蛋白质 Don Layman

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引言:科学思维的塑造与传承

莱恩·诺顿博士对导师唐·雷曼博士的介绍 主持人莱恩·诺顿博士 (Dr. Lane Norton) 在播客开场时,表达了他对首位嘉宾——他的博士导师唐·雷曼博士 (Dr. Don Layman)——的深厚敬意。即便在毕业15年后,他仍然觉得直呼其名“唐”有些别扭。诺顿强调,雷曼博士不仅深刻影响了他的学术生涯,更塑造了他作为一名科学家的思维方式。

导师的核心教诲 诺顿分享了雷曼博士给予他的几个关键教诲,这些教诲贯穿了他的整个职业生涯:

  1. 沟通的艺术:在他准备博士毕业研讨会时,他曾困惑于应该为台下的教授们还是为同样在场的母亲来准备演讲。雷曼博士的回答是:“我应该学到东西,你的母亲也应该学到东西。” 这句话让诺顿始终铭记,要用复杂的听众都能理解的方式来沟通科学。
  2. 实践的价值:雷曼博士总是要求,无论演讲主题多么深奥(即便是关于mTOR信号通路),都必须提炼出至少一个实践性的、有结论的建议。这一原则直接启发了诺顿创办名为REPS(以实践性总结解释研究)的研究评论。他认为,谈论生化通路本身并不能改变任何人的生活,但提供可行的建议可以。
  3. 科学的严谨性:诺顿回忆起研究生院最有价值的学习经历,就是在实验室会议上,大家围坐一桌,对彼此的想法和新发表的研究提出质疑、寻找漏洞。

第一部分:批判性地解读科学研究

超越摘要:方法论的重要性 雷曼博士补充说,很多人在理解科学研究时,仅仅停留在阅读摘要的层面,这是一个巨大的误区。他教导学生,如果不去仔细阅读研究的“方法”部分,就根本不知道这项研究是否有能力回答其所提出的问题。他估计,至少有50%的研究,其设计本身就无法得出其声称的结论。

设计研究的挑战与陷阱

  • “无差异”研究的易与难:雷曼博士指出,设计一个显示“无差异”的研究非常容易,但要证明一个真正的“零假设”(即两者确实没有差异)则极其困难。许多研究仅仅因为没有发现差异就得出结论,但这往往是因为其研究设计本身就不足以探测到任何潜在的差异。
  • 常见的设计缺陷:诺顿补充了几个常见的研究设计缺陷,例如没有设置恰当的对照组,或者研究周期过短(比如在为期两周的实验中试图观察糖化血红蛋白的变化)。
  • 结论只是作者的观点:雷曼博士曾教导诺顿,阅读文献时应先读结果方法,再读讨论,最后再看引言。因为摘要和结论部分,仅仅是作者基于其数据得出的观点,而数据本身可能并不支持这个观点。

第二部分:从生化到营养的独特路径

雷曼博士的学术历程 雷曼博士分享了他进入营养学领域的“后门”之路。他本科在伊利诺伊州立大学学习化学,很快发现自己对无机化学等领域并不擅长,但在生物化学方面有独特的洞察力。他与研究蛋白质合成分子调控与衰老的阿尔兰·理查森 (Arlan Richardson) 教授合作,后者鼓励他攻读博士学位,将他引荐给了明尼苏达大学研究肌肉生物学、蛋白质周转和维生素生物化学的专家们。就这样,他为了研究蛋白质合成而进入了营养学领域,这并非他最初的宏伟计划,而是一系列顺应机遇的选择。

诺顿博士的学术选择 诺顿也分享了自己的经历。他进入研究生院的初衷是为了“延迟进入真实世界”,因为在2003年,他认为自己在健身行业除了开健身房、做私教或成为奥林匹亚先生之外别无他路。他回忆起与雷曼博士的一次关键对话,当他问及硕士和博士的区别时,雷曼博士说:“你想在实验室工作,还是想管理实验室?” 这让他下定决心攻读博士学位。

生化背景的优势与现代营养学的挑战 雷曼博士认为,他们二人从生化进入营养学的背景,赋予了他们一种独特的优势。他担忧地指出,现在许多进入营养学领域的人来自营养学本科、营养学或公共卫生等领域,他们缺乏深厚的生物化学和代谢学基础。这导致营养学在某种程度上从一门生化科学,转变为了一门更偏向于调查和问卷的行为科学,从而失去了思想的深度。

他还风趣地描述了学术成长的“邓宁-克鲁格效应”曲线:本科毕业时,你觉得自己无所不知;硕士毕业时,你开始怀疑自己一无所知;而博士毕业时,你百分之百地确信自己毫无头绪。

