【第3期直播回放】促进生长激素分泌的营养干预方案
（本篇为「喜高科技直播课堂」9月21日直播内容回放）
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如何帮助孩子释放身高潜力呢？我们在上面两篇文章中儿童身高发育的关键影响因素及管理策略（一）和儿童身高发育的关键影响因素及管理策略（二）分别讨论了身高发育需要管理以及管理的角度，并分析了影响身高发育的关键因素——生长激素，今天我们来讨论从营养干预的角度如何帮助生长激素足够分泌，解决孩子身高发育过程中各种因素导致的生长激素缺乏的问题。
我们回忆一下生长激素的作用，它是由脑垂体分泌，通过生长轴，发挥促进骨骺线软骨细胞增殖，从而促进软骨生长，促进骨（干）长度增加的作用。
从狭义的营养干预角度来看，生长激素的分泌受到哪些因素的影响呢？
我们上期文章中提到，均衡全面、高等级的营养素水平，能促进生长激素的分泌「1」，而实际调查研究的结果发现，我们中国的适龄少年儿童却出现肥胖率高（蛋白质—能量不均衡）「2」和微量营养素缺乏（比照rni）「3」的问题。这个结果和很多家长朋友的判断有很大出入，为什么会出现这样的情况呢？我们知道，每日均衡全面的营养需要摄入九大营养素，包括蛋白质、脂肪和碳水化合物、维生素、矿物质、膳食纤维、水、植物营养素、与健康有关的有机化合物（如图）
在九大营养素中，蛋白质、碳水化合物和脂肪又称为“供能营养素”，也就是提供能量的营养素，在同等质量的情况下，脂肪提供的能量是蛋白质和碳水化合物的一倍，这也是平常说的“吃肉会胖”的原理。
我们首先来看看，出现肥胖儿童比例这么高的原因是我们的蛋白质--脂肪摄入比例存在问题（如图）
根据中国营养学会编辑出版的《中国居民膳食指南》中提到的供能营养素摄入比例，我们可以看到，推荐的摄入比例为蛋白质：碳水化合物：脂肪的比例应该是15%：60%：25%「4」，如果脂肪摄入比例提高，体重自然会出现超重或者肥胖的结果，而实际的情况是（如图）「5」
从实际情况来看，城市居民的蛋白质：碳水化合物：脂肪的摄入比例为，13.1%：48.5%：35%，其中蛋白质比推荐比例低2%，脂肪比推荐比例高10%，可以看出，我们实际生活中蛋白质—脂肪能量摄入比例存在不合理的现状，导致热量摄入更高，从而导致体重增加，为什么会出现这个问题呢？除了家庭饮食习惯的影响外，还有我们现在食物来源上的影响，比如我们吃的肉，到底是追求能量多一些还是追求蛋白质、微量元素多一点呢？
首先是鸡的品种，与中国人的供能食物来源主要是谷类不同，西方人的供能食物主要是肉类，因此，作为主食的肉类比如鸡肉，热量比蛋白质更重要，从调查研究中也可以印证这个结论「6」如图，
从数据上可以清晰的看出，白羽鸡（美国培育鸡种，也是目前中国国内大批量养殖的鸡种）的总氨基酸含量明显低于其他鸡种，相应的脂肪和水分就要高于其他鸡种。
由于对热量的看重，养殖时的饲料更偏重于促进鸡的进食量和促进生长（体重），因此养殖时间比自然状态下的成熟期明显缩短，蛋白质的结构、含量、微量元素的含量都会降低。
如图，白羽鸡的生长周期为40-45天，比照自然生长的95天缩短了50%。
我们从不同鸡种产的鸡蛋营养情况分析来看（蛋鸡的营养成分有明显的遗传特性），就能看到清晰的营养价值差异。「7」
可以清晰的看出，京白939（白羽鸡的一种）的鸡蛋维生素e、硒和钙的含量均低于其他鸡种的鸡蛋，这也和我们的判断一致。从鸡肉这个典型的食物中，我们可以看到无论是维持蛋白质--能量的摄入比例，还是营养素的摄入量来讲，都无法得到保障，那么水果和蔬菜所含的营养素会如何呢？
根据调查研究的结果「8」，我们可以看到矿物质都有显著的下降。也就是说，我们在吃同等量的蔬菜和水果的时候，得到的矿物质越来越少，远远无法支持我们身体的发育需求。这也是我们提到在管理孩子身高的时候，要采用膳食补充剂方案的原因。
采用膳食补充剂方案进行营养干预，就要考虑有效性、剂量安全性和性价比的问题，我们先来看看剂量安全性：
中国营养学会制定的营养素摄入量（在《中国居民膳食指南》手册的后边）由低到高分为，平均摄入量（ear）、推荐摄入量（rni）、适宜摄入量（ai）和人体最高耐受量（ul），而营养素的剂量在人体最高耐受量（ul）以上时，需要在医生的指导下使用。一般情况下，在ai和rni的剂量摄取，是对人体健康有意义而无安全问题的。
影响生长激素分泌的营养素主要是三类，分别是蛋白质水平（数量、种类和质量）、维生素水平（特别是维生素b1）和直接营养的营养素（γ-氨基丁酸），我们来按照顺序分别讨论。
