部分食源性多肽在运动营养领域的研究进展
部分食源性多肽在运动营养领域的研究进展
本文重点总结分析了大豆肽和胶原肽的结构功能、制备方法及在运动营养领域的研究进展，并对后续研究方向提出展望。
大多数运动都包括短跑、跳跃、加速、减速、方向改变等，这些动作都可能造成肌肉损伤。另外肌肉损伤可能会导致下肢肌肉力量下降和反复的短跑能力下降，这些能力下降一般伴随着肌肉酸痛、肌酸激酶活性和 c 反应蛋白含量升高。
因此，运动营养补剂方面的研究越来越受到人们的关注，其中蛋白质补剂产品占到了运动补充剂的 70%，其被运动员和体育锻炼者广泛使用以增加其肌肉质量并增强运动后的恢复。
研究表明，与游离氨基酸和完整蛋白质相比，当蛋白质被水解为小分子肽时吸收速率更快，本文重点总结分析了部分食源性多肽，包括大豆肽和胶原肽在运动营养领域的研究进展, 以期为后续研制相关产品提供理论基础。
大豆肽的结构与功能
大豆蛋白主要有 2 个贮藏蛋白, 分别为 β 大豆球蛋白 和大豆球蛋白, 其含量占大豆总蛋白含量的 80%90%。在通过肠胃消化、食品加工、发酵或酶促处理之后被水解为 生物活性肽, 这些活性肽通常有 220 个氨基酸, 会通过肠道被吸收到血液中并循环到身体的各个靶器官中。
现在已经研究出的大豆肽的结构及功能如表 1 所示
大豆肽抗运动疲劳的相关研究
在厌氧条件下糖酵解会产生乳酸, 运动过程中, 由于乳酸的积累, 人体的能量代谢及肌肉耐力会降低, 从而让人感觉疲劳。当血糖水平较低时, 肝糖原可以转换为葡萄糖为人体提供能量, 因此血液中的乳酸和葡萄糖的含量可以判断运动疲劳的程度。
NIHHO 等发现与对照组相比, 大豆肽给药 60 min 后小鼠的疲劳恢复率显著提高, 该研究证实了大豆肽在抗运动疲劳方面的作用。
高绿莎发现在急性疲劳模型下, 大豆肽可以显著提高小鼠肝糖原储存量, 并降低血乳酸的含量, 从而有效缓解小鼠的运动疲劳。从以上研究可以看出大豆肽可以抑制血液中乳酸的积累, 加速乳酸清除, 改善糖原储备, 并减少运动中糖原的消耗, 从而减轻运动疲劳。
大豆肽增肌及降低肌肉损伤的相关研究
总蛋白和亮氨酸的摄入量至少要达到 2040 g 和 24 g 才能达到促进肌肉合成的作用。
大豆蛋白的亮氨酸百分比为 8%, 运动后肌肉蛋白合成率可以达到乳清蛋白的 80%, 大豆肽的分子量更低更好吸收, 可以快速进入血液中增加氨基酸含量, 同时快速转运到肌纤维细胞中促进蛋白质合成, 从而增加肌肉含量, 并降低肌肉损伤。
尤莉蓉利用大豆蛋白水解制成大豆肽, 并 选择健美爱好者和健身爱好者进行 6 个月的增肌实验, 结果发现, 与对照组相比, 摄入大豆肽的实验者出现显著的肌肉重量增加和体脂减少。
胶原肽的结构与功能
胶原蛋白是人体中最重要的蛋白质之一, 是由 3 条 α 链组成的三链螺旋, 每条 α 螺旋上有 1014 个氨基酸, 主要是甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸。
胶原肽具有抗氧化活性和抗菌活性, 因此目前被广泛应用于功能性食品补充剂, 特别是护肤领域；在食品科学领域, 胶原肽可以大大减少冷冻室中细胞和组织的损坏。现在胶原肽应用如表 3 所示。
胶原肽加强骨骼肌蛋白质的合成相关研究
胶原蛋白是人体中含量最多的蛋白质, 约占全部蛋白质的 30%, 是骨骼肌和肌腱细胞外基质的重要组成部分, 主要负责力传递、柔韧性和适应性方面的功能。
ZDZIEBLIK 等对 53 名老年男性(72.2 岁±4.7 岁)进行了为期 12 周的抵抗力训练干预, 并分别补充了 15 g 胶原蛋白和安慰剂, 结果发现胶原蛋白组的骨骼肌蛋白质合成率更高。
OERTZEN-HAGEMANN 等对 25 名年轻人(24.2 岁±2.6 岁)进行了为期 12 周的培训, 并每天在运动后的 60 min 摄 入 15 g 胶原蛋白肽和安慰剂, 结果发现胶原肽可以显著加快骨骼肌蛋白质合成并增强肌肉质量和力量。
KIRMSE 等对 57 名年轻男子进行了补充胶原肽和抵抗运动训练的研究, 结果发现胶原肽组的体脂率显著降低, II 型肌纤维横断面积显著增加, 他们认为摄入胶原肽可以使被动结缔组织的适应性增强从而加快了肌肉组织的合成。
JENDRICKE 等对 77 名绝经前妇女进行了 12 周的抵抗 训练, 并每天摄入 15 g 胶原肽或安慰剂, 结果发现阻力训练和胶原肽补充结合可以有效提高实验对象的骨骼肌合成和增加手握力。
胶原肽改善关节不适的相关研究
关节受影响的目标组织中大概包含 70%胶原蛋白, 主要负责肌腱、韧带和结缔组织的弹性和牢固性, 因此胶原蛋白肽经常被用作改善关节不适的营养补充剂。
ZDZIEBLIK 等以 139 名患有功能性膝关节疼痛的运动 员为研究对象, 让其每天摄入 5 g 生物活性胶原蛋白肽, 持续 12 周, 结果发现摄入胶原肽的运动员运动性疼痛强度和静息条件下的疼痛感都明显降低。
DRESSLER 等以 50 名患有运动性扭伤的运动员为研究对象, 在 6 个月内 每天口服 5 g 胶原蛋白肽或安慰剂, 结果发现摄入胶原蛋白的运动员认为自己的关节不适明显改善, 且随访期间关节扭伤的再损伤率明显降低。
总结与展望
多肽具有高度的有效性、低敏性及安全性, 因此人们 对于肽的药物研究和开发日益增加。我国实施的运动营养食品国家标准 GB 24154—2015《运动营养食品通则》中明确指出在运动后恢复类产品开发中, 以肽类为特征性成分, 适用于中、高强度或长时间运动后恢复的人群。
大豆肽具有抗疲劳、抗氧化、抗炎症、增强运动表现等方面的作用。胶原肽在运动营养领域的应用主要有加强骨骼肌蛋白质的合成及改善关节不适 。