牦牛蛋白粉對運動員訓(xùn)練效果及免疫功能影響

許小剛，李林林

（黃淮學(xué)院體育學(xué)院，河南駐馬店463000）

牦牛蛋白粉對運動員訓(xùn)練效果及免疫功能影響

許小剛，李林林

（黃淮學(xué)院體育學(xué)院，河南駐馬店463000）

采用藏北地區(qū)牦牛肉為原料，制備一種牦牛肉蛋白質(zhì)粉。經(jīng)過調(diào)制，開發(fā)出一種以牦牛肉蛋白質(zhì)粉為主要原料的固體飲品型運動補劑。經(jīng)過100 d的長跑運動員實驗，證實這種運動補劑具有顯著提高運動員腿部肌肉力量和長跑運動成績的作用（P＜0.05），并對運動員的免疫功能有顯著的調(diào)節(jié)作用（P＜0.05）。

牦牛；蛋白質(zhì)粉；訓(xùn)練效果；免疫功能

牦牛是生在世界高海拔地區(qū)的牛屬動物，主要產(chǎn)于高海拔地區(qū)，我國的青藏高原是牦牛的主產(chǎn)區(qū)，占世界總量的90%以上。由于生長環(huán)境惡劣，牦牛具有較強的適應(yīng)性和耐受性，對于多種疾病和惡劣環(huán)境具有較強的抵抗能力[1]。我國食用牦牛肉的歷史悠久，早在《呂氏春秋》中便有記載，而且牦牛的養(yǎng)殖過程屬于半野生狀態(tài)，因此牦牛肉具有獨特的風(fēng)味和豐富的營養(yǎng)，有“牛肉之冠”的美稱[2]。目前對于牦牛肉的加工利用還局限于初級加工階段，市售產(chǎn)品基本以牦牛肉干和牦牛肉脯等為主，精加工產(chǎn)品較少，而且以牦牛肉為原料制備的運動營養(yǎng)補充食品更是少之又少[3]。運動營養(yǎng)補充是運動生理學(xué)領(lǐng)域研究的熱點，是指通過營養(yǎng)補充手段，改善或提升運動員的機體狀態(tài)，達(dá)到提高運動成績的目的[4]。目前我國體育比賽競爭激烈，運動員為獲得優(yōu)異的比賽成績，需要在技術(shù)水平提升的基礎(chǔ)上進(jìn)行較大運動強度的訓(xùn)練。在此階段，運動員的生理和心理壓力較大，極易出現(xiàn)運動性疲勞，誘發(fā)運動性疾病和心理抑郁等癥狀，影響運動訓(xùn)練效果[5]。研究指出，積極采用運動營養(yǎng)補充的手段，可以有效改善緩解這些癥狀[6]。蛋白質(zhì)粉是目前常用的運動營養(yǎng)補充劑，其主要由乳清蛋白、卵黃蛋白、酪蛋白和大豆蛋白組成，富含必需氨基酸，作用顯著，深受運動員的喜愛[7]。研究表明，牦牛肉富含蛋白質(zhì)、必需氨基酸、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)，采用酶解法制備成蛋白質(zhì)粉后更利于人體的吸收利用。目前關(guān)于肉制品蛋白質(zhì)粉的加工技術(shù)已經(jīng)在毛蝦、鯊魚、扇貝、烏賊的海洋動物上廣泛應(yīng)用，在獲得蛋白質(zhì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，有效去除產(chǎn)品原料中大量的自由基[8]。本研究參考文獻(xiàn)報道的加工方法，采用酶解消化和噴霧干燥技術(shù)對牦牛肉進(jìn)行處理，制得一種牦牛肉蛋白質(zhì)粉，并對這種蛋白質(zhì)粉進(jìn)行調(diào)制，使其成為可以食用的運動補劑。通過分析這種運動補劑對運動員訓(xùn)練效果和免疫功能的影響，為開發(fā)牦牛肉運動營養(yǎng)補充食品提供新的研究思路。

