Cell Reports：想要肌肉更强健？那就在早餐时摄入更多蛋白质
2021年7月26日讯/生物谷BIOON/---膳食蛋白质不仅是身体蛋白质的来源，还能激活骨骼肌的合成，特别是支链氨基酸（BCAA），如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸，可通过哺乳动物雷帕霉素（mTOR）途径激活骨骼肌的合成，对肌肉生长尤为重要。
先前有研究显示，在西方和亚洲国家饮食中，早餐期间的蛋白质摄入量通常很低，而且蛋白质在一天中各餐的分布是不同的。在人类和啮齿动物中，蛋白质摄入时间与肌肉功能有关，如肌肉合成、握力和肌肉体积。据报道，在早餐和午餐时补充蛋白质可增加老年人的骨骼肌体积。然而，消化吸收能力和代谢过程表现出昼夜变化。目前，还不清楚蛋白质的摄入量分布及其生物利用率和/或阈值的昼夜变化是否会影响肌肉生长。
近日，发表在Cell Reports杂志上的一项研究，研究人员分析了一天中不同时间摄入蛋白质对肌肉的影响。在对小鼠的研究表明，全天蛋白质摄入量的分布会影响骨骼肌肥大，而早餐中的高蛋白质摄入量会加速骨骼肌肥大。同时，支链氨基酸在蛋白质喂养模式的肥大效应中发挥了核心作用。
为了研究蛋白质摄入量分布的影响，研究人员分别对小鼠每天进行早餐和晚餐喂食，每天平均喂食11.5%或8.5%的蛋白质含量的食物，并确保小鼠在4小时内吃完2.0克食物。结果发现，所有小鼠腿部跖骨肌肉重力都有所增加，与晚餐时摄入高蛋白的小鼠相比，早餐时摄入高蛋白的小鼠的肌肉重量显著增加。具体而言，与晚餐摄入11.5%蛋白质的小鼠相比，早餐喂食8.5%蛋白质的小鼠肌肉肥大程度增加17%。
紧接着，研究人员探索了早餐摄入蛋白质是否能通过激活BCAA来导致肌肉生长。结果发现，与晚餐时补充BCAA相比，早餐时补充BCAA可促进超负荷诱导的肌肉肥大。在补充除BCAAs以外的酪蛋白中所含的氨基酸后，没有观察到时间依赖性效应。这些数据表明，BCAAs参与了摄入蛋白质对小鼠肌肉肥大的时间依赖效应。然而，体重、运动活动模式和总活动水平不受支链氨基酸或支链氨基酸以外的氨基酸的喂养时间的影响。
为了蛋白质摄入分布与昼夜节律之间的关系，研究人员检查了全身ClockΔ19基因突变或缺乏控制生物钟基因的肌肉特异性Bmal1基因敲除小鼠，并重复上述饮食实验。然而未观察到肌肉肥大效应。这证实了在蛋白质摄入的情况下，昼夜节律参与了肌肉生长。另外，蛋白质摄入量的跨餐分布部分影响了肌肉时钟基因的表达，如Rev-erbα、Clock和Per1，而Per2、Bmal1、Cry1/2、Rorα和血清皮质酮水平的昼夜变化不受蛋白质摄入分布的改变。
研究人员进一步探索了膳食蛋白质分布与人类肌肉功能之间的关联，招募了60名老年女性志愿者，并将其分为两组。研究人员要求参与者每天蛋白质摄入量满足了 1.0-1.2 g/kg体重的要求，这是之前一项研究报告的维持和增加肌肉质量所必需的。两组在身高、体重、脂肪量、体重指数（BMI）、身体机能、饮食摄入和体力活动方面没有显着差异。
结果表明，早餐蛋白组女性的肌肉质量高于晚餐蛋白组，而且，前者的骨骼肌指数（SMI）和握力也显著高于后者。此外，SMI与早餐蛋白质摄入量相对于全天总蛋白质摄入量的比例之间存在强相关性。
总而言之，该研究表明，全天蛋白质摄入量的分布影响了骨骼肌的肥大，早餐时的高蛋白质摄入加速了骨骼肌肥大。BCAAs在蛋白质喂养模式的肥大效应中起着核心作用。此外，即昼夜节律钟对肌肉生成的调节可能参与了依赖于蛋白质喂养模式的效果。在人体研究中，与晚餐相比，早餐摄入高蛋白饮食的女性的SMI和握力更高，这表明一天中的饮食蛋白质分布与骨骼肌体积之间存在关系。未来，需要对通过昼夜节律钟的控制机制进行更详细的研究，以探索饮食中蛋白质分布对肌肉体积的影响。
原始出处
Shinya Aoyama .et al.Distribution of dietary protein intake in daily meals influences skeletal muscle hypertrophy via the muscle clock.Cell Reports.DOI：https：//doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109336
