蛋白質的影響

• 攝取的蛋白質，除了提供身體組織構造的維修(每日大約需要32~46克的優質蛋白質)，多餘的部份會排掉或轉換為葡萄糖與酮體來提供能源。(蛋白質的攝取量目前各家說法不一)

• 胺基酸可以轉換成葡萄糖與酮體(參考圖表)，其中，
  ◎只有2種氨基酸能轉換成酮體：leucine、lysine。(8000種食物的大數據統計結果是：會生酮的氨基酸大約佔蛋白質總重的12%。)
  ◎只有5種氨基酸能轉換成葡萄糖或酮體：isolucine、threonine、phenylaline、tyrosine、tryptophan。在斷食或低醣飲食時，這5種氨基酸會走升糖路線居多。在高醣飲食時，這5種氨基酸會走升酮路線居多(8000種食物的大數據統計結果是：會生酮與生糖的氨基酸大約佔蛋白質總重的14%。)
  ◎其他13種胺基酸只能轉換成葡萄糖。 (8000種食物的大數據統計結果是：會生糖的氨基酸大約佔蛋白質總重的74%。)
  由上可知，蛋白質的生糖機率會高於生酮機率。(8000種食物的大數據統計結果是：大約78~89.5%的蛋白質會走生糖路線。但是蛋白質的胰島素指數統計上卻只有56%，二者之間的差距可能是一部份蛋白質身體拿去維修，沒有走生糖路線，一部份可能在生糖過程中流失了，另外的原因可能是胰島素指數的統計只採用3小時的數據，而蛋白質的消化常常超過3小時。)
  　

  	可生糖的氨基酸	二者皆可的胺基酸	可生酮的胺基酸
  非必需胺基酸	Alanine(丙胺酸) Arginine(精氨酸) Asparagine(天門冬醯胺) Aspartate(天門冬氨酸) Cysteine(半胱氨酸) Glutamate(谷氨酸) Glutamine(谷氨醯胺) Glycine(甘氨酸) Proline(脯氨酸) Serine(絲氨酸)	Tyrosine(酪氨酸)
  必須胺基酸	Histidine(組氨酸) Methionine(甲硫氨酸) Valine(纈氨酸)	Isoleucine(異亮氨酸) Phenylalanine(苯丙氨酸) Tryptophan(色氨酸) Threonine(蘇氨酸)	Leucine(白氨酸) Lysine(離胺酸)

  
  　

• 生酮與非生酮的比例：(參考圖表)
  
  醣類=100%生糖。
  蛋白質=54%生糖，46%生酮。
  脂肪=10%生糖，90%生酮。

• 每100克食物中，生酮胺基酸含量最多者：(參考圖表)
  雖然海豹、鯨魚與鱈魚的生酮胺基酸含量最多，但還是容易升高胰島素，因為非生酮的蛋白質含量還是很高，還是可能大量升糖。
  　

  Food	Ketogenic aminos (/100g)	% ketogenic protein	% insulinogenic
  Seal, Bearded Alaskan	19.4g	23%	72%
  Whale, Beluga	17.6g	25%	64%
  Cod	16.3g	26%	68%
  Seaweed, spirulina	14.2g	25%	64%
  White fish	13.6g	22%	53%
  Parmesan cheese	12.3g	32%	28%
  Beef, sirloin	10.0g	33%	50%
  Beef, ribeye	9.7g	33%	44%
  Bacon	9.3g	25%	22%
  Egg yolk	9.2g	27%	18%
  Lamb	9.0g	25%	39%
  Chicken, breast with skin	7.8g	24%	48%
  Salmon	7.0g	28%	45%
  Egg, whole	3.3g	26%	29%

  　

• 蛋白質升高血糖的效果不明顯是因為蛋白質分解為胺基酸後會一直在血液中循環，直到身體需要胺基酸轉化為葡萄糖時，胺基酸才會進行糖質新生，否則胺基酸就一直在血液中循環，不會轉化為葡萄糖來升高血糖。這也是低醣飲食可以控制血糖的原因。