第三部分:蛋白质:数量、质量与年龄

蛋白质每日推荐摄入量 当被问及“我们每天应该吃多少蛋白质”这个核心问题时,雷曼博士给出了一个基于年龄和身体活动的、有区间的答案:

  • 范围:最低约为每公斤体重0.8克,最高可达每公斤3克
  • 普通人的推荐值:对于关心健康、希望体型好看的普通人,他推荐的范围是每公斤1.2至1.8克,通常建议取中间值1.5至1.6克(约等于每磅0.75克)。

对RDA(推荐膳食摄入量)的批判 诺顿和雷曼博士都对沿用已久的0.8克/公斤的RDA提出了批判:

  • 仅为防止缺乏:RDA是基于“氮平衡”研究得出的,其目的仅仅是为了防止蛋白质缺乏症,而非优化健康。
  • 过时的研究方法:氮平衡是一个非常古老且在成人健康背景下意义不大的衡量标准。
  • 研究对象的局限性:这些研究是在摄入100%高质量动物蛋白的年轻男性中进行的,他们有激素水平的优势。因此,RDA仅代表了一个绝对的最低限度

蛋白质与增肌的上限 对于希望最大化增肌的健美运动员,雷曼博士认为:

  • 肌肉蛋白合成的饱和点:数据并不支持摄入量超过每公斤1.8克能带来更多的肌肉蛋白合成。虽然有些健美运动员会吃到2.2克,他认为这并无害处,但超出1.8克的部分,增加的更多是内脏器官的重量,而非肌肉。
  • 边际效益递减:诺顿对此提出了一些不同看法。他认为,蛋白质的剂量效应曲线可能并不存在一个硬性的“上限”,而是一个渐近线,即回报率变得极小,以至于在短期研究中无法被检测到。
  • 研究方法的局限性:两位博士都承认,现有的短期测量方法(如肌肉蛋白合成率)和长期测量方法(如DEXA测量的瘦体重)都存在局限性,很难精确地探测到高蛋白摄入带来的微小但可能累积的差异。

蛋白质需求与年龄:合成代谢抵抗 雷曼博士详细解释了年龄如何影响蛋白质需求:

  • 合成代谢抵抗:随着年龄增长,身体对膳食蛋白质的合成反应变得迟钝,这种现象被称为“合成代谢抵抗” (anabolic resistance)。25岁的年轻人对15克蛋白质就有很好的反应,而65岁的人则需要30克才能达到类似的效果。
  • 生理机制:这背后的机制包括核糖体数量的减少、信使RNA(mRNA)效率的降低等。
  • 营养密度问题:老年人的热量需求在下降(每十年约减少100卡),但对高质量蛋白质(特别是必需氨基酸)的需求却在增加。这产生了一个“营养密度”的难题。

第四部分:蛋白质代谢的分子机制

mTOR信号通路:从发现到理解 雷曼博士深入浅出地讲解了他实验室在90年代末的突破性发现——mTOR信号通路在肌肉蛋白合成调控中的核心作用:

  • 调控的两个层面:蛋白质的调控发生在基因层面(转录)和细胞质层面(翻译)。mTOR主要在翻译层面起作用。
  • mTOR的角色:mTOR是一个调控复合体,能感知到膳食信号(特别是亮氨酸),并“上调”肌肉蛋白合成的能力。它不是一个简单的“开/关”开关,而是在夜间禁食等分解状态下,将肌肉蛋白合成速率从约1%每天,提升到餐后的1.5%至2%每天。
  • 亮氨酸的独特性:身体之所以选择亮氨酸作为信号分子,是因为不像其他氨基酸那样在肝脏中被大量代谢,因此其血液浓度能真实地反映膳食蛋白质的摄入量和质量。

亮氨酸补剂的悖论 诺顿提出了一个关键问题:既然亮氨酸如此重要,为什么单独补充亮氨酸或支链氨基酸(BCAA)并不能让人长出更多肌肉?

