谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑的研發(fā)及其功能分析

彭飛，牛麗芬

（蘇州科技大學(xué)，江蘇蘇州215011）

谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑的研發(fā)及其功能分析

彭飛，牛麗芬*

（蘇州科技大學(xué)，江蘇蘇州215011）

谷氨酰胺在人體的運(yùn)動(dòng)生理和免疫調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)大量的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，可能會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性疲勞的癥狀，進(jìn)一步誘發(fā)免疫水平失調(diào)，導(dǎo)致多種疾病發(fā)生。因此，開(kāi)發(fā)一種具有免疫水平調(diào)節(jié)功能的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑具有重要的應(yīng)用價(jià)值。我們確定了一種最佳的谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑配方，并采用標(biāo)準(zhǔn)化的工藝制備出罐裝的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑。選擇具有一級(jí)運(yùn)動(dòng)水平的長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員參與為期4周的試驗(yàn)，結(jié)果證明試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員在服用谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑后，白細(xì)胞含量，免疫球蛋白含量和淋巴細(xì)胞分群情況3個(gè)重要免疫學(xué)指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員（P<0.05），證明谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑具有明顯的免疫水平調(diào)節(jié)功能，并具有足夠的安全性，值得推廣使用。

谷氨酰胺；運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑；長(zhǎng)跑；免疫調(diào)節(jié)

近年來(lái)，國(guó)際體育比賽競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的競(jìng)技水平迅速提高，為了取得優(yōu)異的比賽成績(jī)，運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練量已經(jīng)接近生理的極限，因此極易引起運(yùn)動(dòng)性疲勞現(xiàn)象的發(fā)生[1]。過(guò)于疲勞訓(xùn)練將引起免疫水平的下降，在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)上將這種情況歸為運(yùn)動(dòng)過(guò)量，這種現(xiàn)象將會(huì)導(dǎo)致一系列的疾病發(fā)生，如免疫功能下降，出現(xiàn)免疫功能障礙，極易發(fā)生感染和身體器官損傷等疾病[2]。采取科學(xué)有效的方法避免過(guò)度訓(xùn)練，并預(yù)防運(yùn)動(dòng)員免疫水平下降的情況發(fā)生，是目前體育研究者和科研人員主要的工作方向。食品科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑功能的不斷完善，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中攝入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑已經(jīng)成為維持運(yùn)動(dòng)員身體健康，保持免疫水平的重要方法而被廣泛采用[3]。谷氨酰胺是一種人體所必須的氨基酸，在大量的研究中已經(jīng)被證實(shí)具有多種免疫調(diào)節(jié)功能，其被證明是巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)也促進(jìn)免疫蛋白的合成，以維持機(jī)體較高的免疫水平[4]。同時(shí)由于谷氨酰胺具有透明性好和生理性狀穩(wěn)定的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院臨床，在廣大免疫缺陷患者的臨床應(yīng)用中已經(jīng)被證實(shí)其效果顯著[5]。目前市場(chǎng)上用于改善免疫水

平的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑雖然具有一定的效果，但具有應(yīng)用范圍差，效果單一，使用不便和口感較差的缺點(diǎn)，因此，以谷氨酰胺為基礎(chǔ)物質(zhì)開(kāi)發(fā)一種具有應(yīng)用價(jià)值的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑是我們的研究目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 材料

谷氨酰胺（純度達(dá)99.5%以上的谷氨酰胺粉）、支鏈氨基酸（純度達(dá)99.5%以上的支鏈氨基酸粉）：北京康比特；?；撬?、維生素A、維生素B族（B1、B3、B5、B6、B12）、維生素C、維生素D和微量元素（銅、鐵、鋅和錳）：購(gòu)買(mǎi)自三精集團(tuán)；蜂蜜，葡萄糖和食用香精：購(gòu)買(mǎi)自當(dāng)?shù)爻小?/p>

1.2 主要儀器

MP-200A電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；90-2型定時(shí)恒溫磁力攪拌器：上海滬西分析儀器廠；YX280A手提式不銹鋼蒸汽消毒器：上海三申醫(yī)療器械有限公司；DELTA320pH計(jì)：梅特勒一托利多儀器（上海）有限公司；YS-2000液體色度計(jì)：北京康光儀器有限公司；2WA-J阿貝折光儀：上海光學(xué)儀器五廠；SYC智能超級(jí)恒溫水槽：鞏義市英峪予華儀器廠；TAS-900原子吸收光譜儀：北京譜析通用儀器有限公司。