• 血液可以容納大量胺基酸，不至於出現飽和現象，這跟血液中的葡萄糖不一樣。由於血糖太高會有併發症，所以血液中的葡萄糖不會無限累積，身體會優先把血糖送到全身細胞當能源，或是轉化成肝糖或脂肪來儲存，以保證血糖的濃度不會太高。

• 50克葡萄糖與500克瘦牛肉的不同反應：(參考圖表)
  1號線：50克葡萄糖會造成血糖急速上升，急速下降，3小時後恢復正常。
  2號線：500克瘦牛肉攝取後，血糖沒啥變化。
  3號線：500克瘦牛肉攝取後。尿素持續上升，代表蛋白質持續在分解代謝中。
  結論是：照理說，多餘的蛋白質會分解，其中，氮原子的部分會變成尿素排出，碳原子的部分會變成葡萄糖或酮體。本實驗並未看到葡萄糖增多，可見多餘的蛋白質不一定會轉換成葡萄糖，要看身體的需要而定。
  

• 健康人對高蛋白餐的反應：(參考圖表)
  健康人會同時分泌胰島素與升糖激素，二者互相抵消，血糖維持平穩(左圖)。但是糖尿病患有胰島素抗阻，使得胰島素較不敏感，無法與升糖激素抗衡，導致升糖激素偏盛，血糖上升。所以糖尿病患攝取高蛋白餐，血糖還是會飆高(右圖)。
  綠色線；氮(尿素)
  紅線線；葡萄糖(血糖)
  黃色線：胰島素
  藍色線：升糖激素(Glucagon)
    
  　

• 攝取50克蛋白質的反應：(參考圖表)
  正常人(下方白線)：血糖不變。胰島素輕微上升，1小時後達到最高值，4小時後恢復初值。
  糖尿病患(上方黃線)：血糖在2小時後開始下降，降幅不大。胰島素大幅上升，2小時後達到最高值，5小時後仍未能恢復初值。
  蛋白質需要超過3小時的消化，所以食物胰島素指數(Food Insulin Index)的數值是低估了。
  
  　

• 每1克蛋白質含有4卡的能量，但是在糖質新生的過程中會額外消耗掉1卡，所以蛋白質新生的葡萄糖只剩下3/4的能量淨值。

• 糖尿病患可以改變策略，大幅減少醣類攝取量，改從蛋白質的糖質新生來補充葡萄糖，這樣做的好處是：
  1.保證身體修補所需的蛋白質是充足的。
  2.糖質新生的速度較慢，血糖不會急速飆高。
  3.蛋白質的飽食感較強，可以減少食量。

• 低醣飲食專家Ted Naiman醫師認為蛋白質要適量，建議每日攝取100~120克蛋白質，他聲稱這個範圍的量適用於所有的人。

• WFKD：(參考圖表)
  生酮飲食權威專家Steve Phinney所創造的最佳生酮公式。圖表中的三角形區域就是健康的營養性生酮狀態。例如：蛋白質30%搭配醣類5%，或是蛋白質20%搭配醣類10%，或是蛋白質10%搭配醣類20%。原則上，蛋白質不能少於10%(有人說7%)，那是維修身體必須的蛋白質最低量。三角區域以外的生酮是不健康的，危害生命的。
  
  　

