《健体》核心健美营养知识高科技营养转化

文 / 健体Physique
2019-03-06 18:23


作者:John Kiefer(FLEX)

翻译:猪二狗神经病

人体内流淌着多种供能燃料。他们能够根据需要将特定的营养物质转化为其他供能燃料源。让我们来学习学习哪一种营养元素我们的身体能够将其进行转化,并且了解这些过程是如何影响我们健美强壮身体的目标的。

身体是一个令人惊讶的机器,就在眨眼间就能够生产出自己所需要的用于生长和修复的材料。身体由碳水化合物、蛋白质和脂肪,到一些更加复杂深奥的物质,例如乙醇和酮的单体,等等物质构建出数量巨大的的生物基质,从而通过这些物质也能够给自己提供燃料能量。当我们摄入了这些能量物质之后,就需要燃烧这些燃料,我们自然是非常了解这个事实了,但是人类这种动物也能够根据自己的需要转化其他的生物基质从而生产出供能燃料。

最近,这些物质的转换问题进入了我的视线,因为网络上关于葡萄糖转化为脂肪、或蛋白质,或者还有人谈到脂肪能够转化为碳水化合物的说法,种种纷争太多了。所以据我推测,物质转换应该对很多人来说是认知不足的领域,不仅仅是在健美者的圈子中,在体育训练研究者的圈子中也是如此。研究者们一直在辩论,这些物质转换发生的可能性和途径。

人体能否将过剩蛋白质转化为脂肪?

我认为以这样一个问题开始阐述,因为这是最简单的一个问题,也是一个我亲眼所见在现实生活中有实例印证的事情。答案是否定的,蛋白质不能够以脂肪的形式存储起来。这几乎是一件不可能的事。一个现实世界的实例就是John Andersen,他是一个我在一个月之前花费数小时一起探讨问题的人。他是一位职业摔跤手,此前,他也是一位最可怕的、最具有力量的大力士选手。

在身高6英尺(183厘米)体重280磅(127公斤)状态下,John其实是一个十分精壮的野兽,而且他总是保持这种状态。他的体格就像雕琢的大理石雕刻而成的运动型雕塑。他的饮食呢?包括蛋白质加餐,肉类,鸡蛋,一些蔬菜,和坚果。John摄入的卡路里中绝大部分来源于蛋白质。

而在John强大的训练结果中再分析深究其中的生化方面的因素,则或许不那么令人兴奋或者会让人着迷,但是关于这方面我们总是值得探讨。从生物学的观点上来讲,氨基酸非常难转化为脂肪酸。只有2分子生酮氨基酸才能够拥有形成一脂肪分子容量的生化结构,但是顾名思义,从他们的名称你可以想象,他们更容易将其转化为酮类物质,这种物质人体会通过不可逆转的途径将其几乎完全清除。例如,一旦酮类物质被合成,这种生化产物将不能够再反过头转化为构成能量物质的基质。而且能发生这种转换的氨基酸是亮氨酸和赖氨酸,在人体内的含量也较少。

另一方面,生糖氨基酸(生糖氨基酸中除了亮氨酸,其余的就是纯粹的生酮),他们能够形成脂肪酸。他们优先通过糖异生(糖质新生)过程优先转化为糖。然而,这个转化过程是一个无效率的过程。如下文我所要讲述的的,葡萄糖其实也是一种低劣的制造脂肪酸的基质。(在转换脂肪方面)只有一种氨基酸值得我们特别强调一下,它就是谷氨酸。

来自牛津大学的研究者发现谷氨酸对于脂肪细胞中储存物质的贡献最多可以达到10%.谷氨酸能够作为脂类复合物的一部分储存起来,这样就可以为整个体脂数量作出贡献。这个研究结果是通过在谷氨酸分子上进行放射性物质标记从而得以发现的。

那么饮食中过剩的蛋白质的转化结果是什么呢?不管你摄入了多少超出你日常需求量的蛋白质,你不会令他们转化为体脂,除非,你摄入了一短吨(1短吨=907千克)谷氨酸。即便那样,物质转化的机制(还有转化容量的全部扩展空间)具体情况我们不太清楚,但是我们能够知晓的是,转化过程还需要其他原材料,例如碳水化合物。(所以,因为相应的原材料短缺,蛋白质转化为脂肪可能性也很小)。

那么碳水化合物是否可以转化为脂肪?

这个问题更让我为之着迷,因为很多饮食方面的专家(包括作者自己)都认为碳水化合物能够为我们人体制造脂肪。我要和大家谈的最基本的事就是2种我关心的碳水化合物单糖:葡萄糖和果糖。葡萄糖不容易转化为脂肪酸(这呼应了前文,作者提到的谈及葡萄糖不易转化为脂肪的问题),尽管肝细胞和脂肪细胞都能够直接将葡萄糖转化为脂肪酸,这样的过程被称为脂质新生。

即便如此,美国临床营养学报道(American Journal of Clinical Nutrition)出版的研究结果发现,被我们所吸收的的葡萄糖中转化为可储藏的脂肪酸的比例的总数仅为其摄入量的5%,因为这个过程的能效要求很高(大约1.5克葡萄糖需要燃烧干净才能转化为每一克脂肪)。而果糖,则相反,如果它被人体大量摄入,那么它为脂质新生做出了巨大的贡献。

