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瓜胺酸是什么?兔子营养师曝4种瓜胺酸功效与副作用

创作时间:
作者:
@小白创作中心

瓜胺酸是什么?兔子营养师曝4种瓜胺酸功效与副作用

引用
1
来源
1.
https://biomedschool.com/article/citrulline

西瓜具有抗氧化和抗发炎的功效,同时能放松血管,有助于降血压,对心血管健康有益[1]。此外,网络上流传着一种说法,西瓜含有一种特殊的氨基酸“瓜胺酸”,其功效可与威而钢相媲美。那么,究竟瓜胺酸是什么?瓜胺酸所宣称的功效是否仅是都市传说,或者真有其功效?与精胺酸有什么不同?接下来的文章将进一步探讨科学实证中的瓜胺酸功效、好处、怎么吃、每日摄取量、副作用等议题。

瓜胺酸是什么?与精胺酸有什么不同?

(a)精胺酸与(b)瓜胺酸结构上极为相似[2]或许大家听过精胺酸、色胺酸,但瓜胺酸这个词很少有人提起。事实上,瓜胺酸(Citrulline)是一种存在于自然界的α氨基酸,最早是从西瓜汁中分离并鉴定出来的,因此得名瓜胺酸。在人体中,瓜胺酸是一种非必需氨基酸,身体能够自行合成,主要是在小肠合成,肝脏也能合成少量。血浆中的瓜胺酸浓度被视为小肠功能的指标之一[3]。

从天然食物中摄取的瓜胺酸不会被小肠中专门分解精胺酸的精胺酸酶(arginase)所影响。这意味著瓜胺酸能够进入血液循环而不受阻挠。与其它大部分的氨基酸不同,瓜胺酸不会进入肝脏进行分解。因此,有实验比较补充瓜胺酸或精胺酸,结果显示补充瓜胺酸对提升血浆精胺酸浓度的效果几乎是直接补充精胺酸的两倍[2]。


瓜胺酸在体内的代谢路径可分为三条。首先,饮食中或体内合成的瓜胺酸会被肾脏上皮细胞吸收,并在肾脏转化为精胺酸。肝脏中含有的瓜胺酸则是尿素循环的中间产物。尿素循环的主要目的是将毒性较强的含氮废物氨转化为对身体伤害较小的尿素,再经由肾脏排出体外。瓜胺酸持续代谢成精胺酸,有助于提供一氧化氮(NO)的合成原料,使一氧化氮能够发挥其生理功能[4]。

尽管人体能够合成瓜胺酸的酶,但在某些生理或病理状况下,身体对瓜胺酸的需求增加,因此可能需要通过外来补充来满足需求。目前常见的瓜胺酸补充形式有三种:

  • 纯瓜胺酸
  • 瓜胺酸苹果酸(L-citrulline malate)
  • 富含瓜胺酸的西瓜萃取物

含瓜胺酸的食物有哪些?

瓜胺酸主要存在于葫芦科(瓜科)的植物中,像是西瓜、甜瓜(Cucumis melo)、黄瓜(Cucumis sativus)和美洲南瓜(Cucurbita pepo)等。其中,西瓜的含量最丰富。瓜胺酸的含量与植物所处的栽种环境密切相关,强烈的光线或干旱的情况下有助于提高植物中瓜胺酸的含量。一般而言,每公斤的西瓜含有1.6到3.5克的瓜胺酸。然而,要达到临床上的最低建议剂量每天3克的瓜胺酸摄取量,至少需要摄取1到1.5公斤的西瓜。对于大多数人来说,这样的摄取量可能有些困难。因此,通过保健品摄取瓜胺酸相对来说更加实际[10]。

  • 西瓜:西瓜是最知名的瓜胺酸来源之一,尤其是西瓜的果肉部分含有丰富的瓜胺酸。
  • 其它瓜类:除了西瓜之外,其它瓜类如哈密瓜、甜瓜和冬瓜等也含有一定量的瓜胺酸。
  • 其它水果:某些其它水果如草莓、樱桃和木瓜也含有瓜胺酸,虽然浓度可能较低。
  • 堅果和種子:南瓜籽、松子、花生和核桃等堅果和種子中也含有一些瓜胺酸。
  • 肉類和海鮮:肉類和海鮮中也含有一定量的瓜胺酸,尤其是豬肉、雞肉、牛肉、鮭魚和鰻魚等。
  • 豆類和豆製品:豆類和豆製品如豆腐、黑豆、青豆和豆漿等也是瓜胺酸的來源之一。

瓜胺酸功效有哪些?

瓜胺酸的补充最初主要应用于先天性尿素循环代谢异常(Urea cycle disorders)的患者身上。通过补充瓜胺酸,有助于促进含氮废物氨的排泄,从而减缓疾病的症状。此外,瓜胺酸的代谢具有调节一氧化氮循环的能力,因此与血管内皮功能、血压调节等心血管疾病相关。瓜胺酸对于提升肌肉合成和减轻运动后疲劳的效果也广泛应用于运动领域。因此,瓜胺酸也是一種常見的運動增補劑,下面將詳細介紹瓜胺酸的生理功能。

