哪些營養素,有助於「預防肌少症」的發生呢?

今天要來跟大家分享一篇國外的期刊 (Nutrients.),關於「一些營養素的營養方針更新,針對於預防及治療功能性下降的肌少症An Update on Protein, Leucine, Omega-3 Fatty Acids, and Vitamin D in the Prevention and Treatment of Sarcopenia and Functional Decline. (文獻出處:Nutrients. 2018 Aug 16;10(8):1099)

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近幾年來,隨著老齡化的關係,許多營養的議題著重於如何預防肌少症的發生、如何預防及延緩失智等,今天就要先跟大家來聊聊有哪些營養素,站在實證醫學的角度,可以去預防肌少症的發生,或是治療功能性降低的問題。

維生素D及其營養素對於預防肌少症及功能下降的營養治療方針更新

當營養素攝取不足(特別是「蛋白質」、「維生素D」、「n-3 PUFA」等營養素)的情況下,會造成肌少症(也就是肌肉量減少、肌肉的強度降低/及(或)身體表現的降低),也可能伴隨著「衰弱」的發生,進而去造成移動能力降低、提高失能的機會以及自理能力的喪失,接下來若不改善的話,可能就會去提高疾病的發生率以及增加死亡的風險。

因此,本篇文獻為一篇Review,綜合參考多篇文獻而統整出結論,整篇文章主要是在探討,上述營養素對於維護骨骼肌的健康是否有實證的幫助?俐岑營養師幫大家節錄一些重點,可以快速閱讀。

▲對於蛋白質的攝取探討:

Proteins Icon Vector Set (Graphic) by outputs.studio · Creative ...

其實我們都知道,想要預防肌少症的發生,主要就是蛋白質要攝取足夠,但是該攝取多少呢?而在2013、2014年大型國際研究專家學者就有提出相關的意見,針對於不同族群的,給予不同蛋白質攝取量的建議。

  • 針對於 健康個體:1.0-1.2g/kg/day
  • 針對於 活力個體(平時有在鍛鍊):1.2g/kg/day
  • 針對於 慢性/急性疾病者(除腎病之外):1.2-1.5g/kg/day 

大家除了對每日總蛋白質攝取量感興趣之外,其蛋白質的進餐時間分布對於肌肉蛋白質的合成,也是具有非常關鍵性的影響。許多文獻也指出,每天蛋白質的攝取,應該平均分配於三餐,有助於骨骼肌達到合成代謝的最大閥值,另外文章中也提到,胰島素的抗性、久坐的模式或是炎症、氧化壓力等因素,都會去增加骨骼肌合成代謝的抗性。每餐必須攝取高品質蛋白質食物,可以提供15公克的必需胺基酸,而這些必需胺基酸就是用來刺激合成肌肉的蛋白質。

文獻內也提到一項交叉研究,再度證實「平均三餐攝取蛋白質」對於MPS(muscle protein synthesis) 肌肉蛋白質合成較有幫助:

  • 受試者為年輕成人,一組為「30g/30g/30g 」平均攝取蛋白質組別,另一組則是「11g/16g/63g」不平均攝取蛋白質組別,進一步去探討哪一組可以去刺激肌肉蛋白質的合成(MPS),結果是三餐平均攝取蛋白質的組別,可以去刺激MPS。

另外,在2011-2014年,美國國家健康與營養的大調查(NHANES)中,於4123位年紀大於五十歲的受試者身上,也發現每天至少有兩餐(或兩餐以上),每餐蛋白質攝取量大於25公克的人,蛋白質攝取量和『肌肉強度』之間是呈現正相關性的,但是在調整其他變異因素之後,相關性卻消失了!這意味著,蛋白質攝取量並非每餐超過25公克或30公克,就有辦法幫你合成肌肉,可能需要透過運動的刺激,而對於有營養不良或是有肌少症的人來說,光靠每餐蛋白質的攝取量,還不足以可以去幫助肌肉的合成,可能還需要其他營養素的協助以及運動鍛鍊的刺激。

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▲對於Leucine的攝取探討:

Interactive amino acid (protein) intake calculator -

我們人體的必需胺基酸有九種,無法從身體自行合成,必須由食物中所獲得。其中三種必需胺基酸分別為Leucine、Isoleucine、Valine,因化學結構特別,故特別稱之為「BCAA(支鏈胺基酸)」,通常運用於運動者幫助肌肉的合成,而「Leucine」在刺激肌肉蛋白質合成MPS的部分更受矚目,Leucine更參與激活合成肌肉的化學路徑(mTOR pathway),對整體肌肉的合成生長有非常關鍵性的角色。研究方面,較少是以天然食物介入,因為Leucine廣泛存在於所有蛋白質食物中,又以動物性食物多於植物性食物,所以一般研究會是以「短期supplement補充」的形式去介入。

  • 2015年有兩個研究的試驗結果就有所不同:

(1) 2015年一個研究(Xu et al.):9個隨機控制試驗(RCTs),三個是健康受試者、一個是癌症患者、另外五個是長期10天至6個月不等的受試者,給予Leucine補充品,綜合結果發現,可以去增加肌肉蛋白質的合成(MPS),但長期下來,在瘦體組織含量的部分並沒有影響。(Ref 1.)

(2) 另一個研究(Komar et al.),是在2015年發表的16個研究試驗,結果顯示,給予衰弱者、肌少症的族群富含Leucine的補充品,平均可以增加瘦體組織量1.14公斤,但在健康受試者卻沒有發現這樣的結果。(Ref 2.)

  • 這兩個試驗同樣是以Leucine的結晶粉末,運用必需胺基酸飲品、配方或是乳清蛋白的形式給予,劑量方面的範圍更是從每天2公克至17.6公克都有,因此,在這些受試者的族群之中,相當大的差異性,加上實驗設計、給予Leucine補充品的形式不同等,都可能會去造成無法得到一致性的結果。但重點是可以發現,在患有肌少症或是處於其風險的人身上,給予Leucine的補充是可以看到一些正面的影響。另外,在健康的長者身上給予Leucine,沒有發現可以去增加瘦體組織量,推測有可能和平時每日的蛋白質食物攝取不足有關。

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因此,Leucine的補充給予,應該在每日蛋白質攝取足夠之下,可能較可以發揮其效用(幫助整體肌肉組織合成)。可以從以下的幾個研究結果看出:(可以參考Ref.3-5)

  • 研究試驗一:給予長者每餐食物內添加5公克的Leucine,平均一天三餐,連續三天,結果發現無論是在休息的腿部或是有做阻抗性鍛鍊的腿部,都會增加肌纖維蛋白的合成量。
  • 研究試驗二:受試者為健康的老婦人,在不同蛋白質攝取量之下<0.8g/kg/day (低)VS. 1.2g/kg/day(高)>,給予10公克乳清蛋白再額外添加3公克的Leucine,另一個則是以25公克乳清蛋白(內含有3公克Leucine)給予,一天服用兩次,連續六天去做比較。結果發現在低蛋白質攝取量的組別,再給予Leucine的補充之後,其增加肌纖維蛋白合成量的結果,和給予25公克蛋白質有同等的效益,因此,這意味著,對於胃口食慾不好的年長婦女,是個不錯且實用的補充方式

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▲對於維生素D的攝取探討:

Vitamin D 的圖片、庫存照片和向量圖| Shutterstock

預防肌少症的飲食策略,除了攝取足夠的蛋白質食物之外,維生素D也有幫助。以往維生素D被認為有助於鈣質的吸收,強健骨骼這方面,但最近的研究更進一步發現,當血液中維生素D偏低的老年人,在攝取足夠的維生素D(800-1000 IU)之下,能夠改善肌肉的功能、肌肉的強度以及身體功能的表現。目前在台灣(Ref.6),1至50歲的人,維生素D的建議量為200 IU,美國則是建議攝取600 IU;而在台灣,51歲以上的中老年人,建議為400 IU,但在美國則是建議攝取800 IU,因此,無論是兒童、成年人,甚至是長者,其建議攝取量皆遠低於美國所建議的數值。未來,台灣也在研擬是否要提高維生素D的建議攝取量,但基本上,以國外試驗研究所給予的維生素劑量800-1000 IU,對於改善老年人肌少症情況來說,有其正面的結果。

以目前RDA建議量來看,對於1歲至70歲的人而言,維生素D的建議攝取量為600IU/day;71歲以上的長者,則是建議攝取量為800IU/day,而血清的25-hydroxyvitamin D (25(OH)Vitamin D的含量在大於(等於)    50 ng/ml的情況下,較能去維持骨骼的健康。