  • “有电无灯”的比喻:雷曼博士解释说,亮氨酸的角色是“打开电灯的开关”,触发了mTOR,提升了合成能力。但要真正制造蛋白质这盏“灯”,需要全部20种氨基酸作为原材料。
  • 协同作用:补充亮氨酸的真正价值在于,可以增强一份蛋白质含量较低的餐食的合成反应。例如,对于只能吃15克蛋白质的老年女性,额外补充亮氨酸可能是有益的。但对于已经摄入大量蛋白质的人来说,再补充亮氨酸则毫无意义。

第五部分:蛋白质质量的深层考量

必需与非必需氨基酸 雷曼博士澄清了一个基本概念:身体真正需要的不是“蛋白质”,而是9种必需氨基酸和非特异性氮源(用于合成11种非必需氨基酸)。

动物蛋白与植物蛋白的差异

  • 必需氨基酸含量:动物蛋白(肉、鱼、蛋、奶)的必需氨基酸含量约为45-50%,与人体自身构成相似。而植物蛋白的平均含量约为35%(从大豆的40%到坚果的25%不等)。
  • 生物利用度:植物中约50%的蛋白质与纤维结合,人体无法消化吸收,即生物利用度较低
  • 影响:这意味着,在低总蛋白摄入的情况下(例如,每天只吃50克),植物性饮食者很容易出现必需氨基酸缺乏。但如果总蛋白摄入量足够高(如每天超过110-120克),来源的差异就不那么重要了。

植物性饮食的现实挑战 雷曼博士指出,理论上虽然可以构建出完美的植物性饮食,但现实中,美国素食者和纯素食者的平均蛋白质摄入量都偏低。更重要的是,美国消费的植物蛋白中,80%来自小麦,而小麦是营养质量最差的蛋白质之一。

他担忧地表示,自1980年代“食物金字塔”推行植物性饮食以来,美国人的饮食质量持续恶化,动物性食品的减少被精制谷物和种子油的增加所抵消,而后者背后有巨大的商业利益驱动。

第六部分:极端饮食与能量平衡

对荤食 的看法 雷曼博士认为,荤食酮食 和纯素食都是饮食谱系的极端。他认为这些极端饮食需要极高的知识和奉献精神才能正确执行。

  • 潜在益处:他承认,荤食作为一种极端的排除性饮食,可能对某些有自身免疫或消化问题的人有益。同时,作为一种低碳水饮食,通过降低胰岛素(他认为胰岛素是高度促炎的)也能带来好处。
  • 个人立场:但他永远不会向健康的普通人推荐这种饮食。他认为,这些极端饮食之所以能帮助人们控制体重,其首要原因在于通过各种方式(高饱腹感、低适口性)自然地控制了总热量摄入

能量平衡的复杂性 对话最后深入探讨了能量平衡的复杂性:

  • 个体差异:雷曼博士指出,每个人对热量赤字的反应都不同。在代谢病房的严格控制下,同样的500 赤字,有人会减重10磅,有人甚至可能增重。
  • 动态平衡:“热量摄入”和“热量消耗”不是独立的变量,而是相互影响的。增加热量摄入会自发地增加非运动性活动产热(NEAT),但这种补偿能力因人而异。
  • 超越数字:因此,在进行体重管理研究时,更倾向于调整食物份量,而不是纠结于精确的热量数值,因为这些数字本身就充满了不确定性。

第七部分:蛋白质分布的重要性

年龄的调节作用 诺顿最后提出了关于蛋白质分布的问题。雷曼博士认为,年龄是关键的调节变量

  • 30岁以下:对于年轻人来说,分布几乎不重要,每日总蛋白量是决定性因素。他们的系统主要由激素驱动,对膳食蛋白质的反应是线性的。
  • 35岁以上:随着合成代谢抵抗的出现,激素驱动减弱,如何最大化每一餐的效果变得至关重要。

早餐的重要性:打破夜间分解状态 雷曼博士强调,早餐是一天中最重要的一餐,原因在于:

  • 最敏感的时刻:经过一夜的禁食,身体处于一天中最强的分解代谢状态。此时的第一餐,是逆转分解、启动合成的最敏感、最有效的时机。
  • 研究证据:他和同事的研究发现,将蛋白质更多地分配到早餐,能够显著提高24小时的蛋白质合成总量。

一个决定性的动物实验 诺顿和雷曼博士回忆了他们共同完成的一项关键动物研究。他们将大鼠分为两组,总热量和总蛋白完全相同,一组蛋白质均匀分布,另一组集中在一餐。11周后:

  • DEXA的欺骗性:DEXA扫描显示两组的身体成分没有差异。
  • 解剖的真相:但通过精确的解剖和称重发现,蛋白质分布更均匀的组,其肌肉尺寸更大;而蛋白质集中的组,其内脏器官尺寸更大。 这个研究有力地证明了,蛋白质的合理分布对于优化肌肉生长至关重要,而这种差异在常规的人体研究中是极难被发现的。

结语:科学、激情与谦逊

对年轻科学家的建议 当被问及对年轻科学家的建议时,雷曼博士强调了激情直觉的重要性。他认为,科学研究充满了失败和挫折,只有真正的热爱和对发现的渴望,才能支撑一个人走下去。

