葉 姝

補(bǔ)充蛋白質(zhì)在人體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

葉 姝

四川省體育科學(xué)研究所，四川 成都，610041。

通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于人體運(yùn)動(dòng)補(bǔ)充蛋白質(zhì)的文獻(xiàn)，從蛋白質(zhì)分類(lèi)，補(bǔ)充策略，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)影響等幾個(gè)方面進(jìn)行綜述。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：蛋白質(zhì)有增強(qiáng)人體機(jī)體免疫力，提高抗氧化能力，促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)合成，抑制肌肉分解，加速訓(xùn)練后體能恢復(fù)的功能，是一種理想的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品。根據(jù)蛋白質(zhì)的種類(lèi)和不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，有不同的蛋白質(zhì)補(bǔ)充策略。蛋白質(zhì)的補(bǔ)充時(shí)機(jī)，也對(duì)蛋白質(zhì)的作用有很大的影響。蛋白質(zhì)需要適量補(bǔ)充，如果補(bǔ)充過(guò)量會(huì)對(duì)機(jī)體造成一定的副作用。

蛋白質(zhì)；營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑；身體機(jī)能

目前，補(bǔ)充人體蛋白的常用蛋白質(zhì)為大豆蛋白、乳清蛋白和酪蛋白。蛋白質(zhì)是構(gòu)造、修復(fù)身體的重要原材料，是人體組織的重要構(gòu)成成分，它不僅在人體的生長(zhǎng)發(fā)育、受損細(xì)胞的修復(fù)、構(gòu)成抗體等方面發(fā)揮了重要作用，而且還能分解提供能量，維持各種生命活動(dòng)。同時(shí)，蛋白質(zhì)還能影響人體的運(yùn)動(dòng)能力，人體對(duì)蛋白質(zhì)的需要量與人體運(yùn)動(dòng)量成正比，不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對(duì)蛋白質(zhì)的需要量不同。適量蛋白質(zhì)補(bǔ)充對(duì)骨骼肌蛋白合成有促進(jìn)作用，但過(guò)量蛋白質(zhì)攝入，也會(huì)對(duì)人體造成損害。鑒于此，結(jié)合本人長(zhǎng)期從事四川省運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目隊(duì)營(yíng)養(yǎng)品計(jì)劃制定的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)文獻(xiàn)綜述的方法，對(duì)蛋白質(zhì)分類(lèi)以及在人體運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)充進(jìn)行歸納，探討能量補(bǔ)充是否會(huì)影響蛋白質(zhì)的分解和合成，以及補(bǔ)充蛋白質(zhì)的類(lèi)型、補(bǔ)充時(shí)機(jī)等，將豐富蛋白質(zhì)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)品促進(jìn)身體機(jī)能的理論。

1 文獻(xiàn)檢索

以蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)補(bǔ)給，運(yùn)動(dòng)等為關(guān)鍵詞，搜索Web of science，PuMed，Google學(xué)術(shù)，百度學(xué)術(shù)，中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索2000-2020年發(fā)表的學(xué)術(shù)論文，對(duì)相關(guān)文章進(jìn)行歸納總結(jié)。

2 常用蛋白質(zhì)及其特性

2.1 大豆蛋白

植物蛋白中目前常用的為大豆蛋白。大豆中富含蛋白質(zhì)，含量在40~50%之間，且不含膽固醇。大豆蛋白中85%以上屬于水溶性蛋白，且以球蛋白為主。大豆蛋白是公認(rèn)的全價(jià)蛋白，含氨基酸種類(lèi)16種，并含人體所需8種氨基酸、含量可以滿足人體需求量[1]。除了補(bǔ)充蛋白質(zhì)外，大豆蛋白還有調(diào)節(jié)血脂、調(diào)節(jié)胰島素敏感性、減肥等功效。根據(jù)制作工藝和蛋白質(zhì)含量的不同，大豆蛋白可以分為大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白兩種。大豆?jié)饪s蛋白是以大豆為原料，經(jīng)過(guò)粉碎、去皮、分離、干燥等工藝除去大豆中的油脂、無(wú)機(jī)鹽、可溶性糖成分得到的產(chǎn)品，蛋白質(zhì)含量可達(dá)到65%以上；大豆分離蛋白除去了大豆中的可溶性非蛋白成分和大部分不溶性成分，蛋白質(zhì)含量高達(dá)90%。

