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是什么吃胖了我们?- (3) 蛋白质 精选

已有 18438 次阅读 2015-4-23 20:08 |系统分类:科普集锦| 蛋白质

(source: spoki.tvnet.lv)


【良心剧透】

·        蛋白质是构成生命的基础

·        让你长胖只是他“不务正业”的一点小贡献

·        除了蛋白质、碳水化合物和脂肪这三种常量营养元素,能吃胖你的还有酒精

提起蛋白质你会想到什么?如果只是鸡胸脯和金刚芭比什么的,那就太小瞧它了。不过也难怪,“蛋白质”这个名字实在是太低调了。如果你知道它英文名字的来历,可能就不会这么想了。

很多很多年以前,讲外语的科学家们用的也是类似于“鸡蛋里白色的物质”这么个乡土的名字,叫做Albumen。这个名字源自拉丁语Albus,意思就是白色的。后来,大约200年以前,科学家们发现类似的物质不只是鸡蛋白里有,在植物、动物、所有的生命体里都能找的到。更重要的是,他们发现所有这些类似的物质里都含有几乎同样比例的碳、氢和氧元素,只在硫元素和磷元素的含量上有微小的差异。这个发现可不得了。因为那个时候的科学家还不知道“碳链”的存在,所以对他们来说,相同的元素构成和化学性质就意味着这是同一种物质。换句话说,当时的科学家们发现所有的生命体都是由一种“原材料”加上一点点不同比例的硫或者磷组成的。既然是生命的原材料,那一定得有个响亮的名字。于是,瑞典的化学大师JacobBerzelius经过深思熟虑之后,亲自选择了Protein这个名字,它来源于希腊语proteios,意思是“第一位的”,“最重要的”,或者,你也可以叫它“基石”。所以,蛋白质原本也许是可以有个类似“擎天柱”之类神气的名字的。

再后来,随着科技水平的进步,科学家们逐渐揭开了蛋白质的神秘面纱。蛋白质的确是构成生命的基础,但它可不是同一种物质,而是个不得了的庞大家族。蛋白质家族的成员们不仅构成了我们身体中的每一个细胞,还参与了我们所有的生命活动[1-3]。打个比方吧,如果我们的身体是一座城市,碳水化合物和脂肪就好比是城市的供电系统和燃料库。那蛋白质呢?它是构成这座城市的一砖一瓦、五行八作。蛋白质家的一些成员就像钢筋和水泥一样,搭建起了我们的身体中所有的细胞和组织。另一些成员呢,就像是城市里各行各业的员工,不论身体有什么需要,都有专业的蛋白质提供一条龙的解决方案。跟蛋白质打了一辈子交道的CharlesTanford老先生说蛋白质就像是大自然精心设计的机器人,被安置在身体的每一个角落,完成各自的使命,维持生命的运转 [4]

那蛋白质到底是什么呢?听说过氨基酸这个名字吧?蛋白质家族的所有成员都是由氨基酸构成的。如果把氨基酸比作形状不一、颜色各异的小珠子,蛋白质就像是用这些小珠子串起来的项链,有的长,有的短,有的用了这种珠子,有的用了那种珠子,有的按照这种顺序串在一起,有的按照那种顺序串在一起。我们的身体中一共有大约20种氨基酸,这20种氨基酸通过不同的排列组合就构成了身体中成千上万种不同的蛋白质。比如下面这条“项链”就是我们人体内的胰岛素(胰岛素也是一种蛋白质)。每一个紫色或者蓝色的珠子都是一个氨基酸,珠子上刻着的就是它们各自的名字。


(source: pixshark.com)


这些“氨基酸项链”还有一个会在广告里出现的名字,。把氨基酸串在一起的“绳子”叫做“肽键”。所以,串在一起的“氨基酸项链”就叫做“肽链”。两个氨基酸串在一起就叫做“二肽”,三个氨基酸串在一起就叫做“三肽”。以此类推,很多个氨基酸串在一起就叫做“多肽”。有的时候,一条多肽链就是一个蛋白质。也有的时候,好几条多肽链团队协作才能组成一个蛋白质。上面那条胰岛素“项链”就是由两个多肽链连在一起组成的。还有血液中负责输送氧气的血红蛋白,是四个多肽链组成的小团队[5]。所以,那些广告里经常出现的各种各样神奇的肽,其实也就是某种蛋白质,或者是某种蛋白质的一部分。