1 材料與方法

1.1 主要材料

牦牛購買自西藏藏北地區(qū)某牦牛養(yǎng)殖場；枯草桿菌蛋白酶、酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶（50 000 U/g）：購買自北京吉祥生物科技；可可粉、木糖醇等食品調(diào)味劑：購買自上海宏日食品添加劑銷售公司；純凈水：購買自娃哈哈；其余所需試劑均為進(jìn)口分析純。

1.2 主要儀器

Seven Compact型pH計：METTLER TOLEDO；Microfuge20型臺式離心機：BECKMAN COULTER；TS－D型恒溫振蕩器：上海島析實業(yè)有限公司；LPG－5型噴霧干燥機：江蘇宇通干燥工程有限公司；TE214S型分析天平：賽多利斯；AA－1800H型原子吸收分光光度計：上海美析儀器有限公司；KV－T1型分光光度計：南京肯凡電子科技有限公司；SKD－200型凱氏定氮儀：上海沛歐分析儀器有限公司。

1.3 原料牦牛肉的營養(yǎng)成分分析

肉品的總糖含量按照GB/T 9695.31－2008《肉制品總糖含量測定法》規(guī)定的直接滴度測量；脂肪含量按照GB/T 9695.7－2008《肉與肉制品總脂肪含量測定法》規(guī)定的索氏抽提法測量；蛋白質(zhì)含量按照GB 5009.5－2010《食品中蛋白質(zhì)的測定法》規(guī)定的凱氏定氮法測量；水分含量按照GB 5009.3－2010《食品中水分的測定法》規(guī)定的直接干燥法；肉品中微量元素的測定采用院子吸收光度法測量[8]。

1.4 牦牛肉蛋白質(zhì)粉的制備和調(diào)制

牦牛肉蛋白質(zhì)粉具體的制備工藝如圖1所示。

圖1 牦牛肉蛋白質(zhì)粉制備工藝Fig.1 Yak meat protein powder preparation technology

制備方法主要采用酶解法，使用枯草桿菌蛋白酶、酸性蛋白酶、堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶為加工酶，每一種酶的使用量對應(yīng)原料均為800 IU，在55℃，pH7.2，料液比1∶5（g/mL）條件下消化5 h。純牦牛肉蛋白質(zhì)粉無任何味道，需經(jīng)過調(diào)制提高產(chǎn)品感官體驗。因此將牦牛肉蛋白質(zhì)粉與純可可粉和木糖醇混合，制備成一種巧克力口味的固體飲品。該飲品可通過沖飲服用，沖飲方法每30 g牦牛肉蛋白質(zhì)固體飲品混合100 mL溫水或冷水，攪拌溶解。

1.5 牦牛肉蛋白質(zhì)粉動物實驗

在運動員實驗開始前，我們采用大鼠實驗對牦牛蛋白質(zhì)粉的功能和安全性進(jìn)行分析，具體實驗委托遼寧省藥品檢驗所完成，結(jié)果表明，牦牛蛋白質(zhì)粉可以顯著提高大鼠的跑臺訓(xùn)練成績，提高大鼠的各項免疫指標(biāo)，特別是可以有效改善免疫球蛋白的水平。所有參與實驗的大鼠均未發(fā)生任何不良反應(yīng)事件。

1.6 牦牛肉蛋白質(zhì)粉運動員實驗

1.6.1 實驗對象

在遼寧省某大學(xué)田徑隊選擇長跑運動員40名，均為男性，運動水平均為1級，專業(yè)訓(xùn)練均達(dá)到5年以上，隨機分成兩組，每組20人。實驗組平均年齡為（22±0.12）歲，對照組評價年齡為（22±0.11）歲。實驗開始前，兩組人員均在當(dāng)?shù)厝揍t(yī)院進(jìn)行嚴(yán)格體檢，證實身體健康，并無任何過敏癥狀，經(jīng)統(tǒng)計分析，兩組參與實驗人員詳細(xì)資料差異不顯著，P＞0.05，差異不顯著，具有可比性。

1.6.2 實驗方法

實驗組人員每日服用牦牛肉蛋白質(zhì)粉3次，每次35 g，早中晚隨餐服用，連續(xù)服用100 d。對照組人員不服用任何蛋白質(zhì)粉類補劑。兩組人員在實驗過程中不服用任何營養(yǎng)補充劑和保健食品，如發(fā)生任何疾病，立即就醫(yī)治療，并記錄使用藥物名稱。

