性证据,本综述阐明了哪些生理效应具体归因于豌豆蛋白,并界定了其实际应用的局限性。
2. 材料与方法
2.1. 研究设计与文献检索
本研究设计为一项关于豌豆源蛋白与骨骼肌代谢的人体、临床前及体外证据的结构化叙述性综述。综述考虑了涉及MPS、餐后氨基酸反应、合成代谢信号传导、抗阻训练适应及选定的运动恢复结局的研究。对MEDLINE(via PubMed)、Scopus和Web of Science的检索于2026年8月启动,并于2026年9月30日完成。发表于2026年9月30日之前的记录均有资格纳入。应用了数据库特定的检索语法。资格限于英文同行评审文章,修订过程中保留了一篇例外情况:一份波斯语报告附有与运动恢复相关的扩展英文摘要。未检索灰色文献。
2.2. 资格标准
合格的研究包括那些评估分离豌豆蛋白、豌豆蛋白浓缩物、含豌豆混合物、豌豆源肽或水解物,或豌豆蛋白作为明确定义成分的制剂。合格结局包括急性肌肉蛋白质合成(MPS)、餐后氨基酸动力学、合成代谢信号传导、运动恢复标志物及纵向抗阻训练适应(例如,肌肉质量、厚度、横截面积、力量和身体表现)。仅关注技术、感官、农业或食品加工特性而无肌肉相关生理结局的研究被排除。
为了构建叙述性综合,证据根据实验模型和干预直接性分为三个不同的流:(1)直接人体证据,包括评估完整单一来源豌豆蛋白分离物或浓缩物作为唯一干预蛋白源的人体试验;(2)辅助性人体证据,包括检验多源植物混合物、氨基酸强化制剂、消化辅助成分或豌豆源肽和水解物的人体试验,其中无法分离豌豆蛋白的独立贡献;(3)临床前和体外机制证据,包括动物模型和细胞培养实验,无论制剂如何,严格用于背景化潜在生物学机制而非推断人类临床疗效。人体试验进一步按研究设计分类为纵向训练干预和急性或短期生理学研究。对于报告混合终点的研究,每个特定结局在其相应的生理类别内单独评估。
2.3. 研究筛选与数据提取
对标题、摘要和全文文章进行了资格筛选。提取的数据参数包括研究设计、实验模型、参与者特征、样本量、训练状态、蛋白来源和配方、蛋白剂量、对照物、方案持续时间、运动条件、背景膳食蛋白质和必需氨基酸摄入量、结局指标及主要发现。数值结果以原始出版物中报告的汇总统计量和p值呈现;由于显著的临床和方法学异质性,未进行定量荟萃分析或统计再分析。未应用正式的定量偏倚风险评估工具或正式的质量评分矩阵,这是本叙述性综述的一个固有局限。取而代之的是,将定性关键评估方法直接整合到叙述性综合和讨论中。七个核心方法学领域——具体为(1)统计功效和样本量、(2)方案持续时间、(3)参与者训练状态、(4)背景膳食蛋白质摄入量、(5)对照物选择、(6)制剂直接性和(7)结局直接性——被用作叙述性关键评估标准,以在其各自章节中背景化每项纳入研究的证据强度和方法学局限性。
2.4. 叙述性综合
鉴于研究间显著的临床、方法学和实验异质性,证据以叙述方式进行综合。纵向训练研究、急性和短期机制研究、运动恢复研究以及临床前或体外研究分别考虑。综合强调单一来源豌豆源蛋白与含豌豆多源制剂之间的区别、直接与辅助性人体证据、人体与临床前证据、急性生理反应与长期训练适应、以及直接MPS测量与间接结局如氨基酸浓度或合成代谢信号传导之间的区别。按实验直接性和生理终点对证据进行分类的方法学分层框架如图1所示。
3. 结果
共对133篇文章进行了全文评估,最终有33篇出版物被纳入叙述性综合,包括24篇人体报告、8篇动物研究和1篇体外研究。两份Korzepa报告共享试验注册号NCT05574205,并报告了同一试验的不同结局;它们被视为两篇出版物而非两个独立队列;各结局的样本量有所不同。
3.1. 纵向抗阻训练研究
专门研究抗阻或高强度功能性训练期间豌豆蛋白补充的人体纵向证据仍然相对有限。现有研究在训练状态不同的人群中进行,并使用了异质性的补充方案。直接比较主要涉及单一来源豌豆源蛋白和乳清蛋白,而其他研究则评估了含豌豆蛋白混合物或将豌豆蛋白与旨在改变蛋白质利用率的辅助成分结合使用。
Babault等人将161名未经训练的男性随机分配到豌豆蛋白、乳清蛋白或安慰剂组,进行为期12周的抗阻训练计划;最终分析纳入了137名参与者。分配到蛋白组的参与者每天两次摄入25克,相当于每天50克。所有组的肱二头肌厚度随时间增加,但未检测到显著的总体组效应或组别与时间的交互作用。从基线到第12周的变化在豌豆蛋白组为+13.4±10.8%,乳清蛋白组为+15.3±12.7%,安慰剂组为+10.7±8.6%,总体组间比较未达到统计学显著性(p=0.09)。因此,在初步分析中,未确立豌豆蛋白相对于安慰剂的独立补充益处。在仅限于基线1-RM<25kg参与者的敏感性分析中,豌豆蛋白组增加+20.2±12.3%,乳清蛋白组增加+15.6±13.5%,安慰剂组增加+8.6±7.3%。豌豆蛋白与安慰剂的比较是显著的,而豌豆蛋白与乳清蛋白或乳清蛋白与安慰剂的比较均不显著。此亚组结果应与不显著的总体组别与时间交互作用一同谨慎解释。
