螺旋藻多糖對緩解短跑運(yùn)動員運(yùn)動疲勞的促進(jìn)作用

李冬冬（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院體育學(xué)院 河南新鄭 451150）

螺旋藻是最早進(jìn)行光合作用的植物之一，屬多細(xì)胞絲狀藍(lán)藻，呈螺旋結(jié)構(gòu)，也因此而得名。由于螺旋藻含有多種氨基酸及生物活性物質(zhì)，與人體營養(yǎng)補(bǔ)充需求高度相符，被稱為“微型綠色功能性營養(yǎng)寶庫”，在許多保健食品中被作為重要營養(yǎng)來源。螺旋藻所含的營養(yǎng)成分中，糖類含量占比高達(dá)12%～15%，不同提取方法下，所得的螺旋藻多糖分子量也存在一定差異。螺旋藻多糖由木糖、葡萄糖、鼠李糖等構(gòu)成，屬酸性多糖，攝入人體后可起到一定的抗輻射、抗疲勞、降血糖血脂、強(qiáng)化免疫功能等作用，益處良多。短跑運(yùn)動員日常訓(xùn)練量大、運(yùn)動疲勞發(fā)生率高，需要通過攝入足量營養(yǎng)物質(zhì)來對其形成的營養(yǎng)缺口進(jìn)行補(bǔ)充，基于螺旋藻多糖的營養(yǎng)特征，可進(jìn)一步了解其作用機(jī)制，在未來的運(yùn)動食品市場開發(fā)中加以應(yīng)用。

一、短跑運(yùn)動員的疲勞產(chǎn)生機(jī)制

短跑是競技體育的重要項目之一，也是我國體育運(yùn)動發(fā)展的一大核心類目?；诙膛苓\(yùn)動特征，其對運(yùn)動員的爆發(fā)力、耐力有著較高要求，而人體在高強(qiáng)度運(yùn)動狀態(tài)下，運(yùn)動疲勞的產(chǎn)生不可避免，如得不到及時緩解，便可能對后續(xù)運(yùn)動能力產(chǎn)生負(fù)性影響。許多學(xué)者針對運(yùn)動疲勞產(chǎn)生的機(jī)制展開了深入研究，但目前尚無統(tǒng)一定論，從理論層面的共通之處來看，運(yùn)動疲勞的概念大致可總結(jié)為：人體在持續(xù)運(yùn)動一段時間后，機(jī)能水平無法維持在最初的強(qiáng)度，進(jìn)而影響運(yùn)動能力。

從生理學(xué)視角來看，人體心率、血壓等心血管系統(tǒng)狀態(tài)直接反映著運(yùn)動性疲勞的發(fā)生情況。因此，人們常通過對運(yùn)動前后心率、血壓對比，來評估運(yùn)動員運(yùn)動負(fù)荷是否過載。研究表明，人體在高強(qiáng)度運(yùn)動前后的心率與血壓具有顯著差異，隨著心率的加快，人體心肌收縮能力提高，心臟輸出量變大，收縮壓、舒張壓隨之上升。同時，骨骼肌系統(tǒng)也是反映機(jī)體運(yùn)動性疲勞程度的重要評價指標(biāo)，當(dāng)附著于骨骼上的肌肉出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象時，整個骨骼肌系統(tǒng)的工作能力都將隨之受到影響。目前，用于評估骨骼肌變化的主要手段為表面肌電圖，當(dāng)平均功率頻率出現(xiàn)單調(diào)遞減趨勢時，便意味著下降的斜率與肌肉產(chǎn)生了最大的隨意收縮力，即運(yùn)動性疲勞現(xiàn)象產(chǎn)生，具體表現(xiàn)為工作肌群的肌力下降、肌肉僵硬、肌肉彈性降低等狀態(tài)，使得肌肉難以做到自主放松。通過對生理學(xué)指標(biāo)的分析，能夠大致判斷出機(jī)體各器官功能的疲勞程度，但要從根源上追溯運(yùn)動疲勞的產(chǎn)生機(jī)制，還需從生物化學(xué)的角度進(jìn)行探索。有學(xué)者將運(yùn)動性疲勞分為中樞性疲勞與外周神經(jīng)-肌肉疲勞兩類，并根據(jù)內(nèi)因、外因?qū)ζ湔T發(fā)機(jī)制進(jìn)行了區(qū)分。其中，導(dǎo)致運(yùn)動疲勞產(chǎn)生與發(fā)展的因素為內(nèi)分泌系統(tǒng)的能量消耗與代謝產(chǎn)物堆積，與運(yùn)動疲勞存在因果關(guān)系的因素為血乳酸、肌糖原消耗等。

