乳清蛋白对代谢性疾病作用的研究进展

吴伦清 潘宇

(广西壮族自治区人民医院营养科，广西 南宁 530021)

乳清蛋白饮食被认为是预防和治疗人类和动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；减轻体重；维持肌肉质量;增加人体释放厌食激素如胆囊收缩素、瘦素和胰高血糖素样肽(GLP)-1；减少食欲激素和生长素释放肽的释放。乳清蛋白还可以降低血压和血脂。口服补充乳清蛋白有助于控制多种代谢性疾病，本文综述乳清蛋白对代谢性疾病的作用研究进展。

1 乳清蛋白的主要营养和功能成分

乳清蛋白是乳清中的一种可溶性物质〔1〕，这种蛋白在生产奶酪的过程中自然形成〔2,3〕，在牛奶所含的蛋白质中约占20%〔3～5〕，其中包括α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、乳铁蛋白、免疫球蛋白、乳过氧化物酶、糖多肽、血清白蛋白〔1,4,6,7〕和其他类型蛋白质〔4〕。乳清蛋白具有很高的营养价值，它比植物蛋白来源的蛋白质含更高浓度的必需氨基酸〔2,7〕。乳清蛋白中的支链氨基酸浓度比较高，如亮氨酸，缬氨酸和异亮氨酸，这些支链氨基酸可以促进人体组织构建和修复，并与肌肉生长密切相关〔8,9〕。乳清蛋白质不在酸性条件下凝结;它可迅速到达空肠〔2〕，被快速消化，并提高氨基酸在血液中的浓度〔3,10〕。乳血清蛋白还有许多生物功效，可在促进蛋白质的合成及矿物质吸收等方面起重要作用，尤其在改善代谢性激素敏感性和降低血脂和血糖水平方面具有重要临床价值〔3,5,11～16〕。

2 乳清蛋白对肥胖症的作用

乳清蛋白有助于减少体脂，具有促进减轻体重和维持肌肉数量的作用。实验发现〔16〕，给予小鼠高脂饮食21 w，以乳清蛋白分离物作为蛋白质来源的小鼠比以酪蛋白为蛋白质来源的对照组，体重增加和体内脂肪显著减少，排泄物中脂肪更高。可能的机制为乳清蛋白中存在高水平的亮氨酸，亮氨酸可通过磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)调节胰岛素信号肽，引导能量肌肉合成而不是储存在脂肪组织中。Pilvi等〔17〕实验表明，试验组小鼠予高脂肪膳食喂养的同时给予补充占总能量18%的蛋白(乳清蛋白分离物)和1.8%碳酸钙，而对照组小鼠给予的是类似脂肪和蛋白质比例的饮食，但只补充酪蛋白和0.4%的碳酸钙。持续喂养12 w后试验组小鼠的脂肪量的积累受到抑制，并且内脏脂肪组织的瘦素和β3肾上腺素能受体的基因表达增加。由此证明，乳清蛋白可以通过提高瘦素敏感性降低肥胖。

乳清蛋白是胆囊收缩素(CCK)和GLP-1的兴奋剂〔10,18,19〕。胆囊收缩素可调节小肠运动，调节饱腹感〔20〕。患者饮食中添加乳清蛋白，能有效延长饱腹感，缓解饥饿感，并可减少下一餐食物的摄入量。说明乳清蛋白可帮助需要减重治疗的患者控制能量摄入。Baer等〔21〕研究表明，乳清蛋白比大豆蛋白更能减少患者腰围和空腹生长素释放肽水平。这些结果表明，通过尚未清楚的机制，膳食蛋白质的不同来源可能对促进体重减轻和影响身体组成有不同的作用。此外，高蛋白质饮食诱导可增加产热〔1〕。乳清蛋白的食欲控制作用在超重和肥胖人群具有潜在的应用前景。

乳清蛋白可能通过提高胰岛素敏感性，增加血脂与能量的消耗来达到控制体重的作用。

3 乳清蛋白对糖尿病的作用

胰岛素是一种合成代谢激素，能增加肌肉的合成〔22〕，而胰岛素水平过高会导致肥胖〔23〕。研究显示补充乳清蛋白在血糖控制方面具有重要作用，可能通过刺激肠促胰岛素分泌，增加空腹和餐后胰岛素释放和改善胰岛素敏感性〔18,24～26〕。增加胰岛素敏感性的机制是乳清蛋白可促进葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽和GLP-1分泌，从而有利于控制血糖〔27〕。乳清蛋白另一个控制血糖的机制可能是：它可促进机体释放两种对食欲有抑制作用的激素，能抑制食欲、产生饱腹感，帮助控制下一餐食物的摄入量，从而降低能量摄入，降低餐后血糖〔28〕。饮食中补充乳清蛋白可有助于控制饮食的总能量，并为患者提供足够的优质蛋白质，延缓和防止并发症的发生和发展〔29〕。

