氨基酸和蛋白质在运动中的作用
长时间运动会耗尽身体内的糖类储备,接着身体便燃烧蛋白质作为能量。耐力运动员在长时间运动时,消耗的能量多达10%~20%是来自于蛋白质分解代谢所释放的能量;而赛后身体更加需要蛋白质来修复损耗的肌肉组织。每天运动90分钟或其以上的运动员会燃烧身体的蛋白质作为能源。
额外的蛋白质补充能帮助因运动而令身体组织受到的损害,提供原料来重建流失的肌肉蛋白质。大量消耗蛋白质是不能达到运动训练健身强体的目的。身体的肝糖原储备耗尽后便会用氨基酸作能源,因此没有足够的游离氨基酸来建造和维持肌肉的质量和力量,结果肌肉的发展会比较缓慢。在这样的状况下,糖类加蛋白质的补充品是重建肌肉蛋白质的最好方法。
在运动时或运动后使用糖类补充品,能增加胰岛素的分泌,减少蛋白质的流失。未经锻炼的肌肉比较容易受伤,新运动员或普通人群在接受初步或进一步锻炼时,都需要额外的蛋白质补充。实验证明运动后服用糖类加蛋白质的补充品,能帮助身体建造蛋白质,增加肌纤维的横截面积,有利于肌肉的发展壮大,这不是单纯糖类补充品能做到的。运动之后膳食补充的最佳选择:糖类加蛋白质。蛋白质的补充可选择支链氨基酸(BCAA)、谷氨酰胺和增肌粉等氨基酸和蛋白质补剂。
(一)支链氨基酸
支链氨基酸是身体的肌肉蛋白质的重要部分,由异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸组成。当超过30分钟以上的长时间运动,身体需要更多燃料和能量时,BCAA便往往被充当作能源物质而消耗。
支链氨基酸的作用是:
1.增强肌肉耐力和重建肌肉内的蛋白质。
2.支链氨基酸在运动可氧化分解提供能量生成ATP供给运动使用,最新的研究显示亮氨酸的用量比异亮氨酸和缬胺酸大,甚至在休息时也不可避免地被消耗。
3.支链氨基酸主要存在于骨骼肌代谢,约占骨骼肌蛋白质的必需氨基酸的35%,同骨骼肌的合成有着密切的关系。在运动中,补充足够的支链氨基酸可以促进运动后恢复期蛋白质的合成代谢,加速肌肉合成,减少肌肉组织的分解,有助于肌肉块的增大。
4.支链氨基酸还是体内骨骼肌供能的主要氨基酸。其氧化供能约占氨基酸供能总量的60%,即使在休息状态,人的骨骼肌中支链氨基酸氧化供能也要占到14%。尤其在长时间运动时,它可以为运动和训练中的骨骼肌直接提供能量。
5.训练期间摄入支链氨基酸能刺激生长激素的释放和提高胰岛素水平,从而起到促进合成代谢的作用。特别是亮氨酸,它是酮异己酸(KIC)和β-羟基-β-甲基丁酸(HMβ)的前身。KIC和HMβ可增加肌肉,减少脂肪,对健美人群增长肌肉裨益匪浅。而补充蛋白质还需要经过消化吸收过程,才能分解出支链氨基酸。支链氨基酸还可以抑制色氨酸进入大脑产生5-羟色胺,从而预防中枢疲劳。
(二)增肌粉
增肌粉是一种由高蛋白、低能量、低脂肪构成的一种营养补剂,不仅能为肌肉的生长提供丰富的原料,而且还能刺激激素的分泌,并具有抵抗肌肉分解和增加糖原合成的作用,增加瘦体重、不增加体脂。增肌粉的组成成分有清蛋白、L-谷氨酰胺、牛磺酸、单纯肌酸、磷酸钾、肉碱等。
(三)谷氨酰胺
谷氨酰胺是一种氨基酸,是肌肉中最丰富的游离氨基酸,占人体游离氨基酸总量的60%,在高强度运动或疾病、营养状态不佳等情况下,机体自身的合成远远无法满足此时对谷氨酰胺的需求。当机体在大强度运动时,体内谷氨酰胺水平会下降50%,而且要在运动后较长一段时间才可恢复到原来的水平。若运动时不能及时地补充足够的谷氨酰胺,机体就会分解肌肉蛋白以满足机体对谷氨酰胺的需求。这不仅影响了肌肉的大小、肌肉的力量,而且还会降低机体的免疫能力。及时适量地补充谷氨酰胺能有效地防止肌肉蛋白的分解、增加细胞体积、促进肌肉增长;同时谷氨酰胺还可刺激生长激素、胰岛素和睾酮的分泌,使机体处于合成状态。谷氨酰胺还在一定程度上可减少运动中的乳酸堆积造成的运动能力下降和疲劳。
(四)乳清蛋白
目前最流行的蛋白质补充品中最好的是乳清蛋白。乳清蛋白易于吸收、含有完整氨基酸群,在市场上拥有极高的评价。乳清蛋白是由牛奶中分离出来的,原料形态的乳清蛋白因较不易溶解,所以后来又发展出离心法、酸水解法、离子交换法、微过滤法来获的较小分子的乳清蛋白,以增进其溶解率与吸收率。而最新的生物科技是利用酶水解的方法,精确的分解出多肽型式的乳清蛋白,使其可直接在小肠前中后皆可完整被吸收。