2.2 乳清蛋白

乳清蛋白是利用現(xiàn)代工藝從牛乳中提取的一類(lèi)蛋白質(zhì)，是在干酪、干酪素制造過(guò)程中余下的副產(chǎn)品，是蛋白之王，有高蛋白含量、低脂肪、低膽固醇的特點(diǎn)，氨基酸組成模式與人體相似，含有多種活性成分，消化吸收率高，有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白補(bǔ)充劑。乳清蛋白富含8種必需氨基酸，并且必需氨基酸的比例接近人體的需求比例，是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物性完全蛋白質(zhì)，易溶于酸性溶液，在強(qiáng)酸的胃部環(huán)境下能快速溶解和消化，隨即到達(dá)小腸完成后續(xù)的消化過(guò)程。

根據(jù)制作工藝和制作方法，乳清蛋白一般分為兩種：濃縮乳清蛋白和分離乳清蛋白。濃縮乳清蛋白是乳清經(jīng)過(guò)澄清、過(guò)濾、噴霧干燥等工藝后，根據(jù)過(guò)濾程度的不同得到的蛋白濃度從35%~80%不等的產(chǎn)品；分離乳清蛋白的純度可達(dá)90%以上，它是在濃縮乳清蛋白的基礎(chǔ)上進(jìn)一步去除乳糖和脂肪，得到的高純度乳清產(chǎn)品。

2.3 酪蛋白

酪蛋白僅被發(fā)現(xiàn)于乳中，為全價(jià)蛋白質(zhì)，含有人體必需的8種氨基酸，是優(yōu)質(zhì)的氨基酸供給源，但吸收效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于乳清蛋白。母乳中酪蛋白、乳清蛋白比例為4:6，牛奶中酪蛋白、乳清蛋白比例高達(dá)8:2。酪蛋白的胃排空率較低，因?yàn)樵谙^(guò)程中容易形成凝塊，屬于緩慢消化蛋白，但能夠緩慢但持久的釋放氨基酸進(jìn)入血液。

2.4 其他

蛋清蛋白：蛋清是雞蛋的主要成分，約占全蛋重量的60%左右，其中蛋白質(zhì)占9%-11%。蛋清蛋白為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，含人體必需8種氨基酸[2]，尤其含硫氨基酸較多。主要含有卵黏蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、卵白蛋白等多種蛋白質(zhì)成分。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證明，蛋清蛋白是一種比奶酪還好的蛋白質(zhì)。

麥麩蛋白：麥麩是小麥加工的主要副產(chǎn)品，小麥麩皮含有12%-18%的蛋白質(zhì)，含人體必須的多種氨基酸，還含有鉀、磷、鈣、鎂等礦物質(zhì)，含有多種維生素，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[3]，但麩皮層大部分由不溶的復(fù)雜碳水化合物和木質(zhì)素組成、且植酸鹽的含量高，導(dǎo)致麩皮蛋白中的主要成分難以被完全利用，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值難以完全體現(xiàn)。

3 蛋白質(zhì)補(bǔ)充策略

膳食調(diào)查表明，沒(méi)有額外的營(yíng)養(yǎng)品蛋白質(zhì)補(bǔ)充，大多數(shù)運(yùn)動(dòng)員也能從食物中攝取足夠多的蛋白質(zhì)（節(jié)食運(yùn)動(dòng)員、素食運(yùn)動(dòng)員除外）[4]。因此對(duì)于運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，補(bǔ)充足量蛋白質(zhì)很重要，但更重要的是補(bǔ)充足夠的熱量、何時(shí)補(bǔ)充蛋白質(zhì)、以及補(bǔ)充何種蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物。研究認(rèn)為短時(shí)間運(yùn)動(dòng)的供能物質(zhì)多為碳水化合物；而在持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大的運(yùn)動(dòng)中，氨基酸會(huì)氧化分解提供能量，或者維持人體的血糖濃度。

