黑米糠運動食品在足球訓練中的抗疲勞功效研究

周立新（河北旅游職業(yè)學院 河北承德 067000）

足球是一項攻守對抗激烈的運動，對運動員的體能水平要求較高。為提高運動員的體能水平，運動員需長期接受高強度的日常訓練及各種比賽。長期高強度的運動負荷，容易使運動員產(chǎn)生運動疲勞，疲勞的機體若不能及時、有效地恢復，會使運動員的訓練成績大幅下降，甚至還會增加運動損傷風險，給運動員的身體健康埋下隱患。黑米有“貢米”之稱，有著珍貴的營養(yǎng)價值，由黑米外殼剝脫而來的黑米糠凝聚了黑米的多種營養(yǎng)成分，富含花青苷、二十八烷醇、鋅、鐵、維生素、粗纖維等，其中部分成分經(jīng)研究證實具有良好的抗氧化、抗疲勞、增強免疫、抗炎等作用，其在運動領(lǐng)域中的開發(fā)價值引起了廣泛關(guān)注。以黑米糠為原料開發(fā)研制而成的運動食品，用于足球運動員訓練前后的營養(yǎng)補充，對于緩解運動疲勞、促進體能恢復有著積極意義。

一、足球訓練中運動疲勞產(chǎn)生的原因與機制

足球運動過程中，運動員需反復奔跑、沖刺，激烈地拼搶、換位。足球運動員在一場1.5 小時的足球比賽中平均需要奔跑10 km，快速沖刺超過100 次，完成的技術(shù)動作近百種。從上述運動特點可以看出，足球運動主要為高強度的間歇性無氧運動，運動員的能量供應(yīng)以磷酸原系統(tǒng)供能為主，而磷酸肌酸恢復速度與肌肉有氧代謝水平密切相關(guān)。足球運動員在訓練及比賽過程中，體能消耗量達到身體閾值后若未得到充分的休息、恢復，機體就會產(chǎn)生運動疲勞，此時運動能力顯著下降，出現(xiàn)動作遲緩、失誤率高、情緒不穩(wěn)等表現(xiàn)。

運動疲勞的產(chǎn)生機制較為復雜，存在多種學說：一是認為運動員在比賽過程中，由于體內(nèi)的三磷酸腺苷、磷酸肌酸、糖原被大量消耗而發(fā)生疲勞；二是認為運動過程中肌肉會釋放酸性代謝產(chǎn)物，體內(nèi)蓄積的酸性代謝產(chǎn)物過多使得肌力下降而引發(fā)疲勞；三是認為足球運動員的中樞神經(jīng)因高強度運動而處于高度緊張狀態(tài)，使得身體機能下降引發(fā)疲勞；四是認為運動過程中大量出汗使得機體水分減少，當體內(nèi)水分減少10%便可引起代謝紊亂，從而出現(xiàn)乏力、肢體痙攣等疲勞表現(xiàn)，并且高強度的運動及大量排汗還會造成微量元素、維生素丟失，導致內(nèi)環(huán)境紊亂，進而導致機體疲勞。雖然關(guān)于運動疲勞的產(chǎn)生機制說法眾多，目前尚無定論，但可以明確的是運動導致體內(nèi)能源物質(zhì)被大量消耗，代謝產(chǎn)物乳酸大量堆積導致pH 值下降，自由基增多是導致疲勞的主要原因。運動會產(chǎn)生大量自由基，但機體在適度的運動訓練后會產(chǎn)生適應(yīng)性變化，讓自由基的生成-清除達到平衡，通常不會使機體受到損傷。但是，機體的這種適應(yīng)性變化具有相對性，強度過大或時間過長的運動使得自由基迅速升高，且難以在短時間內(nèi)達到自由基生成-清除平衡，就會造成組織損傷，產(chǎn)生運動性疲勞。

二、黑米糠的營養(yǎng)成分分析

黑米糠是黑稻谷加工的副產(chǎn)品，是稻谷糙米中的表面層，包含了黑米的果皮、種皮、糊粉層和珠心層，富集了黑米的營養(yǎng)精華。研究認為，相比普通的白米糠，黑米糠所含人體必需營養(yǎng)元素及生物活性物質(zhì)更多，被認為是天然的抗氧化劑。黑米糠所含有的營養(yǎng)成分主要有粗纖維、礦物質(zhì)、維生素、氨基酸等，這些物質(zhì)是維持運動的重要營養(yǎng)物質(zhì)。

（一）粗纖維、礦物質(zhì)

