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健身必看 | 彻底了解蛋白质!(一)

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大家好,我是诺亚第运动康复学院导师张曜程,这是第一次以文字形式与大家见面,在正文开始前,想先聊聊写文章的初衷:

当一个受精卵经过无数次的裂变,最终以近乎完美的形态呈现在大家眼前时;当每一个幼小的生命在年轮的推动下成为你我这样强大的个体时,我们都由衷感叹生命的神奇!而这一切都离不开一样东西,就是源源不断的营养供给,它从胎儿时期就已开始,伴随我们直至暮年,如果哪天不再有营养进入身体,那也就代表了生命的终结!这是条漫长的路,营养以三餐、零食、亦或是补充剂的身份与我们相见,时而带来愉悦,时而带来悲伤。你了解这位熟悉又陌生的朋友吗?最开始我是不了解的,但随着不断的学习,我渐渐熟悉了这位老友:原来它是那么重要!关乎到我们健康的方方面面。在日常生活中,我见过很多对这位朋友一点都不了解的人,也见过不少被它误导的人。


把心中朋友的样子介绍给大家!

这是我的初衷。也许我对它的认识不是最全面的,但请不要怀疑我的好奇心,我会站在各位营养学巨匠的肩膀上与它对话,来获得更深层的了解,因为我也想做它真正的朋友!这类文章不好写, 为了确保数据准确,结论严谨,我在写作中查阅了大量书籍与资料,有时为了区区几个字,硬是浪费一俩小时的情况时有出现...去繁存简,去伪存真,尽量以科学严谨的姿态呈现是我想追求的。



蛋白质可能是我们最常听到的营养素,也可能是很多健身者最关注的营养素。但是我发现很多人对蛋白质的了解是不够全面,致使他们的饮食并不能达到最好的健身效果,同时还可能伴随某些重大健康风险!所以我写了这篇蛋白质系列文章,希望能对大家有帮助。


苗院长曾说过“高水平的康复专家比到最后,就是比谁对解剖研究的更深刻!”,同样,营养学也是一门理论指导实践的学科,顶尖的营养专家同样是在比拼谁对人体(生化、生理、生物、病理、营养学等)对食物(食品学、食品化学、食品安全、食品生产等)的综合研究更深刻。


为了相对系统的介绍蛋白质,这一系列文章会分为5个部分:


一、蛋白大帝

  • 大帝历史

  • 串项链的“珠子”—— 氨基酸

  • 完美的“大工程”—— 蛋白质合成

  • 食物到氨基酸 —— 蛋白质吸收

二、目光所及,皆为吾土 King of the Nutrients)

三、帝国粮仓

四、大帝之怒

五、综合健康与运动,不同人群(普通人、新手、健身老炮、运动员、力量与健美运动员)蛋白质摄入指南?


由于篇幅较长,所以这次先出第一部分:蛋白大帝



一、蛋白大帝 




大帝历史


不瞒大家说,学习营养学之前我对蛋白质的第一印象就是,肉就是蛋白质!之后随着学习的深入才发现原来蛋白质这么重要!


蛋白质是一类分子的统称,1839年,荷兰化学家葛哈德 · 穆德勒发现了这种含氮(N)的高分子化学物质,自此营养素之王——“蛋白大帝” 登上了历史舞台,光看对它的命名就能看出来它的地位,蛋白质(Protein)源自希腊文Proteios,意思就是“最重要的”。


各类营养学书籍是这么形容蛋白质的【生命的基石】【没有蛋白质,就没有生命】【最神圣的营养素】。


早期大量科学家都是蛋白质的忠实粉丝,例如19世纪的德国科学家卡尔 · 沃特就建议人们大量摄入蛋白质,使得当时每个人都希望餐桌上摆满肉,吃的越多越好,就好像钞票越多越好一样,到了20世纪,著名营养学家鲁布纳(沃特的学生)甚至提出“摄取大量的肉,是文明人的权利”这样的口号,当时的观念就是,有钱人吃肉,穷人吃植物性食物(马铃薯、面包等),甚至英国知名军医麦凯在挑选士兵时,形容摄取较少蛋白质的人为“畏畏缩缩的娘娘腔”。其实就是在今天,蛋白质依然是很多人极力追捧的。