3.1 運(yùn)動(dòng)員的蛋白質(zhì)補(bǔ)充策略

普通人為維持氮平衡所需要的蛋白質(zhì)的攝入量大約為是每日0.8 g/kg，而運(yùn)動(dòng)員需要的蛋白質(zhì)攝入量是每日1.2~1.7 g/kg，兩個(gè)推薦量都是建立在總熱量的攝入能滿足能量需求的基礎(chǔ)上[5]。不論是運(yùn)動(dòng)員還是普通人，攝入蛋白質(zhì)的目的都是用于肌肉的合成代謝，而不是幫助滿足能量需求而作為能量來(lái)源。碳水化合物具有節(jié)約蛋白質(zhì)的作用，碳水化合物攝入量不足，會(huì)對(duì)肌肉蛋白的合成和利用產(chǎn)生不良影響。如果未向機(jī)體提供充足的碳水化合物，機(jī)體會(huì)燃燒蛋白質(zhì)以提供能量，這樣發(fā)揮其他重要功能的蛋白質(zhì)就會(huì)減少，對(duì)蛋白質(zhì)的需求量會(huì)增加[6]。運(yùn)動(dòng)員只有攝入了足夠的能量，才能保持現(xiàn)有的體重和肌肉量，這時(shí)增加攝入能量和蛋白質(zhì)并加以適量的阻力訓(xùn)練，才可能促進(jìn)肌肉量的增加。在運(yùn)動(dòng)恢復(fù)過(guò)程中，攝入蛋白質(zhì)的同時(shí)攝入碳水化合物，與僅攝入碳水化合物相比，更有利于肌肉合成并改善全身蛋白質(zhì)的平衡[7,8]；且運(yùn)動(dòng)后攝入糖加高比例乳清蛋白（糖∶蛋白質(zhì)＝3:1）更有利于力量型運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后疲勞的恢復(fù)和機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力的提高[9]。

運(yùn)動(dòng)員相對(duì)普通人攝入的蛋白質(zhì)量更高，主要因?yàn)橐韵滤膫€(gè)方面：一是運(yùn)動(dòng)員擁有更高比例的去脂體重；二是劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致尿液中丟失的蛋白質(zhì)更多；三是訓(xùn)練過(guò)程中，來(lái)自蛋白質(zhì)的氨基酸供能占5%-15%，肌糖原消耗增多時(shí)，蛋白質(zhì)供能會(huì)增加；四是運(yùn)動(dòng)會(huì)造成肌肉損傷，修復(fù)損傷組織需要更多的蛋白質(zhì)。不同訓(xùn)練項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員每日所需蛋白質(zhì)的量不同：力量型運(yùn)動(dòng)員每日蛋白質(zhì)補(bǔ)充量為1.6~1.7 g/kg，占每日總熱量的14~15%；耐力型運(yùn)動(dòng)員的每日蛋白質(zhì)補(bǔ)充量為1.2~1.4 g/kg，占每日總熱量的9~10%。

3.2 蛋白質(zhì)補(bǔ)充時(shí)機(jī)

由于高蛋白食物胃排空時(shí)間較長(zhǎng)，因此在訓(xùn)練前和訓(xùn)練過(guò)程中不推薦攝入此類(lèi)食物。另外，向含有碳水化合物和鈉的運(yùn)動(dòng)飲料中添加蛋白質(zhì)，對(duì)于強(qiáng)化力量和耐力幾乎不起任何作用，還會(huì)增加腸胃不適的風(fēng)險(xiǎn)、延緩向肌肉補(bǔ)充液體和能量的供應(yīng)速率。因此蛋白質(zhì)應(yīng)放在訓(xùn)練后的食物或飲料中，幫助肌肉恢復(fù)；而在訓(xùn)練前和訓(xùn)練過(guò)程中的能量補(bǔ)充應(yīng)大部分來(lái)自于碳水化合物。

楊帆等[10]研究發(fā)現(xiàn)，相比于對(duì)照組和運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充組，運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充30g乳清蛋白，能更好地促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，減緩蛋白質(zhì)的分解，使得凈蛋白質(zhì)正平衡，有效地促進(jìn)肌肉合成。運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充乳清蛋白能夠起到減少肌肉酸痛、抑制肌肉損傷和抗炎反應(yīng)的作用。但運(yùn)動(dòng)后攝入的物質(zhì)應(yīng)不僅有蛋白質(zhì)，而是碳水化合物和蛋白質(zhì)的混合物，混合物更有利于肌蛋白的合成、減少蛋白質(zhì)降解，補(bǔ)充耗盡的糖原儲(chǔ)備。

