谷氨酰胺與運動能力的研究進展

［摘 要］谷氨酰胺是人體內非常重要的條件性必需氨基酸，與運動能力密切相關。本文在介紹谷氨酰胺的代謝過程及其作用的基礎上，闡述了國內外關于補充谷氨酰胺對提高機體的運動能力的影響。

［關鍵詞］谷氨酰胺 運動能力 條件性必需氨基酸

［中圖分類號］G8 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1009－5489(2008)09－0253－02

谷氨酰胺具有許多重要的生理化功能。谷氨酰胺是血液循環及體內游離氨基酸池中含量最豐富的氨基酸，作為一種條件必需氨基酸，具有維持體內酸堿平衡、保持小腸黏膜上皮的結構和功能、維持組織中抗氧化劑的貯備、增強免疫功能等重要作用。它既是DNA合成的調節劑、粘膜細胞RNA合成的重要能源物質又是免疫系統中很多免疫細胞的重要“燃料”。

一、谷氨酰胺的代謝及其作用

1.谷氨酰胺在骨骼肌中的代謝

骨骼肌是人體合成和釋放谷氨酰胺的主要器官，這部分谷氨酰胺來自于骨骼肌蛋白質的凈降解。骨骼肌中谷氨酰胺的合成過程首先是支鏈氨基酸脫氨基，并將氨基轉移給α－酮戊二酸生成谷氨酸和支鏈酮酸，谷氨酸進一步與氨結合，在骨骼肌中的谷氨酰胺合成酶作用下生成谷氨酰胺。然而合成谷氨酰胺的碳骨架不僅來自于肌糖原或血糖，也可來源于氨基酸分解產生的三羧酸循環的中間產物。合成的谷氨酰胺一方面通過血液循環運送到其他組織分解利用，另一方面儲存在骨骼肌中，以維持血漿谷氨酰胺的含量。

2.谷氨酰胺的生理作用

谷氨酰胺作為血液中和體內游離氨基酸池中含量最豐富的條件氨基酸，具有很廣泛的生理作用：(1)谷氨酰胺是各組織器官間轉運氨，即以無毒方式轉運有毒氨的主要途徑，對肌肉內氮的釋放起著主導性作用，骨骼肌所釋放的氮，80%是由谷氨酰胺負責轉運的。(2)谷氨酰胺是很多免疫細胞和小腸黏膜上皮細胞的重要能源物質。腸作為人體重要的免疫器官，它的吸收細胞以很高的速率利用谷氨酰胺，說明谷氨酰胺在機體免疫中發揮著十分重要的作用(3)谷氨酰胺所含的酰胺氮對所有細胞的生物合成是絕對必需的，體內細胞可利用其合成嘌呤、嘧啶、氨基酸、核酸等生物大分子。(4)谷氨酰胺是合成體內極其重要的抗氧化劑——還原型谷胱甘肽(GSH)的重要前體物質。(5)谷氨酰胺是一種生糖氨基酸，每摩爾谷氨酰胺完全氧化可生成30摩爾的ATP，是一種高效能源物質。谷氨酰胺也可以通過糖異生作用生成葡萄糖，而在谷氨酰胺轉變為糖原的過程中，不會使血液胰島素升高及血糖升高，從而有助于調節運動時糖原的代謝過程。

二、谷氨酰胺與運動能力

1.谷氨酰胺在運動中的重要作用

谷氨酰胺在運動中主要起著保持骨骼肌蛋白質水平，維持免疫系統功能及調節葡萄糖.糖原代謝的作用：①谷氨酰胺能將運動時由于代謝加強而產生的大量的氨運送到肝、腎解毒，從而維持血氨濃度的穩定，防止氨對腦組織的毒性作用，延遲中樞疲勞。②谷氨酰胺是合成體內極其重要的抗氧化劑——還原型谷胱苷肽的前體物質，增加谷氨酰胺不但能增加細胞膜的穩定性，而且能夠增加肝臟谷胱苷肽的儲量，進而減少自由基對肝臟的損害。③谷氨酰胺是用于機體蛋白質合成的氨基酸之一，肌肉中谷氨酰胺的耗竭與肌肉蛋白質分解代謝增加密切相關，維持谷氨酰胺儲量對于保持骨骼肌體積有重要作用。④谷氨酰胺是糖異生供能的重要能源物質，運動中骨骼肌收縮消耗大量能量，谷氨酰胺糖異生作用增強，谷氨酰胺作為生糖氨基酸經谷氨酰胺酶脫氫水解，生成谷氨酸，谷氨酸在轉氨酶催然后直接進入三羧酸循環氧化供能，從而提高運動能力。

