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摘要

背景:目前尚不清楚日本年轻男性和老年女性的血浆氨基酸水平是否不同。目前还没有关于蛋白质摄取是否会影响血浆中氨基酸、血脂、胰岛素和葡萄糖水平的研究报道。

方法:对年轻人、老年人和女性进行了自我管理的饮食史问卷调查。清晨采集血液样本以确定血浆中各种因素的水平。

结果:与男性和年轻人相比，女性和老年人的大多数氨基酸，尤其是必需氨基酸和支链氨基酸的血浆水平较低。总蛋白、动物蛋白和植物蛋白的摄取对总氨基酸的血浆水平没有影响。总蛋白的摄入不影响血浆脂质水平(甘油三酯(TG)或低密度脂蛋白胆固醇)，除了年轻男性和老年女性，他们的血浆高密度脂蛋白胆固醇水平随着总蛋白的摄入而增加。血浆支链氨基酸水平不影响血浆胰岛素、葡萄糖或血脂水平。血浆支链氨基酸水平升高导致血浆胰岛素水平升高。

结论:老年人和女性的血浆必需氨基酸和支链氨基酸含量分别低于年轻人和女性。血浆BCAAs水平的增加只增加了血浆胰岛素水平，而血糖、TG、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白胆固醇水平没有增加。在健康男性和女性中，支链氨基酸的代谢及其对葡萄糖稳态的影响不会受损。

关键字

氨基酸、必需氨基酸、支链氨基酸(BCAAs)蛋白质，胰岛素，葡萄糖，高密度脂蛋白，低密度脂蛋白胆固醇

缩写

AAs:氨基酸;BCAAs:支链氨基酸;TG:甘油三酯;HDL:高密度脂蛋白;LDL:低密度脂蛋白

介绍

氨基酸是所有组织中参与蛋白质代谢的重要因素。大量研究表明，支链氨基酸(BCAAs)如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸在蛋白质合成中起着重要的调节作用。与其他必需氨基酸不同，支链氨基酸在骨骼肌中降解，餐后循环水平较高，因此可能影响葡萄糖稳态。支链氨基酸浓度已被证明在营养过剩的情况下会升高，并可能影响胰岛素敏感性和分泌bbb。大量人体研究一致表明，血浆和尿液中支链氨基酸的浓度与胰岛素抵抗有关[4-7]。我们最近研究了日本年轻和老年男性和女性的各种食物摄入量与身体质量指数(BMI)和各种血浆参数之间的关系[10]。我们现在报告了血浆氨基酸水平及其在日本年轻和老年男性和女性中蛋白质摄取的变化。

道德

这项工作得到了昭和女子大学伦理委员会和非政府组织"国际食品和健康项目"的批准，并按照世界医学协会伦理守则(赫尔辛基宣言)进行了实验。

方法

我们邀请了50岁以上的男性和女性以及大学生参加实验。仔细检查他们的健康状况，如果他们没有糖尿病、高血压等健康问题，也没有过去经历过的严重疾病，就招募他们。他们过去不抽烟。我们还排除了服用治疗血脂异常、高血糖或高血压药物的患者。

参与者被要求在前一天晚上21点之后不要吃任何东西。我们在上午9点到11点之间取了血样。采集血浆标本进行血液参数测定。我们在执行方案之前获得了知情同意，该方案已得到昭和女子大学伦理委员会和涩谷卫星诊所的批准。

研究人员向健康志愿者发放了自我管理的饮食史调查问卷，并要求他们通过回忆自己的饮食来描述每一项的答案。从这些问卷中，我们计算了能量、碳水化合物、脂肪和蛋白质的摄入量。

血浆与血液分离后，测定血浆因子。采用乙二胺四乙酸(EDTA)作为抗凝血剂。用己糖激酶紫外法测定血糖水平。采用化学发光免疫分析法(CLEIA)测定胰岛素。

解冻后的样品用乙腈脱蛋白，然后进行氨基酸分析。柱前衍生在uf -氨基站自动进行，使用自动样品进样器，试剂为APDSTAG^®(Wako纯化学工业株式会社，日本大阪)目标游离氨基酸作为衍生化化合物在反相UHPLC条件下分离，并通过液相色谱-质谱联用仪测定。

脂质和脂蛋白浓度(总胆固醇、HDL、TG)使用Polychem化学分析仪(Polymedco Inc.)测定。用气相色谱法测定FFA浓度。

统计数据

结果以均数±SEM表示。采用单因素方差分析计算组间差异的统计学意义。当方差分析显示差异有统计学意义(P<0.05)时，采用Tukey's least significant difference检验(P<0.05)比较处理的平均值。采用Spearman相关检验检验统计学显著性。

