随着体育竞技运动日趋激烈, 为了取得优异的成绩, 运动员在平时训练需要不断的挑战体能的极限承受超大负荷运动,机体长期处于水分散失、蛋白质分解、电解质损失较快的状态, 因此合理的膳食营养是维护运动员健康和正常训练的基本物质保障。
肌肉力量是人体运动的根本保障, 蛋白质是机体肌肉组成的主要物质,是运动员肌肉修复的原料。而从膳食中吸收蛋白的效率低, 还会带入过多的脂类,因此蛋白营养品的研究为运动员取得良好成绩提供有利的物质保障。
蛋白营养食品的品类
蛋白营养食品主要分为蛋白粉、氨基酸、多肽类营养食品,主要功能是为人体提供优质的蛋白保持蛋白代谢处于相对平衡状态及促进肌肉的修复与合成。从蛋白的来源主要可以分为植物类蛋白、动物类蛋白, 从加工后的形态可以主要分为固态粉末和液体饮料。
1.1 植物类蛋白
豆类蛋白质属于优质蛋白,含有较高的赖氨酸,含硫氨基酸如甲硫氨酸和色氨酸含量较低,有较高的营养价值,豆腐中的蛋白质含量可达16.2％, 且脂类物质含量恰当。
大豆肽利用大豆提纯蛋白粉或者发酵豆渣为原料,利用复合酶解的方法,将大分子蛋白酶解成多肽而研制的大豆类运动补剂。大豆肽经过酶解加工后可有效去除大豆蛋白的豆腥味,极大改善食用者的口感,且改善了大豆蛋白的不稳定性和不易吸收性。
植物蛋白
核桃蛋白含磷脂较高, 是一种优质的植物蛋白,人体对其的消化利用率可达到85%,具有极高的开发利用价值,复合酶解后的核桃多肽羟基自由基清除率达到84.07%, DPPH自由基清除率达到92.63%。
为了丰富蛋白营养类型以及改善饮料的口感,可以将多种植物蛋白混合制备复合饮料,如黑豆与核桃复合植物蛋白饮料。
银杏的种仁含有丰富的营养成分和特异的化学物质,其多肽具有强清除自由基功能,在一定程度上可以延缓衰老。近几年对银杏蛋白复合饮料的研制也日渐成熟。
1.2 动物类蛋白
乳是众所周知的健康食品,乳清蛋白是存在于牛乳乳清中的一类营养价值高的蛋白质,含有丰富的必需氨基酸且种类齐全、比例适中。
乳清蛋白中含有各种营养蛋白,由于其在酸性条件下不凝结的特性加上具有高浓度的肌肉组织生长和修复的支链氨基酸—亮氨酸、异亮氨酸、 缬氨酸, 其利用效率相对于游离氨基酸更高。
动物蛋白
蛋白棒主要以优质的乳清蛋白为原料,通过与膳食纤维、益生菌按比例进行配置的固态高蛋白产品。
蚕蛹含有丰富的蛋白质,其中干蛹中蛋白含量能达到一半左右,其分子量 为7.5~37.5 万。一般通过复合酶解的方式将大分子蚕蛹蛋白酶解成易吸收的多肽,其含有一半以上的人体必须氨基酸,还富含核黄素及微量元素等多种营养素,除了补充机体营养外还具有促进生长发育、抗疲劳等多种功 能[32,33]。昆虫蛋白的必需氨基酸含量非常高且容易消化吸 收,具有调节免疫等多种活性功能,因此可以将蝉蛋白、蚕蛹蛋白、蚂蚁蛋白等多种昆虫蛋白混合制备蛋白功能性饮料。不同的蛋白营养食品对运动员的功效见表1。
表1
蛋白营养食品对运动员的功效
蛋白营养食品对运动员具有多方面的功效, 具体体 现在以下几个方面。
2.1 增肌效果
由于蛋白质是生命之源,是肌肉的基本的组成物质,蛋白营养食品具有较好的增肌效果。
尤莉蓉经实验研究发现,20名健身爱好者和20名健美运动员经过半年对大豆肽运动补剂的饮用,肌肉含量都有效提高且可以降低食用者的体脂。
