西瓜汁作為一種潛在功能性飲料在緩解運(yùn)動(dòng)員肌肉酸痛中的作用

司景梅，劉 靜

(呂梁學(xué)院 體育系，山西 呂梁 033000)

西瓜汁作為一種潛在功能性飲料在緩解運(yùn)動(dòng)員肌肉酸痛中的作用

司景梅，劉 靜

(呂梁學(xué)院 體育系，山西 呂梁 033000)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探討西瓜汁作為一種潛在功能性飲料在緩解運(yùn)動(dòng)員肌肉酸疼中的作用。用普通天然西瓜汁、高溫處理的西瓜汁及作為對(duì)照的L-瓜氨酸標(biāo)準(zhǔn)品，利用人源腸Caco-2細(xì)胞單層模型，對(duì)L-瓜氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程進(jìn)行體外研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，L-瓜氨酸作為西瓜汁的成分且沒(méi)有經(jīng)過(guò)高溫處理的條件下，其生物利用度較高。在體內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，給7名運(yùn)動(dòng)員分別提供普通天然西瓜汁、增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁和安慰劑。結(jié)果表明，普通天然西瓜汁和增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁均具有縮短運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)時(shí)間及緩解運(yùn)動(dòng)后肌肉酸痛的功效；普通西瓜汁飲料更具有生物藥效，更利于身體吸收。西瓜汁作為一種潛在功能性飲料有待開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

西瓜汁；生物利用率；運(yùn)動(dòng)員；肌肉酸痛

L-瓜氨酸是一種非蛋白氨基酸，它僅僅被看作是鳥(niǎo)氨酸循環(huán)過(guò)程的中間產(chǎn)物。所以，L-瓜氨酸很少引起營(yíng)養(yǎng)學(xué)界的興趣。但是，瓜氨酸能與人體內(nèi)的酶產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成對(duì)人體循環(huán)和免疫系統(tǒng)有益的精氨酸，精氨酸能促進(jìn)生成NO，幫助放松血管。

研究發(fā)現(xiàn)，天然食物中除了西瓜之外，幾乎都缺少L-瓜氨酸[1]。作為一種主要的自由基清除劑，L-瓜氨酸可以使野生西瓜抵擋因干旱導(dǎo)致的氧化應(yīng)激。這些抗氧化特征，加上產(chǎn)生NO的能力，使其在應(yīng)對(duì)以氧化應(yīng)激和精氨酸利用率降低為特征的病理情況時(shí)(如高血壓、心力衰竭、動(dòng)脈粥樣硬化、鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥等[2-4])成為一種首選物質(zhì)。由于能夠促進(jìn)機(jī)體NO的合成增加以及骨骼肌中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)水平的提高，所以，補(bǔ)充L-瓜氨酸還有助于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的提高[5]。研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充瓜氨酸蘋(píng)果酸可以提高機(jī)體中對(duì)肌肉生長(zhǎng)起重要作用的精氨酸和鳥(niǎo)氨酸的水平，除此之外，還可以影響生長(zhǎng)激素的水平[6]。例如，給成年鼠飼喂1周富含L-瓜氨酸(每天5 g/kg)的食物后，會(huì)引起大鼠骨骼肌肌肉蛋白質(zhì)合成速率與蛋白質(zhì)的增加[7]；富含L-瓜氨酸的膳食還有助于平滑肌的放松[8]。另?yè)?jù)研究發(fā)現(xiàn)，每天服用8 g瓜氨酸蘋(píng)果酸能夠增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧能力，并且緩解運(yùn)動(dòng)員的肌肉酸痛；L-瓜氨酸也可以加快乳酸的清除，提高身體活動(dòng)能力[9]。也就是說(shuō)，L-瓜氨酸可以促進(jìn)機(jī)體運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)，并能在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行更高強(qiáng)度的訓(xùn)練。

如今，食品工業(yè)正在研究天然的功能性產(chǎn)品，這些功能性產(chǎn)品的食物來(lái)源富含生物活性化合物，可以作為藥物產(chǎn)品的替代品。西瓜汁富含L-瓜氨酸，對(duì)于希望提高運(yùn)動(dòng)能力的運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)是一個(gè)極好選擇。然而，選擇這種果汁的先決條件應(yīng)是L-瓜氨酸作為果汁成分在經(jīng)過(guò)加工處理后(比如加熱)的生物利用度?？梢岳萌嗽唇Y(jié)腸腺癌細(xì)胞系Caco-2細(xì)胞單層模型評(píng)定其生物利用度，此方法已被用來(lái)檢測(cè)多種營(yíng)養(yǎng)素(藥物)的生物利用度。