1.6.3 訓(xùn)練方法與檢測指標(biāo)

運動訓(xùn)練實驗共持續(xù)100 d，兩組實驗人員均按照備賽標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行訓(xùn)練，每天訓(xùn)練時間達(dá)到5 h以上，訓(xùn)練7 d休息1 d。具體訓(xùn)練內(nèi)容包括有氧耐力訓(xùn)練和肌肉力量訓(xùn)練。在訓(xùn)練開始前和訓(xùn)練結(jié)束后，所有參與實驗人員在空腹?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行靜脈血采集，處理后進(jìn)行人體免疫指標(biāo)（IgA、IgG、IgM，以及Ea活性花環(huán)形成和Et總花環(huán)形成實驗）檢測。運動訓(xùn)練效果測試，采用腿部肌肉力量和5 000 m模擬競賽的方法，比較運動員雙側(cè)腿屈伸力量和前后坐式腿舉力量，以及模擬5 000 m比賽的完成時間，每圈（400 m）平均時間和步頻。

1.7 統(tǒng)計學(xué)分析

統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS19.0軟件進(jìn)行，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 牦牛肉營養(yǎng)成分分析

為明確本研究的意義，首先對牦牛肉的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，結(jié)果如表1所示。

表1 牦牛肉營養(yǎng)成分Table 1 The nutritional ingredient of yak meat

從表1中可以看到，牦牛肉中的總糖含量為0.021 g/kg，脂肪含量為2.79%，蛋白質(zhì)含量為31.24%，證實牦牛的總糖和脂肪含量低于其他經(jīng)濟動物，而蛋白質(zhì)含量高于其他牛屬動物[9]。通過微量元素分析，證實牦牛肉中鈣含量較高，達(dá)到35.54 mg/kg，是較佳的補鈣食品；鋅含量達(dá)到42.24 mg/kg，食用耗牛肉100 g既可以達(dá)到每日人體對鋅離子的需求；鐵離子含量達(dá)到39.23 mg/kg，服用后可以有效提高人體血紅蛋白活性，可以有效減少運動性貧血癥狀的發(fā)病率。因此研究結(jié)果證實牦牛肉是一種營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富的牛屬動物肉類，非常適合用來加工蛋白質(zhì)粉，提高其能量轉(zhuǎn)化率和吸收率。

2.2 運動訓(xùn)練效果比較分析

通過腿部肌肉力量測試和5 000 m模擬測試實驗，結(jié)果如表2所示，實驗組人員雙側(cè)腿屈伸力量和前后坐式腿舉力量均顯著高于對照組人員（P＜0.05）。在5 000 m測試中，實驗組人員在總時間、每圈時間上顯著低于對照組人員（P＜0.05），步頻顯著高于對照組人員（P＜0.05）。研究結(jié)果證實，牦牛肉蛋白質(zhì)粉具有提高運動訓(xùn)練效果的作用。

表2 運動訓(xùn)練效果分析Table 2 Analysis of sports training effect

2.3 免疫學(xué)指標(biāo)檢測結(jié)果分析

對于兩組實驗人員的免疫力檢測，主要包括免疫學(xué)指標(biāo)和花環(huán)形成數(shù)據(jù)。結(jié)果如表3所示。

實驗開始前，實驗組和對照組人員IgA、IgG、IgM、Et、Ea均處于同一水平。經(jīng)過100 d的實驗，兩組人員的IgA、IgG、IgM、Et、Ea均發(fā)生顯著變化，其中實驗組人員發(fā)生明顯提高，而對照組人員發(fā)生明顯下降，兩組比較，實驗組所有數(shù)據(jù)均顯著高于對照組（P＜0.05）。研究結(jié)果證實，實驗組人員在訓(xùn)練過程中服用牦牛肉蛋白質(zhì)粉，對維持和提高免疫力具有顯著影響。

