膠原蛋白運動食品對長跑運動員生理機能的影響及改善作用

古晶（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院體育教學(xué)部 河南南陽 473000）

對于長跑運動項目來說，運動員在運動和訓(xùn)練的過程中會耗費大量體能，而為了將運動員的運動能力最大限度地發(fā)揮出來，應(yīng)促使其科學(xué)合理地補充各類運動營養(yǎng)食品并攝入足量的營養(yǎng)素。研究表明，膠原蛋白運動食品近些年來受到了更多運動員的關(guān)注和喜愛，其主要原因便是膠原蛋白具有提升免疫力、及時補充水分、吸收利用率較高和可以穩(wěn)定鎖住鈣質(zhì)等顯著優(yōu)勢，并且已在我國運動食品領(lǐng)域中得到廣泛運用，對于改善長跑運動員的生理機能發(fā)揮出了重要作用。本文便在詳細介紹膠原蛋白生物學(xué)功能的基礎(chǔ)上，分析其對長跑運動員生理機能的改善作用，并探究膠原蛋白在我國運動食品領(lǐng)域中的發(fā)展策略，旨在為我國體育產(chǎn)業(yè)、運動食品產(chǎn)業(yè)和體育運動保健領(lǐng)域的健康發(fā)展提供更多理論參考。

一、膠原蛋白的生物學(xué)功能

1.具有良好的抗氧化和止血功能

當(dāng)人體的血管內(nèi)膜出現(xiàn)破壞和損傷等問題后，暴露出來的內(nèi)膜下組織即是膠原，其在短時間內(nèi)能夠有效提升局部的凝血能力，生成纖維蛋白多聚體并與血小板共同形成血栓，有效抑制出血情況。可見，天然的膠原聚集體具有良好的止血功能。在多種蛋白酶的作用下膠原會發(fā)生降解反應(yīng)并生成膠原多肽這一產(chǎn)物，有研究發(fā)現(xiàn)膠原多肽具有良好的抗氧化性，能夠加速過氧化氫的分解并有效清除各類重金屬物質(zhì)，抑制自由基的生成，有效降低了人體內(nèi)的過氧化氫含量。還有研究人員曾對黃尾魚骨膠和鱈魚皮明膠等膠原類物質(zhì)進行了酶解，得到了有優(yōu)異抗氧化功能的活性肽，其能夠快速、有效地清除人體內(nèi)的自由基，并起到延緩人體衰老的作用。

2.有效提高人體的免疫力

膠原具有良好的抗毒性、親和性和低免疫原性，人體在食用膠原蛋白類食品后通常都不會產(chǎn)生排斥反應(yīng)，膠原蛋白類食品對宿主細胞和組織結(jié)構(gòu)還能夠起到良好的協(xié)調(diào)作用。研究表明，對鱈魚胃中的蛋白酶進行水解后可獲得酸性肽，其能夠進一步激發(fā)人體細胞的免疫活性。還有研究人員在對多種鮭魚中的酸性肽功能研究后發(fā)現(xiàn)，其能夠提升巨噬細胞的吞噬活性并豐富活性氧代謝后的產(chǎn)物，從而有效增強人體非特異性免疫系統(tǒng)的防御能力。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是長跑等高強度運動項目運動員易患的疾病之一，Ⅱ型膠原蛋白則是機體的重要抗原，有研究表明，只要Ⅱ型膠原蛋白的濃度合適，就能夠提升人體的免疫耐受能力，有效緩解類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病的發(fā)病情況。

二、膠原蛋白對長跑運動員生理機能的改善作用

1.改善長跑運動員的關(guān)節(jié)疼痛問題

長跑運動員在平時訓(xùn)練過程中訓(xùn)練強度很大，從而導(dǎo)致其成為骨關(guān)節(jié)疼痛和損傷的高發(fā)人群，急性關(guān)節(jié)扭傷在這一群體中更是十分常見。調(diào)查顯示，膠原蛋白可作為運動類食品中一種重要的營養(yǎng)素和補充劑，長跑運動員食用膠原蛋白運動食品后能夠有效緩解關(guān)節(jié)疼痛的問題，生理機能也得到了極大改善。目前，在世界范圍內(nèi)已有較多的科研機構(gòu)對補充膠原蛋白以緩解關(guān)節(jié)疼痛問題進行了研究，從軟骨代謝的角度出發(fā)，要想為軟骨再生提供更加適宜的條件，人體就應(yīng)補充足量的脯氨酸和甘氨酸，而長跑運動員經(jīng)常要進行高強度的運動和訓(xùn)練，一旦他們運動和訓(xùn)練后出現(xiàn)氨基酸供給不足的問題，其軟骨就會受損，膠原蛋白作為一種多肽類營養(yǎng)物質(zhì)，其不容易被分解并能夠被人體小腸結(jié)構(gòu)吸收，在人體的消化循環(huán)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。有研究采用對比法將60名男性長跑運動員分成正常組和干預(yù)組，讓干預(yù)組的人每天口服10克的膠原蛋白，在三個月后發(fā)現(xiàn)他們體內(nèi)的甘氨酸、脯氨酸等氨基酸含量顯著提升，以往普遍存在的軟骨損傷問題得到了明顯改善，可見，膠原蛋白類物質(zhì)具有優(yōu)異的代謝和合成作用。因此，為改善長跑運動員的生理機能，緩解其關(guān)節(jié)疼痛問題，可以通過膠原蛋白運動食品的形式讓運動員攝入。