運(yùn)動疲勞堆積到一定程度后，不僅會對運(yùn)動員的運(yùn)動能力產(chǎn)生影響，還可能引發(fā)一定的運(yùn)動損傷。同時，運(yùn)動疲勞還會對人的本體感覺形成一定干擾，影響人的自我控制能力，如發(fā)生局部肌肉疲勞時，大腦向外周神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)傳遞的信號可能會出現(xiàn)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)動員誤判關(guān)節(jié)位置，損傷發(fā)生的概率隨之增加。

短跑運(yùn)動員產(chǎn)生運(yùn)動疲勞后，可能產(chǎn)生的軀體表現(xiàn)有：單步步時明顯縮短，步長減少、步頻降低，離地瞬間時刻、支撐期也會發(fā)生不同程度地延長，意味著整體運(yùn)動能力的下降；左、右踝關(guān)節(jié)兩側(cè)的背屈角度發(fā)生一定變化，運(yùn)動員需要對踝關(guān)節(jié)落地的角度進(jìn)行適度調(diào)整，減緩?fù)獠苛α啃纬傻臎_擊；踝關(guān)節(jié)力矩和功率減少，支撐前期的吸收功率、產(chǎn)生功率隨之降低。

二、螺旋藻多糖對緩解短跑運(yùn)動員運(yùn)動疲勞的作用分析

1.較強(qiáng)的抗輻射作用及造血恢復(fù)能力

基于當(dāng)前技術(shù)環(huán)境，在醫(yī)療、化工等領(lǐng)域中，射線應(yīng)用愈為廣泛，個體在大環(huán)境下受到射線輻射影響的概率也越來越大。短跑運(yùn)動員機(jī)體功能需要保持在健康、穩(wěn)定的狀態(tài)，在輻射影響下，機(jī)體功能可能受損，應(yīng)通過攝入適量抗輻射物質(zhì)來抵御侵害。螺旋藻多糖本身對于各類電離輻射及紫外線有著較強(qiáng)的抵抗性，有研究表明，螺旋藻多糖對蠶豆根尖細(xì)胞受Co-Y射線照射前后都表現(xiàn)出能夠顯著降低核細(xì)胞率的功能，與DNA修復(fù)功能具有一定共性，可減少染色體畸變數(shù)，增加染色體橋與環(huán)狀染色體。同時，通過核酸內(nèi)切酶試驗，得知螺旋藻多糖能夠?qū)椛湓斐傻膿p傷起到一定防護(hù)作用，延緩DNA損傷修復(fù)反應(yīng)的飽和。有學(xué)者在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，通過注射螺旋藻多糖，小鼠造血組織細(xì)胞與多能干細(xì)胞的增殖速率有明顯提升，受輻射小鼠造血能力恢復(fù)加快，骨髓細(xì)胞數(shù)量也明顯增多。由此，螺旋藻多糖對于緩解短跑運(yùn)動員運(yùn)動疲勞產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用，能夠幫助經(jīng)歷過高強(qiáng)度運(yùn)動的短跑運(yùn)動員迅速恢復(fù)體能，從而保持良好的運(yùn)動狀態(tài)。