结果

表1显示了参与者的背景。我们在这里只提到年龄、身高和体重，因为其他参数在之前的论文中已经提到了。

表1。参与者的背景参数

	一个	b	c	d	统计意义
	年轻男性(n=49)	年轻女性(n=47)	老年人(n=25)	老年妇女(n=39)
年龄	20.7±1.5	21.2±0.7	60.8±9.9	67.4±7.5	一个vs。c;p < 0.01vs。d;p < 0.01, bvs。c;p < 0.01, bvs。d;p < 0.01, cvs。d;p < 0.01
高度(米)	1.72±0.06	1.58±0.05	1.69±0.07	1.57±0.06	一个vs。b;p < 0.01vs。d;p < 0.01, bvs。c;p < 0.01 cvs。d;p < 0.01
体重(公斤)	65.1±8.9	51.4±5.8	71.1±13.1	50.6±6.8	一个vs。b;p < 0.01vs。d;p < 0.01, bvs。c;p < 0.01 cvs。d;p < 0.01

A、b、c、d分别为受试者年龄、身高、体重的血浆值。

表2显示了日本男女老少血浆中必需氨基酸、非必需氨基酸和支链氨基酸的水平。由于支链氨基酸如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的血浆水平与糖尿病密切相关，我们在此只关注支链氨基酸(BCAAs)的血浆水平。表2显示，女性血浆中BRAAs水平低于男性，老年人低于年轻人。同样的关系也适用于必需氨基酸(EAAs)，如BCAAS、色氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸。

表2。日本青年和老年男女血浆中各种氨基酸的水平

表3显示，只有在年轻男性中，肉类和蛋类蛋白质的摄入导致血浆总氨基酸水平显著下降。

表3。从各种食物中摄取的蛋白质与血浆氨基酸水平之间的关系

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相关系数
	年轻人	年轻女性	老男人	老女人
总蛋白质摄取vs。血浆总氨基酸水平	-0.14	0.17	-0.26	0.21
动物蛋白摄取vs。血浆总氨基酸水平	-0.17	0.08	-0.21	0.16
植物蛋白摄入量与血浆总氨基酸水平	-0.02	0.24	-0.32	0.22
豆吸收vs。血浆总氨基酸水平	-0.2	0	0.07	0.24
鱼吸收vs。血浆总氨基酸水平	0.12	0.08	-0.18	0.27
肉吸收vs。血浆总氨基酸水平	-0.31*	0.19	-0.15	-0.24
鸡蛋吸收vs。血浆总氨基酸水平	-0.37**	-0.12	-0.05	-0.25
牛奶的吸收vs。血浆总氨基酸水平	0.05	-0.18	-0.07	0.2

^**p < 0.01,^*p < 0.05

总蛋白质摄入量与血浆葡萄糖、胰岛素、TG和低密度脂蛋白胆固醇水平无关。在年轻男性和老年女性中，总蛋白质摄入导致血浆高密度脂蛋白胆固醇水平升高(表4)。

表4。总蛋白摄取与各种血浆因子的关系

总蛋白质摄取vs。	年轻人	年轻女性	老男人	老女人
空腹血糖水平	0.17	0.01	-0.02	-0.26
血浆胰岛素水平	-0.18	0.06	0.12	0.06
血浆TG水平	-0.06	0.07	0	-0.09
血浆高密度脂蛋白胆固醇水平	0.29*	-0.04	0.09	0.33*
血浆ldl -胆固醇水平	-0.18	0.14	0.03	-0.26

^*p < 0.05

数据表明，血浆胰岛素水平随着血浆支链氨基酸水平的升高而升高，在年轻男性中最为明显(表5)。

表5所示。支链氨基酸与血浆各因子水平的相关性

	年轻人	年轻女性	老男人	老女人
缬氨酸vs。空腹血糖水平	0.11	-0.10	-0.28	0.12
缬氨酸vs。血浆胰岛素水平	0.63**	0.22	0.22	0.19
缬氨酸vs。HDL-Chol。	0.00	0.44*	-0.25	0.01
缬氨酸vs。LDL-Chol。	0.18	0.24	0.18	-0.04
缬氨酸vs。TG	0.24	0.21	0.34	-0.17
亮氨酸vs空腹血糖水平	0.09	0.06	-0.07	0．15
亮氨酸vs。血浆胰岛素水平	0.55**	0.28	0.23	0.31
亮氨酸vs。HDL-Chol。	-0.03	0.28	-0.26	-0.11
亮氨酸vs。LDL-Chol。	0.10	0.31	0.10	0.09
亮氨酸vs。TG	0.16	0.31	0.27	-0.11
异亮氨酸vs。空腹血糖水平	0.24	0.09	-0.05	0.17
异亮氨酸vs。血浆胰岛素水平	0.47**	0.16	0.27	0.11
异亮氨酸vs。HDL-Chol。	-0.05	0.38	-0.26	-0.04
异亮氨酸vs。LDL-Chol。	0.10	0.34	-0.05	0.06
异亮氨酸vs。TG	0.13	0.14	0.36	-0.19