2.提高長跑運動員的運動耐力

中長跑運動的持續(xù)時間較長，人體在運動過程中會耗費大量營養(yǎng)，脂肪是為人體提供能量的最重要物質(zhì)，雖然脂肪能夠氧化并提供能量，但其卻不能夠被轉(zhuǎn)化成葡萄糖，只有氨基酸才能轉(zhuǎn)化為葡萄糖并保證人體的血糖水平處于合理范圍。所以，對長跑等有一定耐力要求的運動項目來說，蛋白質(zhì)的作用十分關(guān)鍵，其在膳食總熱量的占比中應(yīng)達到15%左右。為提升長跑運動員的營養(yǎng)吸收水平并改善其身體機能狀況，就應(yīng)對其采取有針對性的營養(yǎng)干預(yù)措施。在炎熱高溫季節(jié)時，長跑運動員在室外訓(xùn)練會流失大量水分，并可能出現(xiàn)食欲下降的問題，營養(yǎng)素的攝入情況明顯不足，此時就應(yīng)對其進行膳食補充，補充足量的維生素和膠原蛋白，提升他們的能量利用率，從而保證長跑運動項目的訓(xùn)練效果。膠原三肽是膠原的最小單元，簡稱為CTP，其分子量較小并容易被小腸吸收，研究發(fā)現(xiàn)服用膠原三肽的運動員小腸吸收率更高，并且運動時間更長，有效改善運動中易出現(xiàn)的體力疲勞問題，提升了運動耐力。

3.提高創(chuàng)傷的愈合能力

在長跑等運動項目訓(xùn)練和社會大眾平時的運動健身中，人們經(jīng)常會遇到組織創(chuàng)傷等問題，從生物學(xué)的角度分析，組織創(chuàng)傷的愈合會涉及一系列復(fù)雜的生理學(xué)過程的配合與協(xié)調(diào)，如細胞增殖、遷移和細胞外基的重塑、沉積等，而纖維細胞在這一過程中便發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其能夠加速膠原質(zhì)的合成進程，并產(chǎn)生更多平衡基質(zhì)、生長因子和抗氧化劑。在特定的時間內(nèi)創(chuàng)傷愈合部位組織中的膠原蛋白含量會直接影響到其愈合程度，如果能夠合理地補充水解膠原蛋白，便能夠在人體內(nèi)生成更多的蛋白多糖和膠原蛋白，這兩種物質(zhì)無論是對軟骨進行修復(fù)還是生成新的軟骨都能夠起到促進作用，提升其自愈能力?，F(xiàn)階段在該領(lǐng)域中還未有太多關(guān)于膠原蛋白對創(chuàng)傷愈合能力影響的研究資料，但從膠原蛋白分子的功能來看，其能夠向外界迅速地傳遞刺激信號，發(fā)揮著信號中轉(zhuǎn)站的作用，還能夠及時運送并儲存生長因子，在人體的組織修復(fù)、創(chuàng)傷愈合甚至是器官發(fā)育中都發(fā)揮著積極作用。

4.其他方面的改善作用

研究發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白在預(yù)防和治療女運動員的月經(jīng)失調(diào)、膳食紊亂和骨質(zhì)疏松的三重綜合癥方面具有重要作用。有研究人員曾使用膠原蛋白和降鈣素對篩選的100例絕經(jīng)后的骨密質(zhì)疏松癥女性患者干預(yù)了一段時間，與原有的只采用降鈣素的治療方法相比，前者的治療效果明顯更佳，當(dāng)患者口服膠原蛋白或食用膠原蛋白類食品后可延長降鈣素的作用時間，顯著地增加了人體的骨密度。同時在培養(yǎng)破骨細胞和成骨細胞的實驗中，使用膠原蛋白后發(fā)現(xiàn)其能夠有效改善人體營養(yǎng)素和蛋白質(zhì)的攝入水平，對預(yù)防和治療運動員的骨質(zhì)疏松具有重要意義，特別是能夠有效延長女性長跑運動員的運動生涯。