Banaszek等人在15名受过抗阻训练的男性和女性中比较了豌豆蛋白和乳清蛋白在8周高强度功能性训练期间的补充效果。参与者每天摄入约49克豌豆蛋白或乳清蛋白。报道的豌豆组总蛋白质摄入量为1.7±0.4g/kg/天,乳清组为1.8±0.3g/kg/天。两组在1-RM深蹲和硬拉表现上均有改善,无显著组间差异。在身体成分、肌肉厚度、等长中大腿拉表现或训练表现方面未观察到显著变化或组间差异。
Singh等人评估了久坐成年人在84天抗阻训练计划中补充豌豆蛋白与乳清蛋白的效果。根据口味不同,豌豆补充剂提供约20.0-22.5g蛋白质/天,而乳清对照物提供20.0-21.1g/天。在随机分配到豌豆和乳清组的50名参与者中,35名被纳入符合方案分析(18名豌豆;17名乳清)。豌豆组复合全身肌肉力量较基线增加16.1%(p=0.01),乳清组增加11.1%(p=0.06)。然而,对于复合全身肌肉力量或个别力量结局,未检测到显著的组间差异。不同的组内p值并不表明豌豆蛋白的效果大于乳清蛋白。身体成分结局同样显示蛋白来源无显著差异效应。
Lee等人研究了益生菌共同补充是否能改变抗阻训练期间对豌豆蛋白的生理反应。32名成年人被随机分配接受每天20克豌豆蛋白,单独使用或与1×1010菌落形成单位的植物乳杆菌TWK10联合使用,同时进行每周三次、为期28天的抗阻运动训练。与单独使用豌豆蛋白相比,补充TWK10的组在肌肉厚度、1-RM卧推表现、爆发力和无氧表现方面显示出更大的改善。益生菌补充条件还产生了更大的餐后支链氨基酸(BCAA)、EAA和总氨基酸暴露量及峰值浓度。然而,由于两组接受了相同剂量的豌豆蛋白,本研究主要揭示了益生菌共同补充对豌豆蛋白利用的潜在影响,而非豌豆蛋白本身的独立功效。
最近,Santini等人研究了一种含豌豆的植物蛋白配方在为期12周的监督抗阻训练计划中的作用。在52名随机参与者中,44名完成了干预(每组22人)。方案规定名义蛋白剂量为每天45克,分三次服用,以大豆-豌豆蛋白混合物或乳清蛋白的形式提供。补充期间,植物蛋白组的平均总蛋白质摄入量约为1.7-1.8g/kg/天,乳清组为1.8g/kg/天。植物蛋白组全身瘦体重从50.21±4.78公斤增加到52.62±4.37公斤,增加约2.41公斤;乳清组从49.08±4.97公斤增加到52.31±5.19公斤,增加约3.23公斤。观察到全身、四肢和腿部瘦体重的时间效应显著,但无显著的组别与时间交互作用。在肌肉横截面积和力量相关结局中也观察到类似的模式。由于植物基补充剂同时含有大豆和豌豆蛋白,这些发现为含豌豆蛋白混合物提供了辅助性证据,而非关于分离豌豆蛋白的直接证据。
总体而言,纵向研究表明,单一来源豌豆源蛋白和含豌豆配方可以整合到与抗阻训练一起使用的营养策略中,并且可以伴随肌肉质量、肌肉厚度、力量和表现相关结局的改善。然而,现有证据仍不足以确定其优于乳清蛋白或与其正式等效。直接的比较试验很少,样本量普遍较小,干预持续时间相对较短,且研究在训练状态、蛋白剂量、配方和伴随饮食条件方面差异很大。此外,使用多源混合物或辅助性益生菌配方获得的结果不应特别归因于豌豆蛋白,因为其独立贡献无法分离。因此,几项试验中缺乏统计学显著的组间差异不应被解释为正式等效的证据。
3.2. 急性和整合性肌肉蛋白质合成
人体机制研究提供了关于豌豆源蛋白刺激MPS能力的补充证据。这些研究与纵向训练试验不同,因为它们主要评估急性餐后或运动后反应,或在相对较短的补充期内的整合性MPS。因此,它们的发现为急性或短期生理反应而非长期肥厚或训练适应提供了信息。
McKendry等人检查了老年男性在连续7天饮食阶段中的整合性肌原纤维蛋白合成。45名参与者被随机分组,31名完成了研究(11名豌豆;10名乳清;10名胶原蛋白)。参与者最初摄入大约推荐膳食允许量的蛋白质,随后额外摄入25克豌豆、乳清或胶原蛋白,每天两次。每份25克蛋白质在豌豆条件下提供9.78克EAA和2.06克亮氨酸,而在乳清条件下提供12.50克EAA和2.70克亮氨酸。将蛋白质摄入量增加到约1.3g/kg/天增加了豌豆和乳清补充组的整合性MPS,两组观察到的平均补充期速率均为约1.59%/天,而胶原蛋白未产生同样的增加。重要的是,本研究未包含抗阻训练干预,因此它说明了豌豆蛋白支持整合性蛋白质合成的能力,而非训练诱导的肥厚。