首先我们从营养学层面剖析下蛋白质。

 

“串项链的珠子”——氨基酸


(图一)


(图二)


我们可以把各种蛋白质想象成项链(类似图中的一级结构),它由数十或数千个珠子串成,每个珠子就是构成蛋白质的基本单位——氨基酸(一种小分子物质,由碳、氢、氧、氮四种原子组成),2个珠子组合在一起肯定构不成项链吧,所以2个氨基酸组成的蛋白质片段叫二肽,3个氨基酸组成的蛋白质片段叫三肽,由2-9个氨基酸组成的蛋白质片段统称寡肽,10-50个氨基酸组成的片段叫多肽,50个以上的就称为蛋白质! 很多保健品或书籍上会出现这样的词汇,所以不要分不清哦。较短的项链(蛋白质)串了50-100个珠子,而较长的项链(蛋白质)则能串上千个珠子,例如肌球蛋白这串项链就串了1750个珠子,大型的蛋白质能达到四级结构,由多个多肽链组装(例如血红蛋白)。这些珠子并不都是一样的,它们能分成300多种,但对生命体有重要意义的只有20种。这20种氨基酸以不同的排列串在一起,组合成了多达10万种样式的蛋白质,它们是我们身体中最重要的成分,遍布全身,功能多样,几乎在所有生命过程中都起着关键作用!


20种氨基酸中,有8种特定的氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬xie氨酸)是必须通过外界食物来获取的,称为“必需氨基酸”,其余的氨基酸身体可以合成,但组氨酸和精氨酸虽然能在体内合成,但合成量不多,称为“半必需氨基酸”,如果我们的食物中缺乏或不足必需氨基酸的任何一种,就会造成新蛋白质合成的减缓或停止,长此以往会导致各种疾病,所以营养学上评价一个食物是否为优质蛋白来源,就看这项食物是否含有正确种类与数量的氨基酸,来制造人类所需的新蛋白质。

 

人体除了能合成一些氨基酸,还能够将体内废弃的蛋白质重新分解成各类氨基酸材料,用于合成新的蛋白质,所以人体三大氨基酸来源是


1,从食物中获取的氨基酸

2,自身合成的氨基酸

3,自体蛋白分解产生的氨基酸

这些氨基酸分布于全身各处,统称为“氨基酸代谢库(池)”,为了维持正常生理活动或更新蛋白质,体内每天都在进行着200-300g蛋白质的合成与分解。

 

 “完美的大工程”——蛋白质合成


假如把人体看成一台庞大的超精密机器,不同的蛋白质就像不同的小螺丝钉,机器一直运转总有零件坏的时候,同样蛋白质在身体运行中也会“磨损”,就需要每隔一段时间进行修复或更替,即使是小小螺丝钉的建造,也算是“大工程了”。


前面说了建造蛋白质的原料是氨基酸,各种各样的氨基酸会在工程师(遗传物质)的指导下按照特定的顺序被焊接在一起,最终形成与原来一模一样的复杂三维空间结构(新的蛋白质)用于更替磨损的蛋白。例如我们平常进行力量训练后,肌肉中的结构蛋白受损需要修复,这时肌细胞中的工程师就拿着图纸(DNA遗传密码)出来干活了,之后新的功能良好的肌蛋白就形成了,肌肉就增长了,睾酮会加速这个建造过程,并形成更多的图纸,所以它对增肌起到很重要的作用,这一过程是需要大量能量供给的,就好比你请施工单位干活总要付工资(能量)吧,这里就引出很多人增肌的一大误区(大量摄入蛋白质,碳水化合物却摄入不足)后面会具体说明。正常情况下蛋白质的合成过程不会出任何差错,但也有例外,比如因为各种原因导致的遗传变异,图纸(遗传密码)发生了改变,会造成在之后的合成过程中出错,就算只插入了一个错误的氨基酸,其结果对健康可能都是灾难性的!


