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蛋白质,到底吃多少?

健身先健脑  · 公众号  · 科学  · 2018-12-10 19:31

正文

健身先健脑丨用科学武装身体

最前沿中文健身自媒体

本文是「MINDS」周年答谢活动( 消失一个月,只为搞这个大新闻 )推送的 第 3 篇 精华内容。

推送标题: 蛋白质,到底吃多少?

内容分类: 健身饮食

推送时间: 2018 年 3 月第 2 期

文献标题: Indicator Amino Acid–Derived Estimate of Dietary Protein Requirement for Male Bodybuilders on a Non-training Day Is Several-Fold Greater than the Current Recommended Dietary Allowance (第一部分)


Protein Recommendations for Weight Loss in Elite Athletes: A Focus on Body Composition and Performance(第二部分)


How much protein can the body use in a single meal for muscle-building? Implications for daily protein distribution(第三部分)

全文字数:     4600

阅读时间: 8 分钟

图片数目:       6

每天到底需要吃多少蛋白质?


这似乎是健身领域内被争执最多、最久的话题之一。


前言

Background

蛋白质可以算是健身者最为注重的营养素了。一提到「健身」、「举重」、「练肌肉」,大家的第一个刻板印象就是喝着蛋白粉的肌肉男。蛋白质对于促进肌肉合成,以及抗肌肉分解,以及在减脂期间增加饱腹感的作用自然不需要在这里多说,但是,这又引出了另一个问题:


每天,到底要吃多少蛋白质比较好?


这似乎是健身领域内被争执最多、最久的话题之一。很多运动员推崇「只要吃不死,就往死里吃」的概念,恨不得每天的热量全部来源于蛋白质,一天摄入 200-300 克都是常态;而另一些人,则声称人体每天能吸收的蛋白质数量有限,超过了一个定值,多余的都是浪费。


对于不进行抗阻运动的健康人来说,RDA  的推荐值为每日 0.8g/kg 体重,而这个值显然不适用于大部分健身爱好者或者运动员——大部分的运动营养学机构对于力量运动员的推荐,都处在 1.4-2.0 克每千克体重的范围内。从下表可以看出,不同机构的推荐值,浮动范围是比较大的。


尽管关于蛋白质的研究已经非常多,但是大部分推荐都过于简略化,而忽略了个体问题,比如:


  • 刚进行训练的新手,与训练年限较长的运动员,对于蛋白质的需求可能不一样;

  • 维持体重期间,与减脂期间,对于蛋白质的需求也会有很大差别;

  • 耐力运动为主,或者抗阻运动为主,也会对蛋白质产生不同程度的需求;

  • 不同年龄、不同性别的人,不一定需要同样数量的蛋白质;

  • 甚至,蛋白质的进食时间、频率,也会造成一定的影响;


……


除了以上因素,不完全严谨的统计学方法(比如使用线性回归来分析非线性数据)、不同测量方式产生误差、是否给予被试者 7-10 天的适应期来避免巨大饮食变化带来的短期误差……都会影响到实验结果。因为,不同文献、不同机构推荐不同数量的蛋白质摄入,也可以理解。本文,将详细区分不同情况,一一分析。



第一部分

正常训练期间

方法学丨Methodology

在 2017 年底 Lemon 等人发表的研究 [1] 中,募集了一批健美运动员及爱好者,募集的条件包括:


  • 18-40 周岁之间的健康男性;

  • 至少有着 3 年系统抗阻训练的经验(每周训练次数大于 4 次,每次至少 1 小时);

  • 体重较为稳定(在过去的 6 个月中,体重变动不超过 4 kg);

  • 非吸烟者;

  • 平均每日酒精摄入量不超过 8 g;

  • 没有在服用药物(包括类固醇及其他运动表现提高剂);

  • 对牛奶不过敏(因为实验中使用的代餐粉包括了奶制品);

  • 具有一定的肌肉量(测量方式为使用 Index of Muscularity 公式:% = 去脂体重÷[身高的平方 x (25.4 – [6.1 x (1.8 – 身高)])] x 100,只有指数超过 90% 的被试者被选中进行实验);


所有的被试者被要求在实验进行期间,尽可能的减少有氧运动量(每周步行大约 20 分钟)。


实验使用了氨基酸氧化指示剂(IAAO,下同)的方式,更为精确的测量被试者对于蛋白质的需求。在第一次测量前,被试者被要求 48 小时不能进行任何抗阻训练,因为抗阻训练会在短期(练后 24-48 小时)内提高肌肉合成(MPS)的速率,导致测量数据偏高。