本研究的目的是測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)合成的L-瓜氨酸或普通天然西瓜汁(經(jīng)高溫消毒處理或未經(jīng)高溫消毒處理 )中的L-瓜氨酸在體外的生物利用度。并用最大攝氧量功率自行車(chē)實(shí)驗(yàn)確定西瓜汁在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中對(duì)運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的潛在影響作用。

1 研究材料、實(shí)驗(yàn)對(duì)象和方法

1.1 材料

1.1.1 細(xì)胞

Caco-2細(xì)胞株(HTB-37)，購(gòu)自于美國(guó)ATCC(American Type culture collection，馬納薩斯，弗吉尼亞，美國(guó))，儲(chǔ)存在冷凍液氮細(xì)胞培養(yǎng)物中。

1.1.2 藥品及主要試劑

非必需氨基酸(NEAA)；胎牛血清；抗生素溶液。丙酮酸鈉胰蛋白酶溶液EDTA；含有Ca2+不含Mg2+的Hanks鹽(SBSS)；不含石炭酸紅的Hanks鹽；標(biāo)準(zhǔn)L-瓜氨酸。

1.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練專(zhuān)業(yè)的本科男大學(xué)生7名。平均年齡22.7±0.8歲；平均體重68.9±3.8 kg；平均身高170.8±3.6 cm；平均體重指數(shù)24.0±0.6。實(shí)驗(yàn)前對(duì)所有實(shí)驗(yàn)對(duì)象詳細(xì)介紹本研究的目的和方法，并簽署志愿者協(xié)議。實(shí)驗(yàn)前完成有關(guān)個(gè)人心血管病史的問(wèn)卷調(diào)查；肺功能和靜息血壓檢測(cè)；測(cè)定基線心電圖和安靜狀態(tài)下的肺活量。這些測(cè)定數(shù)據(jù)作為被試的納入標(biāo)準(zhǔn)。本研究的7個(gè)研究對(duì)象測(cè)試參數(shù)正常，均符合納入標(biāo)準(zhǔn)。這些研究對(duì)象近期內(nèi)無(wú)服用影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的藥物或受過(guò)影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的傷病。

1.3 方法

1.3.1 西瓜汁的制備

10個(gè)大的無(wú)籽西瓜，運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室后，用100 mg/L的次氯酸鈉清洗，并用吸水紙擦干后在10 ℃條件下保存。漿液化果肉，分為普通天然西瓜汁(未經(jīng)任何處理，NW)和經(jīng)高溫處理的西瓜汁(在80 ℃下加熱消毒40 s后立在冰上冷卻至8 ℃，PW)，然后轉(zhuǎn)移到無(wú)菌容器中，4 ℃條件下儲(chǔ)存，直至實(shí)驗(yàn)(2天后)。西瓜汁加熱消毒的溫度和時(shí)間要確保使其盡可能保持原有的番茄紅素、抗氧化劑、酚類(lèi)化合物的含量以及色澤。

1.3.2 細(xì)胞培養(yǎng)

從液氮罐中取出Caco-2細(xì)胞，將其放入水浴鍋中，在37 ℃條件下加速解凍。將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到一個(gè)25 cm2、含有細(xì)胞培養(yǎng)基(達(dá)爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基)的燒瓶中，并在溫度為37 ℃、CO2濃度為5%、相對(duì)濕度為95%的條件下培養(yǎng)21天，直到細(xì)胞達(dá)到最高分化水平。黏附在燒瓶上的細(xì)胞生長(zhǎng)到覆蓋燒瓶表面，形成單層細(xì)胞。培養(yǎng)基每2—3天更換一次。當(dāng)細(xì)胞融合后，進(jìn)行胰蛋白酶消化與細(xì)胞懸浮液稀釋。在細(xì)胞培養(yǎng)基中將細(xì)胞稀釋?zhuān)瑵舛葹?×105個(gè)/cm2。

1.3.3 Caco-2細(xì)胞中L-瓜氨酸的吸收速度，表觀滲透率

通過(guò)比較瓜氨酸起始的量和最終的量(細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)后)來(lái)計(jì)算其吸收量，以瓜氨酸每秒鐘通過(guò)聚碳酸酯板的量(ng)來(lái)表示吸收速度。

