科普知识

乳清蛋白降血糖作用研究进展

  • 文章来源: | 
  • 作者: | 
  • 发布时间:2013-04-23 | 
  • 点击数: 次 | 
  •     

徐 庆,薛长勇
(中国人民解放军总医院营养科,北京 100853)

摘 要:乳清蛋白具备多种保健功能,本文介绍了乳清蛋白的降血糖作用,并对其降血糖可能机制的研究进展进行了初步分析,为其临床应用提供参考。
关键词:乳清蛋白;降血糖作用;机制

乳蛋白主要有酪蛋白(Casein,CN)和乳清蛋白(Whey protein,WP,)两大类,此外还有含量相对较少的乳脂肪球膜蛋白(Milk fat globule membrane protein,MFGMP)。乳清蛋白是利用现代生产工艺去除CN后,分离出来的乳清中所含的蛋白质,其纯度高、消化吸收率高、氨基酸组成合理,主要包括β-乳球蛋白(β-Lactoglobulin,β-Lg),约占45%~48%,α-乳白蛋白(α-Lactalbumin,α-La)约占18%,清蛋白(Serum albumin,SA)约占5%,免疫球蛋白(Immunoglobulin,lg)约占8%和乳铁蛋白(Lactoferrin,Lf)等。由于乳清蛋白具有以上这些特点,从而具备多种保健功能,应用前景看好。在已有的研究中发现,乳清蛋白具有降血脂、降胆固醇、降血糖、抗氧化、抗衰老、提高免疫、增强体能等诸多积极作用。
1 乳清蛋白的降血糖作用
近年来,无论是在动物实验还是对人群进行的临床研究中都发现WP具有降血糖尤其是餐后血糖的作用。Gunnarsson[1]等研究发现采用WP灌胃(75mg/只)能明显降低雌性C57BL/6J小鼠餐后2h内血糖。Blouet[2]等研究发现用富含乳清蛋白中主要成分的α-乳白蛋白配制成营养混悬液喂食雄性Wistar大鼠,其餐后2h内的血糖明显低于其他蛋白配方饮食组大鼠的血糖。另外,Bowen[3]等在对28名肥胖男性志愿者进行的实验观察中发现,WP饮料能明显抑制其餐后2h内的血糖升高。Fird[4]对14名Ⅱ型糖尿病患者进行的实验观察中发现,WP能降低其早餐后2h和午餐后3h内的血糖升高程度。
2 乳清蛋白降血糖的机制
虽然已有大量的动物实验和人体观察发现WP具有明显的降血糖功效,但是其具体的降糖机制目前还没有完全研究清楚,现有的结果提示,可能是以下几方面的原因导致血糖降低或者抑制餐后血糖的升高。
2.1 乳清蛋白富含的某些氨基酸发挥或促进降血糖的作用
乳清蛋白主要成分之一的α-La富含半胱氨酸[5],而半胱氨酸是体内还原型谷胱甘肽的前体物质,后者能够通过增强胰岛素敏感性和诱导胰岛β细胞释放胰岛素来维持血糖稳定,从而抑制餐后血糖的升高。在Blouet[2]等的研究中就发现,增加摄入半胱氨酸或者添加α-La都能抑制餐后血糖上升。另外,Doi[6]和Nishitani[7]等学者分别发现异亮氨酸和亮氨酸能增加骨骼肌对葡萄糖的摄取,很可能也是乳清蛋白降血糖的机制之一。
2.2 乳清蛋白能增加一系列促胰岛素释放的激素的水平
乳清蛋白能够促进葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽(Glucose-dependent insulinotropic peptide,GIP)和胰高血糖素样肽-l(Glucagons-like peptide-1,GLP-1)水平增加,而GIP和GLP-1能促进胰岛β细胞释放胰岛素,发挥降血糖作用[8,9]。在Gunnarsson[1]的实验中发现WP能有效增高小鼠血中GIP和GLP-1水平,Fird[4]的实验中也发现WP能增强Ⅱ型糖尿病病人餐后胰岛素反应和提高血中GIP和GLP-1的水平。Hall[10]的实验中可以看到WP能明显增加志愿者餐后血中GIP和GLP-1的水平。Bowen[3]在对肥胖患者使用WP的实验中观察到了餐后血中GLP-1的增加,Nilsson[11]也发现WP饮料能够提高人血中的GIP含量。这些实验结果都为该机制提供了证据。
乳清蛋白还能够促进胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)的释放,能刺激胰腺分泌胰岛素从而降低血糖。Hall[10]的实验观察到WP能明显增加餐后血中CCK的含量。
2.3 乳清蛋白能增加胰岛素敏感性
乳清蛋白还可以通过增加胰岛素敏感性来发挥降血糖作用。在Belobrajdic[12]的实验中可以观察到高WP饮食能增加wistar大鼠血中胰岛素和血糖的比值,即增加了胰岛素的敏感性。
2.4 乳清蛋白能增加腹饱感,降低食欲
乳清蛋白促进机体释放两种对食欲有抑制作用的激素——CCK和GLP-1,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[13]。
3 小结
综上所述,国内外近年来对乳清蛋白的降血糖作用及其机理进行了广泛的研究,取得了一定进展。多数研究提示,乳清蛋白的降血糖作用主要为特殊的氨基酸构成发挥降血糖效能、增加促胰岛素释放激素释放、增加胰岛素敏感性和增加腹饱感抑制食欲这四个方面。这些结果为乳清蛋白降血糖作用的研究提供了思路,为临床糖尿病营养治疗工作开辟了新途径。但就现有研究看来,乳清蛋白降低血糖的具体机制还不甚清楚,有待继续深入研究。◇