蛋白质既要建造我们的身体,又得维护生命的运转,有这么多的事情要做,怎么还有空让我们长胖呢?这基本上可以算作是一个“废弃物”循环再利用的环保故事。简单说,如果我们从食物中获得的蛋白质超过了建造身体和维持运转这些“高级任务”的需求量,多余的那部分就可能被当做燃料消耗掉或者是变成脂肪储存起来。就像你一下子有了好几块Apple Watch,闲置浪费总是不好的,于是拿出一块来挂在身上专门做怀表用。

还有一种情况会让身体利用蛋白质提供热量。这种情况不大会让你长胖,但是可能会影响你变瘦。还记得在碳水化合物那节说到过,如果身体没有从食物中获得足够的葡萄糖就只能被迫牺牲其他的“重要器官”来制造葡萄糖,满足大脑和中枢神经的需要吗?这个“重要器官”就是我们身体中的蛋白质。我们的身体中有专门的储备库用来存放富裕的葡萄糖和脂肪。但是我们没有专门储备蛋白质的地方,多余的蛋白质要么被直接用来提供热量了,要么会变成脂肪储存起来。所以,当身体必须要依靠蛋白质生产葡萄糖的时候,只能消耗构成身体组织的蛋白质来获取原料。被牺牲掉的就包括我们的肌肉。这当然不会直接让你长胖,但是损失肌肉就意味着丧失了减肥的战斗力,日后的减肥战况自然就会更加凶险一些。

说到这儿你该知道了,蛋白质是维持我们生命不可或缺的营养元素,不吃是不行的,只有从食物中获得了足够的蛋白质才能满足我们身体成长和运转的需要。当然,和另外两种营养元素一样,吃太多也有可能带来健康的问题,比如会增加肾脏的工作量,这对患有慢性肾病的人来说可不是件好事[6];比如大块吃肉提高蛋白质摄入的同时也可能会增加心血管疾病的风险[7, 8]。这些高蛋白饮食带来的健康的问题虽然还有很多未解的谜团有待研究,但可以肯定的是,吃多了蛋白质也一样会让你变成胖子的。

蛋白质加上之前介绍的碳水化合物和脂肪就是我们大多数人在大多数时候最主要的热量来源了。它们也是我们需要从日常的饮食中获取最多的营养元素,所以也叫做常量营养元素。不过呢,能吃胖我们的还有一位,它不是我们身体必须的营养元素,但也可能是某些人获取热量的主要来源。它就是酒精。从下次开始,咱们就聊聊这些营养元素和酒精是怎么把我们吃成胖子的。把它们吃进肚子里,到底发生了什么?


【下集预告】

酒肉穿“肠”过——我们的消化道


【参考文献】

1.         Fardet,A., New hypotheses for thehealth-protective mechanisms of whole-grain cereals: what is beyond fibre?Nutrition Research Reviews, 2010. 23(1):p. 65-134.

2.         Tesseraud, S., et al., Role of sulfur amino acids in controllingnutrient metabolism and cell functions: implications for nutrition. BritishJournal of Nutrition, 2009. 101(8):p. 1132-1139.

3.         Wu, G., Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids,2009. 37(1): p. 1-17.

4.         Tanford, C. and J. Reynolds, Nature's robots: a history of proteins.2001: Oxford University Press.

5.         Whitney, E. and S.R. Rolfes, Understanding Nutrition (InternationalEdition). 2012: Cengage Learning.

6.         Frank, H., et al., Effect of short-term high-protein compared with normal-protein diets onrenal hemodynamics and associated variables in healthy young men. AmericanJournal of Clinical Nutrition, 2009. 90(6):p. 1509-1516.

7.         Humphrey, L.L., et al., Homocysteine Level and Coronary HeartDisease Incidence: A Systematic Review and Meta-analysis. Mayo ClinicProceedings, 2008. 83(11): p.1203-1212.

8.         Preis, S.R., et al., Dietary protein and risk of ischemic heartdisease in middle-aged men. American Journal of Clinical Nutrition, 2010. 92(5): p. 1265-1272.



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