Korzepa等人通过一项为期10天的受控饮食干预,在27名中老年人中进一步研究了每日整合性肌原纤维蛋白合成。此报告与关于餐后氨基酸血症的报告来自同一注册试验NCT05574205,各结局的样本量不同。参与者每天从以动物为主的饮食(辅以乳清蛋白)或以植物为主的饮食(辅以豌豆蛋白)中摄入约1.0g蛋白质/kg体重,同时每隔一天进行一次监督下的单侧膝关节伸展抗阻训练。在两种饮食条件下,训练腿的每日整合性肌原纤维蛋白合成均显著高于未训练腿,在乳清补充饮食中达到1.44±0.26 vs. 1.29±0.27%·天-1,在豌豆补充饮食中达到1.50±0.17 vs. 1.34±0.21%·天-1(p<0.001)。未检测到显著的组别与训练交互作用(p=0.956)或饮食组的主效应(p=0.52)。由于干预除了补充蛋白外,还涉及更广泛的膳食蛋白来源组成差异,这些发现为豌豆蛋白补充的、以植物为主的饮食模式提供了辅助性证据,而非分离豌豆蛋白与乳清蛋白的直接比较。
在受过抗阻训练的个体中,West等人检查了摄入25克豌豆蛋白、真菌蛋白或其混合物后的急性运动后MPS反应。33名参与者在蛋白质摄入前完成了一次全身抗阻运动。在所有条件下,肌原纤维分数合成速率均从空腹值增加,豌豆蛋白后达到0.087±0.010%·h-1,真菌蛋白后为0.076±0.004%·h-1,混合物后为0.085±0.010%·h-1,各条件间无显著差异。
Pinckaers等人采用随机、双盲、平行组设计,直接在24名健康年轻男性中比较了30克豌豆源蛋白与等量牛奶源蛋白。豌豆蛋白剂量提供7.7克EAA和1.8克亮氨酸,而牛奶蛋白条件提供9.8克EAA和2.4克亮氨酸。餐后肌原纤维蛋白合成在蛋白质摄入后增加,未检测到豌豆和牛奶蛋白组之间MPS反应的显著差异。由于本研究评估了健康年轻男性中的特定急性反应,其发现不应直接外推到其他人群或长期训练适应。
来自蛋白质混合物的证据提供了关于氨基酸组成影响的额外信息。Lim等人采用随机交叉设计,在年轻男性和女性中比较了20克蛋白质,分别以乳清、含88%豌豆和12%菜籽油的植物蛋白混合物,或相同但经亮氨酸强化以匹配乳清亮氨酸含量的植物蛋白混合物形式提供。未强化的植物蛋白混合物引发的MPS反应低于乳清,而亮氨酸强化提高了反应,使其不再与乳清有显著差异。这些发现表明,亮氨酸可用性可能影响以豌豆为主配方的急性合成代谢反应,但它们并未确定所有豌豆蛋白产品都需要亮氨酸强化,也未确定强化配方与乳清等效。
类似地,van der Heijden等人比较了32克乳清蛋白与等氮的植物蛋白混合物(含39.5%豌豆、39.5%糙米和21%菜籽油)在抗阻训练成人运动后的效果。摄入乳清后餐后EAA可用性显著更高;尽管如此,运动后肌原纤维蛋白合成在两种蛋白质条件下均增加,在评估的餐后期间内无显著的条件间差异。由于干预是一种多源植物蛋白混合物,该结果为整个混合物而非分离豌豆蛋白提供了证据。
Pinckaers等人比较了30克牛奶蛋白与30克纯植物源混合物(含15克小麦、7.5克玉米和7.5克豌豆蛋白)在健康年轻男性中的效果。餐后MPS在各条件间无显著差异。由于豌豆蛋白仅占植物蛋白混合物的四分之一,本研究为蛋白质互补策略提供了辅助性证据,而非关于分离豌豆蛋白的直接证据。
综上所述,直接的急性人体研究表明,单一来源豌豆源蛋白可以在选定的静息和运动后条件下刺激MPS。在为期10天的饮食研究中,两种饮食条件下训练腿的MPS均高于未训练腿,且无显著的饮食组效应或组别与训练交互作用;此结果并未分离出豌豆特异性效应。来自多源饮食和蛋白质混合物的发现应与使用单一来源豌豆源蛋白获得的直接证据保持区分。
3.3. 氨基酸可用性与合成代谢信号传导
研究餐后循环氨基酸反应的研究为MPS发现提供了额外的背景信息。即使在未检测到MPS明显差异的实验环境中,也已观察到豌豆蛋白与动物源蛋白之间的差异。这些结局应被解释为补充性的生理指标,而非直接替代MPS评估。
