節制飲食中的蛋白質可能會促進長壽,但如果走過了頭,它反而會抑制正常的生長,並導致營養不良。

蛋白質缺乏可能是孤立的,也可能就是缺乏食物的結果。整體的飢餓,不僅缺乏蛋白質,而且缺乏脂肪,被稱為消瘦症(marasmus): 人們骨瘦如柴,缺乏身體脂肪並消耗肌肉。另外一種缺乏蛋白質的形式是,人們攝取的熱量足夠,但其中的蛋白質很少。這一問題通常發生在撒哈拉以南的非洲地區的孩子們身上,他們的國家飽受戰爭蹂躪,只能依靠糧食援助,而無法攝入足夠的蛋白質。這些人所接受的援助大部分是(便宜的)精製的碳水化合物,但幾乎沒有(昂貴的)蛋白質。第一世界國家的食物捐贈通常是精製碳水化合物(糖、麵粉、大米、玉米),所提供卡路里在成本上只是等價蛋白質的一小部分,而且重要的是,這些食品在長途運輸中不必冷藏。上世紀70年代和80年代出現了許多被稱為誇希爾克病的單純蛋白缺乏的病例。這些非洲兒童病患腳部腫脹,手臂和腿(由於肌肉的損失)纖細,脫髮,免疫功能低下,以及(由於碳水化合物過量)脂肪肝腫脹。 誇希爾克病主要影響兒童,因為飲食蛋白質對嬰兒和兒童正常生長非常重要。成年人可分解自己的蛋白質並回收氨基酸,但兒童必須吃夠蛋白質才能生長。在發達國家,誇希爾克病實際上不存在,所以我們很少在這些地區看到嚴重的蛋白質缺乏。 隨著人進入中年,生長不再是必要的,它可能不利於長壽。低蛋白攝入與IGF-1水平的降低相關,也與65歲及以下人群的癌症率和總體死亡率的降低相關,但與65歲以上人群無關。 隨著年齡的增長(尤其是當我們超過65歲的時候),我們通常會隨著時間的推移而失去肌肉,因而蛋白質太少對健康有害。在所有的人體組織中,肌肉消耗的能量最多。肌肉的萎縮,最早可發軔於30歲之前。平均來說,人們每十年損失10%的肌肉。到80歲時,一般人會失去50%的肌肉質量。

長壽之道: 膳食蛋白質

肌肉萎縮,被稱為“肌減症”,會造成可怕的後果,包括無法完成日常生活的簡單任務,比如不能從椅子上起來,甚至不能站起來。缺乏鍛鍊可能在肌肉萎縮中起著很大的作用,因為對那些維持著活躍的生活方式的傳統社會的研究表明,這些人群保持了肌肉的質量和力量。然而,在西方社會,隨著年齡的增長,我們越來越傾向於久坐不動; 另外,由於一種被稱為“合成代謝抵抗”的現象,我們可能需要攝入更多的蛋白質。

合成代謝抵抗

是一種現象,即足夠的膳食蛋白,特別是

亮氨酸

,在老年人中引起的肌肉生長(合成代謝)比起年輕人來說要少。身體的大多陣列織,包括肌肉和骨骼,都持續地處於分解和修復狀態。例如,稱為破骨細胞的細胞會分解骨組織,而其他被稱為成骨細胞的細胞則會合成新骨頭。有時這種更新週期變慢,有時又可以加快,比如斷食。

斷食減少胰島素和mTOR,啟用蛋白質的分解。身體在任何時候都有一些遊離氨基酸,當恢復進食時,高水平的生長激素可以幫助肌肉重建來取代所失去的肌肉。如果你在鍛鍊,那麼肌肉就會重建以增加體重。我們要強調,這個迴圈只涉及少量的肌肉。週期性的短期(24小時以內)斷食不會將你置於任何的肌肉損失的危險當中。這種更新週期類似於自噬,它發生在亞細胞層面,涉及細胞器和線粒體。在老年人中,合成代謝抵抗意味著,這種肌肉分解和生長週期需要更多的蛋白質。多吃蛋白質可以幫助老年人應付這種現象。

