題目：高蛋白質飲食及阻力訓練對減重中過重與肥胖較高齡者的影響
Effect of high protein diet and resistance exercise during weight loss in overweight and obese older adults
作者：杜培德
文獻出處：(1) Clin Nutr, 35: 394-398(2016)；(2) Nutr J, 16: 10(2017)
【前言】
高齡人口是全世界增加最快的族群，全球的高齡人口預計在2025年達到15%，在已開發地區甚至將達28%。高齡人口中有20-30%屬於肥胖族群，而肥胖可能導致高齡者產生多重慢性健康問題，如糖尿病、高血壓等，進而嚴重影響該族群的生活品質。減重對於高齡族群的生理代謝和功能有幫助，但卻也有流失肌肉質量的潛在風險，甚至可能導致肌少症（Sarcopenia），因此，留存肌肉是此族群在減重時的首要目標。
【目的】
探討過重與肥胖較高齡者減重時所需蛋白質攝取量與阻力訓練對於留存瘦體組織的效果
【Paper 1】Exploration of the protein requirement during weight loss in obese older adults
一、材料與方法
- 研究對象：共80位，55歲以上，BMI>30或BMI>28但符合腰圍標準(男性>102 cm女性>88 cm)。
- 研究設計：研究期共13週，受試者被分成高蛋白攝取組與控制組。受試者每周會收到10份蛋白質補充品（控制組為安慰劑），且每天依據自身所需熱量少攝取600卡，搭配每周三次每次一小時的阻力訓練。
- 蛋白質攝取：以三天飲食紀錄表紀錄實驗開始前及13週後的飲食攝取狀況。
- 肌肉質量測定：以dual-energy x-ray asorptiometry (DXA) 測定最初與13週後的四肢肌肉質量，並以+250克作為肌肉質量是否改變的判定點。
- 統計分析：以獨立樣本t-test或Fisher Exact test比較受試者的基線數值；以Receiver operating characteristic (ROC) 曲線分析來判定適當的蛋白質攝取量切點；以Logistic regression analysis來確認蛋白質攝取對於肌肉質量的影響；以SPSS 20軟體來進行數據分析，且在p < 0.05時代表有顯著差異。
二、結果
- 兩組受試者的體重皆有下降，但兩組的下降幅度沒有顯著差異。（Table 1）
- 兩組受試者的各個特性都沒有顯著差異，只有蛋白質攝取量和攝取比例有顯著差異。高蛋白質組的蛋白質攝取量為38 ± 0.18 g/kg/d，低蛋白質組則為0.87 ± 0.20 g/kg/d。（Table 1）
- 相較於蛋白質攝取量較低的受試者，蛋白質攝取量>1.2 g/kg BW或>1.9 g/kg fat free mass (FFM)的受試者四肢肌肉量上升的比例顯著較高。（Figure 1）
- 蛋白質攝取量>1.2 g/kg BW的受試者與攝取量較低的受試者相比，肌肉量多出1200-1250 g。（data not shown）
三、討論
- 蛋白質攝取量2 g/kg/d的訂定是以肌肉量上升的有無作為依據，且在三個月的實驗期中，同時有低熱量飲食及阻力訓練的介入。
- 先前有研究以氮平衡的原理訂定出年輕人(<40歲)與高齡者(>67歲)的蛋白質需求量分別為82 g/kg及1.03 g/kg，但由於高齡者樣本數在該研究中太少，因此針對高齡者的建議值代表性可能不足。
- 高齡者會需要較多的蛋白質與其具有合成代謝抗性有關，此症狀的發生有三個主要原因：肌肉對於胺基酸的利用度降低、胰島素抗性的產生及對於有促進合成特性的胺基酸反應較遲鈍。
- 本篇研究的限制在於受試者的體重過重可能使DXA的測量誤差增加，且回憶式的蛋白質攝取紀錄也可能使數據的精確度降低。
四、結論
減重中的肥胖較高齡者在進行低熱量飲食及阻力訓練的情況下，每日應攝取1.2 g/kg BW或1.9 g/kg FFM的蛋白質以利於肌肉的存留與增加。
【Paper 2】Effect of a high protein diet and/or resistance exercise on the preservation of fat free mass during weight loss in overweight and obese older adults: a randomized controlled trial