临床研究证明，在糖尿病饮食控制基础上，给予乳清蛋白可以有效控制2型糖尿病患者的餐后血糖，与乳清蛋白有控制食物摄入量和调节葡萄糖代谢的生理作用有关〔30〕。对于2型糖尿病患者餐前口服少量乳清蛋白可减慢胃排空,从而降低餐后血糖。乳清蛋白还能够促进胆囊收缩素的释放，能刺激胰腺分泌胰岛素，具有降低血糖的效应。人类和大鼠的研究同时表明，蛋白质与碳水化合物同时进食，可增加胰岛素效应〔8，12，13〕，其富含支链氨基酸可增加餐后胰岛素释放〔24〕。蛋白质的摄入越高，其对血糖的影响就越大〔12〕。

Barnett等〔6〕在成年母鼠怀孕期间喂养少量的乳清蛋白，观察到其后代胰岛素分泌减少55%～65%。这种减少与糖尿病在成年小鼠的早期发展有相关关系。乳清蛋白可通过促进GLP-1的分泌来减少胰岛素抵抗，降低血糖和胰岛素水平。

4 乳清蛋白对高血压的作用

饮食是高血压的重要影响因素，某些食物具有直接降低血压或减少心血管死亡率的作用〔18,31〕。血管紧张素转化酶是血压调节的关键酶〔18〕，而乳清蛋白中的一些组分如，α-乳球蛋白和β-乳球蛋白是血管紧张素转化酶的抑制肽的前体〔1〕。

临床实验〔18〕表明，血压正常的肥胖或超重个体摄取乳清蛋白(54 g蛋白质)和酪蛋白(27 g蛋白)后可观察到血压下降的效应。但是，摄入的蛋白质中是何种成分对血压起作用在这项研究中没有分析。但也有研究发现〔32〕轻度高血压个体补充含有乳血清蛋白的脱脂乳饮料持续12 w后血压并没有降低。

乳清蛋白含有高质量的钙,对减低血压，减少并发症有积极作用。根据动物实验和临床研究发现，增加钙的摄入量可减少高血压的发生或在某种程度上有降低血压的作用〔33〕。一项随机临床试验(RCT)研究〔34〕，观察197例代谢综合征患者，实验组使用乳清蛋白发酵产物干预治疗3个月，该组患者收缩压平均下降了5.9 mmHg(P=0.054)，说明乳清蛋白分解产物可能对协助血压控制有帮助。

总之，乳清蛋白可能通过抑制血管紧张素转化酶来控制血压，并可使患者通过从乳清蛋白中获取更多的支链氨基酸从而降低体重获益。因此，将来乳清蛋白可作为辅助高血压控制极为重要的方法之一。

5 乳清蛋白对非酒精性脂肪肝的作用

非酒精性脂肪性肝病是代谢综合征的表现之一，肝脏细胞脂肪变性主要原因是机体胰岛素代谢出现紊乱，表现为胰岛素抵抗。蛋白质摄入不足时脂肪在肝细胞内沉积增加，而饮食摄入高蛋白却可增加载脂蛋白，特别是极低密度脂蛋白的合成，从而有利于脂肪从肝脏运出，减轻脂肪肝，并有利于肝细胞恢复和再生〔35〕。另一方面，乳清蛋白还可刺激脂蛋白脂肪酶，有利于减少肠道消化和吸收脂肪。国内对酒精性脂肪肝的研究发现：应用乳清蛋白干预饮食的实验组的血清三酰甘油、血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇均比对照组低，表明乳清蛋白相比含普通优质蛋白的食物更能有效降低血脂(血清胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和血清三酰甘油)〔36〕。乳清蛋白中的脂类约占7%，磷脂约占50%，鞘脂占乳清蛋白磷脂的30%。长期使用磷脂喂养实验大鼠，可明显降低全血胆固醇水平，降低幅度约30%〔37〕。Pal等〔5〕通过实验观察到给予超重和肥胖的绝经后妇女补充乳清蛋白后，其三酰甘油水平明显降低。乳清蛋白将来可能用于饮食治疗非酒精性脂肪肝。

综上，对于确定乳清蛋白对慢性代谢性疾病的作用的具体用法和临床效果还需还进一步的深入研究和经验积累，特别是需要更多的临床随机对照试验研究结果来进行总结分析。另外，乳清蛋白对炎症和氧化应激的作用有待进一步实验研究，从而更进一步了解乳清蛋白对代谢性疾病的作用。