Lanng等人在一项随机、单盲、平行组试验中,调查了健康年轻男性对豌豆、乳清或蟋蟀蛋白的急性氨基酸和细胞内信号反应。在进行单腿抗阻运动后,参与者按每公斤去脂体重0.25克蛋白质摄入三种蛋白源之一。乳清蛋白在早期餐后引发了比豌豆蛋白更大的循环EAA、BCAA和亮氨酸升高,在20、40和60分钟时浓度显著更高。摄入乳清后EAA、BCAA和亮氨酸的增量曲线下面积也更大,而总氨基酸和EAA AUC在蛋白源间无显著差异。尽管循环氨基酸反应存在这些差异,但在蛋白质摄入后3小时,在运动腿或非运动腿中,均未检测到蛋白源对所评估的mTORC1相关信号蛋白磷酸化的显著影响。重要的是,未直接测量MPS;因此,这些发现应被解释为关于急性细胞内信号传导的证据,而非等效MPS反应的证据。
Korzepa等人比较了在中老年人低蛋白早餐中添加豌豆蛋白分离物与乳清蛋白的效果。招募了27名参与者,22名参与者获得了完整的血浆氨基酸数据。摄入乳清后40分钟餐后血浆亮氨酸浓度显著更高,且亮氨酸iAUC更大(p=0.032)。然而,峰值亮氨酸浓度(p=0.081)以及峰值EAA浓度或EAA iAUC在各条件间无显著差异。因此,这些发现表明了亮氨酸动力学的差异,但未证明乳清后总体上更大的餐后EAA暴露量一致。
Rogers等人采用随机交叉设计,在10名健康年轻人中进一步比较了摄入豌豆蛋白分离物、豌豆-大米蛋白混合物和乳清蛋白浓缩物后的餐后氨基酸血症。参与者在每种条件下摄入0.3g蛋白质/kg体重。4小时内血浆EAA iAUC在乳清后显著高于豌豆蛋白或豌豆-大米混合物后,而豌豆蛋白与混合物之间无显著差异。摄入乳清后的峰值血浆亮氨酸浓度同样高于豌豆蛋白或豌豆-大米混合物,两种植物蛋白条件之间无显著差异。因此,在所测试的条件下,混合豌豆和大米蛋白并未使餐后EAA或亮氨酸反应标准化至乳清所观察到的水平。
在健康老年人中,de Marco Castro等人比较了乳清蛋白与三种含有不同比例豌豆蛋白的植物蛋白-纤维配方。这些植物配方旨在提供优化的氨基酸谱,并匹配约2.8克亮氨酸。尽管有此匹配,植物蛋白产品后的外周餐后氨基酸出现率仍低于乳清。由于豌豆蛋白仅构成这些配方的一个组成部分,这些发现应被解释为关于含豌豆蛋白基质的辅助性证据,而非分离豌豆蛋白与乳清蛋白的直接比较。
Salles等人调查了30名健康男性(15名20-28岁年轻人和15名65-81岁老年人)摄入豌豆或乳清蛋白后的餐后氨基酸反应。参与者以随机交叉设计接受豌豆或乳清蛋白,单独摄入或在标准化餐后摄入。蛋白溶液提供0.41g蛋白质/kg体重,而完整餐条件总共提供0.54g/kg。餐后氨基酸谱因蛋白来源、年龄和进食条件而异。乳清蛋白产生更大的亮氨酸反应,而豌豆蛋白产生更高的循环精氨酸浓度。在每个参与者峰值亮氨酸浓度时收集的血浆随后用于处理C2C12肌管。尽管循环氨基酸谱存在差异,但由此产生的对肌管蛋白质合成的影响依赖于年龄,而不显著依赖于蛋白来源。由于未直接在参与者中测量骨骼肌MPS,这种混合人体-体外设计提供了机制证据,而非比较性人体MPS的直接证据。
Paulussen等人采用随机、双盲交叉设计,调查了微生物蛋白酶共同摄入是否能改变健康成年人摄入豌豆蛋白后的餐后氨基酸可用性。参与者摄入25克豌豆蛋白粉,同时摄入三种微生物蛋白酶的混合物或安慰剂。蛋白酶共同摄入显著增加了早期(0-2小时)亮氨酸、BCAA、EAA和总氨基酸的净血浆暴露量。相比之下,在整个5小时餐后期间,亮氨酸、BCAA和EAA暴露量在各条件间无显著差异。这些发现表明蛋白酶补充可以改变豌豆蛋白的早期餐后氨基酸反应,但由于未测量骨骼肌MPS,并未确立增强的合成代谢反应。
Rathi等人采用随机、双盲、安慰剂对照交叉设计,调查了酶-益生菌配方是否能改变15名健康成年人中对豌豆蛋白的氨基酸反应。参与者在两个为期15天的补充期内(中间有洗脱期)每天摄入30克豌豆蛋白,同时摄入酶-益生菌混合物或麦芽糊精安慰剂。在第1天,各条件间的餐后氨基酸反应相似。到第15天,酶-益生菌条件在几种氨基酸(包括亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸)的浓度上显示出数值上的增加;然而,总体EAA和BCAA反应的增加无统计学显著性。因此,这些发现应被视为关于可能改变豌豆蛋白消化和氨基酸出现的探索性证据,而非增加肌肉合成代谢的证据。
