國際原子能機構的營養專家Victor Owino說:"并非所有的蛋白質都是平等的。這對于以植物性飲食為主的人,以及嬰兒、幼兒和老人等特定人群來說尤其重要。例如,在生命的最初幾年,優質蛋白質的充足供應不僅影響到生長和精神運動的發展,而且還影響到以后的肥胖和疾病的風險。”
蛋白質是 20 種氨基酸的組合,人體自身可以合成 11 種。另外 9 種,通常被稱為必需氨基酸,需要從富含蛋白質的食物中獲取,例如肉類、豆類、谷物、堅果和乳??制品。蛋白質質量由蛋白質中必需氨基酸的數量和身體吸收和使用它們的能力來定義。問題是,哪種來源或來源組合是最好的?
測量氨基酸吸收的標準方法是侵入性的,或者容易受到消化道中細菌對蛋白質合成的干擾。一種新的同位素技術,即雙穩定同位素示蹤法,提供了更準確的測量結果。
優化印度的飲食
在印度,這項新技術已被用于測量成人、兒童和嬰兒的多種食物(螺旋藻、鷹嘴豆、黃豌豆、綠豆、谷類以及雞蛋、雞肉和山羊奶)中個別必需氨基酸的消化率。班加羅爾圣約翰研究所的教授Anura Kurpad說:“與動物蛋白 (85-95%) 相比,植物蛋白的消化率總體較低 (60-70%),但可以通過加工技術大大改善。”
這些技術包括脫殼和擠壓。脫殼是指去除種子的外層,而擠壓是在高溫高壓下烹飪食物的過程。這兩個過程都能使更多的營養物質被釋放出來。Kurpad說:“我們能夠表明脫殼和擠壓如何提高植物蛋白的消化率。根據消化率數據,可以通過不同的食物組合來滿足蛋白質需求,特別是在純素飲食中。”根據皮尤研究中心的數據,印度約有 40% 的人口是素食主義者。此外,根據農村人口(1-3 歲)蛋白質消化率的結果,專家已經能夠提出建議。為了提高印度幼兒豆類和谷物膳食的蛋白質質量,專家建議添加動物蛋白和加工方法,以消除限制蛋白質消化率的抗營養因子的濃度。
雙穩定同位素示蹤技術的工作原理
(照片:W. Kriengsinyos/Mahidol 大學;圖:A. Vargas/IAEA)
新的雙穩定同位素示蹤技術通過血液和呼吸分析,以一種微創的方式測量蛋白質的消化。在該技術的第一階段,測試食物中的氨基酸使用穩定的同位素氘(一種氫的形式)進行標記。無害的氘被添加到動物的飲用水中以研究動物蛋白來源,并添加到灌溉水中以研究植物來源。然后,一旦牛奶或豆類等準備好供人食用,就將氘標記的食物與用碳-13(一種穩定的碳同位素)標記的參考蛋白質來源一起食用。
在進餐前和進餐后幾次收集血液和呼吸樣本以分析氨基酸濃度。"消化率是通過血液中標記的氨基酸與試驗餐中的氨基酸的比例來確定的。呼吸樣本中碳-13的回收提供了蛋白質消化的第二個指標,"Owino解釋說。
同位素技術產生的數據與聯合國糧食及農業組織 (FAO) 推薦的可消化必需氨基酸評分 (DIAAS) 一致。圣約翰研究所講師 Sarita Devi 說:“這項技術提供了一種相對較少侵入性的人類方案,用于測量蛋白質消化率,符合 DIAAS 蛋白質質量指數所需的所有標準。它可以一次測量多種氨基酸的消化率。它也不受腸道分泌物中內源性蛋白質的影響,這些內源性蛋白質會混淆外源性食物蛋白質消化的測量。”
該技術是2015 年作為 IAEA協調研究項目 (CRP) 的一部分開發的,并在法國和英國的技術支持下在巴西、印度、牙買加、墨西哥、摩洛哥、巴基斯坦和泰國這七個國家實施。上周,專家們實際上召開了會議,分享了 CRP 的結果,包括利用同位素示蹤技術的結果。
糧農組織營養官員Maria Xipsiti說:“CRP已經開發并驗證了一種新型的、微創的技術,用于評估習慣上依賴植物性飲食的地區的弱勢人群對蛋白質的消化率和利用率。"由 CRP 生成的關于豆類真正蛋白質消化率的新數據將有助于實現一個由糧農組織和國際原子能機構共同管理的強大的蛋白質消化率數據庫。”
該技術獲得的結果將于 2023 年在荷蘭阿姆斯特丹舉行的蛋白質與人類健康國際研討會上公布。新西蘭梅西大學特聘教授 Paul Moughan 說:“人們每天需要攝入一定量的具有最佳氨基酸平衡的蛋白質,而不僅僅是總蛋白質的量。” Moughan 也是新西蘭 Riddet 研究所新西蘭卓越研究中心的獲獎者,他在上周的會議上發表了講話,并且是該研討會的組委會主席,國際原子能機構也參加了該研討會。“蛋白質質量至關重要,特別是在蛋白質和氨基酸通常缺乏的低收入和中等收入國家,但在較富裕的國家,對于特定人群,如老年人或尋求控制體重的人來說也是如此。”