Caco-2單細(xì)胞層的通透系數(shù)用下面的公式來(lái)計(jì)算：

Papp(cm/s)=dQ/dt×1/ACo

Papp表示表觀通透系數(shù)(cm/s)，dQ/dt代表L-瓜氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)速率(μg/s)，A是單細(xì)胞層生長(zhǎng)表面積(cm2)，Co是頂端L-瓜氨酸的起始濃度(μg/ml)。

1.3.4 實(shí)驗(yàn)室功率自行車(chē)遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)

根據(jù)功率自行車(chē)遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，在初始負(fù)荷不變的情況下，方案特征由每級(jí)遞增強(qiáng)度和遞增頻率兩個(gè)因素決定，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)雙因素雙水平實(shí)驗(yàn)方案如下：起始負(fù)荷100 W，遞增強(qiáng)度50 W，遞增頻率1 min。遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)在北京體育大學(xué)心肺機(jī)能實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。測(cè)試前三天進(jìn)行高糖飲食(9-10 g/kg)，測(cè)試進(jìn)行前24 h要求被試不能進(jìn)行劇烈的身體運(yùn)動(dòng)、飲酒和飲用含有刺激劑的飲料。被試在運(yùn)動(dòng)前1 h隨機(jī)分配并飲用西瓜汁飲品。實(shí)驗(yàn)分3次進(jìn)行，每次試驗(yàn)之間間隔5天。即第一次7名均飲用EW進(jìn)行試驗(yàn)，間隔5天后再進(jìn)行NW試驗(yàn)，以此類(lèi)推。每次重復(fù)檢測(cè)都在監(jiān)督下完成。

實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)將上述遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)方案輸入計(jì)算機(jī)。將功率自行車(chē)與計(jì)算機(jī)連接好，調(diào)試到可正常使用狀態(tài)。

(2)錄入運(yùn)動(dòng)員的基本信息，如姓名、年齡、身高、體重。佩戴POLAR表，測(cè)定安靜心率，采取指端血用于測(cè)定安靜狀態(tài)下血乳酸。

(3)調(diào)整功率車(chē)高度到適合運(yùn)動(dòng)員使用。運(yùn)動(dòng)員熱身15 min，負(fù)荷強(qiáng)度為1.5 W/kg。

(4)熱身結(jié)束后，待心率恢復(fù)到安靜水平，開(kāi)始試驗(yàn)。要求運(yùn)動(dòng)員按照功率車(chē)輸出的負(fù)荷，以不低于60轉(zhuǎn)/min的蹬踏頻率盡全力騎行，直至力竭時(shí)停止試驗(yàn)，試驗(yàn)期間一直鼓勵(lì)運(yùn)動(dòng)員盡力堅(jiān)持。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后即刻、12 h、24 h、36 h、48 h分別采集指端血樣測(cè)試乳酸。

西瓜汁飲料：①普通天然西瓜汁(NW)；②增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁(等量普通天然西瓜汁中再加入4.83 g的L-瓜氨酸，EW)；③安慰劑對(duì)照組(薔薇果、木槿、博士茶、蘋(píng)果漿、天然香料、草莓片等水果味植物浸漬液)。安慰劑對(duì)照樣品與西瓜汁顏色上相似，糖濃度相當(dāng)。各處理成分見(jiàn)表1。為了盡量減少任何預(yù)期對(duì)結(jié)果造成的影響，參與者對(duì)不同的處理結(jié)果的潛在作用不知情。

表1 L-瓜氨酸的含量和理化特性

注：糖含量為葡萄糖、果糖與蔗糖的總量；光度(CIE L*)；色相(tan-1(b*/a*))；色度((a*)2+(b*)2)。

用Borg表估算主觀體力感覺(jué)等級(jí)。并在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后24 h和48 h，根據(jù)如下所述從1—5等級(jí)范圍報(bào)告自己的肌肉酸痛情況：沒(méi)有酸脹感(1)，對(duì)立即訓(xùn)練沒(méi)有影響的微弱酸脹感(2)，對(duì)立即訓(xùn)練有微弱影響的中等酸痛感(3)，對(duì)立即訓(xùn)練具有不利影響的高度酸痛感(4)，對(duì)立即訓(xùn)練可能造成運(yùn)動(dòng)損傷的極度酸痛感(5)。

2 統(tǒng)計(jì)分析

用Shapiro-Wilk正態(tài)檢驗(yàn)確定體內(nèi)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)的分布，使用非參數(shù)檢驗(yàn)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。使用弗里德曼方差分析比較體外實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)分析使用spss15.0統(tǒng)計(jì)軟件包，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。統(tǒng)計(jì)顯著性為P<0.05。