总体而言,餐后氨基酸反应的研究表明,豌豆源蛋白可以产生循环氨基酸的实质性增加,尽管乳清蛋白通常引发更大的早期亮氨酸和EAA反应。各研究间的配方效应不一致。相对于单独使用豌豆蛋白,豌豆-大米混合物并未改善EAA iAUC或峰值亮氨酸浓度,而酶或益生菌共同补充在一些研究中改变了选定的氨基酸反应。这些干预措施并未确立MPS的增加。然而,更高的循环氨基酸浓度不一定成比例地转化为更大的MPS,正如一些研究所显示的,在观察到氨基酸血症差异的同时,MPS或合成代谢信号传导并无相应差异。因此,在解释豌豆源蛋白的合成代谢潜力时,循环氨基酸反应、细胞内信号传导和直接测量的骨骼肌蛋白质合成应保持概念上的区分。
3.4. 运动恢复结局
关于运动恢复的证据更为有限,且不一定与MPS或长期训练适应的发现并行。
Coutinho等人评估了24名巴西陆军士兵在一次艰苦军事运动方案后的急性恢复情况,他们被分配到仅碳水化合物、高碳水化合物或碳水化合物加豌豆蛋白浓缩物组。碳水化合物加蛋白组在运动后即刻、60分钟和120分钟时按每小时每公斤体重0.8克碳水化合物和0.2克豌豆蛋白摄入。所有组的肌酸激酶浓度在随后的24小时内下降,而最大等长肌力和乳酸脱氢酶在不同评估时间点无显著差异。重要的是,与仅碳水化合物相比,在碳水化合物中添加豌豆蛋白并未改善肌肉功能恢复或减轻肌肉损伤的生化标志物。由于豌豆蛋白是与碳水化合物共同摄入的,且未作为独立干预进行测试,本研究提供的是辅助性而非直接证据。
Nieman等人将92名非运动员、非肥胖男性随机分配到豌豆蛋白、乳清蛋白或仅水对照组,在90分钟全身离心运动方案后经历5天恢复期。豌豆和乳清蛋白以每天三次、每次0.3g/kg的剂量提供,最后一天早晨给予单次0.3g/kg剂量。与仅喝水相比,乳清蛋白显著减弱了运动后血清肌酸激酶和肌红蛋白的升高。豌豆蛋白产生了中等但不显著的效果,且未报告豌豆和乳清蛋白之间存在显著差异。两种蛋白补充剂均未显著改变延迟性肌肉酸痛或运动表现结局。
Hosseinzade等人比较了豌豆蛋白分离物、乳清蛋白分离物和安慰剂在30名健康年轻男性进行60分钟高强度功能性训练后的效果。参与者在运动前后各摄入0.3g蛋白质/kg体重,并在睡前额外摄入一份。报告显示延迟性肌肉酸痛、肌酸激酶和乳酸脱氢酶存在显著的时间、组别及时间与组别的交互效应。在多项肌肉损伤结局上,两个蛋白补充组均显示出比安慰剂更有利的反应,而乳清蛋白在减轻DOMS方面比豌豆蛋白效果更好。在所评估的体能结局方面未观察到明确的相应优势。这些发现表明,相对于安慰剂,豌豆蛋白可能减轻选定的运动性肌肉损伤指标,尽管其反应并非统一地与乳清相当。
Spoelder等人研究了47名进行长时间步行运动的活跃老年人,在为期13天内每天补充25克豌豆蛋白、乳清蛋白或安慰剂的效果。与安慰剂和豌豆蛋白相比,乳清蛋白在24小时时减弱了运动引起的肌酸激酶升高。相反,在乳酸脱氢酶、肌肉酸痛、肌肉力量或骨骼肌质量方面未观察到显著的组间差异。这些发现表明,肌肉损伤的生化标志物反应可能因蛋白来源而异,而功能性恢复结局可能不受影响。
Loureiro等人采用随机、双盲交叉设计,在12名U-20男性足球运动员中比较了模拟足球比赛后恢复期补充豌豆蛋白浓缩物与乳清蛋白的效果。参与者在为期10天的补充期内,按每公斤体重0.5克蛋白质摄入豌豆或乳清蛋白。在72小时恢复期内,反向跳跃表现和感知肌肉疼痛在蛋白条件间无显著差异。然而,与乳清蛋白相比,豌豆蛋白后肌酸激酶相对于基线的变化在赛后即刻以及24和48小时更低,同时豌豆蛋白条件下赛后即刻的乳酸反应也更低。尽管存在这些生化差异,多变量代谢组学分析显示蛋白条件之间的总体分离有限。因此,本研究提示豌豆和乳清蛋白可能差异性影响足球运动后选定的生化反应,但它并未证明任一蛋白源具有优越的功能性恢复效果。
综上所述,现有的恢复研究显示出异质性和结局特异性反应。在某些实验条件下,相对于安慰剂或乳清,豌豆蛋白已在选定的生化标志物上产生了有利变化,而其他研究发现其相对于碳水化合物或安慰剂无优势,并且在其他情况下乳清更有效地减弱了选定的肌肉损伤标志物。功能性结局,包括力量、反向跳跃表现、体能测量和感知肌肉酸痛,通常在蛋白源之间显示出较少或不太一致的差异。因此,肌酸激酶、肌红蛋白、乳酸脱氢酶或其他循环生物标志物的变化不应被解释为功能性恢复、肥厚或长期训练适应改善的直接证据。年龄、训练状态、运动模型、蛋白剂量和补充时间安排的差异进一步限制了研究间的直接比较。
3.5. 临床前与体外证据
临床前研究提供了关于豌豆源蛋白的机制信息,但在实验模型和配方上差异很大。证据包括一项豌豆蛋白与乳制蛋白的直接长期比较,以及对豌豆蛋白与菊粉、互补植物蛋白混合物、豌豆源肽、亮氨酸强化配方以及酶修饰或发酵豌豆蛋白的研究。来自这些模型的发现被解释为机制性或辅助性证据,并未用于推断人类的有效性或等效性。