熱量節制不等於蛋白質節制。卡路里節制協會(CRS)成立於1993年,其成員為了長壽和健康的目的而有意節制卡路里。然而,他們並未遵從低蛋白飲食。科學研究發現,他們的蛋白質攝入量相當高,達到每天每公斤體重1。7克,而典型的西方飲食為1。2克,純素食僅為0。8克。CRS組的IGF-1水平與標準的西方飲食沒有太大的不同。只有素食組表現出IGF-1水平下降。當CRS組的一些人將他們的蛋白質攝入量減少到0。95克每公斤時,他們的IGF-1水平下降了22%,僅略高於素食組。儘管限制了熱量攝入,但蛋白質的攝入對人體IGF-1水平至關重要。在這項研究中,素食組比CRS組攝入的卡路里更多,而蛋白質更少。而且他們只攝取植物蛋白。因此,IGF-1水平的降低似乎更多地與蛋白質節制有關,而不是熱量節制。

雖然IGF-1的減少與蛋白質攝入偏低有關,這看著令人鼓舞,但IGF-1與壽命之間的關係尚未定論。然而,我們在第二章中提到的拉倫氏侏儒綜合症是一個例子,說明了低IGF-1水平對癌症和其他衰老疾病的重要性。

衰老與氨基酸

蛋白質由一個個的氨基酸組成,某些氨基酸值得更詳細地討論。

半胱氨酸

半胱氨酸是一種非必需的氨基酸,但它對形成谷胱甘肽(體內的內源性抗氧化劑)至關重要,而這種抗氧化劑的合成會隨著年齡的增長而下降。當身體的谷胱甘肽被消耗殆盡時,它的氧化應激的能力就會降低,而多攝取半胱氨酸可能有助於解決這個問題。衰老、氧化應激和半胱氨酸之間的密切聯絡甚至使一些科學家認為衰老是一種“半胱氨酸缺乏症”; 確保半胱氨酸的充足供應可能會在很大程度上改善衰老帶來的疾病。半胱氨酸存在於大多數高蛋白食物中; 例如,肉類、奶製品、洋蔥、西蘭花、球芽甘藍和燕麥都富含半胱氨酸。

亮氨酸

亮氨酸作為訊號分子在肌肉生長和自噬等關鍵過程中起著關鍵作用。亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸合在一起稱為支鏈氨基酸(BCAAs)。這三種支鏈氨基酸都是必需氨基酸,對肌肉的形成很重要。當需要大量增長的時候,攝入更多的支鏈氨基酸就是有用的。健身運動員經常服用乳清補劑,其中就含有大量的亮氨酸。燒傷患者往往會失去大量的蛋白質,而補充亮氨酸就會成為一個有用的方案,以促進新的組織生長。 由於乳清對mTOR的促進生長作用,它為老年人和病人也有所幫助。

蛋氨酸

蛋氨酸是九種必需氨基酸之一。即使不進行完全的熱量節制,僅僅節制蛋氨酸,對包括果蠅和老鼠在內的一些物種也有著驚人的延壽效果。節制蛋氨酸的動物體內脂肪更少,胰島素敏感性和新陳代謝更好。蛋氨酸存在於肉、蛋、魚、一些堅果、種子和穀物中。包括豆類在內的水果和蔬菜,雖然蛋白質含量很高,但蛋氨酸含量很低。這提供了一種誘人的可能性,即改變飲食可以延長人的壽命。然而,由於蛋氨酸是一種必需氨基酸,你還不能從飲食中完全消除它。

甘氨酸

甘氨酸是最重要的非必需氨基酸。它占人體總氨基酸的11。5%,是重要蛋白質如肌酸(肌肉)、谷胱甘肽(抗氧化劑)和血紅素(血液)的重要前體。甘氨酸的補劑似乎很特別,因為它(在實驗中)可保護動物模型不受果糖攝入的危害。考慮到一般美國人每年攝取約50磅果糖,甘氨酸補劑的保護潛力非常有益。

甘氨酸對面板和關節也很重要。比如用於果凍類甜點的明膠,是一個特別豐富的甘氨酸來源。它透過水煮牛和豬的骨頭和皮而製成。骨頭湯也是甘氨酸的良好飲食來源。馬蹄具有的膠原蛋白含量,則不足以用於生產明膠。在亞洲,富含甘氨酸的肌腱是一種珍貴的美食。

蛋氨酸透過減少吸收和增加排洩來降低甘氨酸水平。限制蛋氨酸的一些好處可能是由於較高的甘氨酸水平。甘氨酸可能透過改變氨基酸代謝來模仿蛋氨酸的限制。

增加飲食中甘氨酸的含量可能提供了一種簡單的方法來獲得蛋氨酸節制的效果,從而延長壽命

所有這些氨基酸都在正常的人體代謝中發揮作用。我們必須獲得足夠的蛋白質來保持健康,但最重要的問題是多少蛋白質太少,多少蛋白質太多?

