【健康科普】乳清蛋白在临床营养中的应用

乳清蛋白的营养学特征

一.氨基酸组成

在常见的食物蛋白源中，乳清蛋白的氨基酸组成最为合理，8种必需氨基酸含量最高达45.19%，蛋白质消化率校正后的氨基酸分数（protein digestibility corrected amino acids score，PDCAAS）为1.14，即营养价值最高。

二.蛋白质消化特性

食物蛋白质经胃肠蛋白酶的消化后降解成长肽、短肽和氨基酸，并主要以短肽（二肽、三肽）和氨基酸的形式在小肠吸收。乳清蛋白中的主要蛋白经过胃蛋白酶与胰蛋白酶消化后平均肽段长度最短（3.41~3.94），平均每百个氨基酸含酶切位点数最多（24.82个~29.21个），说明乳清蛋白更易被酶解消化，且产生的肽长度短，利用率高。

乳清蛋白在临床营养中的应用
01纠正负氮平衡

营养不良是住院患者面临的一个普遍问题，高达50%的患者可能存在不同程度的蛋白质营养不良，如果患者从食物中摄取的蛋白质量不足，低于消耗的蛋白质量，机体就会处于氮收支不平衡的状态，即负氮平衡状态。乳清蛋白具有高蛋白、低胆固醇、低脂肪、生物利用率高等特点，通过饮食或管喂乳清蛋白可纠正患者由于蛋白质摄入不足或吸收障碍以及蛋白质分解流失过快而引起的负氮平衡状态，提高血清蛋白（血清白蛋白、前白蛋白、血红蛋白、血浆总蛋白等含量。

02蛋白质摄入不足或吸收障碍

因口腔、咽喉炎症、脑血管意外、胃肠道手术后导致蛋白质经口摄食不足或吸收障碍，均可导致患者蛋白质营养不良。乳清蛋白水解后产生的小分子肽和游离氨基酸可在肠道内不经消化而直接被吸收，减轻了这类患者的消化负担。王大维等将32例因颌面部骨折住院手术的病人给予乳清蛋白粉营养支持（试验组），33例给予大豆蛋白粉支持（对照组），10d后试验组体内血清蛋白及免疫球蛋白含量显著高于对照组。杨曼等也发现，在喉癌术后患者治疗过程中添加乳清蛋白，患者转铁蛋白、前清蛋白、血清总蛋白、清蛋白水平及淋巴细胞计数均显著高于对照组。郑文霞等对吞咽困难的重症脑卒中患者进行肠内补充乳清蛋白治疗，能有效提高患者血清白蛋白水平，缩短患者伤口愈合时间，降低并发症发生的概率，与臧丽丽等的研究结果一致。以上研究表明，给蛋白质摄入不足或吸收障碍的病人提供足量乳清蛋白后，其体内负氮平衡状态可以得到有效改善，并促进组织修复，提高治疗效果。

03蛋白质分解流失过快

因危重症、重度烧伤、透析、癌症化疗等可导致蛋白质流失过快，同时这类患者处于强烈的应激状态，代谢亢进，蛋白质及脂肪分解、糖异生活跃，蛋白质消耗量增加，加重了这类患者的蛋白质营养不良。重度烧伤患者的大量体液从血管内渗出，组织分解与营养消耗增加，蛋白质分解流失过快，及时的乳清蛋白肠内营养支持可保护烧伤患者的胃肠结构，改善代谢状态。孙萱等使观察组的重度烧伤患者24 h连续泵入短肽型肠内营养剂（以水解乳清蛋白为主要成分），4周后有效纠正了负氮平衡，创面愈合时间也明显短于对照组。同时乳清蛋白结合其他饮食，可以减轻或纠正这类病人的负氮平衡状态和能量代谢，提高血清蛋白含量，利于患者身体恢复。