3 結(jié)果

3.1 L-瓜氨酸在Caco-2細(xì)胞中的吸收率

與標(biāo)準(zhǔn)L-瓜氨酸相比，普通天然西瓜汁與經(jīng)過(guò)高溫消毒處理的西瓜汁中L-瓜氨酸在4 min時(shí)吸收率均較高，普通天然西瓜汁中L-瓜氨酸的吸收率最高，且在8 min時(shí)，表現(xiàn)出更高的吸收率，差異具有非常顯著性；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)L-瓜氨酸、普通天然西瓜汁與經(jīng)過(guò)高溫消毒的西瓜汁中L-瓜氨酸的吸收率均降低(表2)。

表2 Caco-2細(xì)胞模型對(duì)L-瓜氨酸的吸收率

注：與對(duì)照組相比，*：P<0.05，**：P<0.01；與PW相比，&：P<0.05，&&：P<0.01；Control(L-瓜氨酸+水)；NW(天然未消毒西瓜汁)；PW(消毒的西瓜汁)。

3.2 Caco-2細(xì)胞對(duì)L-瓜氨酸的吸收速度

普通天然西瓜汁以及經(jīng)過(guò)高溫消毒處理的西瓜汁中L-瓜氨酸吸收速度在4 min、8 min、15 min時(shí)均高于作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照的L-瓜氨酸，差異具有非常顯著性；普通天然西瓜汁中的L-瓜氨酸在三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的吸收速度均高于經(jīng)過(guò)高溫處理的西瓜汁，差異具有非常顯著性(表3)。

表3 Caco-2細(xì)胞對(duì)L-瓜氨酸的吸收速度

注：與對(duì)照組相比，*：P<0.05，**：P<0.01；與PW相比，&：P<0.05，&&：P<0.01；Control(L-瓜氨酸+水)；NW(天然未消毒西瓜汁)；PW(消毒的西瓜汁)。

3.3 L-瓜氨酸在Caco-2細(xì)胞中的滲透性

表4 L-瓜氨酸在Caco-2細(xì)胞中的滲透性

注：與對(duì)照組相比，*：P<0.05，**：P<0.01；與PW相比，&：P<0.05，&&：P<0.01；Control(L-瓜氨酸+水)；NW(天然未消毒西瓜汁)；PW(消毒的西瓜汁)。

4 min、8 min時(shí)，普通天然西瓜汁和經(jīng)過(guò)高溫消毒處理的西瓜汁中L-瓜氨酸在Caco-2細(xì)胞中的滲透性高于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照的L-瓜氨酸，差異具有非常顯著性；4 min、8 min、15 min時(shí)，普通天然西瓜汁中L-瓜氨酸在Caco-2細(xì)胞中的滲透性均高于經(jīng)過(guò)高溫處理的西瓜汁中L-瓜氨酸，差異具有非常顯著性；但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，L-瓜氨酸在Caco-2細(xì)胞中的滲透性均顯著降低(表4)。

3.4 運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)、運(yùn)動(dòng)結(jié)束后及恢復(fù)期1 min、3 min的心率

在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，攝入普通天然西瓜汁、增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁與安慰劑的測(cè)試者心率變化相似，可見(jiàn)測(cè)試者心率變化與飲料類(lèi)型無(wú)關(guān)。最初平均心率為106次/min，運(yùn)動(dòng)期間增加到了170次/min?；謴?fù)1 min和3 min后，心率降到了148次/min和138次/min。盡管沒(méi)有觀察到顯著性差異，但攝入天然西瓜汁和增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁后，心率具有較快下降的趨勢(shì)。

表5 運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)、運(yùn)動(dòng)結(jié)束后及恢復(fù)期1 min、3 min的心率 次/min

3.5 試驗(yàn)結(jié)束后24 h、48 h運(yùn)動(dòng)員主觀體力感覺(jué)和肌肉酸痛感

運(yùn)動(dòng)后，無(wú)論是攝入普通天然西瓜汁、增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁還是安慰劑，研究對(duì)象的主觀體力感覺(jué)等級(jí)均在18.75和19.33之間，差異不具有顯著性(表6)。

表6 運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)24 h、48 h后運(yùn)動(dòng)員主觀體力感覺(jué)和肌肉酸痛感