2.加快機(jī)體糖代謝并清除體內(nèi)堆積的乳酸

體內(nèi)自由基堆積過多是運(yùn)動疲勞產(chǎn)生的主要原因之一，其與體內(nèi)不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧反應(yīng)后，對機(jī)體正常抗氧化保護(hù)系統(tǒng)形成一定破壞，同時使得谷胱甘肽過氧化物酶等物質(zhì)的活性下降，皮膚回彈能力隨之減弱，肌肉疲勞發(fā)生率因此上升。螺旋藻多糖可在一定程度上糾正機(jī)體糖代謝紊亂現(xiàn)象，降低體內(nèi)丙二醛含量，減少腦脂質(zhì)過氧化物的生成，使血漿中超氧化物歧化酶活性得以提高。同時，螺旋藻多糖還有助于清除體內(nèi)堆積過多的乳酸，從而達(dá)到緩解疲勞的效果。從乳酸的消除原理來看，主要是通過體內(nèi)乳酸脫氧酶的催化作用，來降低運(yùn)動后的血乳酸水平，并降低血清尿素氮的形成，提升糖原、肌糖原儲備能力，進(jìn)而達(dá)到提升運(yùn)動耐力、延長運(yùn)動時間的目的。對于短跑運(yùn)動員而言，運(yùn)動能力、狀態(tài)的保持至關(guān)重要，利用螺旋藻多糖的抗疲勞作用，既能夠有效延長力竭時間，也有助于在力竭后快速恢復(fù)原有的狀態(tài)，還可抵御自由基對肌細(xì)胞膜造成的損傷。

3.降血糖血脂并提升機(jī)體抗氧化能力

對于短跑運(yùn)動員而言，適量補(bǔ)充螺旋藻多糖，能夠起到降血糖、血脂并提升機(jī)體抗氧化能力的作用，對于緩解運(yùn)動疲勞具有積極影響。相關(guān)研究結(jié)果表明，對實驗小鼠注射螺旋藻多糖后，糖尿病小鼠高血糖得到明顯緩解，且能夠有效對抗腎上腺素刺激肝糖原分解作用，抑制葡萄糖在小鼠腸道內(nèi)的吸收。同時，螺旋藻多糖還可顯著減輕四氧嘧啶性糖尿病小鼠的高血糖癥狀，并提升其抗氧化水平。短跑運(yùn)動員需要嚴(yán)格控制血糖、血脂水平，根據(jù)實驗結(jié)果分析，螺旋藻多糖可通過改善機(jī)體對糖的吸收，增加胰島素敏感性，從而降低葡萄糖在肌肉和脂肪組織中的吸收速率。同時，螺旋藻多糖還可調(diào)節(jié)血清脂肪的組成，降低肝組織固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白的表達(dá)，促進(jìn)受損肝臟線粒體合成，從而有效地提升機(jī)體細(xì)胞的新生速度，起到了抗疲勞的作用。

4.提升機(jī)體免疫功能和運(yùn)動穩(wěn)定性

螺旋藻多糖能夠有效提升短跑運(yùn)動員的機(jī)體免疫功能和運(yùn)動穩(wěn)定性，從而有效地促使短跑運(yùn)動員保持較為活躍的運(yùn)動狀態(tài)，以此來更好地恢復(fù)體能、減緩疲勞。一方面，螺旋藻多糖能夠明顯促進(jìn)血清溶血素的形成，改善環(huán)磷酰胺對血清溶血素的形成抑制，從而增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。另一方面，螺旋藻多糖對淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化有積極影響，可促進(jìn)刀豆蛋白誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞增值轉(zhuǎn)化，提高淋巴細(xì)胞活性，具有非特異性免疫、細(xì)胞免疫功能。短跑運(yùn)動員在訓(xùn)練過程中容易面臨各類細(xì)菌的入侵，機(jī)體功能可能因此受損，通過攝入適量的螺旋藻多糖，能夠促進(jìn)免疫功能的強(qiáng)化，幫助運(yùn)動員抵御不良環(huán)境影響，保持運(yùn)動能力的穩(wěn)定性，從而有效對抗身體疲勞。此外，對于部分短跑運(yùn)動員而言，因其存在不良飲食習(xí)慣、作息習(xí)慣，或長時間攝入高過氧化值食用油，使得機(jī)體氧化壓力平衡狀態(tài)被打破，可能引發(fā)肝組織損傷等現(xiàn)象。螺旋藻多糖能夠有效降低氧化壓力帶來的損傷，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力，同時，螺旋藻中豐富的不飽和脂肪酸，有助于脂肪代謝，可與食物中的膽固醇在人體中形成易于流動和轉(zhuǎn)運(yùn)的膽固醇酯，減少膽固醇在血管內(nèi)膜上的沉積，有助于促進(jìn)短跑運(yùn)動員在運(yùn)動訓(xùn)練過程中保持良好的狀態(tài)，達(dá)到緩解運(yùn)動疲勞的目的。