Salles等人直接比较了豌豆蛋白与乳制蛋白在30只20个月龄雄性Wistar大鼠中的效果,这些大鼠在16周内喂食含14%豌豆蛋白、酪蛋白或乳清蛋白的等热量饮食。干预结束时,各组间的体重、脂肪量和瘦体重无显著差异。同样,跖肌肌肉蛋白质分数合成率和p70S6K磷酸化未受到蛋白来源的显著影响。研究未发现蛋白组之间在身体成分、跖肌肌肉蛋白质合成率或p70S6K磷酸化方面存在统计学显著差异。这些发现并未建立与酪蛋白或乳清的等效性,也不能直接外推到人类骨骼肌反应。
Salles等人研究了喂食含豌豆蛋白(单独或与菊粉组合)饮食16周的老年大鼠。与单独使用豌豆蛋白相比,添加菊粉与快肌骨骼肌相关结局和线粒体活性指标的改善相关联。这些发现支持豌豆蛋白与菊粉之间潜在的相互作用,但并未证明分离豌豆蛋白相对于动物源蛋白的内在优势。
Lépine等人在大鼠模型中比较了小麦-豌豆蛋白混合物与牛奶蛋白,并报告植物蛋白混合物支持组织蛋白质合成,同时产生代谢调节方面的差异。本研究提供了关于互补植物蛋白配方的证据,但并未分离豌豆蛋白的具体贡献。
Berrazaga等人研究了老年大鼠中的混合小麦-豆类面食产品,包括一种含79%豌豆粉和21%小麦粗面粉的配方。在几项比较中,接受混合小麦-豆类产品的动物的MPS与酪蛋白观察到的结果无显著差异,尽管可溶性牛奶蛋白在某些结局上产生了更强的合成代谢反应。由于干预由全食物基质而非分离豌豆蛋白组成,这些发现构成了间接证据。
Jia等人结合抗阻运动检查了大鼠中的豌豆源肽。在8周抗阻运动期间每日施用0.4g/kg豌豆肽,与对照条件相比,增加了肌肉质量和力量,并伴随着肥厚相关信号通路的变化。
?zdemir等人检查了24只运动大鼠中的急性豌豆-大米蛋白配方。动物在2小时运动后接受单独运动、1:1豌豆-大米蛋白混合物或豌豆-大米混合物与支链淀粉/铬复合物。与单独运动相比,豌豆-大米混合物使MPS增加约30.2%,而含支链淀粉/铬的配方使MPS增加约42.6%(p<0.0001)。强化配方还产生了比单独豌豆-大米蛋白混合物更大的mTOR和S6K1磷酸化。由于豌豆蛋白是与大米蛋白一起施用的,并且在一种条件下与额外的支链淀粉/铬一起施用,这些发现提供了关于多组分配方的机制证据,而非豌豆蛋白独立的合成代谢效应。
在老年小鼠中,Dijk等人检查了豌豆-大豆蛋白配方的亮氨酸强化效果。未强化的豌豆-大豆配方与禁食条件相比并未显著增加MPS,而亮氨酸强化配方显著刺激了MPS,并产生了与乳清无显著差异的反应。这项小鼠研究支持在实验模型中配方和亮氨酸含量的潜在重要性,但与乳清无显著差异即使在鼠模型内也不构成正式等效,并且不能外推到人类。这些发现进一步支持了氨基酸组成,特别是亮氨酸含量,在决定植物蛋白配方合成代谢反应中的潜在重要性。
最后,Kim等人调查了地塞米松处理的C2C12肌管中酶修饰和发酵的豌豆蛋白。该干预减弱了与地塞米松诱导的肌肉萎缩相关的分子标志物,并调节了FoxO3相关信号传导。因此,本研究提供了体外机制证据,应与动物和人体研究分开解释。由于模型涉及培养肌管中地塞米松诱导的萎缩,这些发现是假设生成的,并未确定在人类中的抗萎缩效果。
豌豆源生物活性肽:序列水平证据及其对骨骼肌的影响
豌豆源肽提供了一个主要基于氨基酸的解释之外的机制视角,补充了对豌豆蛋白补充的理解。然而,使用蛋白质水解物获得的证据必须与涉及化学定义肽的实验区分开来。水解物提供异质性的肽和氨基酸混合物,而测试合成序列能够更特异地评估生物活性。当前的研究支持在肌肉细胞生长、萎缩相关信号传导和运动耐量方面研究豌豆源肽,尽管这些终点与人类肌肉适应的相关性各不相同。
Jia等人将动物实验与生物活性引导的分级分离相结合。在8周抗阻训练期间以0.4g/kg/天接受豌豆肽的大鼠在肌肉形态和握力方面表现出改善。随后对一个活性色谱级分的分析鉴定出五个序列:EGSLLLPH、LDLPVL、LLYVIR、TNYEEIEKVLL和NTNYEEIEKVL,这些序列被合成并在C2C12细胞中测试。所有序列在48小时后均增加了基于MTT的增殖读数,其中LDLPVL产生最显著的反应,且在24小时即可检测到效应。LDLPVL还增加了IGF-1R、cyclin D1、CDK6和AMPK磷酸化。
