孫慧霞

（黃河科技學(xué)院體育學(xué)院，河南鄭州450000）

昆蟲蛋白飲品改善運(yùn)動員競技狀態(tài)的研究

孫慧霞

（黃河科技學(xué)院體育學(xué)院，河南鄭州450000）

昆蟲蛋白資源是目前世界上最為豐富的蛋白質(zhì)資源，同時(shí)昆蟲蛋白具有多種的生物學(xué)活性。本研究采用蟬蛋白、蠶蛹蛋白、螞蟻蛋白3種昆蟲蛋白共同制備蛋白質(zhì)功能飲品，配合健美運(yùn)動員進(jìn)行3個(gè)月的訓(xùn)練，分析昆蟲蛋白的功能活性。結(jié)果表明：試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)組運(yùn)動員的免疫球蛋白含量較對照組運(yùn)動員明顯提高（P<0.05），淋巴細(xì)胞分群情況優(yōu)于對照組運(yùn)動員（P<0.05），身體基本成分和肌肉狀態(tài)明顯優(yōu)于對照組運(yùn)動員（P<0.05），有氧功和無氧功均高于對照組運(yùn)動員（P<0.05），另外，在試驗(yàn)過程中無任何不良反應(yīng)事件發(fā)生，證明昆蟲蛋白對運(yùn)動員免疫力、肌肉狀態(tài)和運(yùn)動水平有正調(diào)節(jié)作用。

昆蟲蛋白；功能飲品；免疫力；肌肉狀態(tài)；運(yùn)動水平

目前世界上已知的昆蟲種類超過1 000萬種，從數(shù)量和種類上已經(jīng)成為世界上最大的類群。昆蟲普遍具有較高的蛋白質(zhì)含量，超過常見的哺乳動物和植物，與魚粉蛋白含量接近[1]。昆蟲蛋白屬于動物蛋白質(zhì)資源，必須氨基酸組成和消化吸收率非常高，同時(shí)昆蟲蛋白具有豐富的保健功能，主要包括：免疫調(diào)節(jié)，促進(jìn)生長，抗疲勞，降低血脂，抗組織缺氧等多種功能，因此昆蟲蛋白具有豐富的應(yīng)用價(jià)值[2]。昆蟲蛋白為主要原料的保健品已經(jīng)上市，但昆蟲蛋白在運(yùn)動食品領(lǐng)域的研究并不深入[3]。本研究采用蟬蛋白，蠶蛹蛋白，螞蟻蛋白共同制備蛋白功能性飲品，通過分析健美運(yùn)動員服用后的效果，評估昆蟲蛋白食品對運(yùn)動員免疫力、肌肉狀態(tài)和運(yùn)動水平的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

昆蟲原料包括：螞蚱、蠶蛹、螞蟻、蟬購買自深圳市心誠生物養(yǎng)殖有限公司；蜂蜜、蔗糖、檸檬酸等購買自北京天晶食品添加劑銷售公司；HCl、NaOH等化學(xué)試劑購買自國藥集團(tuán)。

1.2 主要儀器

TDGS-3烘箱：吳江市臺達(dá)烘箱制造廠；TG-16W離心機(jī)：濟(jì)南堃康醫(yī)療器械有限公司；Scientz-12ND冷凍干燥機(jī)：寧波新芝凍干設(shè)備股份有限公司；HN-05凱氏定氮儀：上海勇規(guī)分析儀器有限公司；Calibur流式細(xì)胞儀：美國BD；ioi353人體成分分析儀：韓國JAWONMDICAL；Myoton-3無創(chuàng)傷性的肌肉狀態(tài)快速檢測系統(tǒng)：美國Myotonmusclediagnostics。

1.3 昆蟲蛋白提取

昆蟲蛋白的提取方法參考文獻(xiàn)報(bào)道[4]，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康穆宰餍薷?，具體流程如下：收集新鮮昆蟲清洗后晾干→烘箱烘干（55℃）→機(jī)械粉碎→昆蟲干粉→30℃鹽溶液按照體積比（10∶1）溶解→離心（4℃，12 000 r/min，30min）→調(diào)節(jié)pH值至目的蛋白等電點(diǎn)（0.01mol/LHCl和0.01mol/LNaOH）→離心收集沉淀（4℃，12000 r/min，30min）→目的蛋白透析→冷凍干燥→純化后的昆蟲蛋白→含量測定（凱氏定氮法）。