镰状细胞病就是一个例子,


镰状红细胞(新月形)与正常红细胞(凹陷圆盘形)

 

得这种病的人血红蛋白序列的第6个氨基酸变成了缬氨酸而不是正常的谷氨酸,造成整个蛋白质无法正常携带和释放氧气,畸形的血红蛋白聚集在一起构成了畸形的红细胞(形态由正常的盘状塌陷为新月形),血液中畸形的红细胞多了就可能会导致卒中、阵发性剧烈疼痛、甚至过早死亡,足见精确性是多么重要。而就在你看文章的这一会,这样复杂又精确的建造过程已经在身体各处进行了n次。


食物到氨基酸——蛋白质的吸收


所有食物中的蛋白质,在进入人体后都必须先分解为氨基酸,才会将他们重新组合成各种人体所需的蛋白,所以并不是吃下去肉,就直接分配到肌肉组织去合成肌肉了。


当你吃下一口牛肉,它会率先通过口腔、食道、之后进入胃,在进入胃之前这块肉还是肉的形态(但嚼碎了),胃部是蛋白质消化的第一轮,胃酸会把图1图2中的相互缠绕在一起的蛋白质解开,之后胃蛋白酶会打开氨基酸与氨基酸相连的肽键,将蛋白质分解成大的项链(肽链、多肽),与少数氨基酸。


食物不会在胃中停留过多时间,大部分的蛋白质是在小肠吸收的。小肠中的降解蛋白酶会将项链(肽链、多肽),拆分成单个氨基酸或2、3个氨基酸组成的二肽、三肽,之后被小肠细胞所吸收。最终会以单个氨基酸的形式被释放到血液中,小肠不同部位吸收不同类型的氨基酸,任何一种氨基酸的大量摄入都会限制其他氨基酸的吸收,这就是营养学家不推荐单品氨基酸补品的一部分原因(之后章节会进一步说明)。血液中的氨基酸最终会进入肝脏被利用或释放到血液中被其他细胞吸收。


明白了蛋白质的吸收过程,有些传言也就不攻自破了,比如口服“胶原蛋白”美肤的传说,按照上面的吸收过程,从嘴里吃进去的胶原蛋白不会直接用于皮肤,而是被拆分成了氨基酸零件,具体用到哪去都是身体自己调控的,可能用于骨骼,又或者用于韧带、还有可能用于合成软骨等等...所以与其花大价钱购买各种胶原蛋白产品,可能还不如老老实实从食物中补充高质量蛋白质(鱼、肉、蛋、奶等)效果好呢,再比如阿胶、猪蹄汤、猪皮等号称美容的食物,好了我不能再往下说了,被卖这些的阿姨看见,人身安全不保啊...



请大家记住一点,任何一种食物,它就算再好,营养再充足,也只是“一种”食物,起到的作用是有限的。人体的各个部分、各种生理活动都是由多种营养物质,在极其复杂的环境中合成与进行的,受多方面因素影响,所以全世界大多数国家的营养指南都推荐饮食的多样性,要从各种食物中获取营养,任何神话某种食物或补品的观点应谨慎对待


由于想详细介绍蛋白质,第一章可能偏理论一些,后面的章节会更贴近生活,敬请期待!


本文旨在分享,仅代表个人观点,任何饮食调整或训练应在专业人士(营养师、营养医生)指导下进行,请谨慎学习和参考 。



如有疑问,可加本人微信咨询


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4. 解剖列车,Thomas W. Myers 主译 关 玲 周维金 瓮长水 ,北京科学技术出版社 15~21

5. 生物化学原理 第3版, 杨荣武,2018, 北京高等教育出版社 283 ~ 389

6. 美国国家体能协会NSCA运动营养指南,比尔· 坎贝尔 玛利亚·斯帕诺 译者 李永明 中国工信出版社

7. 高级运动营养学,作者 丹·贝纳多特 译者 杨则宜 安江红,2011 人民体育出版社

8. 건강스포츠영양학 , Melvin H. Wiliams , 역자 이명천 , 2017

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