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(yáng) 473000)
對(duì)于長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來(lái)說,運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)和訓(xùn)練的過程中會(huì)耗費(fèi)大量體能,而為了將運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力最大限度地發(fā)揮出來(lái),應(yīng)促使其科學(xué)合理地補(bǔ)充各類運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品并攝入足量的營(yíng)養(yǎng)素。研究表明,膠原蛋白運(yùn)動(dòng)食品近些年來(lái)受到了更多運(yùn)動(dòng)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(shí)補(bǔ)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(shì),并且已在我國(guó)運(yùn)動(dòng)食品領(lǐng)域中得到廣泛運(yùn)用,對(duì)于改善長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的生理機(jī)能發(fā)揮出了重要作用。本文便在詳細(xì)介紹膠原蛋白生物學(xué)功能的基礎(chǔ)上,分析其對(duì)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員生理機(jī)能的改善作用,并探究膠原蛋白在我國(guó)運(yùn)動(dòng)食品領(lǐng)域中的發(fā)展策略,旨在為我國(guó)體育產(chǎn)業(yè)、運(yùn)動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)和體育運(yùn)動(dòng)保健領(lǐng)域的健康發(fā)展提供更多理論參考。
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(lái)的內(nèi)膜下組織即是膠原,其在短時(shí)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??梢?,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(huì)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(duì)黃尾魚骨膠和鱈魚皮明膠等膠原類物質(zhì)進(jìn)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。
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(huì)產(chǎn)生排斥反應(yīng),膠原蛋白類食品對(duì)宿主細(xì)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(duì)鱈魚胃中的蛋白酶進(jìn)行水解后可獲得酸性肽,其能夠進(jìn)一步激發(fā)人體細(xì)胞的免疫活性。還有研究人員在對(duì)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(xì)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(qiáng)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(zhǎng)跑等高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員易患的疾病之一,Ⅱ型膠原蛋白則是機(jī)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。
長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員在平時(shí)訓(xùn)練過程中訓(xùn)練強(qiáng)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(yùn)動(dòng)類食品中一種重要的營(yíng)養(yǎng)素和補(bǔ)充劑,長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員食用膠原蛋白運(yùn)動(dòng)食品后能夠有效緩解關(guān)節(jié)疼痛的問題,生理機(jī)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(jī)構(gòu)對(duì)補(bǔ)充膠原蛋白以緩解關(guān)節(jié)疼痛問題進(jìn)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(bǔ)充足量的脯氨酸和甘氨酸,而長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常要進(jìn)行高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)和訓(xùn)練,一旦他們運(yùn)動(dòng)和訓(xùn)練后出現(xiàn)氨基酸供給不足的問題,其軟骨就會(huì)受損,膠原蛋白作為一種多肽類營(yíng)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(duì)比法將60名男性長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)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(gè)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(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的生理機(jī)能,緩解其關(guān)節(jié)疼痛問題,可以通過膠原蛋白運(yùn)動(dòng)食品的形式讓運(yùn)動(dòng)員攝入。
中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),人體在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)耗費(fèi)大量營(yíng)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(duì)長(zhǎng)跑等有一定耐力要求的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來(lái)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(dá)到15%左右。為提升長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)吸收水平并改善其身體機(jī)能狀況,就應(yīng)對(duì)其采取有針對(duì)性的營(yíng)養(yǎng)干預(yù)措施。在炎熱高溫季節(jié)時(shí),長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員在室外訓(xùn)練會(huì)流失大量水分,并可能出現(xiàn)食欲下降的問題,營(yíng)養(yǎng)素的攝入情況明顯不足,此時(shí)就應(yīng)對(duì)其進(jìn)行膳食補(bǔ)充,補(bǔ)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(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練效果。膠原三肽是膠原的最小單元,簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)員小腸吸收率更高,并且運(yùn)動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng),有效改善運(yùn)動(dòng)中易出現(xiàn)的體力疲勞問題,提升了運(yùn)動(dòng)耐力。