1.4 昆蟲蛋白功能蛋白質(zhì)飲料的制備

昆蟲蛋白功能蛋白質(zhì)飲料參考文獻(xiàn)報(bào)道[5]，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康穆宰餍薷模唧w的制備工藝如下：昆蟲蛋白溶解→離心（去除沉淀）→調(diào)整蛋白濃度為20%→加入各種穩(wěn)定劑和食品添加劑（蜂蜜、蔗糖、檸檬酸等）→高壓均質(zhì)→滅菌→灌裝（120mL每罐）→室溫保存。

1.5 試驗(yàn)對象

我們選擇廣東省健美隊(duì)20名運(yùn)動員參與試驗(yàn)，運(yùn)動級別均為一級運(yùn)動員，隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對照組，每組10人。試驗(yàn)組運(yùn)動員的平均年齡為（20.14±1.32）歲，平均身高為（169.25±2.24）cm，平均體重為（73.41± 1.74）kg。對照組運(yùn)動員的平均年齡為（20.15±1.29）歲，平均身高為（169.23±2.26）cm，平均體重為（73.42± 1.75）kg。兩組運(yùn)動員一般資料差異不顯著，P>0.05，具有可比性。

1.6 試驗(yàn)方案

所有運(yùn)動員在相同環(huán)境下共同訓(xùn)練3個(gè)月，并采用相同的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，禁止食用任何加餐和其他功能性飲品。試驗(yàn)組運(yùn)動員每日服用昆蟲蛋白質(zhì)飲品3次，早中晚各一次，持續(xù)服用至試驗(yàn)結(jié)束。在整個(gè)試驗(yàn)過程中，兩組運(yùn)動員均采用相同的訓(xùn)練方案，每周訓(xùn)練12次，每周休息1 d。具體訓(xùn)練內(nèi)容包括有氧訓(xùn)練（慢跑，自行車，橢圓機(jī)），全身各個(gè)部位肌肉的專項(xiàng)訓(xùn)練（無氧器械訓(xùn)練），以及心肺功能的強(qiáng)化訓(xùn)練（功率自行車）等。根據(jù)每名運(yùn)動員的具體素質(zhì)進(jìn)行輕微調(diào)整，做到訓(xùn)練計(jì)劃科學(xué)有效。

1.7 檢測指標(biāo)

1.7.1 免疫力檢測

免疫力檢測指標(biāo)參考文獻(xiàn)報(bào)道[6]，在試驗(yàn)開始前和試驗(yàn)結(jié)束后，采集所有運(yùn)動員的血液進(jìn)行免疫球蛋白和淋巴細(xì)胞分群情況分析，分析方法采用ELISA檢測法和美國BDCalibur流式細(xì)胞儀檢測法進(jìn)行。

1.7.2 肌肉狀態(tài)檢測

肌肉狀態(tài)的檢測包括人體基本成分測定和肌肉彈性測定兩個(gè)方面，采用韓國JAWONMDICAL ioi353人體成分分析儀測定運(yùn)動員的身體成分，記錄試驗(yàn)開始前和試驗(yàn)結(jié)束后所有運(yùn)動員的肌肉重量，體脂含量，體脂率的詳細(xì)數(shù)據(jù)。測定時(shí)要求運(yùn)動員空腹，并處于安靜狀態(tài)3 h以上。同時(shí)采用美國Myotonmuscle diagnosticsMyoton-3無創(chuàng)傷性的肌肉狀態(tài)快速檢測系統(tǒng)對運(yùn)動員的肌肉狀態(tài)進(jìn)行分析。

1.7.3 運(yùn)動水平檢測

1.7.3.1 有氧功測定

有氧運(yùn)動能力測定方法采用功率自行車進(jìn)行，要求運(yùn)動員進(jìn)行梯度負(fù)荷的運(yùn)動定量測試。根據(jù)運(yùn)動員心率變化情況確定具體的負(fù)荷重量，首先記錄心率達(dá)到120次/min時(shí)的負(fù)荷重量，再記錄心率達(dá)到165次/ min的負(fù)荷重量。根據(jù)文獻(xiàn)指出的有氧運(yùn)動能力測定公式PWC170進(jìn)行計(jì)算[7]。