鍛煉后的肌肉受到刺激，可增加蛋白質(zhì)的合成，這一過(guò)程長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)，因此蛋白質(zhì)的攝入最好在一天內(nèi)平均分布，避免高峰和低谷，可以更好的維持并增加肌肉量。當(dāng)大部分的蛋白質(zhì)在晚餐時(shí)攝入，就算攝入足夠的蛋白也不足以維持肌肉量，而當(dāng)總量相同的蛋白質(zhì)被均勻分布在一天的正餐和零食時(shí)，就能夠維持肌肉量，甚至?xí)屑∪饬吭黾拥那闆r[11]。

3.3 不同類(lèi)型的蛋白質(zhì)補(bǔ)充策略

攝入消化速率高的蛋白質(zhì)能促進(jìn)機(jī)體蛋白質(zhì)合成；攝入消化率低的蛋白質(zhì)可以降低機(jī)體蛋白水解效率。乳清蛋白屬于消化速率高的蛋白，能夠?qū)е掳被峥焖俪霈F(xiàn)升高，和單獨(dú)攝入大豆蛋白或者酪蛋白相比，運(yùn)動(dòng)后攝入乳清蛋白對(duì)促進(jìn)肌肉合成來(lái)說(shuō)效果更佳明顯[12]。但乳清蛋白導(dǎo)致的氨基酸升高很短暫（刺激蛋白質(zhì)合成增加68%），外周血必需氨基酸的釋放濃度在攝入乳清蛋白30分鐘后可達(dá)到最大值，但3小時(shí)會(huì)恢復(fù)到安靜狀態(tài)[13]。補(bǔ)充消化率低的酪蛋白，雖然不能促進(jìn)蛋白質(zhì)的氧化和合成，但可以抑制蛋白質(zhì)分解；相反，補(bǔ)充消化率高的乳清蛋白，只能促進(jìn)蛋白質(zhì)氧化和合成[14]。酪蛋白攝入后，能長(zhǎng)達(dá)7小時(shí)，抑制30%蛋白質(zhì)降解。因此，運(yùn)動(dòng)后攝入含有多種消化速率的混合蛋白，可以縮短運(yùn)動(dòng)后整個(gè)恢復(fù)期的肌肉蛋白合成時(shí)間，有利于肌肉恢復(fù)。

另有研究表明[15,16]，與酪蛋白與大豆蛋白相比，抗阻訓(xùn)練后補(bǔ)充乳清蛋白，在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后3小時(shí)內(nèi)對(duì)肌肉蛋白的刺激更大，而且在訓(xùn)練后3-5小時(shí)，肌肉蛋白的合成仍然能夠保持在較高水平。支鏈氨基酸亮氨酸可能在調(diào)解肌肉蛋白合成中起到了調(diào)節(jié)新陳代謝的作用。乳清蛋白在刺激肌肉蛋白合成方面的能力比大豆蛋白強(qiáng)，可能是因?yàn)榇蠖沟鞍字械牧涟彼岷枯^乳清蛋白少的緣故[17]。

薛博洋[18]的研究發(fā)現(xiàn)，大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充乳清蛋白或分離乳清蛋白，相比于單純補(bǔ)充糖類(lèi)，都有利于對(duì)抗運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練帶來(lái)的體重降低，且運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充分離乳清蛋白，更有利于CK水平降低、瘦體重的增加、力量素質(zhì)提高。

