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蛋白质的生物价是什么(蛋白质生物价的计算公式是什么)

导语:专业级 | 蛋白质的生物价

不同的食物含有不同的氨基酸,这一点毋庸置疑。动物性蛋白和植物性蛋白之间存在明显的差异。例如,鸡蛋中氨基酸的成分与芸豆或麦粒中氨基酸的成分是不同的。我们可以进一步推测,某种食物中的氨基酸构成与人体内的氨基酸构成越相似,这种膳食蛋白质对人体就越有益。而膳食蛋白质的质量如何也取决于其中含量最低的那种必需氨基酸,也就是所谓的限制氨基酸。一种用来评估膳食蛋白质质量的常用方法是确定其生物学价值(简称生物价,BV)。 生物价能够用来判断不同膳食蛋白质被机体摄入后,可在多大程度上被转化为自体蛋白质。

生物价的基准值为一个完整的鸡蛋(全鸡蛋)中所含有的蛋白质的生物价,它多少带点儿强制性地被规定为100。如果身体摄入的某种膳食蛋白质的量比作为基准的全鸡蛋少,但也足以维持机体平衡,那么该膳食蛋白质的生物价就大于100,乳清蛋白。就是如此。反过来,如果一种膳食蛋白质的生物价小于全鸡蛋的生物价,那么我们为了保持体内平衡,必须更多地摄入这种蛋白质,小麦蛋白就是如此。

“生物价”这个概念的优点在于,它考虑到了不同膳食蛋白质的消化特点。当然,这一概念也有缺陷。但是,目前生物价至少在欧洲范围内是被最广泛采用的评价蛋白质质量的指标。因此,它足以用来作为运动者的日常参考。

不同的膳食蛋白质可以补充不同的氨基酸。有针对性地搭配膳食可以使食物的生物价高于单一动物性蛋白。最典型的就是土豆和鸡蛋的组合。这可以追溯到科弗兰尼的经典实验。土豆和鸡蛋的组合,也即600克土豆加一个全鸡蛋的生物价高达136。这个组合的功效是惊人的:一个不从事体育运动的成年人每天只需30~40克这样的蛋白质就可以实现体内的氮平衡!

图一:常见食物的省物价

根据正确的比例换算,想要获得40克土豆和鸡蛋组合的蛋白质,我们需要食用约1.2千克带皮的熟土豆和2个鸡蛋,这大约含有1000千卡热量。之所以需要这么多土豆,是.因为土豆中的蛋白质虽然极为优质,但含量却很低。

在这里我们顺便提一下,还有许多其他方法可以用来评估膳食蛋白质的价值。一个典型的方法就是测定所谓的蛋白质功效比值(PER)。这种方法是将幼年期动物的生长速度与此阶段它对某种膳食蛋白质的需求量建立联系,从而评估该蛋白质对身体组织生长的效用。动物在相应的生长阶段对含某种蛋白质的食物的需求量越低,这种蛋白质的价值就越高。当然,这样得到的评估结果往往不能直接应用在人身上。从运动者的角度来看,使用不同的评估手段得到的膳食蛋白质的价值参数截然不同。我们不能将通过方法A得出的结果与通过方法B得出的结果进行简单的比较。此外,在人身上进行的那些评估测试往往需要巨额的实验经费。当某营养补充剂生产商声称他们生产的蛋白粉具有极高的营养价值时,我们需要考虑评估其产品营养价值的手段。由于迄今为止为大众所熟知的蛋白质的最高生物价为136,广告所宣传的产品的生物价若大于这个数值,要么它是通过其他方法测出的,要么它是生产商随便捏造的。

我们已经看到,一个不从事体育运动的成年人如果坚持食用土豆和鸡蛋,每天只需30~40克这样的蛋白质就可以维持身体的氮平衡。这对每天摄入蛋白质达300克甚至在特殊情况下摄入更多的健美训练者而言简直少得难以想象。本小节的第一个重要知识点就是,高价值的膳食蛋白质使维持氮平衡所需的每日蛋白质摄入量大大减小。换句话说,一种膳食蛋白质的生物价越高,我们在减脂节食的同时为维持肌肉量所需的蛋白质就越少。这一说法不是凭空捏造出来的,而是在有关减重疗法的研究中被切切实实证明了的。