实验的前两天为「适应日」,被试者每天进食实验人员提供的 4 餐和综合维生素、纤维补剂;在实验的第三天(IAAO 实验日),被试者在从空腹状态开始,每小时进食等热量的餐食,并使用 NaH[13]CO3(0.176 mg/kg 体重)以及 L-[1-13C]苯基丙氨酸(1.2 mg/kg/h),从第五餐开始,作为指示剂。


实验结果丨Results

随着蛋白质进食量的增加,苯基丙氨酸的氧化速率会降低,直到达到一个「平台」,如下表。


基于这些数据,平均而言 ,这些健美运动员每日的蛋白质需求量,在 1.7 g/kg 体重;95% 置信区间(即能确保 95% 的人群都能保证同样效果的数值)为 2.2 g/kg 体重 ,远远高于 RDA 和大部分运动营养学机构的推荐(见下方图表)。

解读与综合建议丨Application


尽管本实验克服了之前实验的一些缺陷,但仍然有一些不尽如人意的方面,比如:


募集的被试者,本身的训练年限、训练量,以及肌肉量,远远超过普通爱好者的平均值,而先前的一些实验表明,新手(小于等于一年训练期限)对于蛋白质的需求量,比起精英健美运动员(大于三年训练期限),可能会高出 71% 之多,原因可能是因为新手的肌肉生长潜力相对于精英运动员更高。


实验对象的年龄跨度比较大(18-40 周岁),而缺乏不同年龄之间的横向对比(比如年轻人对于蛋白质的需求,会稍微高于中年人)。


总而言之, 对于具有一定训练经验的人,在维持体重或者增重的情况下,每天 1.7 g/kg (95% 置信区间为 2.2 g/kg)体重的蛋白质摄入,应该是比较稳妥的「最低需求」。



第二部分

减脂、减重期间

前言丨Background

在减脂期间,你对于蛋白质的需求可能会更高。比如 Stu Phillips(在运动营养领域的世界顶尖学者)就推荐,在减脂的时候,最好摄入 1.8-2.7 克每千克体重的蛋白质。这个数值,是远远高于大部分「平均」推荐的。


取决于运动类型、热量缺口、起始身体成分,在限制卡路里减脂期间,运动员瘦体重的损失,可能达到 25% 甚至更多 [1]。蛋白质的摄入,不仅可以增加肌肉合成速率,间接防止过多瘦体重的流失,也可以增强饱腹感,避免运动员在卡路里限制期间产生过多的心理压力。


方法学丨Methodology

在 2018 年 Hector 等人发表的综述 [2] 中,总结了目前仅有的少量的,关于「热量限制期间,运动员对于蛋白质需求」的研究。


实验结果丨Results

尽管目前可以参考的研究非常有限,大多数的研究都表明, 在减脂期间,提高蛋白质的摄入量(远远大于 RDA,大于大部分机构的推荐量),是比较合理的做法。


综合目前的数据,1.6-2.4 g/kg 体重的蛋白摄入,适用于大部分减脂减重期间的运动员。具体的数字,取决于以下几个因素:


  • 起始体脂率:起始体脂越高,对于蛋白质的需求相对越低,因为在同样卡路里缺口的情况下,体脂越高,相对减去的脂肪比例也越高;

  • 卡路里缺口大小:卡路里缺口越大,对于蛋白质的需求越高,反之亦然;

  • 训练类型:有氧训练的时间越长、在总训练内容中占比越大,需要的蛋白质越高,而抗阻训练为主的运动员,需求相对低一些;

  • 个体差异:尽管这个区间适用于绝大部分人,总是会有一些因为体质差异,需要更多或者更少的,比如在一项基于女性自行车运动员的研究中,尽管平均的蛋白质需求水平为 1.6 克每千克体重,其中的一位运动员,需要 2.8 克每千克体重之多。


因此,如果你在减脂期间缺口较小(每天 100-200 大卡),基本不做有氧运动,也许并不需要极大量的增加蛋白质摄入;如果你的减脂方法比较激进(40% 以上的卡路里缺口),做大量有氧运动,并且本身肌肉量比较大的话,对于蛋白质的需求会 更偏向 2.4 的数值,甚至更高。


