撰文 | 咸姐
责编 | 兮
民以食为天，吃肉还是吃菜，这是一个问题。不过，不论选择荤还是素，老人家天天念叨的“多吃素菜，有益健康”都已根深蒂固于每个人心里了。而多年以来的科学研究也证实了，以植物为基础的饮食模式（包括素食主义和纯素食主义）与心血管代谢健康相关生物标志物（包括体重指数、胰岛素敏感性）的改善和心血管疾病（CVD）、2型糖尿病和全因死亡率的风险降低有关，只是其背后的原因仍存在很多未知。
研究发现，素食和杂食饮食模式之间有许多显著的差异，而这些差异可能是观察到的植物性营养的好处的重要原因，包括能量密度、宏量营养素含量和比例（蛋白质、碳水化合物和脂肪）、维生素（如A、E、C和叶酸）、微量营养素（如钙）、纤维和多酚含量等等的差异【1】。而来自不同流行病学和临床前研究的最新数据表明，蛋白质在植物性饮食模式中起着重要作用，植物蛋白摄入与总死亡率和CVD死亡率的降低相关，而总蛋白和/或动物蛋白摄入与体重增加、糖尿病和CVD死亡率的增加相关【2,3】。更重要的是，研究发现在控制其他可能混淆的饮食因素的同时，用植物蛋白替代动物蛋白与降低CVD和全因死亡率相关【2,4】，由此提示动物蛋白和植物蛋白之间的内在差异可能有助于健康。
植物蛋白和动物蛋白之间的一个明显的潜在差异是氨基酸（AA）组成，又称蛋白质质量。植物性蛋白质来源的必需AA（EAA）与非必需AA（NEAA）的比例往往较低，而这被认为是植物性饮食益处的媒介。此外，对动物性食品中往往较高的特定AA的饮食限制被发现与啮齿动物模型中的多种健康益处相关。由此可见，AA成分的差异可以明显影响许多健康措施，但是这些在严格限制的实验条件下的差异是否就是真正植物性饮食模式中出现的健康益处的原因呢？与此同时，部分研究并没有发现由于蛋白质质量差异而导致的健康结果的差异，反而是强调了与植物性饮食相关的蛋白质数量减少而带来的影响，但是蛋白质数量与质量的相对贡献仍然不清楚。以植物为基础的饮食模式参与改善心血管代谢健康的因果成分到底是什么呢？
2021年7月15日，来自瑞士苏黎世联邦理工学院的Michael R. MacArthur团队在Cell Metabolism上在线发表题为Total protein, not amino acid composition, differs in plant-based versus omnivorous dietary patterns and determines metabolic health effects in mice 的文章，发现尽管纯素饮食的蛋白质含量较低，但纯素饮食和杂食饮食的氨基酸摄入量比例相似，证明了植物性饮食模式和杂食饮食模式之间的蛋白质质量差异相对较小，而植物性饮食模式对健康的影响主要得益于总蛋白质摄入量的减少。
本文研究人员首先分析了从美国农业部国家营养数据库（NDB）收集的数据，以量化基于植物和动物的AA在单个食品成分水平上的差异。显然，动物性食品的总蛋白含量和能量百分比更多，并且AA含量更高，而植物性食物的AA变异性更大、更丰富。考虑到实际生活中人们的饮食存在偏好性，接下来，研究人员利用2005年至2012年国家健康与营养调查研究（NHANES）的数据（包括每两年对美国人口中的代表性样本进行两次24小时膳食回访）分析了典型饮食模式的总蛋白质和AA比例。
首先，研究人员将参与者的饮食模式分为三组：纯素食者（只食用植物性食物）、素食者（植物性食物饮食，但食用乳制品或蛋类）和杂食者（食用动物性和植物性食物）。分析结果显示，与素食者和杂食者相比，坚持纯素饮食模式的人消耗的蛋白质更少，而碳水化合物的消耗更多，并且消耗的所有AA的量都要少得多。然而，当用总AA摄入量对AA进行标准化后，所有三种饮食模式的AA摄入比例都显示出相似的一般规律。在这些不同的饮食模式中，AA成分的变化幅度非常小。随后，研究人员按照总蛋白摄入量参与者进行分层，以确定高蛋白和低蛋白消耗者的AA组成的差异是否更大。然而结果发现，尽管高蛋白和低蛋白消耗者之间的AA组成出现了统计学意义上的差异，但差异的程度仍然微小，只有3个AA存在1%的差异。
由此可见，尽管植物性和动物性食物以及饮食模式的总蛋白量存在差异，AA谱也存在差异，但是这些AA在纯素食者和杂食者之间的相对丰度的差异极其微小，那么这些微小的相对差异是否可以解释两者之间对健康影响的差异呢？答案是否定的。利用上述分析获得的植物性或动物性饮食模式的AA谱，研究人员用添加AA晶体的方式制作了总蛋白质含量在0%-18%范围内的且与植物性或动物性饮食模式AA比例一致的不同小鼠饲料，对小鼠进行饮食控制试验。结果发现，长期饮食控制下，随着饲料蛋白质含量的降低，小鼠体重呈下降趋势，而食物摄入量和肥胖呈上升趋势，肝脏重量、空腹血糖、胰岛素和甘油三酯也随着蛋白质总量的减少而减少，代谢性疾病相关基因FGF21随着蛋白质的减少而增加，而AA组成（植物性或动物性）及AA成分相互作用对这些指标均无影响。此外，用至少15种不同的全天然食物成分组成的天然饮食（蛋白质总量不同）喂养小鼠，也得出了类似的结果。
综上所述，本研究利用生物信息分析和实验的方法研究了植物性和动物性饮食模式中总蛋白含量和氨基酸组成之间的特殊贡献和潜在相互作用，虽然存在着某些局限性，但是在一定程度上证明了相比于杂食性饮食模式，素食饮食模式中的蛋白质总量的减少（而非蛋白质质量）对心血管代谢健康标志物产生了巨大影响。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.06.011
参考文献
1. Farmer, B., Larson, B.T., Fulgoni, V.L. et al (2011). A vegetarian dietary pattern as a nutrient-dense approach to weight management: an analysis of the national health and nutrition examination survey 1999–2004. J. Am. Diet. Assoc. 111, 819–827.
2. Song, M., Fung, T.T., Hu, F.B. et al (2016). Association of animal and plant protein intake with all-cause and cause-specific mortality. JAMA Intern. Med. 176, 1453–1463.
3. Halkjær, J., Olsen, A., Overvad, K., et al. (2011). Intake of total, animal and plant protein and subsequent changes in weight or waist circumference in European men and women: the Diogenes project. Int. J. Obes. (Lond) 35,1104–1113.
4. Kelemen, L.E., Kushi, L.H., Jacobs, D.R., Jr., and Cerhan, J.R. (2005). Associations of dietary protein with disease and mortality in a prospective study of postmenopausal women. Am. J. Epidemiol. 161, 239–249.
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