2.運動對谷氨酰胺代謝的影響

(1)急性運動對血漿谷氨酰胺水平的影響

短時間劇烈運動，一方面骨骼肌蛋白分解代謝增強，釋放大量谷氨酰胺入血，而此時機體各組織器官特別是小腸、肝、腎，由于內臟器官本身存在的惰性，短時間內對谷氨酰胺的攝取利用并沒有增強，導致血漿谷氨酰胺濃度增加；另一方面ATP供能增加，嘌呤核苷酸降解，即在ATP-AMP-IMP過程中釋放氨，有助于肌肉合成谷氨酰胺，使血漿谷氨酰胺濃度上升。

(2)耐力性運動后血漿谷氨酰胺的變化

大多數研究表明，長時間、過度訓練導致血漿谷氨酰胺濃度下降，其下降的機制可能與以下因素有關：長時間訓練導致耗氧速率增加，能量代謝障礙，促使谷氨酰胺糖異生作用增強；肌肉頻繁地收縮與舒張，影響了谷氨酰胺的釋放速率，從而影響了血漿谷氨酰胺的水平；降低了谷氨酰胺合成酶的活性，使谷氨酰胺合成減少。

3.補充谷氨酰胺對機體運動能力的影響

機體在運動過程中體內產生大量自由基，對膜性結構造成損傷，影響運動能力。外源性補充谷氨酰胺或合成谷氨酰胺的前體物質有助于阻止運動中谷氨酰胺的減少，減輕細胞膜脂質過氧化，增強機體抗氧化損傷能力。

盡管有關運動員補充谷氨酰胺的研究資料不多，但現有的資料表明，外源性谷氨酰胺的補充可能對從事長時間大強度訓練的運動員具有以下良好的作用。

(1)谷氨酰胺對運動機體抗氧化能力的影響

機體在運動過程中體內產生大量自由基，對膜性結構造成損傷，影響運動能力谷胱甘肽是體內的重要保護因子，可以保護巰基酶的活性，可以在谷胱甘肽過氧化物酶(GSH—Px)催化下，保護生物膜及生物大分子免受氧化損傷。另外，谷氨酰胺還可增加谷胱甘肽合成而保護肝類組織免受自由基的損害。增加谷氨酰胺不但能增加細胞膜的穩定性，更重要的能增加肝及谷胱甘肽含量，減少氧自由基對肝臟的損害。

(2)補充谷氨酰胺可以促進蛋白質的合成增加肌肉力量

谷氨酰胺是機體用于蛋白質合成的氨基酸之一。肌肉中谷氨酰胺的耗竭與肌肉蛋白質分解代謝增加密切相關。谷氨酰胺是一種很有效的抗分解代謝劑，當肌肉中谷氨酰胺濃度較高時，其他氨基酸不能進入谷氨酰胺產生的環節中，從而維持體內氨基酸的平衡，有利于蛋白質的合成。因此，在運動過程中補充適當的谷氨酰胺有利于保持骨骼肌的體積，增強肌肉力量。

(3)補充谷氨酰胺可以改善機體的免疫功能

近年來，運動免疫學研究發現，運動與分泌型免疫球蛋白A(SIgA)的關系密切。有研究表明，長時間用力運動后唾液SIgA濃度明顯降低。SIgA在腸道分泌物中最為豐富，在腸道免疫功能中起著重要的作用。而腸道又是消化吸收的主要器官，谷氨酰胺在維持腸道屏障的完整性中起重要作用，補充谷氨酰胺可阻止SIgA減少，阻止小腸粘膜IgA漿細胞和淋巴細胞減少，增強器官—腸道相關的淋巴組織的功能。

(4)補充谷氨酰胺對腸道的功能影響

機體在運動應激狀態下，胃腸功能受到抑制，引起腸黏膜損傷，通透性增高，造成細菌、毒素移位。而谷氨酰胺是小腸黏膜細胞代謝的重要物質，充足的谷氨酰胺可以維持小腸的正常結構和代謝功能。在應激時補充谷氨酰胺可以增加腸黏膜細胞對谷氨酰胺的攝取，減輕腸黏膜的損傷和細菌移位，促進腸功能的恢復。

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