胡芳豪
摘 要:乳清蛋白作為牛乳中的優(yōu)質(zhì)蛋白,不僅有著組織模式與人體類似的必需氨基酸,并且含有極為豐富的支鏈氨基酸與生物活性物質(zhì),可有效強化機體的免疫力與抗氧化能力,進而實現(xiàn)合成骨骼肌蛋白質(zhì)與抑制肌肉蛋白分解的目的,是運動群體的訓(xùn)練后補充優(yōu)質(zhì)蛋白的最佳選擇之一?;诖耍恼聦⑨槍θ榍宓鞍自谶\動飲料中的應(yīng)用展開研究,探討其主要功效。
關(guān)鍵詞:乳清蛋白;運動飲料;應(yīng)用功效
在超負荷訓(xùn)練與高強度比賽過程中,運動營養(yǎng)食品是運動人群的必備營養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ),其中運動飲料作為運動營養(yǎng)食品中的重要組成,能夠快速為運動人群補充水分、電解質(zhì)以及能量物質(zhì)等,避免運動人群在高強度運動中脫水,實現(xiàn)機體內(nèi)體液平衡及強化與恢復(fù)運動能力的目的。而隨著乳制品加工技術(shù)的發(fā)展及逐步成熟,乳清蛋白作為牛乳中營養(yǎng)價值極高的優(yōu)質(zhì)蛋白,在運動飲料中得到了廣泛運用,也成了運動人群補充蛋白質(zhì)的首選。
一、運動飲料與乳清蛋白概述
1.運動飲料
所謂運動飲料,即是能夠為機體補充水分、能量、電解質(zhì)且可被快速吸收的飲料,所以這是一種針對機體內(nèi)部環(huán)境變化、體能消耗以及細胞減弱而研制的運動營養(yǎng)飲料[1]。對于運動飲料的應(yīng)用而言,這是基于運動醫(yī)學與營養(yǎng)學的視角去幫助機體改善代謝與體溫調(diào)節(jié),能達到促進運動員成績提升以及健身效果提高目的。按照人群需求與功效的不同,運動飲料也分為多個類別,一種是普通型的運動飲料,能夠?qū)⑷梭w運動或者勞動時所消耗的能力及時補充;另一種是功能型運動飲料,通過添加部分營養(yǎng)強化劑去實現(xiàn)某些功能的強化,從而滿足特殊人群的需求。當然,按照人群運動需求進行分類可分為大眾運動飲料、健身運動飲料以及專業(yè)運動員運動飲料,其中專業(yè)運動員所飲用的運動飲料對營養(yǎng)物質(zhì)要求非常高,對于補充時間也要求嚴格。
2.乳清蛋白
乳清蛋白的成分組成為主要蛋白質(zhì)組分與次要蛋白質(zhì)組分,其中主要蛋白質(zhì)組分包含 β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白以及糖巨肽;而次要蛋白質(zhì)組成包含乳過氧化物酶、乳鐵蛋白、β-微球蛋白、溶菌酶、胰島素樣生長因子(IGF)等??傮w來說,在乳清蛋白總量當中,β-乳球蛋白占48%的比例,α-乳白蛋白占19%的比例,血清血蛋白占5%的比例,免疫球蛋白占8%的比例,以上蛋白質(zhì)與多肽都具有一定的生物活性和豐富的營養(yǎng)價值。此外,乳清蛋白當中還含有與人體所需種類相同的必需氨基酸,并且在眾多天然蛋白質(zhì)來源當中,乳清蛋白的支鏈氨基酸含量排居首位。
二、乳清蛋白在運動飲料中的應(yīng)用功效研究
1.緩解大腦中樞疲勞
在運動人群的高強度訓(xùn)練過程中,會促使腦內(nèi)5-羥色胺(5-HT)濃度上升,而5-HT作為一種抑制性遞質(zhì),會導(dǎo)致中樞向外中發(fā)散的沖動有所下降,從而降低運動能力,對訓(xùn)練結(jié)果產(chǎn)生一定的負面影響[2]。由此可見,運動過程中腦內(nèi)的5-HT濃度升高是導(dǎo)致機體疲累的關(guān)鍵因素,其中中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的5-HT主要為色氨酸合成,而腦內(nèi)的色氨酸濃度又與血漿游離色氨酸和支鏈氨基酸的比值相關(guān)。在高強度、長時間的運動過程中,血液中的支鏈氨基酸濃度會降低,而色氨酸與支鏈氨基酸的比值便會上升,所以通過補充支鏈氨基酸便可促使色氨酸與支鏈氨基酸的比值降低,從而實現(xiàn)緩解大腦中樞疲勞的目的。乳清蛋白作為補充支鏈氨基酸的最佳來源,將其應(yīng)用至運動飲料研制當中能夠為機體提供足量的支鏈氨基酸,降低進入大腦的色氨酸,這便是發(fā)揮緩解中樞疲勞作用的主要原理。
2.緩解外周疲勞
