楊忠建(內江師范學院體育學院,四川內江641112)
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茶氨酸延緩運動性疲勞的作用探討
楊忠建
(內江師范學院體育學院,四川內江641112)
摘要:茶氨酸是茶葉中特有的游離氨基酸,研究證實茶氨酸具有顯著的保健作用,例如神經保護功能、鎮靜、提高記憶力、降血壓、抗腫瘤、抗疲勞、戒煙癮等作用。在我國競技體育水平不斷提高的環境下,運動健身成為當前社會關注的話題,茶氨酸延緩人體運動性疲勞的作用成為研究關注的重點,本文根據以往研究成果分析茶氨酸延緩運動性疲勞的作用。
關鍵詞:茶氨酸;運動性疲勞;生物活動;作用機理
茶氨酸(L-Theanine)最早由日本學者Sakato在綠茶中發現的一種具有重要生物活性的次生代謝物,茶氨酸是茶葉中特有的游離氨基酸。約占游離氨基酸總量的50%,茶氨酸有甜味和鮮爽味,是茶葉中生津潤喉主要成份。研究證實茶氨酸對抑郁癥的治療具有顯著的臨床療效,并逐漸應用于常見精神病的治療和預防中。大量臨床研究表明,茶氨酸對神經失調癥、不眼癥、更年期綜合癥等神經性疾病的治療效果顯著[1]。茶葉中的茶氨酸具有顯著的保健功效,例如擴張血管、降低血壓、抑制肝損傷、減肥、抗氧化、促進神經生長、抗癌等。使用中安全性高的茶氨酸沒有任何攝取量的限制。茶葉也成為人們生活中必不可少的飲品。隨著我國競技體育水平的提高,運動健身成為關注的話題,茶氨酸對人體運動性疲勞作用的研究成為熱點,本文根據以往研究成果分析茶氨酸延緩運動性疲勞的作用。
運動性疲勞的專業定義為:“機體的生理過程不能持續其機能在一特定水平或不能維持預定的運動強度。”按照部位的劃分可以將運動性疲勞分為中樞疲勞和外周疲勞。中樞疲勞主要發生于大腦及脊髓運動神經部位,當人體大腦及脊髓運動神經功能受到損害而引起神經紊亂,則就會削弱運動神經原本的興奮度,對神經肌肉接觸點的動作單位造成影響,中樞神經對運動神經傳達的頻率就會減少,從而引發運動性疲勞。在運動性疲勞發生的過程中,神經遞質和神經調質參與其中,研究表明,5-羥色胺、多巴胺、乙酰膽堿、氨基丁酸、氨等物質水平的變化都會影響人體中樞神經功能,會造成大腦及脊髓部位神經紊亂[2]。外周疲勞主要發生于運動骨骼、肌肉等部位,主要表現為肌肉活動、肌肉收縮活動、運動神經接點傳遞等功能的下降,主要可能與人體代謝、細胞分子水平等變化因素相關。
2.1 茶氨酸的性質
目前已經發現并證實茶葉中具有多種氨基酸,共26種,例如蛋氨酸、胱氨酸等對人體具有積極作用的氨基酸;精氨酸、蘇氨酸、組氨酸對促進人體生長發育以及智力發育有效等。與茶葉保健功效關系最密切的氨基酸是茶氨酸和γ-氨基丁酸。目前在化學領域上,主要采用沉淀法、離子交換樹脂法和膜分離法,由于直接從茶葉中提取茶氨酸的成本較高,因此利用γ-谷氨酰轉肽酶的可特異性能夠提高茶氨酸的產量,這是茶氨酸制備方法的研究熱點。
2.2 茶氨酸的制備
自然存在的茶氨酸均為L型,合成類的茶茶氨酸大部分為D型和L型的混合物。由于性質的不同,每種茶氨酸在人體內的生物活性也不同,其中L型的生物活性最高,D型生物活性較低。從綠茶中分離出來的茶氨酸屬酰胺類化合物,化學上名為N-乙基-γ-L-谷氨酰胺,其化學結構為CH3-CH2-NH-CO(CH2)2-CH(NH2)-COOH,純品為白色針狀結晶,水解后成酸甜的清爽味道[3],研究表明,綠茶的品質決定了茶氨酸的質量。不同品種、不同質量以及茶的不同部位,其茶氨酸的成分含量和質量也不盡相同,例如新鮮的茶葉中約含有1%~2%的茶氨酸,并隨著茶葉的發酵逐漸減少。
3.1 茶氨酸抗疲勞的作用效果