参考文献
[1]Gunnarsson PT,Winzell MS,Deacon CF,et a1.Glucose-induced incretin hormone release and inactivation are differently modulated by oral fat and protein in mice.Endocrinology,2006,147(7):3173-3180.
[2]Bloueta C,Mariottia F,Mikogami T,et al.Meal cysteine improves postprandial glucose control in rats fed a high-sucrose meal.J Nutr Biochem 2007,18:519-524.
[3]Bowen J,Noakes M,Clifton PM,et al.Appetite hormones and energy intake in obese men after consumption of fructose,glucose and whey protein beverages.Int J Obes,2007,26:1-8.
[4]Frid AH,Nilsson M,Hoist JJ,et al.Effect of whey on blood glucose and insulin responses to composite breakfast and lunch meals in type 2 diabetic subjects.Am J Clin Nutr,2005,82:69-75.
[5]Heine WE,Klein PD,Reeds RJ.The importance of α-lactalbumin in infant nutrition.J Nutr,1991,121:227-283.
[6]Doi M,Yamaoka I,Fukunaga T,et al.Isoleucine,a potent plasma glucose-lowering amino acid,stimulates glucose uptake in C2C12 myotubes.Biochem Biophys Res Commun,2003,312:1111-1117.
[7]Nishitani S,Matsumura T,Fujitani S,et al.Leucine promotes glucose uptake in skeletal muscles of rats.Biochem Biophys Res Commun,2002,299:693-696.
[8]Creutzfeldt W,Ebert R.New developments in the incretin concept today.Diabetologia,1985,28:565-573.
[9]Drucker DJ.The biology ofincretin hormones.Cell Metab,2006,3:153-165.
[10]Hall WL,Millward DJ,Long SJ,et al.Casein and whey exert different effects on plasma amino acid profiles,gastrointestinal hormone secretion and appetite.Br J Nutr,2003,89(2):239-248.
[11]Nilsson M,Hoist JJ,Bjorck IM.Metabolic effects of amino acid mixtures and whey protein in healthy subjects:studies using glucose-equivalent drinks.Am J Clin Nutr,2007,85:996-1004.
[12]Belobrajdic De,McIntosh GH,Owens JA.A high-whey-protein diet reduces body weight gain and alters insulin sensitivity relative to red meat in Wistar rats.J Nutr,2004,134:1454-1458.
[13]Brody ER Biological activities ofbovine glycomacropeptide.British J Nutr,2000,84(Supp1):S39-S46.
作者简介:徐庆(1979~ ),男,硕士,医师,主要从事糖尿病营养生理和代谢研究。
通讯作者:薛长勇