注：PE：主觀體力感覺(jué)；MS：肌肉酸痛；與安慰劑組相比，*：P<0.05，**：P<0.01。

在運(yùn)動(dòng)后24 h，攝入安慰劑的實(shí)驗(yàn)對(duì)象肌肉組織明顯更酸痛。然而，攝入普通天然西瓜汁和增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁的實(shí)驗(yàn)對(duì)象之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。48 h后，即使是攝入安慰劑的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，肌肉酸痛度也降到了1，與攝入普通天然西瓜汁和增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁的實(shí)驗(yàn)對(duì)象相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.6 運(yùn)動(dòng)結(jié)束后即刻、12 h、24 h、36 h、48 h的血乳酸濃度

運(yùn)動(dòng)結(jié)束后即刻，不同組別之間血乳酸濃度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 12 h、24 h后，與安慰劑組相比較，普通天然西瓜汁組與增強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁組血乳酸濃度顯著降低，差異具有非常顯著性；36 h、48 h后，不同組之間血液乳酸濃度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表7)。

表7 運(yùn)動(dòng)后即刻、12 h、24 h、36 h、48 h的血乳酸濃度 mmol/L

注：與安慰劑組相比，*：P<0.05，**：P<0.01；與EW相比，&：P<0.05，&&：P<0.01。

4 分析討論

研究表明，加工處理和生物利用率之間的關(guān)系依賴(lài)于生物活性物質(zhì)和食物基質(zhì)[10]。加熱處理(90 ℃/30 s)顯著降低不同飲料中維生素E和類(lèi)胡蘿卜素的生物有效性；加熱處理可以使氨基酸(如L-瓜氨酸)與食物基質(zhì)中已有的其他化合物(如糖)發(fā)生反應(yīng)，從而形成難以利用的衍生物，最常見(jiàn)的例子是生成美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，降低了吸收率[11]。據(jù)報(bào)道，賴(lài)氨酸中也有類(lèi)似的反應(yīng)，當(dāng)一種食物或飼料經(jīng)加熱處理后，已有的賴(lài)氨酸會(huì)形成營(yíng)養(yǎng)上無(wú)法利用的衍生物[12-13]。研究發(fā)現(xiàn)，野生豌豆從110 ℃加熱到165 ℃時(shí)可獲得的賴(lài)氨酸量下降了73%[14]。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，普通天然西瓜汁中的L-瓜氨酸和作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照的L-瓜氨酸在最初的4 min吸收率最高；普通天然西瓜汁中的L-瓜氨酸吸收率高于作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照的L-瓜氨酸和經(jīng)過(guò)高溫處理的西瓜汁中的L-瓜氨酸。表明與純標(biāo)準(zhǔn)的L-瓜氨酸(藥理配方)相比，西瓜汁是L-瓜氨酸生物有效度和轉(zhuǎn)運(yùn)的一種更適宜的載體；高溫(80 ℃/40 s)處理降低了相同食物基質(zhì)中L-瓜氨酸的吸收速率。

生物有效性研究中需要了解的一個(gè)重要參數(shù)是化合物的吸收速度，較快的吸收速度避免了與其他化合物的競(jìng)爭(zhēng)，增加了有關(guān)功能性化合物的有益效應(yīng)。本研究結(jié)果表明，普通天然西瓜汁吸收速率大于對(duì)照或高溫處理的西瓜汁的吸收速率。但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，吸收速率逐漸降低，15 min時(shí)吸收速率最低；與高溫處理后的西瓜汁和對(duì)照對(duì)比，普通天然的西瓜汁中瓜氨酸表現(xiàn)出較高的細(xì)胞滲透性。這表明L-瓜氨酸作為普通天然西瓜汁基質(zhì)的成分在經(jīng)高溫處理后生物有效性下降，普通天然西瓜汁中L-瓜氨酸的生物有效較高。