科学家的自我修正 最后,雷曼博士分享了他个人在学术生涯中改变的一个重要观念:他曾深受“膳食胆固醇和饱和脂肪有害”的传统观念影响,但随着研究的深入,他逐渐认识到这些理论被严重夸大了,需要进行修正。这体现了一位真正科学家的核心品质:不与自己的假说“结婚”,而是忠于数据,随时准备根据新的证据来调整自己的结论

这次对话不仅是一场关于蛋白质代谢的深度大师课,更展现了两位科学家在追求真理过程中的严谨、开放与不断演进的思维。

https://www.youtube.com/watch?v=J6Q5NKqaMgM

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D:2025.08.08<markdown>

**莱恩・诺顿博士播客:与唐纳德・莱曼博士的访谈**

**开场白与嘉宾介绍**

莱恩・诺顿博士欢迎听众回到自己的播客,并介绍了首位访谈嘉宾 —— 他的博士生导师唐纳德・莱曼博士。诺顿表示,莱曼博士不仅对他的学术生涯,而且对他的整体职业生涯都产生了巨大影响,塑造了他作为科学家的思维方式。他提到,尽管两人在某些观点上存在分歧,但莱曼博士始终鼓励好奇心、提问以及接受与预期不同的研究结果。诺顿还分享了莱曼博士给他的建议,比如在准备博士毕业研讨会时,要让教授和自己的母亲都能从演讲中有所收获,以及每次演讲都要给出至少一个实用的结论。诺顿称此次访谈将是一场关于蛋白质代谢的大师级课程,并对听众表示期待。

随后,诺顿正式欢迎莱曼博士,坦言称呼其 “唐” 仍有些奇怪。莱曼博士回应称,很开心能参与诺顿的首次访谈,期待有愉快的讨论。

**科研学习与研究设计的重要性**

诺顿表示,在研究生阶段,从实验室会议中获益良多,大家围绕想法展开讨论、挑出漏洞,阅读和探讨研究并指出问题,这个过程让他学到了很多。莱曼博士认为,人们往往忽视了如何理解研究,很多人只看摘要就得出结论,他希望教会学生们,如果不阅读研究方法部分,就无法真正了解研究能够探讨的内容,且有 50% 的研究实际上无法得出其设计想要的结论。

诺顿认同这一观点,他指出,成为一名优秀的科学家,首先要提出正确的问题以得到正确的答案,然后设计研究时要旨在回答问题,而非得到自己想要的答案,很多研究设计无法回答其提出的问题。莱曼博士补充道,现在很多营养学研究表明两种情况没有差异,但设计一个显示无差异的研究很容易,问题在于找到一个能被证明的零假设,很多研究没找到差异是因为设计本身就无法显示差异。

诺顿还提到,合适的对照组很重要,很多对照组设计不当,只是事后想法。比如测试糖化血红蛋白(HBA1C)的双实验,很难看到差异,没找到差异并不等于有证据证明无差异。两人还认为,观念的改变是基于大量证据的缓慢转变,而非单一研究导致的巨变,且研究结论只是作者的观点,应先看结果和方法,再看讨论和引言,很多时候研究结果与结论不符。

**学术背景与科研思维**

诺顿询问莱曼博士的学术背景,以及他如何进入营养学领域。莱曼博士表示,自己并非有意进入营养学,最初在伊利诺伊州立大学学习化学,发现自己不擅长无机化学等,但对生物化学有独特见解。他有幸与研究蛋白质合成调控和衰老问题的阿隆・理查森合作,对方建议他攻读博士学位,并帮他联系了明尼苏达大学的帕特・斯旺等人,他在那里研究骨骼肌的蛋白质周转等,从而进入营养学领域,这并非宏大计划,而是顺应机会。

诺顿分享自己攻读博士的经历,2003 年想进入健身行业,但当时的选择有限,于是读研推迟进入社会。他曾问莱曼博士硕士和博士的区别,莱曼博士回答 “你想在实验室工作还是管理实验室”,这促使他选择攻读博士。他认为,对于年轻科学家来说,不确定自己想做什么没关系,保持开放心态就好。

莱曼博士指出,他和诺顿的独特之处在于,他们以生物化学家的身份进入营养学领域,理解代谢和基础科学,而现在多数人从营养学、饮食学或公共卫生等领域进入营养学,并非复杂的生物化学和代谢专家,因此更多进行调查类研究,偏向行为科学而非生物化学,这导致营养学思考深度有所丧失。他还提到,本科生毕业时觉得自己懂很多,硕士毕业开始怀疑自己不懂,博士毕业则完全确信自己一无所知。