第三部分

摄入时机

前言丨Background

「身体一次只能吸收 20-25 克蛋白质,多余的没法用来增肌,全部被浪费了」。你一定对于类似的说法不陌生。事实上,这个数据虽然有实验支撑(在健康的年轻人身上,每餐摄入 20-25 克优质蛋白质,可以让肌肉合成速率达到顶峰,而多余的蛋白质,则被用来氧化供能或者被分解成有机酸等其他物质),却有着极大的缺陷:这个理论的背景,是每餐只摄入快速吸收的蛋白质,而完全没有其他任何营养素。


当正常吃饭的时候,蛋白质的分解吸收会在其他营养素(碳水化合物、脂肪、纤维素)的作用下大大减缓,而 不会造成「超过 25 克就被浪费」的现象。




研究结果丨Results

那么,这个「吸收上限」仍然存在吗?目前的观点主要有两种:


1. 单次摄入的蛋白质有吸收上限,但是这个值,远远超过此前提到的 25 g。近期,Macnaughton 等人发表的随机双盲研究中,募集了 30 位有抗阻训练经验的健康男性,在进行复合动作为主的抗阻训练之后,立刻摄入 20 或者 40 g 乳清蛋白,并采样观察(实验流程如下图)。实验发现,摄入 40 g 乳清蛋白的被试者,肌纤维部分合成速率比 20 g 组的被试者高出了 20%。这似乎暗示着,人体能单次吸收的蛋白质,也许至少有 40 g。


而当蛋白质作为「混合食物」(及模拟正常饮食),而非唯一营养素摄入时,这个「吸收上限」似乎能达到更高的数值:Kim 等人发表的研究,对比了训练后摄入 40 g 和 70 g 牛肉蛋白(作为混合食物),发现 70 g 的蛋白摄入,引起了更多全身合成反应(anabolic response)。


2. 「吸收上限」并不存在。另外一点值得质疑的是:短期内的「肌肉合成速率」提高,并不能等同长期肌肉合成总量的提高。类似的例子包括了「训练后 30 分钟必须摄入蛋白质」的谣言——训练后越快摄入蛋白质,肌肉合成效率越高,但是合成的肌肉总量并不会变化。这一点,在各种长期实验中也有体现。比如 Wilborn 等人和 Fabre 等人的研究发现,在 8 周的实验期间里,不管一次性摄入什么比例的蛋白质(快速释放的乳清:慢速释放的酪蛋白 = 100/0;50/50;20/80),都对于被试者的瘦体重增加没有影响;Arnal 等人的实验也表明,无论是将一天中的大部分蛋白质放在一餐(79%)中,还是像健美运动员那样分成几餐平均摄入,似乎并不会影响增肌效果。


而 Tinsley 等人的实验,则对比了间歇断食(每天进食 4 小时,断食 20 小时)与正常饮食、进行抗阻训练的被试者,发现间歇断食组因为平均摄入热量较少,减轻了更多体重,但是却没有显著的瘦体重流失(0.2 kg)。这意味着,哪怕将蛋白摄入集中在极短的时间内,似乎也不会造成「浪费」的现象。



所以, 尽管理论上来说,蛋白质的「吸收上限」似乎存在,但是实践意义中,似乎影响并不是很大。 Morton 等人在综述中总结道:


平均而言,0.4 g/kg 体重每餐的蛋白质摄入是促进肌肉合成的最佳数量。在健康的年轻人身上,这个数值可能会偏低(0.25-0.4),而老年人则需要更多的蛋白质来促进肌肉合成(0.6)。


综合建议丨Application

在维持体重、增肌期间,1.7 g/kg 体重的最低蛋白摄入是一个可靠的标准;


在减脂期间,依据运动类型、年龄、起始体脂率,以及卡路里缺口,蛋白质的摄入在 1.6-2.4 g/kg 之间,可以最大程度防止肌肉流失;


尽管蛋白质的摄入时机似乎在实践中影响不大,从理论来说,传统健美运动员分为 4-6 餐,每餐平均分配优质蛋白质的进食方法,似乎能确保最大程度的肌肉合成速率;


对于大部分爱好者,假设每天 1.6 g/kg 体重的蛋白摄入,分为 4 餐,平均到每餐即为 0.4 g/kg 体重的量,是比较建议的做法;


如果一次进食非常大量的蛋白质,只要配合其他营养素(即不要一次只喝水冲的大量乳清蛋白),似乎并不会造成浪费。


参考文献

References







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