查詢食物營養(yǎng)成分表可知，每100 g 黑米糠含有粗纖維8.32 g。粗纖維可促進胃腸蠕動，調(diào)節(jié)血脂，降低血糖，具有一定的減重作用，是運動員體重管理期間需要攝入的重要營養(yǎng)素之一。每100 g 黑米糠含有鐵16.46 mg，鋅8.96 mg，硒0.15 mg。在所有食物中，黑米糠的礦物質(zhì)鐵、鋅、硒含量排名靠前。參考中國運動員礦物質(zhì)每日推薦攝入量，運動員每日攝入250 g 黑米糠即可滿足機體每日對鐵、鋅、硒的需求量。尤其對于容易發(fā)生缺鐵性貧血的女性，攝入黑米糠補充鐵元素對于預防缺鐵性貧血也有積極意義。

（二）維生素

查詢食物營養(yǎng)成分表可知，每100 g 黑米糠含有維生素B12.3 mg、維生素B20.4 mg、維生素E 0.6 mg、煙酸21 mg，含量排名均較比靠前。維生素B1為糖代謝過程中不可或缺的一種酶，其不足可引起糖代謝紊亂。維生素B2在細胞分裂增殖、損傷修復等過程中均發(fā)揮著輔酶作用，并且還能促進鐵元素吸收。維生素E 已被證實具有抗氧化、增強免疫、抗動脈硬化等作用。煙酸為輔酶Ⅰ及輔酶Ⅱ的重要成分，參與能源物質(zhì)代謝過程。研究顯示，我國運動員每日攝入500 g 黑米糠即可滿足機體每日所需的維生素B1、維生素B2及煙酸消耗量。

（三）氨基酸

氨基酸是人體基本營養(yǎng)素，發(fā)揮著調(diào)節(jié)機體酸堿度、增強免疫力、調(diào)節(jié)生理功能等作用。黑米糠含有多種人體必需氨基酸（約占氨基酸總量40.5%）及非必需氨基酸。相比白米糠，黑米糠所含風味氨基酸更高（約占氨基酸總量的75.7%），這提示以黑米糠作為原料制成營養(yǎng)食品后可獲得更好的口感。必需氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、組氨酸、纈氨酸等，其中亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸為支鏈氨基酸，是運動人群最常用的氨基酸補劑成分，其在延緩疲勞、促進肌蛋白合成方面有著優(yōu)越表現(xiàn)。非必需氨基酸包括天門冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、絲氨酸、甘氨酸、精氨酸等，其中必需氨基酸占氨基酸總量的40.5%，非必需氨基酸占59.5%。在葡萄糖合成過程中，谷氨酸、丙氨酸作為糖異生底物參與其中，起到穩(wěn)定血糖的作用。

三、黑米糠對足球運動員的抗疲勞功效

（一）抗氧化、清除自由基功效

抗氧化系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)態(tài)紊亂與運動引起的多種生理紊亂密切相關(guān)，比如肌肉酸痛、疲勞、免疫力下降等。適度增加外源性抗氧化物，可提高機體的抗氧化系統(tǒng)能力，從而達到延緩或緩解運動疲勞的作用。

黑米中的花青苷是良好的抗氧化劑，早在20 世紀末期，國內(nèi)就有專家將純化的黑米花青苷對小鼠進行灌胃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠的抗疲勞能力得到了顯著提升。黑米糠富集了黑米的大部分營養(yǎng)物質(zhì)，其抗氧化能力更是占到了黑米總體抗氧化能力的98%，總花青苷在黑米糠中的含量為375.80 μg/g?；ㄇ嘬疹惢衔餅辄S酮類物質(zhì)，是黑米糠發(fā)揮抗氧化作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。花青苷被證實還具有一定的增強機體免疫力、抗癌、降糖、抗炎抑菌等作用。動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，給家兔飼料中添加5%的黑米糠喂養(yǎng)2 個月，黑米糠中的花青苷可使高脂誘導的動脈粥樣硬化得到明顯改善，同時家兔體內(nèi)的活性氧自由基明顯減少。從黑米糠中分離出的抗氧化活性成分主要有4 種，其抗氧化能力以矢車菊素-3-葡萄糖苷最強，其次為矢車菊素-3，5-二葡萄糖苷，再次為錦葵素和天竺葵素-3，5-二葡萄糖苷。從化學分子結(jié)構(gòu)來看，花青苷為3 個芳香環(huán)形成的多共軛芳香體系，具有極高的生物活性，可通過共軛效應(yīng)提高酚羥基上氫原子活性，使其脫氫變?yōu)闅涔w引發(fā)成醌反應(yīng)，從而調(diào)節(jié)酚醌平衡。氫供體還可與脂類化合物發(fā)生自由基反應(yīng)，生成酚自由基，從而減緩自動氧化鏈反應(yīng)傳遞，阻礙脂類氧化?？梢?，多共軛芳香體系是黑米糠中花青苷發(fā)揮抗氧化活性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?；ㄇ嘬盏淖杂苫宄翱寡趸饔每稍鰪娋€粒體活躍度，促進線粒體產(chǎn)生更多的三磷酸腺苷酶，這種酶可參與氧化磷酸化過程，有益于減少肌肉疲勞，促進體能恢復。