1.7.3.2 無氧功測定

無氧運(yùn)動能力測定方法采用功率自行車進(jìn)行，要求運(yùn)動員進(jìn)行恒定負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)動，要求在3min內(nèi)使心率達(dá)到160次/min，之后在盡全力蹬車4min，之后立即休息3min，準(zhǔn)備開始測試，測試負(fù)荷阻力參數(shù)為2，要求在此負(fù)荷下記錄運(yùn)動的蹬車圈數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的Wingate無氧功測試公式計(jì)算，具體公式計(jì)算方法[7]如下：無氧功=-0.491 4×[0.215 1×體重（kg）]+ 2.114×圈數(shù)

1.8 不良反應(yīng)事件

在試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，對運(yùn)動員的身體狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，記錄任何不良反應(yīng)事件的發(fā)生情況。

1.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析均采用spss18.0，計(jì)量資料進(jìn)行采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用x2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異顯著，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 免疫力測定結(jié)果比較

免疫力的檢測采用測定免疫球蛋白含量和淋巴細(xì)胞分群情況進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)果如表1和表2所示。

表1 免疫球蛋白含量檢測Table1 Immunoglobu lin content test

從試驗(yàn)結(jié)果可知，試驗(yàn)組運(yùn)動員3種免疫球蛋白的含量明顯高于對照組運(yùn)動員（P<0.05），而試驗(yàn)組運(yùn)動員淋巴細(xì)胞分群情況也明顯優(yōu)于對照組運(yùn)動員（P< 0.05），證明試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)組運(yùn)動員的免疫力明顯高于對照組運(yùn)動員。

表2 兩組運(yùn)動員免疫力測定結(jié)果比較Table2 Comparison of the resultof imm unity testof two groups

2.2 肌肉狀態(tài)測定結(jié)果比較

運(yùn)動員的肌肉狀態(tài)可以從肌肉重量的基本參數(shù)反應(yīng)，也可以從肌肉彈性狀態(tài)反應(yīng)。本研究通過人體成分分析儀和無創(chuàng)傷性的Myoton-3肌肉狀態(tài)快速檢測系統(tǒng)對兩組運(yùn)動員的肌肉狀態(tài)進(jìn)行測定，試驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。

表3 兩組運(yùn)動員身體成分比較Table3 Com parison of thebasicbody composition of two groups

表4 兩組運(yùn)動肌肉彈性測試比較Table4 Comparison of exercisem uscleelasticity testof two groups

通過比較兩組運(yùn)動員的身體成分，我們發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組運(yùn)動員的肌肉重量較對照組運(yùn)動員明顯提高（P< 0.05），而在水分含量未發(fā)生明顯變化的情況下，試驗(yàn)組運(yùn)動員的體脂重量和體脂率較對照組運(yùn)動員明顯下降（P<0.05）。通過比較兩組運(yùn)動員胸部肌肉群、背部肌肉群和腿部肌肉群的彈性變化結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組運(yùn)動員的3個(gè)部位的肌肉群彈性較對照組運(yùn)動員提升明顯（P<0.05），具有顯著性差異，證明試驗(yàn)組運(yùn)動員在試驗(yàn)結(jié)束后表現(xiàn)出肌肉狀態(tài)改善的特點(diǎn)。

2.3 有氧及無氧運(yùn)動水平比較

為評估兩組運(yùn)動員的運(yùn)動水平，我們采用通用的有氧功和無氧功的測定方法進(jìn)行比較，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 兩組運(yùn)動員有氧及無氧運(yùn)動水平比較Table5 Com parison of theaerobic and anaerobic sport levelsof two groups

由表5可知，試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)組運(yùn)動員的有氧功和無氧功數(shù)據(jù)均明顯高于對照組運(yùn)動員，P<0.05，差異顯著，證明試驗(yàn)組運(yùn)動員在試驗(yàn)結(jié)束后，運(yùn)動水平發(fā)生顯著提高。

2.5 不良反應(yīng)事件分析

在整個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，通過分析兩組運(yùn)動員的運(yùn)動狀態(tài)，證明所有運(yùn)動員均未發(fā)生任何不良反應(yīng)事件