• 到底最適量的糖類與蛋白質比例是多少？(卡路里比例)
  我們可以根據Steve Phinney的WFKD來設計糖類與蛋白質的攝取比例。
  1.如果蛋白質維持在最低量，10%(或每公斤體重0.8克)，這時候大部分的蛋白質是用來肌肉成長與修復。從WFKD的三角形區域來看，蛋白質10%時，醣類即使高達20%，仍能保持健康的營養性生酮狀態，而且不用擔心蛋白質的糖質新生會過度而升高了血糖，因為蛋白質大部分都拿去維修肌肉了，沒剩多少來進行糖質新生。
  2.如果活動量較大，例如運動選手，每日蛋白質攝取量可以提高至每公斤體重1.2~1.7克。高一點的蛋白質攝取量可以讓心智表現更好一些。
  3.隨著蛋白質從10%逐漸提高，醣類必須隨著遞減來搭配，否則過量的蛋白質可能會轉換成葡萄糖，脫離生酮狀狀態。
  4.生酮飲食的蛋白質攝取範圍是0.8克~2.4克/每公斤體重。

• 低醣飲食專家Ted Naiman醫師認為蛋白質要適量，建議每日攝取100~120克蛋白質，他聲稱這個範圍的量適用於所有的人。Ted Naiman的低醣政策是：超低醣、蛋白質100~120克、脂肪依個人需求而定。他會先鎖定蛋白質的量，因為他認為蛋白質非常重要，原則上是120±30克(90~150克之間)，接著限制醣類，只能吃纖維量高的蔬菜，禁止攝取穀類、糖、澱粉，至於脂肪則根據個人的能量需求去調整。另外，他還建議增加肌肉，以提高胰島素的敏感度。
  運動的種類：重量訓練。
  頻率：每周2~3次。
  強度：做到極限，明確告訴身體肌肉不夠強，必須再增加才行，否則肌肉是不會增加的。

• 健身健美者常常應用胰島素來幫助肌肉生長，因為肌肉生長需要蛋白質與肝醣(葡萄糖)，恰好胰島素可以將蛋白質與葡萄糖送進肌肉細胞。

• 維持低水平的胰島素，我們才有機會燃燒體脂，這意味著我們不需要大量從外面補充食物，反映在實際狀況是我們的食量會減少，飢餓感也會降低。

• Ron Rosedale主張，人類可以從很多管道獲得葡萄糖(參考下圖)，所以人類不需要額外攝取無纖維的碳水化合物，這些食物對身體的傷害很大，例如：升高胰島素、升高氧化、加速老化。

蛋白質與醣類的關係

• 【斷食時的葡萄糖來源】
  
  斷食後2~3天後，儲存的肝醣耗盡，身體會自行生產葡萄糖來供應特殊細胞。經過統計，這種內臟自製的葡萄糖，每日總產量大約是80克，其中，60%的葡萄糖是由肝臟生產的，40%則由腎臟生產。分布如下：
  1.脂肪組織的中性脂肪分解成脂肪酸與甘油→脂肪酸在肝臟合成為酮體供應大腦→一部份酮體再回流至肝臟，轉換成葡萄糖。產量是每日10~11克。
  2.脂肪組織的中性脂肪分解成脂肪酸與甘油→甘油在肝臟合成為葡萄糖。產量是每日20克。
  3.紅血球與腎臟髓質釋出柯氏循環(Cori cycle)的乳酸與丙酮酸→在肝臟合成為葡萄糖。產量是每日35~40克。
  4.肌肉釋出丙胺酸(alanine)與麩醯胺酸(glutamine)→丙胺酸(alanine)在肝臟合成為葡萄糖。
  5.肌肉釋出丙胺酸(alanine)與麩醯胺酸(glutamine)→麩醯胺酸(glutamine)在腎臟合成為葡萄糖。
  由胺基酸轉換成的葡萄糖(上述4+5)，產量是15~20克，以丙胺酸(alanine)合成者居多。

• Paul Jaminet主張人體每日能源比例應該是30~35%來自碳水化合物 (大約是600卡)，其他65~70%的能源來自脂肪。他 認為如果每日攝取少於30%的碳水化合物，會迫使身體進行糖質新生來補足不夠的葡萄糖。但是糖質新生是很耗能的生化反應，不如直接從碳水化合物取得葡萄糖。他建議把糖質新生留給需要生酮狀態的特殊醫療狀況。