科学家在这份医疗报道中证实,在果糖能够创造出不受限制的副产品的糖尿病情况中,果糖将会导致脂肪的大量堆积。人体通常会调节大量的葡萄糖摄入的情况,与摄入果糖的情况不同,人体会通过受限的转化率控制纯葡萄糖激发脂肪的生长。

不管怎样,关于糖的故事还没完。碳水化合物在脂肪细胞中有2种储存方式。一种就是直接转化为糖分子进入脂肪酸中。就像我刚才上文说过的,这种情况一直存在,但是速率很慢(这就是作者提到的葡萄糖转化为脂肪效率低的那句话)。即便是在低速率的情况,它仍然可以每年给人体产生1磅或者更多的纯体脂,当然了这取决于你本身的拥有多少体脂。在基于体脂的基础上,碳水化合物就可以通过转化为丙三醇复合物,这时才能高效的且大量地产生脂肪存储。

记住,脂肪细胞不只是吸收脂肪酸并保持他们的含量。它们还需要将脂肪酸粘在一起并转化为甘油三酯(TAG)分子(这就是碳水化合物的第二种存在方式),甘油三酯分子是人体内能量储存的主要形式。这种物质需要3个脂肪酸分子和一个丙三醇分子。葡萄糖(更确切地说是果糖)高效地转化为丙三醇从而能够储存更多脂肪。

这就是为什么细胞浸润在胰岛素中的时候,脂蛋白脂肪酶(这种物质促使脂肪酸进入细胞)和葡萄糖转运蛋白4(这种物质促使葡萄糖进入细胞)两种物质都能够增加细胞表面的脂肪。为了存储所有那些脂肪酸,脂肪细胞需要葡萄糖去约束完成整个的合成甘油三酯的过程。那些发现谷氨酸在脂肪存储中扮演的陌生角色的同样的研究者们,同样发现了在脂肪细胞中存储的物质中大约40-70%来源于吸收的碳水化合物。

葡萄糖(总称为碳水化合物)在两种任务里是必不可少的:过剩糖原的存储和过剩脂肪的存储。

那么脂肪是否可以转化为葡萄糖?

我不再阐述脂肪能否转化为蛋白质的问题了,因为那就不可能发生,如果这的确在人体内发生了,那么就没有什么生物学上的意义了。脂肪转化为碳水化合物则另当别论。有很多种方式去划分不同的脂肪酸:必须的和非必须的;饱和的和不饱和的;反式的、顺式的、短链式的、中链式的、长链式的;等等。我需要在其中再加一种类型,奇数链和偶数链。

偶数链脂肪酸是那些在分子主骨架上具有偶数个碳水化合物分子的脂肪酸。你可以看到如下清单诸如辛酸(C8:0),二十二碳五烯酸N3(C22:5n3),十碳介子酸(C10:1n9),等等。而奇数链脂肪酸,你可能也已经想到了,它们含有奇数的碳水化合物分子。十五烷酸(C15:0)和十七酸(C17:0)。这两类脂肪酸都可以被用于氧化的进程。

对于ECFAs(此处缩写,应指的是Even-Chain Fatty Acids)偶数链脂肪酸,数十年来它已经被认为是人体内不能转化为葡萄糖的物质,但是根据《公共科学图书馆计算生物学》论文最近的研究表明,新陈代谢的路径存在让一小部分由偶数链脂肪酸生成葡萄糖的情况。

所以,这是可能的,在饥饿状态下或者大量生酮饮食状态下(例如大多数的日常周采用碳水削减的饮食,即carb nite),这样偶数链脂肪酸就能够转化为葡萄糖。奇数链脂肪酸(OCFAs),则相反,众所周知它们能够很容易地转化为葡萄糖。这个说法我们很容易地就能够从动物和人类的相关研究上看得到,这些资料中显示若饮食中富含偶数链脂肪酸,就能降低血糖水平,而且让生酮新陈代谢作用占据主导作用。

(注:生酮饮食[ketogenic diet]是一个高脂、低碳水化合物和适当蛋白质的饮食。)

一个极端低碳的饮食若是富含奇数链脂肪酸,不管怎样,就像动物和人类相关研究指出的那样,这种情况就能维持身体以前的血糖水平。换言之,一个极端低碳的饮食若富含奇数链脂肪酸,那就不能够称为是生酮饮食;这样的饮食和一个碳水化合物为基础(或为主的)新陈代谢型饮食没什么不同,事实就是如此。

因为动物类脂肪的确包含一定数量的奇数链脂肪酸(不超过5%),这的确是一个好消息,这样吃动物来源的肉来获取奇数链脂肪酸就足以支持较小数量的葡萄糖需要,从而给脑部供能,同时也保持蛋白质不流失。

摘要

我希望,如果没有其他的什么太深的事情,这篇文章的陈述或许显得天真稚嫩,因为它很难面面俱到考虑到微量营养元素。不是所有的碳水化合物在人体内都扮演相同的作用;也不是所有的脂肪,不是所有的蛋白质都具有相同的作用(尽管这些都是不同的物质)。你所吃的食物类型会产生巨大的不同的效果。例如,简单地摄入任何极端低碳饮食(而不考虑其中的含量)就会直接导致生酮饮食策略的失败。

考虑到你不希望增长脂肪,那么,如果你只摄入碳水化合物那就是绝对错误的方法。饮食的方式、时间和其他营养元素的搭配才是问题的关键,绝对的王道。