表3 免疫學(xué)指標(biāo)檢測Table 3 Immunological indexes detection

3 討論

運動員為提高比賽競技水平進(jìn)行大強度運動訓(xùn)練，這一過程為“訓(xùn)練－疲勞－恢復(fù)－提升－訓(xùn)練”，在恢復(fù)提升階段，營養(yǎng)補充可以幫助機體完成物質(zhì)代謝和代償?shù)倪M(jìn)一步提高，使運動員的運動能力顯著提高，并維持正常的免疫力和身體狀態(tài)，真正的實現(xiàn)運動成績的提高[10]。運動員的營養(yǎng)補充需要根據(jù)進(jìn)行運動類型的選擇，在進(jìn)行高強度訓(xùn)練階段，及時補充蛋白質(zhì)，可以有效抑制肌肉橫截面積減少和肌肉體積減少，避免出現(xiàn)運動過度導(dǎo)致運動性疲勞和運動成績下降[11]。雖然膳食飲食可以提供一定量的蛋白質(zhì)，但是難以供機體快速消耗所需，因此選擇合適的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)營養(yǎng)補劑對提高運動員運動能力和改善運動員體脂將會產(chǎn)生明顯影響[12]。

牦牛是我國西藏地區(qū)主要的經(jīng)濟動物，高原地區(qū)特有的自然環(huán)境促使牦牛身體強壯，產(chǎn)生耐嚴(yán)寒、耐高海拔和耐低氧環(huán)境的能力。由于飼養(yǎng)環(huán)境封閉，牦牛在生長過程中受到化學(xué)物質(zhì)和抗生素的影響較少，屬于半天然生長，肉品質(zhì)優(yōu)于其他常見經(jīng)濟動物[13]。蛋白質(zhì)是牦牛生命的組成基礎(chǔ)，是構(gòu)成其組織細(xì)胞的重要成分。過去人們只能通過食用牦牛肉獲取其蛋白質(zhì)，所攝取的蛋白質(zhì)利用效率較低。加工蛋白質(zhì)粉后可以顯著提高蛋白質(zhì)的利用效率。采用酶解牦牛肉，提取其蛋白質(zhì)，提高牦牛肉的生物利用率。而且在制備蛋白質(zhì)粉的過程中，許多蛋白質(zhì)發(fā)生水解成為氨基酸和小肽，其中包括大量的具有保健功能的物質(zhì)，并具有增香的作用[8]。

本研究選擇藏北地區(qū)的牦牛肉為原料，首先通過營養(yǎng)組成分析，證明其各項營養(yǎng)素含量豐富，具有開發(fā)價值。隨后根據(jù)研究目的，采用酶解法制備牦牛肉蛋白質(zhì)粉，并采用調(diào)配工藝對純牦牛肉蛋白質(zhì)粉進(jìn)行加工，得到一種以牦牛蛋白質(zhì)為主的可可味固體飲品運動補劑。在長跑運動員實驗中，研究結(jié)果證實每餐服用30 g牦牛蛋白質(zhì)粉，連續(xù)服用100 d，可顯著提高實驗組運動員的腿部肌肉力量和5 000 m長跑測試成績（P＜0.05）。通過免疫學(xué)指標(biāo)檢測，證實這種蛋白質(zhì)粉可以有效維持實驗組運動員的免疫水平，并較對照組顯著提升（P＜0.05）。至此，所有的研究結(jié)果證實牦牛肉具有深度開發(fā)意義，以牦牛肉為原料開發(fā)的營養(yǎng)運動補劑具有明顯的功效。

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Effect of Yak Protein Powder on Training Effect and Immune Function of Athletes

XU Xiao－gang，LI Lin－lin
（Physical Education Institute，Huanghuai University，Zhumadian 463000，Henan，China）

A yak meat protein powder was prepared by using yak meat from northern Tibet.After the preparation，a kind of solid drink type sports supplements with yak meat protein powder as the main raw material was developed.After 100 days of long－distance runner test，it was found that the sport supplement had significant effects on improving leg strength and result（P＜0.05），and the immune function of the athletes was significantly regulated（P＜0.05）.

yak；protein powder；training effect；immune function

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.08.039

2017－01－06

許小剛（1979—），男(漢)，講師，碩士，研究方向：體育教育、社會體育及運動人體科學(xué)。