在長(zhǎng)跑等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目訓(xùn)練和社會(huì)大眾平時(shí)的運(yùn)動(dòng)健身中,人們經(jīng)常會(huì)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(huì)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(xì)胞增殖、遷移和細(xì)胞外基的重塑、沉積等,而纖維細(xì)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(jìn)程,并產(chǎn)生更多平衡基質(zhì)、生長(zhǎng)因子和抗氧化劑。在特定的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)傷愈合部位組織中的膠原蛋白含量會(huì)直接影響到其愈合程度,如果能夠合理地補(bǔ)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(wú)論是對(duì)軟骨進(jìn)行修復(fù)還是生成新的軟骨都能夠起到促進(jìn)作用,提升其自愈能力。現(xiàn)階段在該領(lǐng)域中還未有太多關(guān)于膠原蛋白對(duì)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(lái)看,其能夠向外界迅速地傳遞刺激信號(hào),發(fā)揮著信號(hào)中轉(zhuǎn)站的作用,還能夠及時(shí)運(yùn)送并儲(chǔ)存生長(zhǎng)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。
研究發(fā)現(xiàn),膠原蛋白在預(yù)防和治療女運(yùn)動(dòng)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(duì)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(shí)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(zhǎng)降鈣素的作用時(shí)間,顯著地增加了人體的骨密度。同時(shí)在培養(yǎng)破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中,使用膠原蛋白后發(fā)現(xiàn)其能夠有效改善人體營(yíng)養(yǎng)素和蛋白質(zhì)的攝入水平,對(duì)預(yù)防和治療運(yùn)動(dòng)員的骨質(zhì)疏松具有重要意義,特別是能夠有效延長(zhǎng)女性長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)生涯。
在對(duì)我國(guó)運(yùn)動(dòng)食品市場(chǎng)和以往文獻(xiàn)資料進(jìn)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(yùn)動(dòng)飲料出現(xiàn)在市場(chǎng)中,如功能性果汁飲料、氣泡水飲料、高蛋白運(yùn)動(dòng)飲料、膠原蛋白啤酒。在這些飲料中加入膠原蛋白,能夠?yàn)橛行枰娜巳横槍?duì)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(yùn)動(dòng)員和各類項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)愛好者的喜愛。功能型膠原蛋白運(yùn)動(dòng)飲料具有良好的保健功能,同時(shí)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(fù)極性,其能夠與單寧和多酚類等帶有負(fù)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(huì)出現(xiàn)凝聚下沉的現(xiàn)象,運(yùn)動(dòng)飲料的汁液更加透明,有著良好的飲用口感,即使長(zhǎng)期存放也具有良好的穩(wěn)定性。在具體實(shí)踐過程中,可以專門針對(duì)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員開發(fā)功能性膠原蛋白運(yùn)動(dòng)飲料,側(cè)重于幫其緩解運(yùn)動(dòng)過程中的疲勞,有效激發(fā)其自身的身體機(jī)能,有效地加強(qiáng)訓(xùn)練效果。
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(jìn)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(qiáng)的凝固力,將其添加到凝固物中便會(huì)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(yíng)養(yǎng)能夠更好地被人體吸收。目前,我國(guó)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(xiàng)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(yíng)養(yǎng)功能有效融合,生成了更多抗菌物質(zhì),可以為人體補(bǔ)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(gè)體免疫力和促進(jìn)骨骼發(fā)育的作用,對(duì)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員來(lái)說同樣大有裨益,一方面能夠有效地減少運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)跑訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)損傷,另一方面還能夠提升長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的免疫力和骨骼保護(hù)作用,從整體上實(shí)現(xiàn)對(duì)生理機(jī)能的有效改善。
研究發(fā)現(xiàn),膠原蛋白和它的水解產(chǎn)物在運(yùn)動(dòng)肉制品產(chǎn)業(yè)中也具有良好的應(yīng)用價(jià)值,其可以當(dāng)作運(yùn)動(dòng)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(huì)形成具有更強(qiáng)松散性的小分子,在運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)肉制品的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,在運(yùn)動(dòng)員增肌塑性過程中能夠發(fā)揮出積極作用。對(duì)于長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員而言,其在日常訓(xùn)練過程中往往需要進(jìn)行飲食結(jié)構(gòu)調(diào)整,膠原蛋白在肉制品中的應(yīng)用,無(wú)疑可以進(jìn)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(jī)能改善起到保障作用。
膠原蛋白具有十分穩(wěn)定的三重螺旋分子結(jié)構(gòu),同時(shí)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(lái),越來(lái)越多的行業(yè)和企業(yè)開始認(rèn)識(shí)到膠原蛋白的重要性并對(duì)其大力開發(fā)。在運(yùn)動(dòng)食品中應(yīng)用膠原蛋白能夠充分提升機(jī)體的免疫力,緩解關(guān)節(jié)疼痛和運(yùn)動(dòng)疲勞,提升運(yùn)動(dòng)員肌肉力量,對(duì)改善長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的生理機(jī)能具有重要價(jià)值。