1.3 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑配方的選擇

我們根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)的補(bǔ)劑的配方進(jìn)行調(diào)整[6]，其中按照文獻(xiàn)中谷氨酰胺對(duì)人體免疫水平的調(diào)節(jié)劑量添加，保證谷氨酰胺功效的最大化。修改后具體配方如下：谷氨酰胺15%；支鏈氨基酸5%；蜂蜜2%；?；撬?%；維生素3%；微量元素3%；葡萄糖1%；食用香精0.5%，無(wú)菌水補(bǔ)充至100mL。

1.4 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑的生產(chǎn)工藝

按照配方對(duì)所有原料進(jìn)行混合和調(diào)配，將無(wú)菌水加熱至80℃后加入混合物，在磁力攪拌器作用下，在10min內(nèi)保證充分溶解，按照比例加無(wú)菌水定容至目標(biāo)體積。溶解后立即進(jìn)行灌裝，灌裝過(guò)程中為充分排氣，要注意液體的溫度，應(yīng)達(dá)到70℃以上。灌裝結(jié)束后立即進(jìn)行嚴(yán)格的消毒，將液體整罐進(jìn)行滅菌。液體冷卻至室溫后，保存于室溫環(huán)境。

1.5 研究對(duì)象

選擇廣東省田徑運(yùn)動(dòng)管理中心的長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員40名，隨機(jī)分成試驗(yàn)組和對(duì)照組兩組，每組20人，兩組運(yùn)動(dòng)員的一般資料如表1，P>0.05，無(wú)顯著性差異，具有可比性。

1.6 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法

兩組運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑服用方法參考文獻(xiàn)報(bào)道，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康穆宰餍薷模敿?xì)內(nèi)容如下[7]，所有運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練方案及訓(xùn)練強(qiáng)度按照全國(guó)室內(nèi)田徑錦標(biāo)賽地方站比賽要求進(jìn)行，訓(xùn)練時(shí)間為1個(gè)月，強(qiáng)度為賽前備賽訓(xùn)練，處于較大的訓(xùn)練強(qiáng)度，要求與比賽強(qiáng)度相接近，具體的訓(xùn)練方案如表2所示。

表1 兩組運(yùn)動(dòng)員一般資料比較Table1 Com parison of generaldata of two groups

表2 兩組運(yùn)動(dòng)員具體訓(xùn)練方案Table2 Thespecific training plan of two groups

試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練開(kāi)始后，每日服用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑3次，每次100mL，隨餐服用，而對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員在服用不含谷氨酰胺，而其他成分一致的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑，服用方法與計(jì)量與對(duì)照組一致。

1.7 檢測(cè)指標(biāo)

兩組運(yùn)動(dòng)員在每周訓(xùn)練開(kāi)始前采集空腹靜脈血，進(jìn)行免疫學(xué)相關(guān)指標(biāo)（白細(xì)胞數(shù)，免疫球蛋白含量，淋巴細(xì)胞分群情況）的分析，主要分析方法采用流式細(xì)胞儀結(jié)合ELISA檢測(cè)方法共同進(jìn)行。

1.8 安全性分析

兩組運(yùn)動(dòng)員在試驗(yàn)開(kāi)展的整個(gè)過(guò)程中均進(jìn)行嚴(yán)密觀察，如出現(xiàn)不良反應(yīng)事件應(yīng)立即采取緊急措施進(jìn)行救治，并詳細(xì)記錄。

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)果與分析

2.1 兩組運(yùn)動(dòng)員白細(xì)胞數(shù)比較

兩組運(yùn)動(dòng)員血漿白細(xì)胞數(shù)比較結(jié)果見(jiàn)表3。

經(jīng)過(guò)為期4周的訓(xùn)練，兩組運(yùn)動(dòng)員血漿中白細(xì)胞數(shù)量較訓(xùn)練開(kāi)始前發(fā)生明顯變化。在訓(xùn)練開(kāi)始后的第二周，兩組運(yùn)動(dòng)員均出現(xiàn)白細(xì)胞數(shù)量下降的趨勢(shì)，但試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員下降趨勢(shì)較緩，表明服用谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑后運(yùn)動(dòng)員的身體對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性增強(qiáng)。隨著訓(xùn)練的進(jìn)行，4周之后，試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員血漿中白細(xì)胞總數(shù)顯著（P<0.05）高于對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員，證明在相同訓(xùn)練模式下，服用谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑可以顯著提高運(yùn)動(dòng)員血漿中的白細(xì)胞數(shù)目。

表3 兩組運(yùn)動(dòng)員血漿白細(xì)胞數(shù)比較Table3 Com parison of plasma cellsnumber of two groups個(gè)/L