诺顿表示,生物化学家可能过于关注细节,而营养学家可能过于关注整体,忽略细节的重要性。他钦佩莱曼博士既能深入了解细节,又能理解其对整体的影响。他还提到,莱曼博士曾说他们的实验室比其他人超前 5 到 10 年,实验室的人无论背景如何,都必须理解生物化学和整体情况。莱曼博士对此表示感谢,认为自己是个关注大局的人,能从农业到生物化学全面了解营养学,而实验室吸引的人如诺顿等都是优秀的整合者,能在关注大局的同时整合所有细节,这是独特的技能。

诺顿举例说明科学研究的局限性,比如运动机能学的研究生做循环训练研究,训练顺序只是因为场地限制,而非有特定意义,但人们可能会误解。莱曼博士认为,研究文献中很多内容是因为研究者方便才那样做,人们却可能认为有意义。

**蛋白质摄入量相关讨论**

诺顿提出 “每天应该摄入多少蛋白质” 这一问题,并指出人群不同需求可能不同,以普通人为例,询问其目标摄入量及原因。莱曼博士认为,人体适应能力很强,年龄和体力活动是影响蛋白质需求的两大因素,蛋白质摄入量范围约为每公斤体重 0.8 克到 3 克。对于诺顿描述的普通人,应在 1.2 到 1.8 克每公斤体重之间,他通常建议中间值 1.5 到 1.6 克,约合每磅体重 0.75 克。

诺顿表示,蛋白质推荐摄入量(RDA)即每公斤体重 0.8 克是为了预防缺乏,研究通过测量氮的摄入和排出,以正氮平衡为标准,再加上两个标准差确定,但这对整体健康说明有限。莱曼博士补充,氮平衡的测量方法源于 19 世纪末的动物科学,当时人们还不知道所有必需氨基酸,直到二战前后才了解,该方法基于动物生长,而对于成年人,氮平衡不应有变化,进行 7 到 10 天的氮平衡测量意义不大,且这些研究基于 100% 的动物蛋白,研究对象多为激素水平良好的年轻人,因此这只是绝对最小值,自 1968 年确定后基本未变,对于 65 或 70 岁的人的健康意义不明。诺顿提到,一项研究显示,严格素食者按 RDA 摄入蛋白质,几个月后氮流失,这涉及蛋白质质量问题,之后会再探讨。

诺顿接着问,莱曼博士提到摄入量上限为每公斤 3 克,那么健美运动员为增肌,是否这就是其 “上限”。莱曼博士认为,就肌肉蛋白质合成而言,数据不支持摄入量超过每公斤 1.8 克,很多健美运动员摄入到 2.2 克左右,他不反对,但通过双能 X 线吸收法(DEXA)测量发现,从 1.8 克到 2.2 克,增加的瘦体重主要是器官系统,而非肌肉。1.8 克和 2.2 克摄入量下,个体肌肉增长差异更多取决于抗阻训练,而非蛋白质摄入。如果个人选择多摄入蛋白质、少摄入碳水,这是合理的,但仅从 1.8 克增加到 2.2 克,不会让肌肉变大。

诺顿分享自己的看法,他认为蛋白质的剂量反应在一定程度上呈线性,之后变得平缓,不确定是否真的有上限。他以斯图・菲利普斯的研究为例,该研究测试 5、10、20 和 40 克蛋清蛋白,结论是 20 克达到最大值,但数据看起来较线性,且每组样本量小,20 克和 40 克之间差异为 11%,他怀疑这是硬上限还是差异太小难以检测。莱曼博士表示赞同,认为这是渐近式的,比如每天 150 到 160 克能达到 85% 到 90% 的最大效果,200 克可能达到 99%。对于奥运冠军或世界健美冠军,可能有意义,但对于普通人,需考虑热量和整体权衡,1.8 克和 2.2 克摄入量下肌肉质量的差异可能需要数月甚至数年才能检测到,就像肌肉减少症每年减少 4%,要通过现有方法检测到差异,可能需要 20 年的对照研究。

诺顿认为,短期的肌肉蛋白质合成测量相对灵敏可靠,但长期的瘦体重测量较粗略,难以在 8 周内检测到 0.5 公斤的差异。莱曼博士表示,他和诺顿的受众不同,他面对的是摄入量低于 1 克每公斤的人群,想让他们达到 1.6 到 1.8 克,这之间的差异很明显,而从 1.6 克到 2 克,差异很小,现有方法难以检测。诺顿同意,普通人无需达到每公斤 2.5 克,1.6 到 1.8 克已足够,对普通人来说,达到 1.5 到 1.8 克就是很大的进步。莱曼博士提到,他们做过很多研究,发现普通人蛋白质摄入量达到每天 100 克以上时,代谢有很大变化,普通人平均约 80 到 90 克,女性约 70 克,让 60 岁女性达到这个量对保护肌肉是个挑战。