图二:重度肥胖患者在4周内通过不同饮食法所减体重的成分构成

从上图中我们可以清楚地看到,完全禁食4周可以使体重明显下降,但同时去脂体重也明显下降。在禁食期间,从肌肉中析出大量氨基酸,它们紧接着在能量代谢的过程中流失。

而乳清饮料饮食法组却完全是另外一番景象。这种饮料虽然每天只提供较少的蛋白质,但因这些蛋白质具有极高的营养价值,能够使运动者在减重阶段的肌肉损失小得多。尽管蛋白质的摄入量小,但高生物价的乳清蛋白却极有针对性地使得去脂体重相对稳定。令人印象最为深刻的是适量蛋白质饮食法所产生的效果。这种饮食法本质上属于极低热量饮食法,后者我们在讨论减脂的时候已经提到过。在实行适量蛋白质饮食法时,受试者摄入了适当剂量的高价值蛋白质(尽管从健美运动员的角度,所谓的适当剂量仍然是极少量的)。从上图中我们可以看到,这种情况下受试者的肌肉基本没有被损耗。这种饮食法与适当的力量训练相配合,可以将肌肉的损耗控制在最小范围。在能量负平衡的减脂阶段,运动者在训练之余补充高价值的蛋白质尤为重要。

本小节的第二个知识点是,运动者摄入的蛋白质价值越高,那么原则上,在减脂节食期间为了维持肌肉量所需的蛋白质就越少。生物价这种参数为运动者在减脂阶段制订饮食计划提供了有益的参考。例如,运动者长期进行低碳饮食时,这种参数就具有非常大的实际意义。那么,在运动者的增肌阶段,我们该如何评判生物价的作用呢?所有运动者一日三餐都必须严格关注这种参数并且只允许摄入高价值的蛋白质吗?

令人庆幸的是,事实并非如此。我们来回忆一下前文提到的氨基酸代谢库(图2)。一日三餐中过剩的蛋白质以即取即用的形式被储存在氨基酸代谢库中。此外,自体蛋白质的持续降解所产生的氨基酸也会来到代谢库中。如果运动者通过一.顿饭摄入了价值相对较低的蛋白质——比如只吃了几片干面包(谷物蛋白)——那么由于这顿饭而导致的氨基酸摄入种类不全会或多或少地通过氨基酸代谢库的供应得以弥补,因此自体蛋白质的合成就能够不间断地进行。然而,这条途径只能在有限的情况下并且在比较短的时间内发挥效力。此外,我们还必须确保体内能量的供应是足够的。

好消息是,就像我们在增肌阶段常做的那样,如果我们在每天各个时间段都保证摄入足量的蛋白质和热量,并确保所摄入的蛋白质包括不同来源的动物性蛋白和植物性蛋白,那么一般来说我们在此阶段就不必过多地考虑所摄人的蛋白质的价值。

然而,这一原则也有例外,那就是运动者运动前后的饮食。研究表明,如果运动者在运动后1~3小时内摄入必需氨基酸,那就可以极大限度地刺激蛋白质的合成。

在肌细胞中,必需氨基酸的量是调控肌蛋白合成的因素之一。运动者体内有充足的必需氨基酸在运动后较短的时间内尤其重要(下图)。原则上,体内有几克高价值的蛋白质就足以获得最佳的增肌效果。而如果此时同时摄入氨基酸与碳水化合物,那么增肌效果将更明显。我们之后还将看到,运动者在运动前摄入蛋白质也会对增肌产生重要影响。

图三:运动后肌蛋白的合成提高

当然,必需氨基酸主要存在于高价值的膳食蛋白质中,所以对增肌阶段运动者在运动前后的饮食来说,生物价这种参数有重要的意义。

小结

生物价这种参数表明了膳食蛋白质在进入机体后可被用于合成自体蛋白质的程度。动物性蛋白和植物性蛋白相结合能够产生最高的价值。膳食蛋白质的价值越高,人体用它来达到氮平衡或正氮平衡的需求量就越小。这对减脂阶段的饮食尤其重要:研究表明,优先食用含有高价值的蛋白质的食物可以明显减少肌肉中蛋白质的分解。将此与力量训练恰当地结合,效果将更理想。

在增肌阶段,生物价这种参数的意义重大。由于人体内有氨基酸代谢库时刻补充缺少的蛋白质,人们在增肌阶段完全可以间隔数小时才摄入不同来源的蛋白质。运动前后是例外,在这段时间里,运动者摄入含较多必需氨基酸的高价值的蛋白质可以使肌蛋白成倍增加。在节食期间,运动前后适量摄入高价值的蛋白质对抑制肌肉降解意义重大。

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