2.2 兩組運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白含量比較

兩組運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白含量比較結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 兩組運(yùn)動(dòng)員血清免疫球蛋白含量比較Table4 Com parison of serum immunoglobulin levelsof two groups g/L

經(jīng)過(guò)為期4周的訓(xùn)練，兩組運(yùn)動(dòng)員血清中3種免疫球蛋白（IgA，IgG，IgM）含量較訓(xùn)練開(kāi)始前發(fā)生明顯變化。在訓(xùn)練開(kāi)始后的第二周，兩組運(yùn)動(dòng)員均出現(xiàn)3種免疫球蛋白數(shù)量下降的明顯，但試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員下降趨勢(shì)較緩，這一現(xiàn)象與白細(xì)胞檢測(cè)結(jié)果接近，表明服用谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑后運(yùn)動(dòng)員的身體對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性增強(qiáng)，未出現(xiàn)明顯的免疫水平下降。隨著訓(xùn)練的進(jìn)行，4周之后，試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員血清中3種免疫球蛋白的數(shù)量顯著（P<0.05）高于對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員，證明在相同訓(xùn)練模式下，服用谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑可以顯著提高運(yùn)動(dòng)員血清中的免疫球蛋白的含量。

2.3 兩組運(yùn)動(dòng)員T淋巴細(xì)胞及其亞群的變化

兩組運(yùn)動(dòng)員T淋巴細(xì)胞亞群檢測(cè)結(jié)果比較見(jiàn)表5。

淋巴亞群及其亞群的變化情況可以直觀的反應(yīng)人體免疫水平的變化，其中CD3+細(xì)胞的水平反應(yīng)人體中主要免疫細(xì)胞含量。經(jīng)過(guò)為期4周的訓(xùn)練，兩組運(yùn)動(dòng)員血漿中CD3+細(xì)胞數(shù)量較訓(xùn)練開(kāi)始前發(fā)生明顯變化。其中試驗(yàn)組CD3+細(xì)胞數(shù)量較對(duì)照組明顯提高，P< 0.05，差異顯著。同樣的情況出現(xiàn)在CD4+，CD8+，CD4+/ CD8+三項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果中，試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員這3項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員，證明谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑對(duì)運(yùn)動(dòng)員淋巴細(xì)胞及其分群情況有明顯的影響。

表5 兩組運(yùn)動(dòng)員T淋巴細(xì)胞亞群的變化比較Table5 Com parison of the changesof T lym phocytesubsetsof two groups g/L

2.4 安全性分析

兩組運(yùn)動(dòng)員在試驗(yàn)過(guò)程中，均未發(fā)生任何不良反應(yīng)事件。

3 結(jié)論與討論

在現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究中，谷氨酰胺已經(jīng)被證實(shí)具有重要的免疫調(diào)節(jié)功能，谷氨酰胺可以提高中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞的功能，改善免疫功能抑制導(dǎo)致的機(jī)體功能失調(diào)[8]。在臨床研究中，已經(jīng)證實(shí)免疫缺陷患者補(bǔ)充谷氨酰胺后可以明顯改變免疫抑制癥狀。過(guò)去的研究認(rèn)為，免疫細(xì)胞的能源供給主要來(lái)自于葡萄糖，而對(duì)于谷氨酰胺的研究表明，以巨噬細(xì)胞為主的免疫細(xì)胞以谷氨酰胺為主要能源物質(zhì)[9]。因此維持血液中谷氨酰胺的濃度，對(duì)維持免疫細(xì)胞活性，特別是增強(qiáng)巨噬-單核細(xì)胞的免疫功能至關(guān)重要。另外，免疫球蛋白的合成過(guò)程中，谷氨酰胺表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用。研究指出，人體在口服谷氨酰胺后，血清中IgA的表達(dá)水平明顯提高[10]。而在另一項(xiàng)針對(duì)腸外營(yíng)養(yǎng)障礙患者的研究中證實(shí)，服用谷氨酰胺后，可以明顯提高血清中IgM，IgG，IgA的含量[11]。因此，通過(guò)連續(xù)服用谷氨酰胺，并維持血漿中谷氨酰胺的濃度，對(duì)改善人體免疫狀態(tài)，促進(jìn)免疫力提高具有重要意義。

在本研究中，我們制備以谷氨酰胺為主的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑，并通過(guò)試驗(yàn)證明對(duì)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)大強(qiáng)度訓(xùn)練出現(xiàn)的免疫水平下降現(xiàn)象具有明顯改善作用。通過(guò)分析試驗(yàn)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員的白細(xì)胞、免疫球蛋白和淋巴細(xì)胞分群情況均較對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員明顯改善，證明試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練過(guò)程中服用谷氨酰胺運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑后出現(xiàn)免疫力增強(qiáng)的情況。同時(shí)在安全性分析中，