**年龄对蛋白质需求的影响**

诺顿询问年龄对蛋白质需求的影响及原因。莱曼博士表示,人们想到蛋白质会想到成长中的儿童,儿童确实需要蛋白质生长,但最大生长速率时每天净蛋白质增加可能不到 5 克。而无论 16 岁还是 65 岁,每天蛋白质周转量为 250 到 300 克,这使身体能不断修复和替换组织。人在 30 到 40 岁中期处于合成代谢阶段,激素起保护作用,之后进入衰老阶段。近 20 年研究发现,随着年龄增长,蛋白质合成下降,他在硕士阶段与阿隆・理查森研究发现,衰老会导致身体产生的核糖体减少,多聚核糖体减少,蛋白质合成效率降低,这与信使 RNA 有关,其结构变化,多聚腺苷酸尾变短等。加尔维斯顿的研究小组发现,25 岁的人对 15 克蛋白质有较大反应,而 65 岁的人需要 30 克,这就是 “合成代谢抵抗”,即随着年龄增长,身体对摄入的蛋白质效率降低,要达到相同的蛋白质周转和修复替换反应,需要更多蛋白质。同时,年龄增长,热量需求每十年减少约 100 卡路里,但需要更多高质量蛋白质,即更多必需氨基酸,这就产生了营养素密度问题,而 dietary guidelines 未对此进行指导,人们误以为老年人需求少,实则相反。

诺顿提到沃尔皮的研究,该研究发表于 2005 年,标题大致为 “合成代谢信号缺陷是与年龄相关的肌肉减少症或肌肉蛋白质合成缺陷的基础”,当时引发很多讨论,与莱曼博士的观点相符。他指出,年轻和年老个体在禁食状态下的肌肉蛋白质合成基础水平相似,差异在于餐后反应。莱曼博士表示,肌肉是身体中特殊的蛋白质库,夜间器官需要合成蛋白质,由于身体没有氨基酸储存,只能从骨骼肌尤其是肌原纤维蛋白获取,因此禁食期间肌肉处于分解状态,餐后反应是恢复的关键。肌肉占身体蛋白质的 40% 以上,启动肌肉蛋白质合成过程需要各种条件都适宜,随着年龄增长,这个过程的效率更成问题。

诺顿确认,老年人仍能获得相同的反应,但需要更多蛋白质。莱曼博士表示,且需要更多必需氨基酸,这似乎与必需氨基酸有关,不仅仅是 RDA 所暗示的总氮量,需要更多必需氨基酸才能获得相同的合成代谢反应。他还提到,目前的测量多基于合成方面,对蛋白质分解的调节了解较少,但有足够数据表明净氮平衡和肌肉健康与蛋白质需求变化有关。

诺顿提到蛋白质合成与分解是等式的两面,很多人认为代谢像开关,其实更像调光开关,即使在合成蛋白质时,分解也在进行,可能因新合成的错误折叠蛋白质需要分解而更高,合成阶段合成速率高于分解,分解代谢阶段两者都可能下降,但分解高于合成。人体每天周转超过 300 克蛋白质,最大净沉积约 5 克每天。过去有人认为,只需比 RDA 多 5 到 10 克,但要沉积 5 克,需要大量蛋白质来最大化合成反应,因为合成需要大量能量,且需要足够的必需氨基酸和总能量。莱曼博士表示赞同,雷帕霉素靶蛋白(mTor)的研究表明,其与激素、活动等有关,多种因素决定该过程的效率。

(此处插入诺顿的补剂广告)

**mTor 通路相关解释**

诺顿请莱曼博士为听众简要解释 mTor 是什么、该通路的作用以及与餐后反应的关系。莱曼博士表示,身体在两个主要水平调节蛋白质:基因水平的转录和细胞细胞质水平的翻译。激素如睾酮、雌激素、生长激素等与基因调控有关,随着年龄增长,其作用减弱。在被调控的基因中,仅约 25% 的信使 RNA(mRNA)会被合成蛋白质,很多会消失。mRNA 到细胞质后,在起始因子作用下被激活,他上次了解到约有 13 种起始因子,它们让核糖体结合到 mRNA 上,核糖体就像建造者,沿着作为蓝图的 mRNA 移动,将氨基酸连接成蛋白质。多个核糖体结合在一个 mRNA 上形成多聚核糖体,能大量合成蛋白质。