三、膠原蛋白運動食品的開發(fā)思路及策略

1.注重開發(fā)功能性膠原蛋白運動飲料

在對我國運動食品市場和以往文獻資料進行深入的調(diào)研和分析后可以看到，目前已經(jīng)有更多的功能性膠原蛋白運動飲料出現(xiàn)在市場中，如功能性果汁飲料、氣泡水飲料、高蛋白運動飲料、膠原蛋白啤酒。在這些飲料中加入膠原蛋白，能夠為有需要的人群針對性地提供維生素和鋅元素，有效解決他們存在的關(guān)節(jié)疼痛問題，因此深受專業(yè)運動員和各類項目運動愛好者的喜愛。功能型膠原蛋白運動飲料具有良好的保健功能，同時膠原蛋白還可以作為一種澄清劑和沉降劑使用，在果汁和啤酒等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中具有良好的應(yīng)用前景。膠原蛋白的分子帶有正負極性，其能夠與單寧和多酚類等帶有負電荷的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成相應(yīng)的絡(luò)合物，隨著其分子量的不斷提升便會出現(xiàn)凝聚下沉的現(xiàn)象，運動飲料的汁液更加透明，有著良好的飲用口感，即使長期存放也具有良好的穩(wěn)定性。在具體實踐過程中，可以專門針對長跑運動員開發(fā)功能性膠原蛋白運動飲料，側(cè)重于幫其緩解運動過程中的疲勞，有效激發(fā)其自身的身體機能，有效地加強訓(xùn)練效果。

2.開發(fā)多種富含膠原蛋白的乳制品

由于膠原蛋白具有豐富的生物學(xué)功能，易被人體小腸吸收，在發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)與加工環(huán)節(jié)便可以將其作為功能添加劑使用，使用膠原蛋白后能夠有效提升發(fā)酵乳的含水量和黏性，保證發(fā)酵乳中脯氨酸的含量處于合理范圍內(nèi)，進而保證乳化過程的穩(wěn)定性，并起到析出抗乳清的作用。另外，由于膠原蛋白不具備太強的凝固力，將其添加到凝固物中便會提升其整體的彈性，豐富發(fā)酵乳的口感，保證乳制品中的營養(yǎng)能夠更好地被人體吸收。目前，我國已有一些乳制品企業(yè)推出了膠原蛋白牛奶產(chǎn)品，還有研究項目制作出了膠原蛋白酸奶飲品，將膠原蛋白與發(fā)酵乳的營養(yǎng)功能有效融合，生成了更多抗菌物質(zhì)，可以為人體補充更多維生素C并降低了膽固醇含量。膠原蛋白粉還能夠與奶粉配合使用，其產(chǎn)品不但具有保健功能，還起到了提升個體免疫力和促進骨骼發(fā)育的作用，對長跑運動員來說同樣大有裨益，一方面能夠有效地減少運動員在長跑訓(xùn)練中的運動損傷，另一方面還能夠提升長跑運動員的免疫力和骨骼保護作用，從整體上實現(xiàn)對生理機能的有效改善。

3.將膠原蛋白應(yīng)用到運動肉制品產(chǎn)業(yè)中

研究發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白和它的水解產(chǎn)物在運動肉制品產(chǎn)業(yè)中也具有良好的應(yīng)用價值，其可以當(dāng)作運動肉制品生產(chǎn)過程中的改良劑，或是被用作制造腸衣等可以食用的包裝材料等。明膠是膠原蛋白水解后的產(chǎn)物，其在破壞膠原蛋白分子內(nèi)的氫鍵和超螺旋結(jié)構(gòu)后會形成具有更強松散性的小分子，在運動肉制品的生產(chǎn)過程中添加明膠后便能夠有效提升肉類結(jié)締組織的嫩性，并使蛋白質(zhì)的含量更高，提升運動肉制品的口感和營養(yǎng)價值，在運動員增肌塑性過程中能夠發(fā)揮出積極作用。對于長跑運動員而言，其在日常訓(xùn)練過程中往往需要進行飲食結(jié)構(gòu)調(diào)整，膠原蛋白在肉制品中的應(yīng)用，無疑可以進一步確保其膳食結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性，從而有效地為其生理機能改善起到保障作用。

四、結(jié)語

膠原蛋白具有十分穩(wěn)定的三重螺旋分子結(jié)構(gòu)，同時其自身的生物可降解性和低免疫抗原性十分優(yōu)異，近些年來，越來越多的行業(yè)和企業(yè)開始認識到膠原蛋白的重要性并對其大力開發(fā)。在運動食品中應(yīng)用膠原蛋白能夠充分提升機體的免疫力，緩解關(guān)節(jié)疼痛和運動疲勞，提升運動員肌肉力量，對改善長跑運動員的生理機能具有重要價值。