劇烈運(yùn)動(dòng)后局部肌肉疼痛是一種常見(jiàn)現(xiàn)象，尤其是在不經(jīng)常鍛煉的人身上更易發(fā)生，其主要原因是：在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉糖酵解加強(qiáng)，乳酸生成速度加快，導(dǎo)致肌肉和血液乳酸濃度快速增加，肌肉和血液pH值迅速下降[15]。研究表明，補(bǔ)充瓜氨酸可以緩解疲勞，刺激肝內(nèi)尿素生成，促進(jìn)腎對(duì)碳酸氫鹽的重吸收[16]。這些代謝過(guò)程對(duì)酸中毒和氨的毒害有保護(hù)作用，說(shuō)明了瓜氨酸蘋(píng)果酸酯的抗疲勞特性；另?yè)?jù)研究發(fā)現(xiàn)，攝取瓜氨酸蘋(píng)果酸酯，運(yùn)動(dòng)期間ATP氧化產(chǎn)生速率增加34%，運(yùn)動(dòng)后磷酸肌酸的恢復(fù)速率增加20%[17]；補(bǔ)充瓜氨酸可以延長(zhǎng)游泳運(yùn)動(dòng)到極限的時(shí)間，而且這種影響效應(yīng)包括抑制血氨的積累；補(bǔ)充氨基酸可以提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，并且可以實(shí)現(xiàn)疲勞的盡快恢復(fù)[18]；健康老鼠飲食中添加瓜氨酸蘋(píng)果酸酯具有增加機(jī)能的效應(yīng)，且肌肉收縮效率提高[19]。也就是說(shuō)，對(duì)于進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的個(gè)體來(lái)說(shuō)，補(bǔ)充瓜氨酸是非常有用的。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)后24 h，較西瓜汁組，安慰劑組肌肉組織明顯更酸痛。然而，普通天然西瓜汁和加強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁之間并無(wú)差別，表明1.17g的L-瓜氨酸是幫助研究對(duì)象減緩肌肉酸疼的足夠氨基酸。

本研究并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不同飲料攝入對(duì)運(yùn)動(dòng)員踏車(chē)轉(zhuǎn)速和主觀體力感覺(jué)產(chǎn)生顯著的影響，但攝入普通天然西瓜汁和加強(qiáng)L-瓜氨酸的西瓜汁后，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期1 min和3 min時(shí)，心率具有較快的下降趨勢(shì)。表明西瓜汁中的L-瓜氨酸可以縮短運(yùn)動(dòng)員的體力恢復(fù)時(shí)間。

綜上，本研究證明了西瓜汁中富含的天然L-瓜氨酸的可能“功能”。本研究表明：當(dāng)L-瓜氨酸存在于天然基質(zhì)中(如未經(jīng)處理的普通天然西瓜汁)時(shí)，具有較高的生物有效性，有助于緩解肌肉酸痛。未來(lái)的研究應(yīng)當(dāng)關(guān)注瓜氨酸在緩解肌肉酸痛時(shí)所需要的最低濃度以及瓜氨酸的其他健康益處(比如緩解壓力、提高運(yùn)動(dòng)能力以及預(yù)防心血管疾病等方面)。這種氨基酸可以西瓜汁的形式提供或者從西瓜中提取富含瓜氨酸的產(chǎn)品。在食品工業(yè)研發(fā)新的天然的功能性產(chǎn)品代替醫(yī)藥工業(yè)合成的化合物的過(guò)程中，水果和蔬菜中的功能性化合物的含量起著關(guān)鍵的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

西瓜汁具有縮短運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)時(shí)間以及緩解肌肉酸痛的功能；普通西瓜汁飲料更具有生物藥效，更利于身體吸收；西瓜汁作為一種潛在功能性飲料有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

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The Role of Watermelon Juice as a Potential Functional Drink in Athletes’ Muscle Soreness Relief

SI Jing-mei, LIU Jing

(Department of Physical Education, Lvliang University, Lvliang 033000, China)

This study investigates the role of watermelon juice as a potential functional drink in relieving athletes’ muscle soreness by experiment. Human intestinal Caco-2 cell monolayer model is applied to make an in vitro study about the operation process of L-coralline using common natural watermelon juice，pasteurized watermelon juice and a standard of L-coralline as control sample. The results show that bioavailability of L-coralline as ingredient of watermelon without pasteurization is greater. In the in vivo experiment，seven athletes are supplied with natural watermelon juice，L-coralline enriched watermelon juice，and placebo. The results show that both natural watermelon juice and L-coralline enriched watermelon juice watermelon juices have the function of reducing the recovery duration of heart rate and relieve muscle soreness after exercise. Natural watermelon juice has bigger biological effect，and it is easier to absorb. Watermelon juice as a potential functional drink could be valuable in future development and application.

watermelon juice; bioavailability; athletes; muscle soreness

2016-08-14

司景梅(1986-)，女，山西呂梁人，助教，碩士，研究方向?yàn)轶w育教育訓(xùn)練學(xué)。

劉 靜(1982-)，男，山西呂梁人，講師，碩士，研究方向?yàn)轶w育教育訓(xùn)練學(xué)。

G804.7 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

A

1008-3596(2017)01-0060-07