20 世纪 90 年代末,很多人研究这种调控,当时多以肝脏为研究对象,因为其易于获取,主要关注 EIF2 和 EIF2B 这两种起始因子,它们在肝脏中主要响应能量来调控蛋白质合成,但这在肌肉中不太适用。他的实验室成员特雷西・安东尼、乔希・安东尼和格雷格・保罗等人认为肌肉中是 EIF4 系统,EIF4 能选择性地找到特定 mRNA 来改变合成能力,这是他们在 90 年代末的突破。他们发现 EIF4 的调控由 mTor 复合物完成,mTor 的作用是告知系统感知到食物,将蛋白质合成上调。mTor 不是开关,而是恢复的指示,夜间禁食时,骨骼肌中的 mTor 下调,但蛋白质合成仍在进行,肌肉每天约合成 1% 的蛋白质,餐后 mTor 激活,合成速率升至 1.5% 到 2% 每天,即增加 50% 到 100%,这是食物引起的上调。年轻时,mTor 似乎受胰岛素等生长因子调控,生长结束后,受支链氨基酸亮氨酸调控,亮氨酸能刺激 mTor。亮氨酸很独特,不在肝脏代谢,只在 peripheral tissues 代谢,因此肌肉能感知摄入的食物中是否有足够蛋白质来启动这个耗能系统,激活 mTor,进而增加蛋白质合成能力,并靶向肌原纤维蛋白的 mRNA,这是一个恢复和靶向过程,而非开关。

诺顿提到曾和彼得在播客中讨论 mTor 等,听众惊讶于他们的知识深度,他认为这些是 nerd 才会关注的,不会改变生活。他回忆莱曼博士曾突然问他 “为什么身体进化到能感知亮氨酸而不是其他氨基酸”,他当时只想拿到博士学位毕业,但现在明白,亮氨酸不经过肠道和肝脏的首过代谢,血液中的量能反映饮食摄入量,通过被动运输穿过细胞膜,由浓度驱动,且能反映蛋白质质量,除玉米蛋白等少数情况,低质量蛋白质中亮氨酸含量不高。他喜欢实验室的一点是,莱曼博士不仅让他们了解发生了什么,还让他们理解为什么。

莱曼博士表示仍对支链氨基酸的进化问题感兴趣,认为它们像脂肪酸一样被代谢,而其他氨基酸像葡萄糖一样在肝脏或肠道代谢,支链氨基酸在更能利用脂肪酸的 peripheral tissues 代谢。70 年代中期,戈德堡和布斯等人研究亮氨酸与蛋白质合成时,认为与能量有关,想证明与三磷酸腺苷(ATP)有关,当时他们不知道 mTor 和起始因子,最终发现不是脂肪酸的问题,这为后来的研究奠定了基础。

**亮氨酸补充剂相关讨论**

诺顿询问,为什么服用亮氨酸补充剂或支链氨基酸补充剂的人没有变得更壮,其中的脱节在哪里,为什么高质量、高支链氨基酸的蛋白质有助于增肌,而仅补充支链氨基酸或亮氨酸似乎没效果。莱曼博士表示,亮氨酸的作用是触发 mTor 改变蛋白质合成能力,但一旦启动,就需要所有 20 种氨基酸来实际合成蛋白质,就像打开灯开关但没有电,灯不会亮。当系统饱和后,补充支链氨基酸可能没效果。在一餐中摄入 15 克蛋白质,添加亮氨酸使其相当于 3 克亮氨酸,能产生较强反应,但这是否与 30 克总蛋白质的效果相同,尚无研究比较。对于老年女性等无法摄入大量蛋白质,只能摄入 15 克的情况,补充支链氨基酸可能有用,但对每天摄入 250 克蛋白质的人来说,亮氨酸补充剂作用不大。

诺顿表示同意,并提到他们一起做的研究,在低蛋白质摄入量下,用亮氨酸或支链氨基酸强化有效果。他们比较了小麦蛋白和乳清蛋白,发现两者反应差异显著,后来应审稿人要求,给小麦蛋白组补充亮氨酸,结果两组反应完全相同,说明餐后的初始反应很大程度上取决于亮氨酸含量,但触发系统后需要其他氨基酸,这些氨基酸可来自多种来源,但这是否转化为 10 年后相同的肌肉量,尚不清楚。

**蛋白质质量相关讨论**

诺顿询问蛋白质质量的相关问题,如植物蛋白与动物蛋白的考虑因素,何时重要,何时不重要,人们应考虑哪些方面。莱曼博士表示,他在研究生阶段从导师帕特・斯旺那里学到,人体对蛋白质没有需求,而是对 9 种必需氨基酸和非特异性氮(即非必需氨基酸)有需求,首先要满足 9 种必需氨基酸的需求。