證明我們所制備的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑具有一定的安全性。由于大強(qiáng)度的訓(xùn)練可以提高比賽成績(jī)，但是如果由于大強(qiáng)度訓(xùn)練導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員免疫水平下調(diào)，而引發(fā)疾病，可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)成績(jī)的下滑。因此，本研究所制備的以谷氨酰胺為主的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑應(yīng)用于免疫水平調(diào)節(jié)領(lǐng)域，應(yīng)具有較好的市場(chǎng)前景。

[1]顧久賢,王為民.梅花鹿茸提取物對(duì)緩解運(yùn)動(dòng)性疲勞的作用[J].華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,37(2):230-233

[2] 吳麗群,葉齊,齊荔紅,等.刺五加苷B抗運(yùn)動(dòng)性疲勞作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].西北藥學(xué)雜志,2013,28(1):50-53

[3]王棣,雷康,石金丹,等.運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑對(duì)男子耐力運(yùn)動(dòng)員血液學(xué)指標(biāo)的影響[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,40(2):104-108

[4]王雪芹,郝選明.谷氨酰胺·運(yùn)動(dòng)與免疫(綜述)[J].體育學(xué)刊,2004, 11(3):135-138

[5]龍碧波,姜海明.運(yùn)動(dòng)對(duì)谷氨酰胺和免疫的影響[J].中國(guó)臨床康復(fù),2005,9(8):175-177

[6] 王棣,劉澤光,王俊瓔,等.競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員服用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑對(duì)免疫水平的影響[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,39(2):99-103

[7]陳亞軍,王香生.運(yùn)動(dòng)前進(jìn)食不同血糖指數(shù)和血糖負(fù)荷膳食對(duì)男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)耐力和免疫機(jī)能的影響[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2008,27(3):323-328

[8]徐萬(wàn)彬.補(bǔ)充谷氨酰胺對(duì)運(yùn)動(dòng)性免疫抑制干預(yù)作用的研究[J].德州學(xué)院學(xué)報(bào),2013,29(2):96-98

[9]王新穎,李維勤,李寧,等.谷氨酰胺缺乏對(duì)危重病患者免疫及臟器功能的影響[J].中國(guó)危重病急救醫(yī)學(xué),2006,18(3):143-145

[10]袁雙鳳,湯慶婭,馬淑煥,等.谷氨酰胺強(qiáng)化腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)對(duì)獲得性免疫缺陷綜合征患兒營(yíng)養(yǎng)及免疫的影響[J].中華實(shí)用兒科臨床雜志,2014,29(7):498-501

[11]陳愛(ài)華.含谷氨酰胺的腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)對(duì)腸癌患者術(shù)后營(yíng)養(yǎng)狀況和免疫功能的影響[J].廣西醫(yī)學(xué),2014(2):207-209,212

[12]劉鈺,劉麗,何澤生,等.含谷氨酰胺的腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)改善老年患者血脂及免疫指標(biāo)的檢驗(yàn)分析[J].國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2015(13): 1804-1806

Research on the Development of Glutam ine Supp lement and Its Regulation on Immune Level of Athletes

PENG Fei，NIU Li-fen*
（Suzhou University ofScienceand Technology，Suzhou 215011，Jiangsu，China）

Glutamine plays an important role in regulating the body's physiology and sportsaspects of immune regulation.Aftermassexercise training，athletes caused exercise-induced fatigue symptoms，that induced immunity disorders，and leading to a variety ofdiseases.Therefore，to develop a levelof immune regulation function ofsportssupplementshas importantapplication value.The recipe ofglutamine sportssupplementswasoptimized and identified，and took standardized process to prepare the canned sports supplements.The one-level long-distance runnerswere choosento participate in the four-week experiment，the results showed the experimentalgroup athletesafter taking sportssupplementswith glutamine，the three importantimmunologicalparametersofwhite blood cells，immunoglobulin concentration and the lymphocyte group were better than the control group（P<0.05），proved glutamine sportssupplementshad significant immune leveling function，and had sufficientsecurity，itshould be introduced.

glutamine；sportssupplements；marathon；immunomodulatory

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.23.041

2016-07-13

彭飛（1979—），男（漢），講師，碩士，研究方向：民族傳統(tǒng)體育。

*通信作者：牛麗芬（1979—），女（漢），講師，碩士，研究方向：體育訓(xùn)練學(xué)。