在过去十年间,有相当多的学术研究指出,各种蛋白质和其他营养素具有众多的益处,并已编辑于医学资料文件中。最近,大豆蛋白受到媒体广为讨论宣传,共主要原因是大豆蛋白能够降低胆固醇,并能对抗或预防某些癌症。虽然,大豆在过去几年,已得到许多报刊的注意,但科学家们仍密切地寻找其他蛋白质及其所能预防疾病、促进免疫力、增加延长人类生命期的特性。一些研究结果表明,不同形式的蛋白质,在人类和动物的新陈代谢上,有非常相似的影响。
由于乳清蛋白具有优异的生理价值,其生物价(BV值:食物中可以被人体吸收保留的氮之百分比),高于鸡蛋、牛肉,因此受到健身者极大的重视。标准用法是:运动后30~40分钟内,喝1~2份(约22~45克)乳清蛋白。不同乳清蛋白在维持人体健康方面的机制是相似的,就是乳清蛋白浓缩物可显著增加机体中谷胱甘肽的能力。谷胱甘肽是体内发现最重要的水溶性抗氧化剂之一,可保护细胞并解毒各种有害物质,如致癌物质、过氧化物和重金属。谷胱甘肽也和免疫功能有密切关联,谷胱甘肽含量与疾病之间如老年痴呆症、癌症、动脉粥状硬化、阿禾滋海默症等疾病存在着直接的重要关系。给大清蛋白饮食者,其谷胱甘肽含量明显升高,免疫细胞中的谷胱甘肽能直接担任防卫。给大鼠乳清蛋白饮食,平均存活延长5~6个月,比喂食其他任何一种蛋白质的大鼠都活得时间久,这相当于人类平均增加55~80年的寿命。乳清蛋白浓缩物对于增加谷胱甘肽的抗氧化能力显著高于酪蛋白、蓝藻、大豆、小麦、玉米、鱼、牛肉。给予其他动物蛋白质,并不能使谷胱甘肽高于正常值。
虽然乳清蛋白对运动员的作用仍有部分争议,但目前研究结果表明,对于大运动量锻炼的人群及从事各种不同类型项目的运动员,需增加蛋白质的供给量,使摄取量超过现在一般人群的每天膳食中蛋白质供给的平均量,乳清蛋白浓缩物是一类高品质的蛋白质,与任何一种蛋白质比较有更高的生物价,这也是运动员为何食用乳清蛋白浓缩物的主要原因。
无论是单独补充乳清蛋白或与其他产品搭配使用,乳清蛋白对机体的修复和肌肉壮大作用都有良好的效果。
纯乳清蛋白:纯乳清蛋白低能量,可作修补、生长、修饰肌肉群与能量控制用。亦可帮助身体燃烧脂肪、增加瘦肌肉组织。
乳清蛋白加肌酸:运动后加大肌肉组织用,迅速消除疲劳。
乳清蛋白加增重配方:增加总蛋白质含量,瘦体重增重,肌肉饱满。
乳清蛋白加大豆蛋白:修饰线条、维持肌肉群。
(五)大豆蛋白与人体健康
大豆蛋白的营养价值,首先大豆及其产品蛋白质含量高,整粒大豆、大豆粉、浓缩大豆蛋白、大豆分离蛋白分别含大豆蛋白42%、50%、70%、90%~95%。相当于稻米的5倍,小麦的3.3倍,鸡蛋的3倍,瘦猪肉、牛肉、鱼、虾、鸡的2~3倍。此外,大豆蛋白含有8种人体必需氨基酸,不但种类齐全,而且各种必需氨基酸含量、构成比例比较接近人体的需要。除蛋氨酸偏低,赖氨酸偏高,其他接近WHO推荐的“理想蛋白质”标准。值得提出的是,粮谷类蛋白质中蛋氨酸含量丰富,赖氨酸含量偏低,因此豆类蛋白与粮谷蛋白质是非常理想的互补蛋白。
大豆蛋白以其很好的蛋白质特性而著称。科学研究证明,大豆蛋白的生物活性成分主要有蛋白质(氨基酸)、异黄酮(三羟基异黄酮和黄豆甙原)、皂甙、蛋白酶抑制剂、微量元素及其他。大豆蛋白可使低密度脂蛋白胆固醇降低12.5%。
大量的流行病学调查表明,乳腺癌、前列腺癌、结肠癌的发病率,中国和日本低于西欧和北美;而膳食结构中大豆蛋白摄入量,中国和日本远高于西欧和北美。有关专家证明,大豆中至少有5种物质具有防癌功效,即异黄酮、蛋白酶抑制剂、皂甙、肌醇磷酸酯、植物固醇等,并指出,大豆蛋白防癌作用与其配比有关。
此外,由于大豆蛋白有少量异黄酮,具有弱雌激素活性,称植物性雌激素,可用于防治骨质疏松和改善更年期综合症。
思考与练习
1.试述糖、脂肪和蛋白质的营养功用和主要来源。
2.糖在体内有几种存在形式?各有多少贮存量?
3.什么是必需氨基酸和必需脂肪酸?它们各有多少种,名称是什么?
4.为什么说植物性油脂比动物性油脂的营养价值高?
5.不饱和脂肪酸和磷脂的营养功能有哪些?
6.试分析胆固醇对人体作用的利与弊?如何防止胆固醇摄取过多?
7.如何评价蛋白质的营养功能?优质蛋白质的营养特点有哪些?
8.支链氨基酸包括哪几种氨基酸?支链氨基酸有哪些功能?