诺顿打断并请莱曼博士解释必需氨基酸和非必需氨基酸的区别。莱曼博士说明,人体需要 20 种天然氨基酸来合成蛋白质,其中 11 种可在体内合成,如丙氨酸等非必需氨基酸,9 种为必需或不可缺少的氨基酸,人体无法合成,需要每日供应,这些是定义蛋白质的最限制因素。人体中必需氨基酸约占 50%,动物蛋白如牛奶、鸡蛋、鱼、肉等中必需氨基酸约占 45% 到 50%,植物蛋白平均约 35%,大豆约 40%,坚果约 25%。植物因结构不同,非必需氨基酸更多。植物蛋白中约 50% 的蛋白质与纤维结合,人体无法消化纤维,因此这些氨基酸无法被利用,即生物利用度低。所以植物蛋白存在必需氨基酸少和生物利用度低(约 60%)的问题。当蛋白质摄入量低时,差异明显,摄入 100 到 120 克以上时,植物蛋白也能满足需求,因为总量足够覆盖必需氨基酸的缺乏。例如,摄入 200 克植物蛋白,即使必需氨基酸占比 35%,总量也能达到 70 克,超过需求;但如果只摄入 50 克,35% 的必需氨基酸仅 17.5 克,可能不足。

诺顿补充,这涉及 “总摄入量” 与 “质量” 的权衡:当蛋白质总摄入量较高时,植物蛋白的质量缺陷可被总量弥补;但在低摄入量下(如低于每公斤 1.2 克),质量就变得关键。他举例,严格素食者若仅按 RDA(0.8 克 / 公斤)摄入蛋白质,可能因植物蛋白必需氨基酸不足和利用率低,出现氮流失;但若摄入量提升到 1.6-1.8 克 / 公斤,即使是植物蛋白,也能满足需求。

莱曼博士认同这一观点,并强调食物搭配的重要性。植物蛋白往往存在 “氨基酸互补” 现象,例如谷物缺乏赖氨酸,豆类缺乏蛋氨酸,两者搭配可提高整体必需氨基酸比例(如米饭配豆类)。但这种互补需要在同一餐中实现,因为人体无法储存氨基酸,单次摄入的氨基酸组成决定了利用效率。

诺顿提到,现代加工技术(如分离大豆蛋白、豌豆蛋白)通过提纯提高了植物蛋白的必需氨基酸比例和消化率,使其质量接近动物蛋白。莱曼博士认为,这类加工蛋白适合需要控制热量或有饮食限制的人群,但天然食物中的蛋白质通常伴随其他营养素(如肉类的铁、锌,豆类的膳食纤维),单一补充分离蛋白可能错失这些营养。

此外,两人还讨论了蛋白质质量的个体差异:消化能力较弱的人群(如老年人、胃肠疾病患者)对植物蛋白的利用率更低,即使摄入量足够,也可能因吸收问题导致必需氨基酸不足,此时选择高消化率的动物蛋白(如乳清、鸡蛋)更稳妥。

**总结与实用建议**

莱曼博士总结,蛋白质质量的核心是必需氨基酸含量生物利用度,两者共同决定了蛋白质被人体利用的效率:

  • 对普通人群,若能摄入 1.5-1.8 克 / 公斤体重的蛋白质,植物蛋白与动物蛋白搭配即可满足需求,无需过度纠结 “质量优劣”;
  • 低蛋白质摄入者(如节食人群、老年人)需优先选择高必需氨基酸比例、高消化率的蛋白质(如鸡蛋、乳清),或通过食物搭配弥补植物蛋白的缺陷;
  • 素食者应确保每日蛋白质总量达标(建议 1.8-2.0 克 / 公斤),并注重谷物与豆类的搭配,必要时选择强化必需氨基酸的植物蛋白加工产品。

诺顿补充,无论选择哪种蛋白,分布在每日多餐中摄入(如每餐 20-30 克)比单次大量摄入更能促进肌肉蛋白质合成,尤其对老年人而言,分散摄入可缓解 “合成代谢抵抗”。

**访谈尾声**

诺顿感谢莱曼博士分享蛋白质代谢的深度见解,尤其是关于蛋白质质量、年龄影响及 mTor 通路的解析,称这场对话为听众提供了 “超越简单饮食建议的科学框架”。莱曼博士则鼓励听众将科学知识与个人实际结合,“没有放之四海而皆准的规则,理解原理才能找到适合自己的方案”。两人约定未来将进一步探讨蛋白质与运动表现、减脂期蛋白质策略等话题,访谈在轻松的学术交流氛围中结束。

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D:2025.08.01

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