心力衰竭是一種預後不良的頑固性疾病。基於生活方式相關疾病（如高血壓）的病理性心臟應激導致心肌壁增厚和心臟肥厚，以補償負荷，隨後導致慢性心力衰竭，收縮和舒張功能均被破壞。大豆及其成分具有抗氧化和抗炎功能，可以防止心血管損傷(Hagen MK et al., Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2009; Qin W et al., Br J Pharmacol. 2015)。大豆蛋白β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin簡稱β-CG)已知是一種具有抗肥胖作用的功能性大豆成分（Hashidume T et al., Sci Rep. 2016），但β-CG是否對心血管疾病有任何影響仍不確定，特別是在心髒肥大-心力衰竭的病理進展中。
據日本名古屋大學（Nagoya University）2024年12月8日提供的消息，研究發現吃這種蛋白質可以減緩心力衰竭的進展（Study: Eating This Protein Could Slow the Progression of Heart Failure）。
大豆蛋白——β-伴大豆球蛋白(β-CG)——通過促進產生SCFA的腸道細菌，有助於預防小鼠心力衰竭。SCFA可以改善心臟功能，減少組織損傷，提示一種潛在的心臟健康飲食方法。β-CG約占大豆種子全蛋白含量的30% ，是影響大豆蛋白質營養品質的重要組分。
名古屋大學大學院醫學系研究科（Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya, Japan）的一個研究小組發現了一種有希望的方法來減緩小鼠心力衰竭的進展。通過提供富含大豆蛋白（β-CG）的飲食，他們觀察到其對腸道細菌的影響與心臟健康的益處有關。
他們的分析顯示，富含大豆蛋白的飲食增加了腸道中短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids簡稱SCFAs）的產生，這種脂肪酸在保護心臟方面發揮著作用。他們的研究結果2024年10月1日已經在《臨床營養學》（Clinical Nutrition）雜誌發表——Nozomi Furukawa, Miku Kobayashi, Mikako Ito, Hiroki Matsui, Koji Ohashi, Toyoaki Murohara, Jun-ichi Takeda, Jun Ueyama, Masaaki Hirayama, Kinji Ohno. Soy protein β-conglycinin ameliorates pressure overload-induced heart failure by increasing short-chain fatty acid (SCFA)-producing gut microbiota and intestinal SCFAs. Clinical Nutrition, 1 October 2024. DOI: 10.1016/j.clnu.2024.09.045
參與此項研究的除了來自日本名古屋大學大學院醫學系研究科（Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya, Japan）的研究人員之外，還有來自日本前橋的群馬大學健康科學研究生院（Gunma University Graduate School of Health Sciences, Maebashi, Japan）、日本岐阜大學高等研究院（Institute for Advanced Study, Gifu University, Gifu, Japan）、日本中部大學生命與健康科學學院（Chubu University College of Life and Health Sciences, Kasugai, Japan）以及日本名古屋文理大學（Nagoya University of Arts and Sciences, Nisshin, Japan）的研究人員。
許多有心髒病的人試圖吃營養豐富的飲食來降低患病的風險。作為健康飲食的一部分，大豆長期以來一直被認為具有抗氧化和抗炎的特性。基於此，研究人員懷疑大豆中的蛋白質可能有助於預防心臟損傷。
古川希（Nozomi Furukawa）博士和他的同事們給容易心力衰竭的老鼠餵食大豆衍生蛋白β-CG，並研究其對心臟的影響。這些小鼠的心臟功能得到改善，肌肉增厚減少，心臟組織的疤痕減少，這些都是與心臟病進展相關的常見問題。
對腸道細菌的分析發現，三種產生SCFAs的細菌（Butyricimonas， Marvinbryantia和Anaerotruncus）以及維持腸道健康的SCFAs（乙酸，丁酸和丙酸）濃度均有所增加。
在主動脈縮窄（transverse aortic constriction簡稱TAC）誘導的壓力負荷心力衰竭模型建立前後，將含有大豆蛋白β-CG的飲食作為蛋白質來源餵養5周，與對照組相比，壓力負荷引起的左心室重構（心功能障礙、心肌肥厚和心肌纖維化）顯著減少。為了探索β-CG改善重塑的潛在機制，古川希等人分別通過16S rRNA-seq*3和GC-MS分析了腸道微生物群及其代謝產物。研究者發現β-CG餵養增加了代表性的產生SCFA的細菌（genera Butyricimonas, Marvinbryantia, and Anaerotruncus）和腸道SCFAs，並且一些產生SCFA的細菌豐度因β-CG餵養而增加，與心肌纖維化(myocardial fibrosis)呈負相關，表明SCFAs可能直接改善左心室重構。正如我們在β-CG餵養中觀察到的那樣，口服大腸釋放的丙酸鈉也抑制了左心室重構。相反，口服抗生素消除了β-CG的心臟保護作用。研究者得出的結論是β-CG通過增加腸道SCFA產生菌和腸道SCFA濃度發揮心臟保護作用。
SCFAs與心血管保護(SCFAs and Cardiovascular Protection)
這些發現表明，β-CG通過促進腸道中產生SCFA的細菌的生長，至少在一定程度上有助於防止心臟損傷。細菌在消化纖維和其他食物的過程中在大腸中產生短鏈脂肪酸(SCFAs)。已知SCFAs具有抗炎特性，並在維持腸道健康方面發揮作用。然而，他們的研究結果表明，它們也可能有助於保護心臟免受高血壓造成的損害。
古川希說：“這項研究的一個重要方面是功能性大豆成分顯示出對心臟有益的作用。在此之前，對肥胖的影響已被證實，但對心血管疾病的影響尚不清楚。重要的是，β-CG的攝入增加了主要的SCFAs及其產生細菌，改變了腸道微生物群。這些SCFAs可能抑制心力衰竭的進展。”，
腸道菌群的作用（The Role of Gut Microbiota）
當研究人員使用抗生素減少小鼠體內這些產生SCFA的微生物的數量時，β-CG的保護作用消失了。這表明腸道微生物群對β-CG的心臟保護作用至關重要。為了證實這一點，他們給老鼠注射了丙酸鈉（sodium propionate），一種短鏈脂肪酸，發現它和給老鼠餵食β-CG有相似的效果，強化了短鏈脂肪酸（SCFAs）是減少心臟損傷的關鍵部分的觀點。
儘管研究人員在老鼠身上進行了這項研究，但研究結果表明，類似的機制可能有助於治療人類的心力衰竭。β-CG或其衍生物可能被開發成治療藥物，幫助預防或減緩心力衰竭的進展，為重大健康問題提供更自然的解決方案。
古川希解釋說：“當然，大豆及其成分（如β-CG）可能並非對所有人都有效，尤其是那些過敏的人。在未來，我們的團隊將專注於β-CG內部的結構，並研究具有心臟保護作用的短鏈脂肪酸增加的詳細分子機制，以開發新的治療和預防方法。”
研究人員希望通過飲食和腸道健康找到治療心臟病的新方法，強調我們吃的東西和身體（尤其是心臟）的反應之間的聯繫。由於心力衰竭是世界範圍內導致死亡的主要原因之一，這些發現可能對我們如何保持健康的心臟產生持久的影響。