高強度的運動會導(dǎo)致肌細胞出現(xiàn)不同程度的破壞,其中肌肉蛋白分解行為的存在也造成骨骼肌細胞出現(xiàn)凋亡,甚至有可能出現(xiàn)運動性疾病與免疫機能降低的情況,導(dǎo)致骨骼肌運動型疲勞發(fā)生。乳清蛋白具有抗氧化、抗病毒以及免疫調(diào)節(jié)等功效,將其應(yīng)用至運動飲料研制中,能讓運動人群的運動能力得以提升,起到緩解外周疲勞的作用。
(1)抗氧化作用。乳清蛋白當中含有豐富的半胱氨酸和胱氨酸殘基,其中胱氨酸殘基在滲入細胞膜后便會還原為2個半胱氨酸,從而導(dǎo)致細胞內(nèi)半胱氨酸濃度升高,有利于還原型谷胱甘肽(GSH)的合成,也直接提升細胞內(nèi)GSH含量。而還原型GSH作為細胞最為重要的抗氧化劑,半胱氨酸殘基中的疏基(-SH)作為活性基團,發(fā)揮著避免細胞損傷與氧化、緩解疲勞的重要作用。在進行有氧運動之后,血清當中的GSH水平會顯著降低,通過補充乳清蛋白能夠有效提升血液中的GSH水平,即提升單核細胞中的GSH水平,一般來講,每天補充45g乳清蛋白能夠促使血清中GSH水平的顯著提升。過氧化氫(H2O2)是導(dǎo)致蛋白質(zhì)氧化與脂質(zhì)氧化的基礎(chǔ),其中乳過氧化物酶可將體內(nèi)的H2O2進行清除,從而保護機體。乳清蛋白中的乳鐵蛋白由于具備促進氧合作用與抗自由基作用,H2O2與鐵能夠形成羥自由基(·OH),由于·OH是導(dǎo)致蛋白質(zhì)、DNA等大分子氧化損傷的主要因素,可見在運動飲料中應(yīng)用乳清蛋白能夠通過乳鐵蛋白與鐵的結(jié)合,發(fā)揮抗氧化作用。
(2)強化機體免疫力。在長時間的高強度運動之后,人體內(nèi)的蛋白質(zhì)攝入量不足會造成體內(nèi)T細胞與自然殺傷細胞對應(yīng)激反應(yīng)下降,免疫球蛋白分米也因此減少,從而造成機體的病毒易感性上升,即表現(xiàn)為運動能力下降。而在乳清蛋白中含有豐富的生物活性程度,在調(diào)節(jié)機體免疫方面起到關(guān)鍵作用,原理在于乳清蛋白及其酶解產(chǎn)物能夠有效調(diào)節(jié)機體多種免疫功能,比如淋巴細胞的活化與增值、細胞因子的分泌與吞噬等。此外,在谷氨酰胺(Gln)合成過程中,骨骼肌作為主要器官,在吸收乳清蛋白中支鏈氨基酸情況下,能夠為其增添能量,即是為Gln合成提供更多原料。Gln作為細胞免疫中的重要物質(zhì),能夠有效調(diào)節(jié)免疫細胞的增長與分化,在高強度長時間運動以后,體內(nèi)Gln水平的下降會導(dǎo)致機體免疫力降低,所以適量補充含有乳清蛋白的運動飲料,能夠有效維持機體內(nèi)部Gln達到正常水平。
(3)促進肌肉生長與恢復(fù)。人在運動過程中會出現(xiàn)代謝增強現(xiàn)象,一方面蛋白質(zhì)與氨基酸分解代謝的增多會導(dǎo)致氨基酸糖異生作用強化,另一方面自由基的大量生成會導(dǎo)致氧化應(yīng)激強化,機體出現(xiàn)肌肉疲勞的狀況。而蛋白質(zhì)作為肌肉的主要成分,在肌肉的生長及受損肌肉的修復(fù)方面發(fā)揮著重要作用,并且對運動后的疲勞緩解有著顯著作用。乳清蛋白作為支鏈氨基酸的重要來源,可為長時間、高強度運動機體的有氧代謝提供物質(zhì),從而降低肌肉蛋白分解,促進肌肉蛋白合成,由此可見將乳清蛋白應(yīng)用至運動飲料研制當中,能夠有效提升機體運動能力。
總而言之,乳清蛋白憑借其在強化機體免疫力、抗氧化能力、促進骨骼肌蛋白質(zhì)合成以及抑制肌肉分解等方面的優(yōu)勢,是目前運動營養(yǎng)食品中最佳選擇之一,能夠幫助運動人群快速恢復(fù)體能,有著明顯的緩解疲勞功效?,F(xiàn)如今,在針對乳清蛋白的研發(fā)當中,多生物活性物質(zhì)與多肽等成分成為關(guān)注重點,并且在運動營養(yǎng)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,尤其是在運動飲料當中對消除運動人群訓(xùn)練、運動后的疲勞以及促進體能恢復(fù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
參考文獻:
[1]李 濤,陳雪勤,雷 雨.乳清蛋白-低聚糖型小麥胚運動飲料的研制[J].糧食與飼料工業(yè),2015(6):20-23.
[2]陳楚明,王燕兒,郭大捷.乳清蛋白復(fù)合運動飲料的研制[J].輕工科技,2014(10):1-2.