关于萎缩相关反应调控的补充证据。Kim等人调查了地塞米松处理的C2C12细胞中酶修饰和发酵的豌豆蛋白。在UHPLC-MS/MS分析后,合成了豌豆源制剂中鉴定的五种肽的对应物——ALEPDHRVE、IENPVKEL、IQRPVKEL、IQGITKPAI和VERPVKEL——并进行筛选。IENPVKEL和IQRPVKEL在10μg/mL时降低了FoxO3a转录本水平;MuRF-1表达在5-10μg/mL的IENPVKEL、10μg/mL的IQRPVKEL和5μg/mL的IQGITKPAI作用下降低。进一步的实验显示,在5μg/mL的IENPVKEL和2-5μg/mL的IQRPVKEL作用下,Sirt1和AMPK基因表达增加。
在水解物水平上,Feng等人报告了小鼠在30天豌豆肽补充后负重游泳时间延长,并伴有血乳酸、血尿素氮、糖原储备以及抗氧化和免疫参数的变化。
4. 讨论
本综述审查的证据支持完整豌豆蛋白在特定实验条件下刺激人类MPS的能力。其对长期训练适应的独立贡献尚不十分明确。这些问题需要不同类型的证据:示踪研究直接评估蛋白质合成,而纵向试验确定补充是否影响肌肉质量、力量或表现。干预的直接性和方法学质量也必须分开考虑。对分离豌豆蛋白的研究允许更具体的归因,但其结论仍取决于对照物、样本、分析和结局。
对于训练适应,补充期间发生的改善与归因于补充的改善之间的区别至关重要。比较豌豆与乳清但无非蛋白对照的试验无法确定观察到的改善有多少反映了训练本身。Babault等人的研究包含了安慰剂比较,但有利的豌豆-安慰剂发现源自亚组分析,同时总体比较不显著。这为推断提供了比阳性初步分析更窄的基础。Banaszek等人的试点样本以及Singh等人符合方案分析中的排除进一步限制了精确度,并在后者中引起了对分析选定随机参与者子集后果的担忧。
对不显著比较的解释也取决于所检验的假设。在优效性试验中未能检测到差异并不能证明等效性或非劣效性。这些需要不同的假设、预设的界值和满足相应决策标准的置信区间。因此,效应估计值和置信区间比将结果二元分类为显著或不显著更具信息量。同样,一组内有显著变化而另一组内无显著变化并不能确立治疗间的差异;该结论需要直接的组间比较。
然而,将所有现有研究描述为缺乏样本量依据是不准确的。Pinckaers等人和van der Heijden等人进行的计算针对检测蛋白条件间MPS的差异,而Lim等人的计算基于从空腹到餐后MPS的增加。这些设计回答了与“两种蛋白源的效果是否在临床上可接受的范围内”不同的问题。小样本、流失和短观察期增加了不确定性,但缺乏适当的比较假设仍然是一个单独的局限。
氨基酸反应与MPS发现之间的差异不一定是矛盾的。循环氨基酸浓度、合成代谢信号传导和示踪剂衍生的合成速率在不同的采样间隔内测量不同的生理过程。早期的亮氨酸峰值不能替代直接的MPS测量,选定时间点的信号测量也不能确定整合的合成反应幅度。膳食组成、蛋白质加工、氨基酸组成和采样时机可能有助于解释研究间的变异,尽管现有的比较未能分离它们各自的贡献。Salles等人使用的人体-体外方法提供了关于餐后血浆活性的机制信息,但它并未测量人类骨骼肌中的蛋白质合成。
急性MPS反应确立了在所测试条件下的生理效应;它们不能直接预测累积的肥厚或力量增长。持续数天的整合性测量延长了观察期,但仍不同于长期训练结局。急性氨基酸差异与训练结局有限分离之间的明显矛盾仍未解决。可能的解释包括饮食背景、真实比较效应的大小以及精度或持续时间不足。目前的证据无法确定哪种解释占主导地位。
在比较补充剂量时,饮食背景尤其相关。训练研究和短期MPS研究中的背景饮食和总蛋白质摄入量差异很大。添加到相对低蛋白饮食中的补充剂与添加到已经较高蛋白质摄入量中的补充剂所测试的营养问题不同。因此,剂量比较应使用实际的蛋白质含量,并在可能的情况下辅以EAA和亮氨酸供应,而不是粉末质量本身。一般蛋白质建议为解释这些干预措施提供了背景,但所审查的研究并未确定通用的豌豆蛋白剂量或亮氨酸阈值。蛋白源之间的差异在较低总蛋白质摄入量时可能变得更重要,这一可能性仍是一个需要直接检验的假设。
配方研究也必须根据它们实际测试的对比来解释。混合物评估组合蛋白源,而涉及强化或益生菌的比较则评估这些修饰的贡献。豌豆补充的饮食模式涉及食物和蛋白源组成的额外差异。这些研究可以为所测试干预措施的使用提供信息,而无需分离豌豆蛋白本身的效果。关联的Korzepa出版物也应被视为来自同一试验的报告,而非对饮食效果的独立确认。