刘娜发现大豆寡肽可以有效增加肌肉的质量,会加大肌肉的力量。
孙慧通过位一级运动员进行3个月的跟踪研究,昆虫蛋白功能性饮料对肌肉的状态处于正调节。
经研究发现耗牛蛋白粉可以显著提高运动员的肌肉含量且提高运动员腿部肌肉力量。
营养补充剂类蛋白都具有易吸收,促进肌纤维合成的功能,从而达到增肌、修复肌肉微损伤的效果。
2.2 缓解运动性疲劳
蛋白营养食品一般具有清除自由基、降低血清尿素氮的功能,从而缓解运动性疲劳。
董亚会经对40名北京体育大学游泳专业年龄在22～23岁之间学生进行为期3个月服用由乳清蛋白为原料研制的蛋白棒发现,蛋白棒对经受长时间训练的运动员具有缓解疲劳的功效。
经研究发现乳清蛋白可以为谷胱甘肽(GSH)的合成提供原料,而GSH具有清除自由基的功能,所以乳清蛋白可以缓解运动员的疲劳。
徐家玉等通过以代谢产物血乳酸、血清尿素氮及肝糖原为指标,对服用蚕蛹蛋白的运动员进行检测发现,蚕蛹蛋白加快剧烈运动后血乳酸清除并增加机体糖原储备,从而缓解疲劳,因为蚕蛋白中富含游离氨基酸和生物活性肽。
人体运动性疲劳与人体血液中支链氨基酸含量相关,支链氨基酸的存在可以减少自由基的产生,减弱中枢疲劳 神经的灵敏度,从而达到缓解疲劳的效果。
2.3 提升免疫功能
蛋白食品能为人体提供丰富的免疫球蛋白,从而达到增强运动员免疫力的功能。
王一民等对26名运动员进行3个月的调查研究发现,服用乳清蛋白可以显著提高人体免疫球蛋白的含量,从而加强身体的免疫力。
因为乳清蛋白含有乳铁蛋白、免疫球蛋白、组织生长因子等,这些大分子具有一定的免疫调节功能。
乳清蛋白可以为运动员提供充足的半胱氨酸,增加单核细胞的数量,提高 机体免疫功能。
郭健等经研究发现,绿豆多肽可以通过提高淋巴细胞增值力、生成抗体能力从而提高小鼠的免疫力。人与小鼠的亲缘很近,绿豆多肽对人体的功效有待进一步研究。
小结
由于蛋白分子量较大,不容易在短的时间内被人体消化而被吸收利用,经研究发现大分子蛋白经酶解后产生的活性多肽功能性更强,具有抗运动性疲劳、增强免疫力的功能。
如研究发现海藻多肽可以提高运动员体内的皮质醇及免疫因子的含量从而提高运动员的耐力,香蕉多肽具有修复运动员骨骼肌、抗氧化、消除疲劳的作用,花生多肽可以通过清除体内SOD含量而缓解疲劳。
基于吸收效率高、功能效果强的特性,蛋白的分解产物多肽以及支链氨基酸将是蛋白营养食品研究的热点。
运动员长期处于高强度的运动备赛及竞赛状态,机体长期面临着水分、电解质、蛋白等营养物质的流失,需要从多方面对机体进行营养补充。
目前市场上的功能性饮料就是将水、无机离子、维生素、氨基酸、相关功能活性物质等按照一定的比例和配方配制的运动营养食品。而蛋白质类能够保存水分、电解质、蛋白等营养物质,从多方面为机体补充营养,如增肌, 对运动性疲劳进行缓解, 促进免疫功能的提升等,对运动员来说极为必要和重要,应用目前已知的营养功效成分,设计具有特定作用的运动营养食品组合配方,也是当前研发的热点。
目前国内外运动营养食品发展迅速,研发从专注于运动员到普及向大众, 从单一营养补充到多种营养均衡补充,从简单的加工提纯到注重产品质量、安全性及口感。
蛋白营养食品可以有效提高运动员肌肉的合成速率、修复肌肉及骨骼肌的微损伤、缓解疲劳、增强免疫力,是运动营养食品研发的重点和热点。