乳清蛋白在運(yùn)動飲料中的應(yīng)用研究

胡芳豪

摘 要：乳清蛋白作為牛乳中的優(yōu)質(zhì)蛋白，不僅有著組織模式與人體類似的必需氨基酸，并且含有極為豐富的支鏈氨基酸與生物活性物質(zhì)，可有效強(qiáng)化機(jī)體的免疫力與抗氧化能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合成骨骼肌蛋白質(zhì)與抑制肌肉蛋白分解的目的，是運(yùn)動群體的訓(xùn)練后補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)蛋白的最佳選擇之一。基于此，文章將針對乳清蛋白在運(yùn)動飲料中的應(yīng)用展開研究，探討其主要功效。

關(guān)鍵詞：乳清蛋白；運(yùn)動飲料；應(yīng)用功效

在超負(fù)荷訓(xùn)練與高強(qiáng)度比賽過程中，運(yùn)動營養(yǎng)食品是運(yùn)動人群的必備營養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ)，其中運(yùn)動飲料作為運(yùn)動營養(yǎng)食品中的重要組成，能夠快速為運(yùn)動人群補(bǔ)充水分、電解質(zhì)以及能量物質(zhì)等，避免運(yùn)動人群在高強(qiáng)度運(yùn)動中脫水，實(shí)現(xiàn)機(jī)體內(nèi)體液平衡及強(qiáng)化與恢復(fù)運(yùn)動能力的目的。而隨著乳制品加工技術(shù)的發(fā)展及逐步成熟，乳清蛋白作為牛乳中營養(yǎng)價值極高的優(yōu)質(zhì)蛋白，在運(yùn)動飲料中得到了廣泛運(yùn)用，也成了運(yùn)動人群補(bǔ)充蛋白質(zhì)的首選。

一、運(yùn)動飲料與乳清蛋白概述

1.運(yùn)動飲料

所謂運(yùn)動飲料，即是能夠?yàn)闄C(jī)體補(bǔ)充水分、能量、電解質(zhì)且可被快速吸收的飲料，所以這是一種針對機(jī)體內(nèi)部環(huán)境變化、體能消耗以及細(xì)胞減弱而研制的運(yùn)動營養(yǎng)飲料[1]。對于運(yùn)動飲料的應(yīng)用而言，這是基于運(yùn)動醫(yī)學(xué)與營養(yǎng)學(xué)的視角去幫助機(jī)體改善代謝與體溫調(diào)節(jié)，能達(dá)到促進(jìn)運(yùn)動員成績提升以及健身效果提高目的。按照人群需求與功效的不同，運(yùn)動飲料也分為多個類別，一種是普通型的運(yùn)動飲料，能夠?qū)⑷梭w運(yùn)動或者勞動時所消耗的能力及時補(bǔ)充；另一種是功能型運(yùn)動飲料，通過添加部分營養(yǎng)強(qiáng)化劑去實(shí)現(xiàn)某些功能的強(qiáng)化，從而滿足特殊人群的需求。當(dāng)然，按照人群運(yùn)動需求進(jìn)行分類可分為大眾運(yùn)動飲料、健身運(yùn)動飲料以及專業(yè)運(yùn)動員運(yùn)動飲料，其中專業(yè)運(yùn)動員所飲用的運(yùn)動飲料對營養(yǎng)物質(zhì)要求非常高，對于補(bǔ)充時間也要求嚴(yán)格。

2.乳清蛋白

乳清蛋白的成分組成為主要蛋白質(zhì)組分與次要蛋白質(zhì)組分，其中主要蛋白質(zhì)組分包含 β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白以及糖巨肽；而次要蛋白質(zhì)組成包含乳過氧化物酶、乳鐵蛋白、β-微球蛋白、溶菌酶、胰島素樣生長因子（IGF）等?？傮w來說，在乳清蛋白總量當(dāng)中，β-乳球蛋白占48%的比例，α-乳白蛋白占19%的比例，血清血蛋白占5%的比例，免疫球蛋白占8%的比例，以上蛋白質(zhì)與多肽都具有一定的生物活性和豐富的營養(yǎng)價值。此外，乳清蛋白當(dāng)中還含有與人體所需種類相同的必需氨基酸，并且在眾多天然蛋白質(zhì)來源當(dāng)中，乳清蛋白的支鏈氨基酸含量排居首位。