3 結(jié)論與討論

昆蟲資源被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的生物資源，具有營養(yǎng)成分豐富，生物學(xué)功能豐富的特點(diǎn)。目前人民需要攝入健康蛋白質(zhì)的需求日益增高，昆蟲蛋白相對于哺乳動物蛋白和植物蛋白具有大量優(yōu)勢，因此以昆蟲蛋白為原料的保健食品已經(jīng)占據(jù)市場的部分份額[8]。對于昆蟲蛋白的生物學(xué)功能剛剛開始，有研究指出蠶蛹蛋白制品可以有效改善動物的體液免疫和細(xì)胞免疫水平[9]；黃粉蟲的分泌性蛋白具有抗菌肽的功能活性，可以抑制大量細(xì)菌的生長繁殖[10]；而蠅蛆蛋白制品對多種癌癥細(xì)胞具有明顯的體外抑制功能，表現(xiàn)出一定程度的抗癌功效[11]。然而在功能食品領(lǐng)域，關(guān)于昆蟲蛋白的生物學(xué)功能研究才剛剛開始。在動物實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)有研究證實(shí)昆蟲蛋白對改善小鼠的免疫力、肌肉狀態(tài)以及運(yùn)動水平有明顯功效。基于前期的研究結(jié)果，本研究使用3種具有生物學(xué)活性的昆蟲蛋白混合制備蛋白質(zhì)飲品，選擇健美運(yùn)動員參與試驗(yàn)后驗(yàn)證昆蟲蛋白在運(yùn)動領(lǐng)域的功效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：試驗(yàn)組運(yùn)動員在服用昆蟲蛋白后可以明顯改善運(yùn)動員的免疫力，淋巴細(xì)胞分群情況明顯優(yōu)于對照組運(yùn)動員，P<0.05，差異顯著；通過比較兩組運(yùn)動員的肌肉狀況，我們發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組運(yùn)動員的整體肌肉含量顯著高于對照組運(yùn)動員，P< 0.05，差異顯著，而體脂含量、體脂百分?jǐn)?shù)和身體質(zhì)量指數(shù)顯著低于對照組運(yùn)動員，P<0.05，差異顯著；分別比較兩組運(yùn)動員的有氧運(yùn)動水平和無氧運(yùn)動水平，通過功率自行車測定結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組運(yùn)動員的有氧運(yùn)動水平和無氧運(yùn)動水平均顯著高于對照組運(yùn)動員，P<0.05，差異顯著；通過觀察不良反應(yīng)事件的發(fā)生情況，證明昆蟲蛋白質(zhì)飲品和試驗(yàn)方案具有足夠的安全性?；谠囼?yàn)結(jié)果，我們認(rèn)為昆蟲蛋白對于運(yùn)動員具有調(diào)節(jié)免疫力、改善肌肉狀態(tài)和提高運(yùn)動水平的功效，并具有一定的安全性。

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Research in the Improve of Insect Protein Drink on Athletes Com petitive State

SUNHui-xia
（PhysicalEducation Institute，Huanghe S&TCollege，Zhengzhou 450000，Henan，China）

Insect protein resources is themost abundant protein resources in the world，while insect protein havingmuch biologicalactivity.Cicadas protein，pupa protein and ant protein were jointly producing a protein drink with bodybuilders for threemonthsof training，the functional activity of insect protein was analyzed.The results showed that：in the end ofexperiment，the immunoglobulin content of the experimental groupwasenhancedsignificantlythan the controlgroup（P<0.05），the classification of lymphocytes resultof theexperimental group wasbetter than the controlgroup（P<0.05），the basic body composition andmuscle status of the experimentalgroup wasbetter than the controlgroup（P<0.05），aerobic power and anaerobic power of the experimen－tal group washigher than the controlgroup（P<0.05），in addition，during the experimentwithoutany adverse events，proof insectprotein forathletes immunity，musclestateand sport levelhaveapositive regulatory role.

insectprotein；functionaldrink；immunity；muscle state；sport levels

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.038

2016-07-13

孫慧霞（1975—），女（漢），副教授，碩士研究生，研究方向：體育教育與訓(xùn)練學(xué)。