4 補(bǔ)充蛋白對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

一是對(duì)力量性運(yùn)動(dòng)的影響：肌肉組織的主要組成成分是蛋白質(zhì)和水，補(bǔ)充蛋白質(zhì)可以有效促進(jìn)全身肌肉蛋白質(zhì)的合成代謝，抗阻訓(xùn)練后有計(jì)劃的補(bǔ)充蛋白質(zhì)，可以提高生長(zhǎng)素、胰島素水平，使機(jī)體獲得超量恢復(fù)及增長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)能力的最佳激素環(huán)境，促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)合成，使肌纖維增粗、力量增大。二是對(duì)耐力性運(yùn)動(dòng)的影響：在耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)中，蛋白質(zhì)的供能比例會(huì)隨著體內(nèi)肌糖原的消耗而增加，蛋白質(zhì)分解代謝加強(qiáng)，充足的蛋白質(zhì)可以預(yù)防中樞疲勞發(fā)生；運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)的合成和分解代謝都處于動(dòng)態(tài)變化中，血液中胰島素和睪酮濃度下降，蛋白質(zhì)分解代謝增加，而劇烈運(yùn)動(dòng)本身也會(huì)導(dǎo)致骨骼肌細(xì)胞膜和結(jié)構(gòu)蛋白的損傷。蛋白質(zhì)可增強(qiáng)胰島素效應(yīng)，胰島素效應(yīng)又有助于肌肉蛋白的維持和重建，加速肌蛋白恢復(fù)，因此骨骼肌細(xì)胞微細(xì)損傷后補(bǔ)充蛋白質(zhì)，可為肌肉修復(fù)提供原料。

5 過(guò)量補(bǔ)充蛋白質(zhì)的副作用

蛋白質(zhì)攝入不足，會(huì)造成運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)成績(jī)的下降，但是蛋白質(zhì)攝入過(guò)多，也會(huì)導(dǎo)致體力和耐力的明顯減退，主要表現(xiàn)在5個(gè)方面：（1）是蛋白質(zhì)的攝入過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致其他必須營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入的減少，不能使蛋白質(zhì)的利用率達(dá)到最佳水平；（2）是蛋白質(zhì)作為功能物質(zhì)被代謝時(shí)，需從氨基酸鏈中脫去氮并從機(jī)體排出，這種代謝方式需要會(huì)導(dǎo)致更多的水分流失。如果攝入蛋白質(zhì)過(guò)多，攝入的水量沒(méi)有增加的話，會(huì)使機(jī)體大量水分用于蛋白質(zhì)代謝作為尿液排出，脫水的風(fēng)險(xiǎn)增加；（3）是過(guò)量蛋白質(zhì)會(huì)增加尿液中鈣元素的排出量，阻礙人體對(duì)鈣的吸收，導(dǎo)致潛在的鈣質(zhì)流失；（4）是肝臟、腎臟是蛋白質(zhì)代謝的主要場(chǎng)所，蛋白質(zhì)氧化會(huì)伴隨含氮廢物產(chǎn)生，攝入過(guò)多的蛋白質(zhì)會(huì)增加肝臟、腎臟的負(fù)擔(dān)，降低肝、腎功能；（5）是通常高蛋白飲食中的脂肪含量也會(huì)偏高，可能會(huì)增加罹患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)，而且如果過(guò)多的蛋白質(zhì)無(wú)法代謝，會(huì)轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存，導(dǎo)致身體脂肪堆積[19]。

綜上所述：蛋白質(zhì)可以增加人體機(jī)體免疫力，提高機(jī)體抗氧化能力，促進(jìn)骨骼肌的蛋白質(zhì)合成，抑制肌肉分解，加速訓(xùn)練后體能恢復(fù)，是一種理想的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品。根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有不同的蛋白質(zhì)補(bǔ)充策略。蛋白質(zhì)的補(bǔ)充時(shí)機(jī)和補(bǔ)充類(lèi)型，也對(duì)蛋白質(zhì)的作用有很大的影響。蛋白質(zhì)補(bǔ)充需要適量，如果過(guò)量補(bǔ)充會(huì)對(duì)機(jī)體造成一定的副作用。

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Application of Protein Supplementation in Human Sports

YE Shu

Sichuan Sports Science Research Institute, Chengdu Sichuan, 610041, China.

By reviewing the domestic and foreign literature on human sports supplement protein, we summarize the aspects of protein classification, supplement strategies, and effects on human sports performance. The results found that protein can increase the body's immune system and improve its antioxidant capacity. It promotes skeletal muscle protein synthesis, inhibits muscle breakdown, and accelerates physical recovery after training. It is an ideal sports nutrition food. There are different supplement strategies according to the type of protein and different sports. The timing of protein supplementation also affects protein the effect has a great impact. The protein supplement needs a proper amount, and if it is excessively added, it will cause certain side effects to the body.

Protein; Nutritional supplements; Physical function

G804.7

A

1007―6891（2020）04―0036―03

10.13932/j.cnki.sctykx.2020.04.09

2020-04-21

2020-05-18