• Paul Jaminet版本的每日醣類攝取量：(參考圖表)
  以600卡為收支平衡點，低於600卡的部分會經由糖質新生來補足，超過600卡的部分會排除掉或儲存為肝醣，肝醣滿載後會儲存為脂肪。(600卡=150克葡萄糖)
  
  　

• Mark Sisson版本的每日醣類攝取量：(參考圖表)
  150克以上，會儲存為脂肪，增加體重。(600卡=150克葡萄糖)
  100~150克之間，會維持體重。
  100克以下會燃燒脂肪，減少體重。
  50克以下會進入生酮狀態，這也是間歇性斷食的狀態。
  
  　

• 反對低醣飲食者認為大腦需要葡萄糖，每日不能少於400卡，大約是100克葡萄糖，所以主張每日醣類至少要攝取130克的安全劑量。但是有些人認為醣類沒有所謂的安全量，只要能進入生酮狀態，葡萄糖可以由蛋白質的糖質新生來提供。儘管如此，營養學家還是建議每天應該有最低的醣類攝取量。例如：Paul Jaminet認為一個靜坐型態的人每天需要600卡的葡萄糖，如果是實施生酮飲食，可以降到每日300卡的葡萄糖。後來George Cahill研究斷食發現，人類只要160卡的葡萄糖即可維生，大約是40克的葡萄糖。這麼少量的葡萄糖很簡單就能由糖質新生獲得，毋須擔憂。而且糖質新生的管道很多，不一定要消耗肌肉才能獲得葡萄糖，中性脂肪也能分解成甘油，再合成為葡萄糖。

• 各種能源使用狀態下的葡萄糖攝取量：(參考圖表)
  Glucose utilization：Jaminet版的葡萄糖基本需求量，以600卡為基準，身體完全使用葡萄糖，不必經由糖質新生來補足葡萄糖。低於600卡的部分會經由糖質新生來補足葡萄糖，超過600卡的部分會排除掉或儲存為肝醣，肝醣滿載後會儲存為脂肪。(600卡=150克葡萄糖)
  Ketogenic threshold：Phinney版的生酮門檻。葡萄糖產量若低於500卡，身體就會開始分解蛋白質與脂肪來提供能源。
  Ketogenic maintenance：Jaminet版的生酮狀態。葡萄糖產量若維持在300卡，大腦的能源就會以酮體為主。
  Starvation：Cahill版的饑餓狀態。葡萄糖產量若降到160卡，身體就可能分解肌肉來新生葡萄糖。(可能，不是一定會)
  　

  approach	glucogenic calories	Glucose load (g)	Insulinogenic (%)
  Glucose utilization (Jaminet)	600	150	26.7%
  Ketogenic threshold (Phinney)	500	125	22.2%
  Ketogenic maintenance (Jaminet)	300	75	13.3%
  Starvation (Cahill)	160	40	7.1%

  　

• 當蛋白質攝取量降到身體維修的最低門檻7%時，4種 能源使用狀態的葡萄糖需求量分別是600卡、500卡、300卡、160卡。 當蛋白質攝取量降到身體維修的最低門檻7%時，4種不同狀態的葡萄糖需求量分別是600卡、500卡、300卡、160卡。線條往右下墜，代表增加蛋白質必須同時減少醣類才能維持在同樣的狀態。(參考圖表)(參考圖表)
  
  　

• 各種飲食法的醣類蛋白質比例與4種能源使用狀態的分布關係：(參考圖表)
  Atkins：位於Jaminet的葡萄糖供需平衡線上 。阿金飲食法是屬於高蛋白低醣飲食，由於蛋白質高了些，不太可能進入生酮狀態。
  Whal’s paleo plus：位於Phinney的生酮門檻線上。特色是高纖蔬菜(提供維生素礦物質)、中鏈脂肪酸(直接生酮)、低蛋白質(不到15%，減少糖質新生)。
  Bernstein： 接近Phinney的生酮門檻線。是針對糖尿病設計的飲食法，蛋白質30%，醣類不到10%。
  80% fat ketosis：超低醣類、超低蛋白質，是針對癌症或癲癇設計的飲食，必須額外補充維生素礦物質。
  