04改善肌肉衰减综合征

亮氨酸、异亮氨酸与缬氨酸等支链氨基酸对促进肌肉蛋白合成和减少肌肉蛋白质分解起重要作用，因此，富含支链氨基酸的乳清蛋白可用于治疗老年人的肌肉衰减综合症。Lin等将56名肌少症患者分为饮食组（普通蛋白质）和支持组（乳清蛋白补充剂），干预12周后发现与饮食组相比，支持组的蛋白质摄入量更高，而且75岁以下患者的步态与速度均有了更好的改善。Pennings等证明，相较于酪蛋白和酪蛋白水解物，由于乳清蛋白消化吸收率、亮氨酸含量更高，故其能更有效地刺激老年男性餐后肌肉蛋白的合成，与Paddon等的研究结果一致。Reitelseder等研究表明，与酪蛋白组相比，摄入乳清蛋白后的成年男性体内血浆胰岛素、支链氨基酸浓度与真核转录因子4E结合蛋白增加得更多。进一步研究表明，乳清蛋白中关键性的支链氨基酸可以通过雷帕霉素靶蛋白(m-TOR)途径抑制骨骼肌蛋白质水解和刺激肌肉蛋白质合成，m-TOR复合物1通过使S6激酶与真核转录因子4E结合蛋白磷酸化来控制蛋白质合成速 率，而亮氨酸是所有氨基酸中最有效的激活剂。除支链氨基酸外，乳清蛋白中含有的赖氨酸和精氨酸也会刺激合成代谢激素或肌肉生长刺激因子，从而刺激肌肉生长和降低机体脂肪。乳清蛋白中富含的谷氨酰胺也可增加肌肉细胞体积，为机体细胞代谢提供能量，可作为蛋白质合成的底物并且能抑制蛋白分解，同时可作为肌肉生长合成代谢的前体，起到促进肌肉生长的作用。以上研究表明，乳清蛋白中的关键性氨基酸（如支链氨基酸、赖氨酸、精氨酸、谷氨酰胺等）对改善肌肉衰减综合征起着至关重要的作用。

05提高机体免疫力

乳清蛋白中所含的免疫球蛋白包括IgG1、IgG2、IgA和IgM，对维持和促进机体免疫机能具有重要意义。免疫球蛋白具有抗蛋白酶水解的特性，能够完整地进入近端小肠，并能凝集细菌、中和细菌毒素，提高肠道局部的免疫力，起到保护小肠黏膜的作用。解芳对试验组的肿瘤化疗患者给予乳清蛋白联合肠内营养制剂，治疗后发现试验组患者体内的IgA、IgM、IgG水平明显高于对照组。曾志等研究发现，保留了部分免疫原性的水解乳清蛋白配方在过敏性疾病婴幼儿的应用中能增加NK细胞亚群分布，抑制血清IL-6、IL-8的释放，提高患儿免疫功能，从而提高了治疗效果。乳清蛋白中的糖巨肽因其天然的低苯丙氨酸含量而成为苯丙酮尿症患者重要的膳食蛋白来源。糖巨肽还可通过促进肠道有益菌———双歧杆菌的增殖来增加肠道免疫力。O’riordan等的研究表明，糖巨肽对双歧杆菌的生长促进作用具有浓度依赖性，即浓度越高，促进作用越强。糖巨肽对机体内的免疫系统也具有促进调节作用，其可以通过减弱胃分泌与胃蠕动的方式来保护免疫球蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶等活性蛋白不被水解，这些活性蛋白和糖巨肽共同承担了肠腔内抗感染的被动免疫反应。乳清蛋白中的乳铁蛋白与α-乳白蛋白中均含有半胱氨酸残基，半胱氨酸与谷氨酸是体内合成谷胱甘肽的前体，而谷胱甘肽具有抗氧化与解毒作用，是体内游离基的“清道夫”，帮助维持正常的免疫系统功能，因此摄入乳清蛋白可以通过调节体内谷胱甘肽的浓度来提高人体免疫力。Cheng等的研究发现补充乳清蛋白浓缩物可以选择性地耗尽肿瘤部位中含有的谷胱甘肽，加强乳腺癌患者的免疫反应并降低癌细胞增殖率，成为克服癌症治疗耐药性的有效途径。以上研究表明，乳清蛋白是通过其所含有的多种活性成分（如免疫球蛋白、乳铁蛋白、α-乳白蛋白、糖巨肽、氨基酸等）而在生物体中发挥免疫调节的作用。