多少蛋白質太少?

美國國家科學院醫學研究所(Institute of Medicine of The National Academy of Sciences)將蛋白質的每日推薦攝入量(RDA)設定為每千克體重0。8克。對普通男性來說,這相當於每天攝入56克蛋白質; 對於普通女性來說,大約是46克。這不等於46到56克的肉,因為蛋白質只佔肉重量的16%到25%,這取決於肉的型別和瘦肉。如果你吃了56克的牛排,你並沒有得到完整的56克蛋白質。你需要大約六倍以上的重量來抵消牛排中不含蛋白質的部分。醫學研究所是如何得出這個0。8的攝入量的? 假設你的體重沒有增加或減少,而是保持在原來的水平上,那麼你就可以從你每天的身體損失量中估算出所需蛋白質量。蛋白質損失可以透過檢查尿液和糞便中的氮損失來測量。碳水化合物和脂肪主要由碳和氫組成,而蛋白質是人體氮的主要來源。1985年,世界衛生組織(World Health Organization)發現,每天蛋白質的損失平均為每千克0。61克。據推測,一個人的飲食應補充(大約)所減少的每天每千克0。61克。這個平均值只適用於正常健康的人,不適用於肌肉萎縮或患有其他疾病的人。 為了增加預防蛋白質缺乏的安全邊界,世界衛生組織增加了25%(兩個標準差),超過了每天每公斤0。61克的值,大約是每天每公斤0。8克。根據最初的計算,97。5%的健康人群每天每千克攝入的氨基酸不足0。8克。這個值不是一個低標準。這是一個非常高的蛋白質充分攝入量的標準,這個數值是在假設過量的膳食蛋白質並不危險的情況下計算出來的。 即使在這個高水平上,男性平均只需要56克蛋白質,女性平均只需要46克。作為參考,美國農業部在1985年確定,在美國,14%到18%的卡路里來自蛋白質,男性每天平均消耗90到110克,女性每天70克。美國人是地球上最富有的人群之一,他們比地球上的一般居民攝入的蛋白質多。美國男性每日平均攝入量是建議攝入量的兩倍,這本身就已經是對我們實際需求的一個高估計。這種情況天天都在發生。周復一週。年復一年。

此外,在成年人中,我們的身體不斷地降解和重新合成內在的身體蛋白質。舊的蛋白質被分解,氨基酸被重新吸收形成新的蛋白質。週轉量是我們每天吃的氨基酸量的幾倍。然而,一些氨基酸確實會在這個過程中丟失,主要是透過糞便和尿液。在蛋白質攝入量較低的時期,糞便和尿液中的氮含量會下降到非常低的水平,這就解釋了為什麼撒哈拉以南非洲地區的成年人在蛋白質攝入量極低的情況下,基本上避免了誇希爾克病。他們的身體迴圈利用自己的氨基酸來製造新的蛋白質。因此,維持健康所需的蛋白質的下限在很大程度上仍是未知的,但它可能遠遠低於每天每千克0。61克。 蛋白質攝入量最好是用每千克瘦體重的克數來計算,因為脂肪組織需要的蛋白質很少,甚至不需要。網上的體脂計算器可以根據性別、體重和腰圍合理估計你的瘦體重。例如,如果一個人體重200磅,身體脂肪含量為25%,那就意味著他體重的75%為瘦肉。總的瘦體重就可簡單計算為 200磅X0。75=150磅或68公斤瘦重 如果這個人每天吃68克蛋白質,那麼他就實現了每公斤瘦體重攝入1克蛋白質的量。 這些建議因個體差異和蛋白質攝入型別的不同而有所不同。動物蛋白更容易消化,也是完整的蛋白質來源,所以我們可能需求更少。相比之下,當攝入植物蛋白(如大豆或豆類)時,我們可能需要攝入更多,因為其較低的吸收率(生物利用度)。

那麼,你應該擔心蛋白質缺乏嗎? 不見得。在美國,一個人的平均攝入量大約是RDA的兩倍,RDA本身的設計水平就高於健康人的需要。如果我們開始看到北美爆發誇希爾克病,那才值得擔心。這就引出了相反的問題。

多少蛋白質太多?