一、材料與方法
- 研究對象：共100位，55-80歲之間，BMI≧28或BMI>25但符合腰圍標準(男性>102 cm女性>88 cm)。
- 研究設計：受試者分為四組（C：控制組；Pr：低卡高蛋白；Ex：低卡正常蛋白搭配運動；PrEx：低卡高蛋白搭配運動)，研究期共10週，期間針對不同組別給予不同的介入。
- 蛋白質攝取：受試者被建議每日攝取低於自身所需600卡的熱量，而正常蛋白質組被建議攝取8 g/kg的蛋白質 ，高蛋白質組則被建議攝取1.3 g/kg 的蛋白質。
- 運動計畫：有介入運動的組別，每周會進行三次每次一小時的阻力訓練。
- 數值測量：
- 體組成：以空氣容積計量儀（Air-displacement Plethysmography）量測。
- 腰圍：自然吐氣後，量測髂骨前上棘和下肋骨中點連線圍成的圈。
- 握力：以isometric handgrip dynamometer進行測量。
- 生理表現：以400-m gait speed test、4-m gait speed test和chair stand test作為生理表現的測量項目。
- 統計分析：以independent sample t-test和Fisher’s exact test分析受試者特性；以混和線性模式分析組間差異；以paired t-test比較10週介入前後組內的差異；以SPSS 22.0軟體進行分析並以平均值±標準差呈現數據，在p<0.05時代表有顯著差異。
二、結果
1.共有68位受試者完成實驗，四組受試者間的特性皆無顯著差異。（Table 1）
2.高蛋白組的平均蛋白質攝取量為1.13 ± 0.35 g/kg/d（約29%的受試者達到1.3 g/kg/d），正常蛋白組的平均蛋白質攝取量則為0.98 ± 0.29 g/kg/d（約78%的受試者達到0.8 g/kg/d）。（Table 2）
3.四組的體重、腰圍與脂肪量皆有顯著下降，前兩者平均下降幅度為-2.1 ±6 kg及-4 ± 4 cm，非脂肪組織質量只有在PrEx組有顯著增加0.6 ± 1.3 kg。（Table 3）
4.四組的握力皆無顯著改變，在生理表現上則皆有提升但不都有顯著改善。（Table 3）
5.蛋白質與運動的交互作用對握力及4-m gait speed有顯著影響，運動則單獨對體脂率有顯著影響。（Table 3）
三、討論
- 作者之前以含有高乳清蛋白、白胺酸和維他命D的補充劑進行與本次實驗分組情況相同的研究，發現在高蛋白組與正常蛋白組的每日蛋白質攝取差異達到28 g的情況下，可造成95 g的肌肉質量差異。本次實驗中有無攝取高蛋白質的組別攝取差異只有16 g，可能不足以看出影響非脂肪組織質量的差異性。
- 有兩個可能的原因導致高蛋白質飲食對於非脂肪組織的存留沒有幫助。第一，先前有研究指出，較高齡者需要一次攝取一定量以上的蛋白質才能刺激其肌肉量的提升；再者則是和蛋白質的組成有關，有研究指出乳清蛋白因含有豐富的白胺酸，對於刺激較高齡者肌肉的生合成較有幫助。
- 運動在本篇研究中只對於體脂率有顯著影響，不過當分析性別和運動間的交互作用時發現，男性的非脂肪組織對於阻力訓練較敏感，和先前的研究結果一致。
四、結論
減重中過重與肥胖較高齡者同時採用高蛋白質飲食與阻力訓練可以顯著增加非脂肪組織質量。
【總結】減重中過重及肥胖較高齡者的蛋白質建議攝取量為每公斤體重1.2克，且搭配阻力訓練與高蛋白質飲食對於留存肌肉有正面幫助。
【參考文獻】
Moore DR, Churchward-Venne TA, Witard O, Breen L, Burd NA, Tipton KD, et al.(2015) Protein ingestion to stimulate myofibrillar protein synthesis requires greater relative protein intakes in healthy older versus younger men. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 70(1):57-62.