三、螺旋藻多糖在運(yùn)動食品領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用

1.在乳制品中的應(yīng)用

螺旋藻多糖在酸奶、奶酪等乳制品中的應(yīng)用越來越普遍，基于其原有的營養(yǎng)支持功能，在未來的運(yùn)動食品領(lǐng)域中可進(jìn)一步加大開發(fā)力度。在酸奶產(chǎn)品中，螺旋藻含有的藻藍(lán)蛋白可發(fā)揮降低析水性、增加硬度等作用，作為一種水溶性蛋白，可用作生物活性色素，但考慮到藻藍(lán)蛋白具有熱不穩(wěn)定性，可在接種工序中無菌添加。隨著藻藍(lán)蛋白濃度的增加，制成的酸奶黏度也會隨之升高，在整體接受度上與常規(guī)酸奶無顯著差異。同時，酸奶屬于一種適合發(fā)揮螺旋藻多糖價值功能的載體，在酸奶中添加適量螺旋藻粉，能夠顯著提升其蛋白質(zhì)含量，進(jìn)而促進(jìn)短跑運(yùn)動員機(jī)體新陳代謝，達(dá)到緩解運(yùn)動疲勞的目的。在奶酪產(chǎn)品制作中，通常可將比例為1%的螺旋藻粉添加于制備好的軟奶酪中，經(jīng)攪拌后保存于冷藏環(huán)境，能夠有效提升蛋白質(zhì)含量、降低水分與硬度。短跑運(yùn)動員在運(yùn)動期間可以適量補(bǔ)充螺旋藻多糖奶酪制品，以獲得足夠的運(yùn)動能量和優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)。

2.在運(yùn)動零食中的應(yīng)用

螺旋藻多糖作為對短跑運(yùn)動員大有裨益的營養(yǎng)元素，可添加于果凍、巧克力等運(yùn)動零食的制作中，便于短跑運(yùn)動員在空余時間隨時隨地補(bǔ)充能量。在螺旋藻果凍制作中，可加入0.05%～0.1%左右的螺旋藻粉，制出的果凍軟度適中，酸甜口感相互中和，富有彈性，容易被短跑運(yùn)動員所接受，具有廣闊的市場前景。將螺旋藻干粉等物質(zhì)添加在巧克力液塊中，能夠在保留巧克力原本口感的同時提升其營養(yǎng)價值。依托現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，對螺旋藻干粉進(jìn)行機(jī)械擠壓、精磨，使之均勻分布在巧克力基料中，再采用蜂蜜調(diào)配等方法，使巧克力原本的風(fēng)味掩蓋螺旋藻的腥味，以達(dá)到幫助短跑運(yùn)動員恢復(fù)體能、緩解疲勞的作用。

四、結(jié)語

綜上所述，螺旋藻中高濃度的螺旋藻多糖可作為人體重要的膳食補(bǔ)充來源，對于短跑運(yùn)動員而言，螺旋藻多糖在對抗運(yùn)動疲勞等方面的功能尤為明顯。結(jié)合人體疲勞產(chǎn)生機(jī)制分析，及時、適量地攝入螺旋藻多糖，有助于短跑運(yùn)動員維持運(yùn)動耐力、競技能力，在未來的運(yùn)動食品領(lǐng)域開發(fā)中，可通過進(jìn)一步加大對螺旋藻多糖的利用度，將其添加于乳制品、運(yùn)動零食等食品中，為短跑運(yùn)動員提供多元攝入渠道，從而達(dá)到幫助運(yùn)動員緩解疲勞的目的。