从蛋白质的摄入数量来看，蛋白质摄入量在逐渐下降，从1992年~2002的十年间，虽然全国平均蛋白质摄入仅下降了2g, 但城市居民蛋白质摄入量下降了6g。从趋势上看，和发达国家在中国的发展阶段的蛋白质摄入数量下降类似，也是从数量的追求转化到对质量的追求「9」。
蛋白质的质量，主要指的是摄入的蛋白质氨基酸结构，人体中蛋白质的氨基酸种类常见的有20种，其中8种（婴幼儿期9种）是人体不能自己合成，必需通过食物才能获得的氨基酸，称为“必需氨基酸”，而食物中8种必需氨基酸的种类和含量是否合理，是确定蛋白质质量的标准。
目前中国居民的蛋白质食物来源主要来自于谷类食物（占41%），其次是动物性食品（36%）和豆类制品（7%）「9」，这也是中国居民和西方发达国家蛋白质食物来源的区别，这种主要是谷类食物蛋白质来源 豆制品辅助来源的方式，对我们蛋白质的质量有什么影响呢？
谷类食物中蛋白质含量比较低，比如大米（短粒）的蛋白质含量为6.5%「10」，而且蛋白质氨基酸结构中，氨基酸模式不理想，赖氨酸的含量较低「11」。相应的，中国儿童饮食中的氨基酸结构中，赖氨酸的数量也偏低「12」。而赖氨酸的作用恰恰是儿童生长发育所需要的重要氨基酸之一，它可以促进钙、铁等矿物质的吸收。[12]
谷类食物氨基酸结构不完整，那么豆类食品如何呢？我们经常看到市面上用“大豆分离蛋白”作为主要原料的蛋白质粉，这些产品真的像宣传的一样么？我们还是从氨基酸结构来看，从国内的6种豆类的氨基酸结构来看，蛋氨酸含量较低（限制性氨基酸）（如图）「13」，所以，以大豆分离蛋白为单一蛋白质来源的蛋白粉不推荐大家使用。
谷类食物和豆类食物占中国人蛋白质来源的48%，而氨基酸结构却达不到人体所需必需氨基酸的结构，这必然影响我们的身体健康情况甚至少年儿童的身高发育。
在氨基酸当中，对生长激素（gh）的分泌有影响的氨基酸目前临床医学有定论的是色氨酸和精氨酸，也是市面上一些宣传可以促进身高发育的产品的主要成分，从临床医学的角度，我们分别看一看，这两种氨基酸对生长激素分泌的影响效果，以及通过口服的方式是否真的有帮助呢？
首先，我们来分析一下色氨酸，色氨酸是八种必需氨基酸之一，在中国人的食物蛋白质来源中，色氨酸的含量并不低（不是限制性氨基酸），它对身高发育，特别是生长激素的分泌有什么作用呢？
色氨酸具有转化为5—羟色胺（5ht，血清素）的作用「15」，而适度的血清素浓度可以促进ⅰ型胶原蛋白的数量「16」如图，
骨组织由1/3的有机物和2/3的无机物构成，其中有机物中ⅰ型胶原蛋白含量占80%~90%，对骨组织保持结构的完整和维持正常生物力学特性非常重要。ⅰ型胶原蛋白是骨组织的蛋白框架。同时有利于成骨细胞分化、成熟，但是高浓度血清素对ⅰ型胶原蛋白的形成没有明显影响，可能是高浓度的血清素有抑制成骨细胞的作用。「16」
其次，色氨酸可以促进“生长激素释放肽”的分泌，在一定程度上可以促进生长激素的分泌「17」，同时还可以起到促进胃酸的分泌，可以强烈的促进食欲，对少年儿童的身高发育有明显的提高作用。
色氨酸这么有用，文献证明通过口服就可以达到预期效果，那么要吃多少才可以发挥效果呢？（如图）
根据报道，色氨酸开始使用的剂量为1~2g/天为佳，如果≥6g/天，则要按照药品的要求在医生的指导下使用。「18」
如果达到中间的剂量，根据含色氨酸最高的食物含量，推算出每天需要吃的食物数量如下（如图），
从食物数量的角度来说，吃这么多的食物明显是比较困难的，这也是为什么会有膳食补充剂以色氨酸为主要成分的原因，不过，由于色氨酸发挥促进生长激素分泌等作用是间接发挥作用的，在有更好的替代方案时，更建议使用直接发挥作用的营养素，这样性价比更高。
那么哪些营养素可以直接起到促进生长激素的分泌作用呢？精氨酸、γ-氨基丁酸就可以直接发挥作用，我们来进一步了解。
精氨酸是条件性必需氨基酸，在人类处于婴幼儿期时，是必需氨基酸，对于处于生长发育期的少年儿童来讲，精氨酸不是必需氨基酸，不过，静脉滴注精氨酸是确诊矮小症的诊断方法——“生长激素激发实验”，通过静脉滴注精氨酸，发现患者血清内生长激素含量的变化来加以判断。
如上图中的临床测试，选择了119例就诊患儿，年龄4~14岁，身高均低于同年龄同性别儿童两个标准差，生长速率＜4cm/年，符合矮小症诊断标准，并符合使用精氨酸激发实验标准，通过静脉滴注精氨酸与对照组（发育正常儿童中随机抽取100例）进行对比，我们发现，无论是矮小儿童组还是正常对照组血清内的生长激素含量都有超过100%的提升。「19」
以上实验结果证明了精氨酸可以有效促进生长激素的分泌，不过，精氨酸是否适合通过日常口服来帮助少年儿童的身高发育呢？
与静脉滴注不同，直接口服精氨酸会造成体内一氧化氮水平快速上升，造成机体破坏「20」，所以精氨酸虽然有效，但是不能通过饮食的方式来补充，这也提醒各位家长，不要采购口服精氨酸的产品来给孩子用。