超過維持肌肉等結構性組織所需的蛋白質,會代謝為能量,或儲存為糖原或脂肪。就像過多的碳水化合物或糖,過多的蛋白質會導致代謝問題,如肥胖和2型糖尿病。低碳水化合物飲食可以透過優先使用脂肪作為能量來源來解決這些問題,如胰島素抵抗和肥胖; 低蛋白飲食可能也有同樣的好處。 答案在很大程度上取決於具體情況。如果你想鍛鍊肌肉,比如健身,你需要吃更多的蛋白質以支援肌肉生長。懷孕、哺乳和兒童的典型生長是需要更多的蛋白質的正常生長情況。 另一方面,如果你想減肥,那麼你每天應該吃的蛋白質要少於0。61克每公斤。超重和肥胖的人不僅身體脂肪更多,而且估計比瘦者多20%到50%的蛋白質。脂肪損失將伴隨不同型別的蛋白質損失一起發生,這包括面板、結締組織、毛細血管、血管等等。所有這些蛋白質都需要分解(燃燒而不是被替代)。你經常聽說外科醫生在病人快速減肥後必須為其切除20到30磅多餘的面板和組織。是的,這些都是應該被分解掉的蛋白質。 有些人認為蛋白質能增強肌肉。嗯,不運動就吃蛋白質能鍛鍊肌肉? 如果這是真的,我們就不會有肥胖流行病;我們會有肌肉流行病。美國人吃的蛋白質比世界上大多數國家都多,《時代》雜誌的封面從來沒有提出過這樣一個問題: “美國人的肌肉是不是太發達了?”雖然充足的蛋白質對身體健康是必要的,但並不總是越多越好。卡路里節制的抗衰老益處部分源於低蛋白質攝入,但也可能是低(精製)碳水化合物攝入。然而,蛋白質過少則可能導致肌少症和虛弱。長壽需要一箇中庸之道。

膳食蛋白透過mTOR通路中止自噬,後者隨著年齡的增長而下降,這將導致受損分子的累積。亮氨酸——存在於幾乎所有蛋白質中——是自噬的關鍵調節器; 當血液中的亮氨酸水平上升時,自噬迅速下降,反之亦然。相反,間歇性空腹則促進自噬作用。 亮氨酸的作用意味著,你不需要降低多少(也許根本不必)你的蛋白質攝入量,就可獲得增加自噬的益處(儘管你可能需要降低整體蛋白質,以獲得減少IGF-1的好處)。減少進食頻率,例如每天只進食一次,或只在限制進食的“視窗期”進食,例如每天只在八小時內進食,就可啟用自噬,而不必減少整體熱量或蛋白質。 較長的禁食時間,加上較低的蛋白質攝入量,可更新免疫系統細胞,具有明顯的抗衰老作用。其他的模擬禁食的飲食方案也有一定的益處。

在數小時至數天內降低蛋白質攝入量有很多益處。恢復正常的蛋白質攝入量,然後刺激肌肉自我更新。這種蛋白質迴圈體系可以延長壽命,同時防止肌肉萎縮。

根據這些生理學原理,採用低碳水化合物、充足蛋白質的飲食將獲得許多節制卡路里的好處。碳水化合物,尤其是精製碳水化合物,將刺激胰島素和mTOR,從而關閉自噬。採用低碳水化合物、蛋白質含量適中的飲食需要攝入大量的天然脂肪,這並不可怕。膳食脂肪不會刺激胰島素、mTOR或IGF-1。事實上,早期的研究證實,高脂肪、充足的蛋白質、低碳水化合物的飲食顯著改善了衰老的生物標誌物,如體重、瘦素、空腹血糖、胰島素和甘油三酯等。此外,研究物件的體重平均減輕了8公斤(17。6磅)。