没有一致的依据假定混合、强化或消化辅助成分总能改善豌豆蛋白反应。豌豆-大米比较并未显示出比单独豌豆蛋白显著更好的氨基酸反应,而在其他配方中匹配氨基酸组成的选定方面并未消除外周氨基酸出现的差异。人体MPS测量支持对特定强化或混合干预措施的解释;消化辅助成分的证据主要依赖于循环氨基酸结局。因此,它们的潜在效用取决于所评估的配方和终点。图2根据支持证据是关于人体MPS、氨基酸反应还是临床前机制来区分这些方法。
运动恢复发现需要类似的结局特异性解释。肌酸激酶、肌红蛋白或乳酸脱氢酶的变化不一定表明力量或表现的更快恢复。所审查的研究在运动模型、参与者特征、补充方案和对照物方面存在差异,并且生化和功能结局并不总是一致。因此,有利的生物标志物比较应保持为该标志物和方案的结论。现有证据不支持关于豌豆蛋白加速功能性恢复的一般性声明,也不支持恢复反应与乳清补充后的反应可互换的说法。
临床前证据有助于识别值得研究的机制和实验条件,但其与人类有效性的相关性受到物种、衰老模型、饮食组成和干预设计的限制。使用完整豌豆蛋白的动物比较解决了与涉及菊粉、混合蛋白、全食物基质、肽或亮氨酸强化的干预不同的问题。这些实验不应被视为对分离豌豆蛋白的可互换支持。它们的主要贡献是确定配方和生理背景如何可能改变肌肉相关反应,并为后续人体研究提供指导。
肽研究引入了制剂活性与单个序列活性之间的进一步区别。除非直接测试了特定肽的贡献,否则不能将使用肽混合物获得的发现归因于该特定肽。使用定义序列的细胞实验提供了更具体的机制证据,但基于MTT的读数和萎缩相关基因表达的变化本身并不能证明肌肉生长或蛋白质降解减少。加工和水解可能产生具有生物活性的肽,改进的体外消化率或转运可能支持进一步研究。然而,转化为口服干预措施需要证据表明相关序列能在消化中存活、被吸收并以生物活性浓度到达其靶组织。
在实践中,当豌豆蛋白的组成和整体饮食满足个体的营养需求时,它可以被视为膳食蛋白质摄入的一个贡献者。产品选择应考虑实际的蛋白质和EAA供应、饮食偏好和预期用途,建议应根据个体进行调整,而非源自单一的比较试验。来自老年人的证据涉及不同的饮食背景和蛋白质比较对象,而许多直接训练证据涉及相对较短的干预。因此,将这些发现应用于高水平运动员、女性和老年人的长期使用需谨慎。
本综述也存在限制其解释的局限性。先前的系统评价和以豌豆为重点的综述提供了补充视角,而本叙述性综合旨在区分干预归因和生理终点。它不提供比较效应的汇总估计或正式的确定性评级。筛选并非独立重复进行,也未应用标准化的偏倚风险工具。通过直接性对研究进行分组有助于组织综合,但它不能取代方法学质量的评估。排除灰色文献可能导致了发表偏倚。这些局限性排除了将纳入报告的数量视为证据强度的衡量标准。此外,未跨多样化的研究设计应用标准化的定量偏倚风险评分工具,这排除了对总体证据确定性进行正式的定量分级,是本叙述性综合的一个方法论局限。
未来的试验应首先明确其目的是测试额外补充益处、优效性、非劣效性还是等效性。然后需要适当的对照、相关的临床合理界值以及与主要假设相匹配的样本量计算。更长时间的干预应评估肌肉质量、力量和表现,同时清晰报告膳食蛋白质和EAA摄入量、补充剂成分、依从性和流失率。更广泛地招募女性、老年人和高水平运动员将提高适用性。在此类证据可用之前,对豌豆蛋白的生理反应以及在训练期间观察到的改善应与其独立益处或比较功效的主张保持区分。
5. 结论
本综述表明,单一来源豌豆蛋白分离物可以支持餐后肌肉蛋白质合成,并且可能在现有研究调查的条件下伴随抗阻训练适应。然而,训练试验并未一致地确立归因于豌豆蛋白补充的额外益处。证据仍不足以确定其相对于乳制蛋白的优效性、等效性或非劣效性。现有研究也未确定通用的有效剂量或功能性恢复的一致益处。来自含豌豆混合物、强化配方和消化辅助成分的发现仍特定于所评估的干预措施和结局,而临床前发现无法确定对人类的有效性。总体而言,当豌豆蛋白分离物的组成和整体饮食满足个体营养需求时,它可以为膳食蛋白质摄入做出贡献。未来的长期、充分把握度的试验应区分额外补充益处与蛋白源之间的差异,使用适当的对照和预设的假设。等效性和非劣效性试验需要临床合理的界值,并且更广泛地招募女性、老年人和训练有素的运动员将提高适用性。

订阅生物通快讯

订阅快讯:

最新文章

限时促销

会展信息

关注订阅号/掌握最新资讯

今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

版权所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

联系信箱:

粤ICP备09063491号