【內部教育訓練】蛋白質的代謝—合成作用

袖舒教練

「在每次的訓練後，我到底要喝幾匙乳清？」、

「是不是喝越多越有效？」……

隨著運動營養學、阻力訓練的普及，

蛋白質成為越來越被重視的營養素之一，

因此上述的問題是非常多人有的疑問，

也成為我寫這篇文章的契機，

而蛋白質為何如此重要呢？

讓我們從蛋白質的基礎談起。

 

蛋白質分解後的小分子稱為「氨基酸」（amino acid），

人體中有20種不同種類的氨基酸類型，其

中包含9種必需氨基酸與11種非必需氨基酸，

作為合成人體成分的原料，

許多人都很在意的肌肉便是透過肌肉蛋白合成作用（muscle protein synthesis，MPS）來產生的。

 

然而人體內的蛋白質分子並不是形成後就恆久存在的，

而是會不斷地被降解，

但同時也會有氨基酸不斷地合成，

是一個動態的代謝過程，

因此當我們希望達到肌肥大（hypertrophy）效果時，

合成作用速率就必須大過降解作用的速率，

這過程中也牽涉許多因素，

包含有無運動的參與、基因mRNA、激素的產生等等。

 

而本次的主題將放在蛋白質的合成作用，

首先先來談談有哪些激素的參與吧！

既然是談論合成作用，

基本上可以促進人體進行合成作用的激素都會有幫助，胰島素、IGF便是參與其中重要的角色。

除了激素以外，合成作用也需要一些酵素，

如AMPK和PKB，來啟動合成蛋白質的開關：mTOR，

再進一步開啟mRNA轉譯的機制。

 

在2014年，國外的學者找來48個有規律阻力訓練6個月以上的男性，

在實驗前測量基本資料、

肌力與飲食上的控制後，

使用一隻腳做運動，

另外一隻腳休息，作為控制組，運動的強度為80％ 1RM，

進行8組10下的leg press與extension運動，

並在運動後分成四組，分別立刻喝下0g、10g、20g和40g的乳清蛋白。

首先我們先來看看與蛋白質合成有關的激素：胰島素的濃度變化，

可以發現喝下40g乳清蛋白的組別，

胰島素濃度比其他三組顯著有差異，

而喝下20g的則是比完全沒喝的組別有顯著差異

而且從血液中一些氨基酸的濃度來看，

有喝乳清蛋白的組別都比沒喝的組別來得高，

並隨著喝的份量越多越明顯。

到目前為止，結果似乎告訴我們喝下越多乳清蛋白，

可以有更好的蛋白質合成效果。

但，真的是如此嗎？讓我們繼續看下去。

從這張圖我們可以看到，雖然喝下去越多，

體內氨基酸的濃度越高，

但同時氧化的速度也最快，

40g乳清蛋白組的氨基酸氧化程度更是比另外三組來的顯著。

 

而且40g組的在產生蛋白質的代謝廢物上，也比其他三組來得顯著。

從最後的肌肉合成速率來看，重點有兩點：

一、有做訓練的那隻腳肌肉合成作用比沒做訓練的腳來的顯著，

代表阻力訓練本身就是促進肌肉合成重要的關鍵。

二、喝下40g與喝下20g乳清蛋白的組別合成比其他兩組顯著，

但這兩組在合成速率上並無差別，

顯示並不是喝越多乳清越有效果。

 

因此，從結果看來，

訓練後人體能合成蛋白質還是存在一定的門檻與平衡，

並不是吸收越多原料，

就能建構越多肌肉。

更重要的是不能忽略阻力訓練本身就已經是提升肌肉合成效率的重要關鍵，

喝下20g和40g乳清蛋白能有比都沒喝的組別有更高的合成效果，

前提是受試者已經完成阻力訓練了，

不代表不做任何運動，

只要喝乳清蛋白就能有同樣的合成速率。

 

參考文獻：

Witard, O. C., Jackman, S. R., Breen, L., Smith, K., Selby, A., & Tipton, K. D. (2014). Myofibrillar muscle

protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at

rest and after resistance exercise. Am J Clin Nutr, 99(1), 86-95. doi:10.3945/ajcn.112.055517

 

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