[小知識]: 以世界衛生組織的定義來看,血清維生素D的濃度低於10 ng/ml,稱為維生素缺乏,在臨床上就會出現肌肉表現無力,骨頭疼痛,也容易發生骨折等健康問題;血清維生素D的濃度低於20 ng/ml,則是稱為維生素 D不足,已有潛在的健康風險。

另外,本篇review作者也提到,不需要使用維生素D來預防跌倒,特別是「非骨質疏鬆」及「非維生素D缺乏」的65歲以上的老人,因為幫助不大。

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▲對於N-3 PUFA 的攝取探討:

魚相關的向量圖素材集- 123RF

這邊提到的N-3 PUFA是指 EPA及DHA(這兩者主要來源是魚油) 或是ALA(主要來源為亞麻仁油),攝取亞麻仁油後,會在體內由ALA轉換成EPA及DHA,男女轉換率不同《EPA:男性(8%)、女性(21%)》《DHA:男性(0%)、女性(9%)》其實轉換率還蠻低的。N-3 PUFA對於身體最廣為人知就是抗發炎作用、維護心血管的健康以及神經傳導及大腦功能的維持對於N-3 PUFA沒有RDA的建議攝取量,僅有AI (足夠攝取量),對於ALA(男性:1.6g/day、女性:1.1g/day) (Ref.7),而多數專家學者建議每天攝取 250-500mg/day EPA及DHA,有助於維持心血管的健康,而在骨骼肌的合成作用方面,推測是因為N-3 PUFA降低了骨骼肌的發炎反應以及改善胰島素的敏感性,進而去刺激骨骼肌蛋白質合成的化學路徑,也即降低了粒線體的氧化壓力。

作者引用了許多介入性的研究試驗,給予的(EPA+DHA)劑量從1.1g至3.36g都有,主要受試者為65歲以上長者,介入時間為三個月至六個月,綜合結果得到一些結論,介入時間長達三個月,每天給予3公克(EPA+DHA)劑量,可以改善肌肉質量和功能性指標研究發現 N-3 PUFA可以預防健康老人肌少症,但對於肌肉萎縮和失去行動力的老人來說,其影響還有待更多研究證實。

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以上就是俐岑營養師幫大家摘錄一些重點,希望大家有滿滿的收穫喔!對於相關文獻內容有興趣的朋友,可以參考下列資料喔,文獻導讀的單元,我們下次再見了!

Ref1. Xu, Z.R.; Tan, Z.J.; Zhang, Q.; Gui, Q.F.; Yang, Y.M. The effectiveness of leucine on muscle protein synthesis, lean body mass and leg lean mass accretion in older people: A systematic review and meta-analysis. Br. J. Nutr. 2015, 113, 25–34.

Ref2. Komar, B.; Schwingshackl, L.; Hoffmann, G. Effects of leucine-rich protein supplements on anthropometric parameter and muscle strength in the elderly: A systematic review and meta-analysis. J. Nutr. Health Aging 2015, 19, 437–446. 

Ref3. Devries, M.C.; McGlory, C.; Bolster, D.R.; Kamil, A.; Rahn, M.; Harkness, L.; Baker, S.K.; Phillips, S.M.
Leucine, not total protein, content of a supplement is the primary determinant of muscle protein anabolic responses in healthy older women. J. Nutr. 2018, 148, 1088–1095. 

Ref4. Devries, M.C.; McGlory, C.; Bolster, D.R.; Kamil, A.; Rahn, M.; Harkness, L.; Baker, S.K.; Phillips, S.M. Protein
leucine content is a determinant of shorter- and longer-term muscle protein synthetic responses at rest and following resistance exercise in healthy older women: A randomized, controlled trial. Am. J. Clin. Nutr. 2018, 107, 217–226. 
Ref5. Murphy, C.H.; Saddler, N.I.; Devries, M.C.; McGlory, C.; Baker, S.K.; Phillips, S.M. Leucine supplementation enhances integrative myofibrillar protein synthesis in free-living older men consuming lower- and higher-protein diets: A parallel-group crossover study. Am. J. Clin. Nutr. 2016, 104, 1594–1606. 

Ref6. 衛生福利部國民健康署 (國人膳食營養素參考攝取量修訂第七版)

Ref7. Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids; The National Academies Press: Washington, DC, USA, 2005; p. 1358.

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