（二）增強耐力、體力功效

二十八烷醇為天然的高級醇，研究人員最早發(fā)現(xiàn)小麥胚芽油中的二十八烷醇具有增加體力的作用。既往大量的實驗研究證實二十八烷醇具有增強體力、增強肌肉耐力、提高反應(yīng)敏捷性、提高能量代謝等多重生理作用。黑米糠含有豐富的二十八烷醇，每100 g 黑米糠含有5.26 mg 二十八烷醇。國外一項研究顯示，成人每天服用二十八烷醇0.2～0.8 mg，可有效消除疲勞，同時使機體耐力及體力得到明顯提升。二十八烷醇對于提升運動耐力的作用已得到較多研究證實，其作用機制尚未完全明確。研究分析，運動耐力與體內(nèi)的糖原儲備有正向關(guān)系，長時間、高強度運動會消耗大量的肌糖原，降低運動耐力，導致疲勞。此時的血糖的攝取量會顯著升高，肝糖原分解速度低于血糖攝入速度就會出現(xiàn)血糖下降。主要由血糖功能的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在血糖下降后會出現(xiàn)功能下降，進而表現(xiàn)為全身疲勞。二十八烷醇可增加肝糖原含量，補充肝糖原后可直接分解為葡萄糖，調(diào)節(jié)血糖水平，葡萄糖經(jīng)血液循環(huán)送達全身各處，為全身組織器官供能，從而延緩疲勞的發(fā)生。

運動引起的脂肪分解需要在脂肪酶作用下將脂肪水解為甘油、脂肪酸，其中甘油三酯脂肪酶是參與脂肪分解的一種調(diào)脂限速酶，對激素高度敏感，多種激素均可增加該脂肪酶活性。二十八烷醇經(jīng)實驗證實具有促進脂肪分解的作用，脂肪分解后血清內(nèi)游離脂肪酸水平升高，這可為肌肉功能，從而延長肌肉活動時間，發(fā)揮抗疲勞作用。

（三）促進肌肉合成功效

從事高強度鍛煉的足球運動員的機體對蛋白質(zhì)的需求量遠高于普通人群，氨基酸作為蛋白質(zhì)的合成底物，足球運動員每日需攝入充足的氨基酸，以保證機體所需。黑米糠含有豐富的亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等支鏈氨基酸，人體自身無法合成這些支鏈氨基酸，但這些氨基酸確實為人體必需。運動性疲勞被證實與支鏈氨基酸代謝密切相關(guān)，高負荷運動會引起血漿氨基酸譜改變，芳香氨基酸占比升高，而支鏈氨基酸占比降低，芳香氨基酸進入腦組織后促進5-羥色胺合成，從而引發(fā)大腦中樞疲勞。通過攝入黑米糠補充支鏈氨基酸，可調(diào)節(jié)芳香氨基酸/支鏈氨基酸平衡，減輕中樞疲勞，同時支鏈氨基酸可促進肌肉蛋白質(zhì)合成，增加機體能量儲備，延遲運動疲勞，運動后補充可加快體能恢復，減輕疲勞感。

四、結(jié)語

黑米糠是一種寶貴的食物資源，不僅富含三大營養(yǎng)元素，還含有大量的無機鹽、氨基酸及花青苷、二十八烷醇等生物活性物質(zhì)，營養(yǎng)成分豐富，有著極高的運動營養(yǎng)價值和特殊的生理功效，廣受醫(yī)療、食品等行業(yè)的關(guān)注。以黑米糠為原料的運動食品營養(yǎng)豐富、口感良好、生產(chǎn)工藝簡單。對于運動強度高、時間長的足球運動員，運動中及運動后更易發(fā)生運動疲勞，足球運動員在訓練前后補充適量的黑米糠運動食品，有助于增強機體抗運動負荷能力，提升機體耐力，延遲運動疲勞。值得注意的是，目前對于黑米糠的功效作用普遍著眼于抗疲勞方面，關(guān)于黑米糠其他營養(yǎng)成分的功效及應(yīng)用還有待進一步的研究。