06促进矿物质吸收利用

乳清蛋白含有高剂量和高生物利用率的钙，每100 g乳清蛋白可提供500～800mg钙，从而预防骨质疏松。Permyakov等研究发现，乳清蛋白中α-乳白蛋白的天然折叠结构通过钙离子的结合而稳定，所有8个半胱氨酸的位置和钙结合位点均被保留，可以有效结合钙离子。乳清蛋白中的乳铁蛋白可以诱导骨骼中成骨细胞的增殖分化并抑制破骨细胞的形成，而增强成骨细胞的活性在预防骨质疏松方面也具有一定的作用。Shi等利用液相色谱从乳铁蛋白中分离出一种具有成骨活性的肽—LFP-C，此肽可以结合表皮生长因子受体的关键区域，从而激活丝裂原活化蛋白激酶通路，并对碱性磷酸酶活性和钙沉积有促进作用。乳铁蛋白也因其蛋白质结构域的特殊组成而具有强烈的结合铁离子的能力，通过蛋白酶酶解乳清蛋白可以制备促矿物质吸收肽。潘道东等利用胰蛋白酶水解乳清蛋白制得促钙吸收肽，经动物试验证明水解乳清蛋白具有类似于酪蛋白磷酸肽功能的多肽成分，可显著促进钙吸收及增加骨密度。因此，对于因流血或者缺乏运动导致铁、钙流失过多的患者，乳清蛋白除助其补充蛋白质营养外，还可以促进其对矿物质的有效吸收和利用。

07维持标准体质量

乳清蛋白几乎不含脂肪和碳水化合物，是低能和低脂饮食，且含有丰富的亮氨酸，有助于保持瘦体质量，减少脂肪合成和降低饥饿感，使机体更容易利用脂肪产生的能量。服用乳清蛋白可刺激脂蛋白脂肪酶，减少脂肪在肠道的消化和吸收，也能导致血浆乳糜微粒减少。Pal等的研究表明，摄入乳清蛋白可降低空腹三酰甘油血液浓度。童星的研究表明，乳清蛋白能通过影响脂质代谢来有效调节超重和肥胖人群的腰围和体脂成分，改善高脂饮食诱导的脂肪组织中甘油三酯分解紊乱和胰岛素耐量紊乱，降低肥胖的风险。此外，乳清蛋白含有的生物活性成分可促进机体释放胰高血糖素样肽-1、抑胃肽、多肽YY激素、胆囊收缩素等多种激素，具有抑制食欲、减少食物摄入和增加饱腹感的作用。Baer等对超重和肥胖成年人进行的一项双盲试验表明，服用乳清蛋白组的体重、脂肪质量和腰围分别比食用碳水化合物组低1.8、2.3kg和2.4cm。Badely等系统回顾2000~2019年已发表的37篇有关乳清蛋白对超重和肥胖患者代谢综合征影响的文献，结果表明，与对照组相比，补充乳清蛋白可显著降低试验组患者的高密度脂蛋白、腰围、甘油三酯、空腹血糖等指标。这表明在饮食中适当添加乳清蛋白，不仅可以增加饱腹感，而且可以帮助控制食物的摄入量，可有效促进减重和维持标准体重。

08促进伤口愈合

乳清蛋白可以有效促进伤口愈合。Wang等的研究表明乳清蛋白在剖宫产术后可显著促进皮肤切口的创面愈合，并具有极高的子宫创面愈合潜力。乳清蛋白对伤口愈合的促进作用是多方面的。乳清蛋白中含有的β-乳球蛋白对促进蛋白质合成和减少蛋白质分解起着重要的作用，它既能降低自由基水平，控制炎症分子水平，增强机体免疫力，减少伤口愈合时间，也可以帮助生成和重建受损的肌肉纤维，起到增加肌纤维生长，促进组织修复的作用。乳清蛋白含有的丰富支链氨基酸（如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等）都可以被小肠快速、高效地吸收，成为机体合成蛋白质的原料，加快伤口愈合，修复和更新各项机体组织。因此，乳清蛋白可以作为手术、创伤、骨折、重度烧伤患者的临床营养补充剂。

【参考文献】李云亮等.乳清蛋白在临床肠内营养中的应用进展[J].中国乳品工业,2023,51(7):46-51.

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