二、乳清蛋白在運(yùn)動飲料中的應(yīng)用功效研究

1.緩解大腦中樞疲勞

在運(yùn)動人群的高強(qiáng)度訓(xùn)練過程中，會促使腦內(nèi)5-羥色胺（5-HT）濃度上升，而5-HT作為一種抑制性遞質(zhì)，會導(dǎo)致中樞向外中發(fā)散的沖動有所下降，從而降低運(yùn)動能力，對訓(xùn)練結(jié)果產(chǎn)生一定的負(fù)面影響[2]。由此可見，運(yùn)動過程中腦內(nèi)的5-HT濃度升高是導(dǎo)致機(jī)體疲累的關(guān)鍵因素，其中中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的5-HT主要為色氨酸合成，而腦內(nèi)的色氨酸濃度又與血漿游離色氨酸和支鏈氨基酸的比值相關(guān)。在高強(qiáng)度、長時間的運(yùn)動過程中，血液中的支鏈氨基酸濃度會降低，而色氨酸與支鏈氨基酸的比值便會上升，所以通過補(bǔ)充支鏈氨基酸便可促使色氨酸與支鏈氨基酸的比值降低，從而實(shí)現(xiàn)緩解大腦中樞疲勞的目的。乳清蛋白作為補(bǔ)充支鏈氨基酸的最佳來源，將其應(yīng)用至運(yùn)動飲料研制當(dāng)中能夠?yàn)闄C(jī)體提供足量的支鏈氨基酸，降低進(jìn)入大腦的色氨酸，這便是發(fā)揮緩解中樞疲勞作用的主要原理。

2.緩解外周疲勞

高強(qiáng)度的運(yùn)動會導(dǎo)致肌細(xì)胞出現(xiàn)不同程度的破壞，其中肌肉蛋白分解行為的存在也造成骨骼肌細(xì)胞出現(xiàn)凋亡，甚至有可能出現(xiàn)運(yùn)動性疾病與免疫機(jī)能降低的情況，導(dǎo)致骨骼肌運(yùn)動型疲勞發(fā)生。乳清蛋白具有抗氧化、抗病毒以及免疫調(diào)節(jié)等功效，將其應(yīng)用至運(yùn)動飲料研制中，能讓運(yùn)動人群的運(yùn)動能力得以提升，起到緩解外周疲勞的作用。

（1）抗氧化作用。乳清蛋白當(dāng)中含有豐富的半胱氨酸和胱氨酸殘基，其中胱氨酸殘基在滲入細(xì)胞膜后便會還原為2個半胱氨酸，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)半胱氨酸濃度升高，有利于還原型谷胱甘肽（GSH）的合成，也直接提升細(xì)胞內(nèi)GSH含量。而還原型GSH作為細(xì)胞最為重要的抗氧化劑，半胱氨酸殘基中的疏基（-SH）作為活性基團(tuán)，發(fā)揮著避免細(xì)胞損傷與氧化、緩解疲勞的重要作用。在進(jìn)行有氧運(yùn)動之后，血清當(dāng)中的GSH水平會顯著降低，通過補(bǔ)充乳清蛋白能夠有效提升血液中的GSH水平，即提升單核細(xì)胞中的GSH水平，一般來講，每天補(bǔ)充45g乳清蛋白能夠促使血清中GSH水平的顯著提升。過氧化氫（H2O2）是導(dǎo)致蛋白質(zhì)氧化與脂質(zhì)氧化的基礎(chǔ)，其中乳過氧化物酶可將體內(nèi)的H2O2進(jìn)行清除，從而保護(hù)機(jī)體。乳清蛋白中的乳鐵蛋白由于具備促進(jìn)氧合作用與抗自由基作用，H2O2與鐵能夠形成羥自由基（·OH），由于·OH是導(dǎo)致蛋白質(zhì)、DNA等大分子氧化損傷的主要因素，可見在運(yùn)動飲料中應(yīng)用乳清蛋白能夠通過乳鐵蛋白與鐵的結(jié)合，發(fā)揮抗氧化作用。