  　

• 針對不同需求所設計的飲食：(參考圖表)
  most nutrient dense：營養密度最高
  weight loss：減重
  athlete：運動
  diabetes：糖尿病
  therapeutic ketosis：醫療級生酮狀態
  
  　

糖化血色素、血糖、血酮

• 糖化血色素(HbA1C)越高，大腦萎縮越嚴重。(Dr. David Perlmutter’s 《Grain Brain》)

• 低脂與低醣飲食降低糖化血色素(HbA1C)的幅度。(縱軸是糖化血色素的降幅)
  
  　

• 糖化血色素升高，癌症風險也會跟著升高，尤其是當糖化血色素高於6時，癌症風險劇增。
  
  
  
  　

• 糖化血色素升高，心血管疾病的風險也會跟著升高，即使服用降糖藥，心血管疾病風險並不會恢復正常，因為血糖下降不一定代表胰島素就會跟著下降(胰島素抗阻)，如果胰島素還是維持高檔，血管內壁還是會產生病變，導致血管硬化、阻塞或破裂。(參考圖表)
  
  
  

• 糖化血色素不是越低，死亡率就越低，下列統計圖表顯示：全因死亡率最低是出現在糖化血色素介於4.5%與5.0%之間。
  
  　

• 糖化血色素、血糖、酮體的指標：(參考圖表)
  當血糖控制到< 5.4時，血中會開始出現酮體，慢慢接近Phinney的生酮門檻。
  有嚴重胰島素抗阻、癲癇、病態肥胖或癌症者，可能需要進入更深層的生酮狀態，而不僅僅是達到正常血糖值或正常糖化血色素而已。但是，要達到更深層的生酮狀態，需要配合紀律、營養補充品與更嚴苛的食物篩選。
  GKI是葡萄糖/酮體的比值，數值越低，代表身體慢慢由燃燒葡萄糖轉向燃燒酮體。
  GKI採用的單位是mmol/L。
  採用生酮飲食治療癌症者，必須設法達到GKI小於1。癌患的GKI常常大於50。
  GKI要小於10，才算是低胰島素狀態，沒有明顯的胰島素抗阻。
  即使實施生酮飲食，一般人還是很難達到GKI小於2，除非是實施斷食。(參考下圖)
  
  當血糖高於6.0 mmol/L (108mg/dL)時，酮體幾乎是不存在的。

  	HbA1c	average blood glucose		ketones	GKI
  	%	mg/dL	mmol/L	mmol/L
  low normal	4.1	70	3.9	4.0	1.0
  optimal	4.5	83	4.6	2.5	1.8
  excellent	< 5.0	< 97	< 5.4	> 0.3	18
  good	< 5.4	< 108	< 6	< 0.3	30
  danger	> 6.5	> 140	> 7.8	< 0.3	39

  　

• 血糖與酮體的關係：(參考圖表)
  當血糖高於6.0 mmol/L (108mg/dL)時，酮體幾乎是不存在的。
  

• 酮體濃度分布圖：(參考圖表)
  最佳濃度是：0.5~3.0 mmol/L
  

• 第二型糖尿病診斷標準：(參考圖表)
  　

  	Fasting		After meal
  	(mg/dL)	(mmol/L)	(mg/dL)	(mmol/L)
  Normal	<100	<5.6	<140	<7.8
  Pre-diabetic	100~126	5.6~7.0	140~299	7.8~11.1
  Type 2 diabetic	>126	>7.0	>200	>11.1

  　

• 不同飲食的血糖變化：(參考圖表)
  綠色線：肉、蔬菜、奶油
  紅色線：義大利麵112克
  淺藍色線：馬鈴薯與鮭魚捲
  藍色線：2片麵包+大量奶油、起司