瓜胺酸功效有哪些?與精胺酸不同?解析食物怎麼吃、攝取量與注意事項

瓜胺酸功效有哪些?與精胺酸不同?解析食物怎麼吃、攝取量與注意事項

西瓜具有抗氧化和抗發炎的功效,同時能放鬆血管,有助於降血壓,對心血管健康有益[1]。此外,網路上流傳著一種說法,西瓜含有一種特殊的胺基酸「瓜胺酸」,其功效可與威爾鋼相媲美。那麼,究竟瓜胺酸是什麼?瓜胺酸所宣稱的功效是否僅是都市傳說,或者真有其功效?與精胺酸有什麼不同?接下來的文進一步探討科學實證中的瓜胺酸功效、好處、怎麼吃、每日攝取量、副作用等議題。

瓜胺酸是什麼?與精胺酸有什麼不同?

精胺酸與瓜胺酸結構上極為相似
(a)精胺酸與(b)瓜胺酸結構上極為相似[2]
或許大家聽過精胺酸、色胺酸,但瓜胺酸這個詞很少有人提起。事實上,瓜胺酸(Citrulline是一種存在於自然界的中性胺基酸,最早是從西瓜汁中分離並鑑定出來的。因此得名為瓜胺酸。在人體中,瓜胺酸是一種非必需胺基酸,身體能夠自行合成,主要是在小腸合成,肝臟也能合成少量。血漿中的瓜胺酸濃度被視為小腸功能的指標之一[3]

從天然食物中攝取的瓜胺酸不會被小腸中專門分解精胺酸的精胺酸酶(arginase)所影響。這意味著瓜胺酸能夠進入血液循環而不受阻礙。與其他大部分的胺基酸不同,瓜胺酸不會進入肝臟進行分解。因此,有實驗比較補充瓜胺酸或精胺酸,結果顯示補充瓜胺酸對提升血漿精胺酸濃度的效果幾乎是直接補充精胺酸的兩倍[2]

瓜胺酸:不同L-citrulline和L-arginine劑量給藥後一周的血漿L-arginine AUC值

瓜胺酸在體內的代謝路徑可分成三條。首先,飲食中或體內合成的瓜胺酸會被腎臟上皮細胞吸收,並在腎臟轉化成精胺酸。肝臟中含有的瓜胺酸則是尿素循環的中間產物。尿素循環的主要目的是將毒性較強的含氮廢物氨轉變成對身體傷害較小的尿素,再經由腎臟排出體外。瓜胺酸持續代謝成精胺酸,有助於提供一氧化氮(NO)的合成原料,使一氧化氮能夠發揮其生理功能[4]

儘管人體能夠合成瓜胺酸的酵素,但在某些生理或病理狀況下,身體對瓜胺酸的需求增加,因此可能需要透過外來補充來滿足需求。目前常見的瓜胺酸補充形式有三種:

  • 純瓜胺酸
  • 瓜胺酸蘋果酸(L-citrulline malate)
  • 富含瓜胺酸的西瓜萃取物

 

含瓜胺酸的食物有哪些?

瓜胺酸主要存在於葫蘆科(瓜科)的植物中,像是西瓜、甜瓜(Cucumis melo)、黃瓜(Cucumis sativus)和美洲南瓜(Cucurbita pepo)等。其中,西瓜的含量最豐富。瓜胺酸的含量與植物所處的栽種環境密切相關,強烈的光線或乾旱的情況下有助於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,要達到臨床上的最低建議劑量每天3克的瓜胺酸攝取量,至少需要攝取1到1.5公斤的西瓜。對於大多數人來說,這樣的攝取量可能有些困難。因此,透過保健品攝取瓜胺酸相對來說更加實際[10]

  • 西瓜:西瓜是最知名的瓜胺酸來源之一,尤其是西瓜的果肉部分含有豐富的瓜胺酸。
  • 其他瓜類:除了西瓜之外,其他瓜類如哈密瓜、甜瓜和冬瓜等也含有一定量的瓜胺酸。
  • 其他水果:某些其他水果如草莓、櫻桃和木瓜也含有瓜胺酸,雖然濃度可能較低。
  • 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。

 

瓜胺酸的功效與好處

瓜胺酸的補充最初主要應用於先天性尿素循環代謝異常(Urea cycle disorders)的患者身上。通過補充瓜胺酸,有助於促進含氮廢物氨的排泄,從而減緩疾病的症狀。此外,瓜胺酸的代謝具有調節一氧化氮循環的能力,因此與血管內皮功能、血壓調節等心血管疾病相關。瓜胺酸對於提升肌肉合成和減輕運動後疲勞的效果也廣泛應用於運動領域。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

補充瓜胺酸有助於增加精胺酸的身體可利用率。此外,瓜胺酸還會抑制精胺酸酶的活性,從而避免精胺酸被分解,有助於提升內皮細胞一氧化氮的合成。合成後的一氧化氮運送至血管處可促使血管平滑肌放鬆。根據文獻回顧,瓜胺酸的補充平均能使收縮壓降低約4.1-7.5mmHg,舒張壓減少約2.1-3.8mmHg[2]。在較新的研究中發現,提供高血壓停經後婦女每天10克瓜胺酸連續4週,可上升血中精胺酸濃度及提升血管內皮功能,並降低主動脈舒張壓,有助於心血管健康[5]。為達到心血管保護的效果,瓜胺酸每天需補充3-6克,且持續8週以上。