（2）強(qiáng)化機(jī)體免疫力。在長時間的高強(qiáng)度運(yùn)動之后，人體內(nèi)的蛋白質(zhì)攝入量不足會造成體內(nèi)T細(xì)胞與自然殺傷細(xì)胞對應(yīng)激反應(yīng)下降，免疫球蛋白分米也因此減少，從而造成機(jī)體的病毒易感性上升，即表現(xiàn)為運(yùn)動能力下降。而在乳清蛋白中含有豐富的生物活性程度，在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫方面起到關(guān)鍵作用，原理在于乳清蛋白及其酶解產(chǎn)物能夠有效調(diào)節(jié)機(jī)體多種免疫功能，比如淋巴細(xì)胞的活化與增值、細(xì)胞因子的分泌與吞噬等。此外，在谷氨酰胺（Gln）合成過程中，骨骼肌作為主要器官，在吸收乳清蛋白中支鏈氨基酸情況下，能夠?yàn)槠湓鎏砟芰?，即是為Gln合成提供更多原料。Gln作為細(xì)胞免疫中的重要物質(zhì)，能夠有效調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的增長與分化，在高強(qiáng)度長時間運(yùn)動以后，體內(nèi)Gln水平的下降會導(dǎo)致機(jī)體免疫力降低，所以適量補(bǔ)充含有乳清蛋白的運(yùn)動飲料，能夠有效維持機(jī)體內(nèi)部Gln達(dá)到正常水平。

（3）促進(jìn)肌肉生長與恢復(fù)。人在運(yùn)動過程中會出現(xiàn)代謝增強(qiáng)現(xiàn)象，一方面蛋白質(zhì)與氨基酸分解代謝的增多會導(dǎo)致氨基酸糖異生作用強(qiáng)化，另一方面自由基的大量生成會導(dǎo)致氧化應(yīng)激強(qiáng)化，機(jī)體出現(xiàn)肌肉疲勞的狀況。而蛋白質(zhì)作為肌肉的主要成分，在肌肉的生長及受損肌肉的修復(fù)方面發(fā)揮著重要作用，并且對運(yùn)動后的疲勞緩解有著顯著作用。乳清蛋白作為支鏈氨基酸的重要來源，可為長時間、高強(qiáng)度運(yùn)動機(jī)體的有氧代謝提供物質(zhì)，從而降低肌肉蛋白分解，促進(jìn)肌肉蛋白合成，由此可見將乳清蛋白應(yīng)用至運(yùn)動飲料研制當(dāng)中，能夠有效提升機(jī)體運(yùn)動能力。

總而言之，乳清蛋白憑借其在強(qiáng)化機(jī)體免疫力、抗氧化能力、促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)合成以及抑制肌肉分解等方面的優(yōu)勢，是目前運(yùn)動營養(yǎng)食品中最佳選擇之一，能夠幫助運(yùn)動人群快速恢復(fù)體能，有著明顯的緩解疲勞功效?，F(xiàn)如今，在針對乳清蛋白的研發(fā)當(dāng)中，多生物活性物質(zhì)與多肽等成分成為關(guān)注重點(diǎn)，并且在運(yùn)動營養(yǎng)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，尤其是在運(yùn)動飲料當(dāng)中對消除運(yùn)動人群訓(xùn)練、運(yùn)動后的疲勞以及促進(jìn)體能恢復(fù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李 濤，陳雪勤，雷 雨.乳清蛋白-低聚糖型小麥胚運(yùn)動飲料的研制[J].糧食與飼料工業(yè)，2015（6）：20-23.

[2]陳楚明，王燕兒，郭大捷.乳清蛋白復(fù)合運(yùn)動飲料的研制[J].輕工科技，2014（10）：1-2.