γ-氨基丁酸（简称gaba，下同）的作用如何呢？γ-氨基丁酸是一种天然存在的非蛋白组成的氨基酸，具有极其重要的生理功能。它是哺乳动物神经系统中重要的抑制性神经递质，约50%的中枢神经突触部位以gaba为递质。「21」
人体中的gaba可由神经末梢合成，从分子式上看，gaba的结构非常简单，但是功能非常复杂。「21」
在帮助少年儿童的身高发育方面，gaba的主要作用有两个，分别是促进生长激素的分泌和提高睡眠质量。我们一起来看看gaba发挥作用，是否具备安全性、有效性和便捷性的标准。
原卫生部2009年第12号公告，将gaba列入新资源食品（如图），可以在饮料、可可制品、巧克力制品、糖果、烘烤食品、膨化食品中使用。
在公告中特别提到，gaba的生产，应该采用“生物发酵法”而不是“化学合成法”也是确保gaba的食品安全性的措施。不过还是建议家长在选购含有gaba成分的产品时，多问一句。
gaba是如何发挥促进生长激素的作用，这也决定了gaba在使用时的安全性和有效性的问题，我们一起来看看（如图），
我们还记得第二篇文章中提到的生长激素分泌时，存在一个机体自我平衡的机理，也就是生长激素释放激素和生长激素抑制激素之间的动态平衡关系，而gaba的作用机理，就是一边增加生长激素释放激素分泌，一边减少生长激素抑制素的分泌，这样一加一减，就可以有效的促进生长激素（gh）的分泌。「22」
通过gaba促进生长激素分泌的作用机理中，我们首先可以得到一个结论，就是gaba与精氨酸和直接注射生长激素不同，其促进生长激素的分泌是“更安全、更合理”的过程「23」。
解决了安全性，我们再来看看gaba在促进生长激素的分泌中临床效果如何呢？
共有正常发育并偏矮的男18例（平均年龄13.3岁）和女14例（平均年龄13.2岁）参与临床实验，在分别口服gaba（剂量为0.1g/kg/3）150分钟后，对比使用前后血清中生长激素（gh）的变化，发现使用gaba对血清内的生长激素（gh）含量有明显的促进作用（提升1268%~1650%），可以证明口服一定剂量的gaba是可以有效的促进生长激素分泌的。「24」
这里要额外提到一个重点，就是关于达到效果的剂量问题，也就是说，如果不谈剂量来讨论gaba的促进生长激素分泌的效果，是不科学的，有效剂量目前根据临床实验的效果，可以根据体重来测算，即0.1g/kg/3每天，使用方法一般建议为睡前半小时食用最好。
我们来举个例子，让大家能够掌握有效剂量的算法，假设一个孩子的体重是15kg，那么他每天使用多少gaba就可以达到促进生长激素分泌的作用呢？
计算方法为，0.1/3g×15kg=0.5g/天（注：国家规定gaba作为食品，每日摄入上限为500mg，如果需要使用高于该上限，需要在医生的指导下调整用量）。
相对于色氨酸2~6g的每天使用量来说，gaba每天0.5g的使用量，无论从经济成本来讲，还是从使用的便捷性来讲，都有显而易见的优势，更适合孩子作为食品每日使用。
参考资料：
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「9」何宇娜等著，中国居民膳食能量、蛋白质、脂肪的来源构成及变化，2005, vol, 27, no.5
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「12」贾建斌等著，以谷类食物为主人群的蛋白质氨基酸摄入量及健康状况，营养学报，2004年6月，第26卷第3期。
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「17」徐建等著，色氨酸对动物采食的调控，饲料研究，2013, no. 1
「18」数据来自：nootriment 网站，https://nootriment.com/zh-tw/tryptophan-deficiency/
「19」屠凤娟等著，精氨酸与可乐定激发试验联合使用在矮小儿童诊断中的应用，放射免疫学杂志，2011, 24（2）
「20」彭瑛等著，精氨酸的保健作用及其调控研究进展，湖南理工学院学报，2011年3月第24卷第1期
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「22」meister b, et ai. synapse. 1988; 2(6):585-605
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「24」李嫱等著，运用复方γ-氨基丁酸增加分泌生长激素的研究, 医学理论与实践，2012年第25卷第3期