^**p < 0.01,^*p < 0.05

讨论

蛋白质的摄取不仅影响身体的生长，而且影响大脑的发育。20世纪60年代，危地马拉农村有小孩的家庭得到营养补充。一个研究小组测试了这样一种假设，即在生命的最初几年给予足够的蛋白质会降低发育迟缓的发生率。服用蛋白质补充剂的儿童比对照组高1-2厘米。他们还发现，接受蛋白质补充剂的儿童在青少年时期的阅读和知识测试中得分更高。这些结果表明，蛋白质的摄取对身体、大脑和智力的正常发育很重要。

近年来，各种疾病的诊断和治疗的性别和年龄差异引起了人们的广泛关注。事实上，绝大多数动物研究都是在雄性动物身上进行的，主要是在啮齿类动物身上。例如，美国女性的头号杀手是心脏病，远远超过乳腺癌。老年女性和男性有一个或多个冠状动脉阻塞，年轻女性更有可能有漫漫性斑块，使整个动脉变得狭窄。

因此，我们认为对不同年龄和性别群体的数据进行检查是至关重要的。到目前为止，我们研究了日本男女老少对各种食物的摄取情况。我们邀请年轻的大学生和年长的男女熟人参与这项研究。4组参与者人数及其年龄、身高、体重见表1。

有文献表明胰岛素调节碳水化合物、脂质、蛋白质和氨基酸的代谢。胰岛素抑制蛋白质水解和相关氨基酸的释放，胰岛素刺激骨骼肌的氨基酸摄取和蛋白质合成[12,13]。高胰岛素水平可以刺激骨骼肌蛋白合成[14]。就单个氨基酸而言，血浆中丙氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和酪氨酸的水平在高血糖患者中呈上升趋势，血浆中组氨酸和谷氨酰胺的水平呈下降趋势。

目前还没有关于葡萄糖或蔗糖对青年和老年男性血浆中各种氨基酸水平的影响的研究调查。

Fernstrom, J.D.和Wurtman, R.J.指出，当通过从食物中摄取色氨酸或注射胰岛素[17]来提高血浆色氨酸浓度时，脑血清素和色氨酸浓度增加。他们指出，碳水化合物的摄入增加了胰岛素的分泌，从而提高了血浆色氨酸，降低了大鼠[18]中支链中性氨基酸等竞争氨基酸的浓度。摄入碳水化合物可降低血浆游离氨基酸水平[20]，而摄入葡萄糖可导致蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸等大型中性氨基酸[20]的减少。这些结果表明，血浆中葡萄糖或胰岛素水平的增加可能会增加一些氨基酸通过各种转运体的运输，从而降低这些氨基酸的浓度。

我们报道了血浆中eaa的水平，如苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和色氨酸，在给药后下降。我们还发现，年轻和老年男性服用蔗糖后，EAA和BCAA水平均显著下降。血浆中EAAs和BCAAs水平的变化可能对胰岛素水平的升高很敏感，因为蔗糖给药导致胰岛素水平低于葡萄糖给药。

这些结果表明，在老年和年轻男性中，葡萄糖给药后血浆总氨基酸、EAAs和NEAAs水平显著降低。

因此，2型糖尿病患者血浆BCAAs水平升高是很自然的[4-7]，因为这些氨基酸的代谢受损。

在目前的研究中，我们报告了女性血浆中必需氨基酸的水平低于男性，老年人的水平低于年轻人(表2)。这些结果可能意味着健康老年男性和女性的支链氨基酸和eaa水平不高，因此表明氨基酸代谢正常。

总蛋白、动物蛋白和植物蛋白的摄取并没有增加血浆中总氨基酸水平(表3)，这可能意味着氨基酸的降解和合成得到了很好的调节，在一定程度上不受健康人蛋白质摄取增加的影响。

同样有趣的是，蛋白质摄取与血浆胰岛素或葡萄糖水平之间不存在相关性(表4)。非常有趣的是，血浆BCAAs水平的增加会增加血浆胰岛素水平(表5)。这些结果表明，尽管胰岛素水平受到血浆BCAAs水平的影响，但在健康人体内，BCAAs的代谢及其对葡萄糖稳态的影响并未受损。

鸣谢

实验是由所有作者设计和执行的。他写了一份手稿。采用FS进行统计分析。所有作者都阅读了手稿并认可了最终版本。所有作者都对最终的内容负责。没有任何作者的利益冲突。

金融支持

这项研究得到了伊藤纪念基金会和非政府组织"国际食品与健康项目"的资助。

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