1.心血管健康

补充瓜胺酸有助于增加精胺酸的身体可利用率。此外,瓜胺酸还会抑制精胺酸酶的活性,从而避免精胺酸被分解,有助于提升内皮细胞一氧化氮的合成。合成后的一氧化氮运送至血管处可促使血管平滑肌放松。根据文献回顾,瓜胺酸的补充平均能使收缩压降低约4.1-7.5mmHg,舒张压减少约2.1-3.8mmHg[2]。在较新的研究中发现,提供高血压停经后妇女每天10克瓜胺酸连续4週,可上升血中精胺酸浓度及提升血管内皮功能,并降低主动脉舒张压,有助于心血管健康[5]。为达到心血管保护的效果,瓜胺酸每天需补充3-6克,且持续8週以上。

2.改善性功能障碍

瓜胺酸补充可提升精胺酸浓度,确保足够的原料合成一氧化氮。一氧化氮与治疗性功能障碍的药物威而钢有关联。实验显示,给予轻度勃起障碍的患者每天1.5克瓜胺酸连续一个月后可改善其勃起障碍的症状[6]。

3.肌少症预防

给予成人不同剂量(2、5、10及15克)的瓜胺酸,发现与血中精胺酸的浓度呈现正相关,并有助于维持正氮平衡。另外,实验针对低蛋白饮食的健康受试者提供每天10克瓜胺酸的补充持续3天,发现有助于提升肌肉蛋白的合成。营养不良的患者经每天10克瓜胺酸的介入连续21天,也可使肌肉量增加。瓜胺酸增加肌肉蛋白的合成可能是藉由活化mTORC1的讯息傳遞路徑。若再搭配運動,不僅可以增加肌肉量,還可提升肌肉強度[7]。

4.提升运动表现

在剧烈运动下,含氮废物氨的浓度会增加,进而影响运动表现。若是在运动前补充瓜胺酸苹果酸,可以提升尿素循环效率,加速氨的排泄,有助于恢复运动表现。瓜胺酸苹果酸代谢后可增加血中精胺酸浓度,进一步促使一氧化氮的合成上升,使血管扩张并促进血流量。这种效应意味着可以提升氧气运输的效率,同时加速运动后代谢废物的移除,对于运动后肌肉的修复有正向帮助[8]。

瓜胺酸适合哪些人吃?

目前发现,瓜胺酸与精胺酸的生理功能有部分重叠,特别是一氧化氮的代谢及尿素循环的进行。然而,瓜胺酸与精胺酸的不同之处在于瓜胺酸能够促进肌肉蛋白的合成并加速运动后肌肉的修复。因此,适合补充瓜胺酸的对象为:

  • 精胺酸的爱用者:相比於直接补充精胺酸,瓜胺酸的补充更容易被身体吸收和利用,且瓜胺酸还具有调节一氧化氮合成的能力,对于血管健康和运动表现都有正向影响。
  • 提升运动表现的运动或健身族:瓜胺酸可以提升一氧化氮合成,有助于增加血流量和氧气运输,进而改善运动表现和加速运动后的恢复。
  • 高血压患者:瓜胺酸补充能够降低血压,对于血管健康有益。
  • 肌少症高风险族群和健身族:瓜胺酸可以增加肌肉蛋白的合成,对于肌肉修复和生长有正面影响。
  • 有性功能障碍的人:瓜胺酸的补充可以提高血中精胺酸浓度,进而改善相关症状。
  • 心血管疾病高风险族群:瓜胺酸可以降低血压,有助于预防心血管疾病。

瓜胺酸每日摄取量要多少?

研究显示,至少需要补充3克以上的瓜胺酸,才能明显提升血中精胺酸的浓度。然而,当瓜胺酸摄取超过每天15克时,会抑制瓜胺酸进入细胞的能力。此外,高剂量的瓜胺酸可能降低精胺酸的代谢转换率,导致瓜胺酸在血液中滞留。因此,一般建议的瓜胺酸每日补充剂量介于3到10克[9]。

瓜胺酸怎么吃?餐前餐后哪个时间比较好?

氨基酸或胜肽而言,考虑到会受到饮食中其它氨基酸或成分影响吸收,瓜胺酸的补充时间可以根据个人状况和需求进行调整:

  • 空腹补充:通常情况下,空腹补充瓜胺酸吸收效果较佳。这对于一些不太敏感的人来说是一个适合的选择,可以在早晨醒来后或者空腹时补充瓜胺酸。
  • 餐与餐间:对于肠胃道敏感的人群来说,可以在餐与餐间(例如早餐~午餐或午餐~晚餐)补充瓜胺酸。这样可以避免在空腹时可能出現的不適感。
  • 運動前:對於運動者來說,建議在運動前40-60分鐘補充瓜胺酸,以幫助提升運動表現和恢復速度。

瓜胺酸食用禁忌、注意事項及副作用

精胺酸一次摄取超过10克时,可能因超过肠道吸收上限而无法被充分吸收,这可能导致胃肠道不适或渗透性腹泻等問題。相比之下,实验显示即使补充15克瓜胺酸也未观察到任何不良反应,因此瓜胺酸的副作用相对较少[9]。

瓜胺酸是一种体内可自行合成的氨基酸,主要存在于西瓜等食物中。瓜胺酸与精胺酸有部分共用的代谢途径,部分瓜胺酸可能会转化为精胺酸,提高精胺酸的身体可利用率。

  • 避免过量补充:一次补充精胺酸超过10克可能会引发胃肠道不适或渗透性腹泻等問題。相比之下,实验表明补充15克瓜胺酸并未观察到任何不良反应,因此瓜胺酸的副作用要小于精胺酸。
  • 适量补充:每天补充3-10克的瓜胺酸是安全的剂量,可以提高精胺酸的身体可利用率,但要注意不要过量补充。
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