 

2. 改善性功能障礙

瓜胺酸補充可提升精胺酸濃度,確保足夠的原料合成一氧化氮。一氧化氮與治療性功能障礙的藥物威而鋼有關聯。實驗顯示,給予輕度勃起障礙的患者每天1.5克瓜胺酸連續一個月後可改善其勃起障礙的症狀[6]

 

3. 肌少症預防

給予成人不同劑量(2、5、10及15克)的瓜胺酸,發現與血中精胺酸的濃度呈現正相關,並有助於維持正氮平衡。另外,實驗針對低蛋白飲食的健康受試者提供每天10克瓜胺酸的補充持續3天,發現有助於提升肌肉蛋白的合成。營養不良的患者經每天10克瓜胺酸的介入連續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的訊息傳遞路徑。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. 提升運動表現

在劇烈運動下,含氮廢物氨的濃度會增加,進而影響運動表現。若是在運動前補充瓜胺酸蘋果酸,可以提升尿素循環效率,加速氨的排泄,有助於恢復運動表現。瓜胺酸蘋果酸代謝後可增加血中精胺酸濃度,進一步促使一氧化氮的合成上升,使血管擴張並促進血流量。這種效應意味著可以提升氧氣運輸的效率,同時加速運動後代謝廢物的移除,對於運動後肌肉的修復有正向幫助[8]

 

瓜胺酸適合哪些人吃?

目前發現,瓜胺酸與精胺酸的生理功能有部分重疊,特別是在一氧化氮的代謝及尿素循環的進行。然而,瓜胺酸與精胺酸的不同之處在於瓜胺酸能夠促進肌肉蛋白的合成並加速運動後肌肉的修復。因此,適合補充瓜胺酸的對象為:

  • 精胺酸的愛用者:相比於直接補充精胺酸,瓜胺酸的補充更容易被身體吸收和利用,且瓜胺酸還具有調節一氧化氮合成的能力,對於血管健康和運動表現都有正向影響。
  • 提升運動表現的運動或健身族:瓜胺酸可以提升一氧化氮合成,有助於增加血流量和氧氣運輸,進而改善運動表現和加速運動後的恢復。
  • 高血壓患者:瓜胺酸補充能夠降低血壓,對於血管健康有益。
  • 肌少症高風險族群和健身族:瓜胺酸可以增加肌肉蛋白的合成,對於肌肉修復和生長有正面影響。
  • 有性功能障礙的人:瓜胺酸的補充可以提高血中精胺酸濃度,進而改善相關症狀。
  • 心血管疾病高風險族群:瓜胺酸可以降低血壓,有助於預防心血管疾病。

 

瓜胺酸每日攝取量要多少?

研究顯示,至少需要補充3克以上的瓜胺酸,才能明顯提升血中精胺酸的濃度。然而,當瓜胺酸攝取超過每天15克時,會抑制瓜胺酸進入細胞的能力。此外,高劑量的瓜胺酸可能降低精胺酸的代謝轉換率,導致瓜胺酸在血液中滯留。因此,一般建議的瓜胺酸每日補充劑量介於3到10克[9]

 

瓜胺酸怎麼吃?餐前餐後哪個時間比較好?

胺基酸或胜肽而言,考慮到會受到飲食中其他胺基酸或成分影響吸收,瓜胺酸的補充時間可以根據個人狀況和需求進行調整:

  • 空腹補充:通常情況下,空腹補充瓜胺酸吸收效果較佳。這對於一些不太敏感的人來說是一個適合的選擇,可以在早晨醒來後或者空腹時補充瓜胺酸。
  • 餐與餐間:對於胃腸道敏感的人群來說,可以在餐與餐間(例如早餐~午餐或午餐~晚餐)補充瓜胺酸。這樣可以避免在空腹時可能出現的不適感。
  • 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

精胺酸一次攝取超過10克時,可能因超過腸道吸收上限而無法被充分吸收,這可能導致胃腸道不適或滲透性腹瀉等問題。相較之下,實驗顯示即使補充15克瓜胺酸也未觀察到任何不良反應,因此瓜胺酸的副作用相對較少[9]

瓜胺酸是一種體內可自行合成的胺基酸,主要存在於西瓜等食物中。瓜胺酸與精胺酸有部分共用的代謝途徑。每天補充3-10克的瓜胺酸是相當安全的劑量,部分瓜胺酸可能會轉化為精胺酸,提高精胺酸的身體可利用率。這樣的補充劑量可能有助於更好地感受到一氧化氮帶來的效應。

  1. 避免過量補充:一次補充精胺酸超過10克可能會引發胃腸道不適或滲透性腹瀉等問題。相比之下,實驗表明補充15克瓜胺酸並未觀察到任何不良反應,因此瓜胺酸的副作用要小於精胺酸。
  2. 適量補充:每天補充3-10克的瓜胺酸是相當安全的劑量,可以提高精胺酸的身體可利用率,但要注意不要過量補充。
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