研究已經證實,茶氨酸對于消除緊張情緒、放松神經等具有顯著功效,近些年對于茶氨酸作用的研究日益增多,大都集中于其保健功效上。疲勞狀態與人的神經存在一定的聯系,茶氨酸主要通過調節人腦的電波實現神經的放松狀態。一項研究中給予自愿者口服茶氨酸,1h之后進行腦電圖檢測,檢測結果顯示α波,而α是人腦中放松、安靜、輕松、愉快的重要標志,這就證實了茶氨酸對神經功能的調節作用。研究發現,將小鼠作為研究對象,給予小鼠喂食不同劑量的L-茶氨酸,一個月后通過竭力游泳實驗可以得出,小鼠的負重游泳時間顯著增長,在游泳中肝糖原的消耗量并無顯著增加,游泳中血清尿素氮水平顯著降低,運動后小鼠的血乳酸并沒有顯著升高,加快了血乳酸的快速分解[4]。實驗充分表明茶氨酸具有抗疲勞作用。目前,其抗疲勞作用機理可能與抑制5-羥色胺分泌作用相關,5-羥色胺是抑制中樞神經的重要因素,而茶氨酸具有顯著的神經興奮作用,并且與促進兒茶酚胺分泌有關,但其的作用機理有待于進一步探討。
3.2 茶氨酸延緩運動性疲勞的作用機制
研究茶氨酸在人體內吸收與代謝的過程,有利于理解茶氨酸對運動性疲勞的抑制作用。當人口服茶氨酸后,茶氨酸在小腸內與谷氨酸共用的鈉離子進行偶聯作用,并在協同作用下將蛋白質轉送至血液中,接著就會隨著血液循環作用進入人體各個器官內。茶氨酸水平在人體血液、肝臟、大腦等器官中得到顯著上升,在5小時左右其水平達到最高值,然后呈現逐漸下降趨勢。茶氨酸最終通過腎臟排泄出體外,一部分與水溶解形成谷氨酸和乙胺,另一部分保持原形并排除體外。在這一過程中,茶氨酸能夠進入人腦組織內部,并對中樞神經活動造成影響,激活中樞神經中運動神經的興奮度,激發其運動的生理活性能力,就會顯著緩解運動性疲勞。
免疫力的增強與減輕免疫抑制也是機體整體機能改善的重要表現。如果人的免疫力在一段時間內出現下降,必然會引起運動性疲勞。研究表明,茶氨酸與胱氨酸聯合服用有利于促進人體內高谷胱甘肽的合成,加快抗體產生,有效提高機體免疫力。當機體預防感染的能力顯著提高,則會間接提高運動能力[5]。運動強度過大時會造成自然殺傷細胞活動的下降,茶氨酸能夠抑制活性細胞的下降趨勢,有效緩解運動性疲勞。
研究證實,茶葉中的茶氨酸有利于緩解運動性疲勞,因此在日常生活中多飲用茶水對人體的運動能力具有積極作用。根據制法與品質的不同,主要將茶分為綠茶、黃茶、紅茶、白茶、青茶和黑茶,每種茶類的抗疲勞效果和功能成分也不近相同,分析不同類型茶葉的抗疲勞效果,有利于指導茶葉在日常生活中的應用。
4.1 綠茶的抗疲勞作用
國內研究給予小鼠食用人體推薦量5倍和10倍的云南綠茶茶湯,結果顯示,小鼠運動后BLA含量顯著降低,LDH、MG和LG含量顯著升高,且均顯著優于沒有食用茶湯的對照組,云南綠茶茶湯還顯著增加了小鼠的力竭游泳時間,這表明綠茶茶湯有效提高了小鼠運動耐力,緩解小鼠在運動中的疲勞狀態。國內一項研究將賽艇運動員和足球運動員作為研究對象,檢測并記錄運動員在服用綠茶提取物之前BU、MDA、CK水平和OD、GSH-Px活性,在運動員做完有氧運動后服用綠茶提取物,再次檢測發現,其BU、MDA、CK水平均顯著下降,而SOD、GSH-Px活性則顯著上升。這表明綠茶的活性提取物能夠抑制和修復人體骨骼損傷,并有效減少因運動造成的蛋白質分解,還能有效提高機體的抗氧化能力,其作用機制是直接清除氧自由基和代謝物,以此降低自由基對機體的損害,達到緩解運動性疲勞的作用[6]。
4.2 黑茶的抗疲勞作用
普洱茶是具有代表性的黑茶,研究運用普洱茶特征成分提取物給小鼠食用,并通過力竭游泳實驗測量小鼠運用后的BUN水平,實驗結果表明,具有普洱茶特征成分的提取物能夠緩解運動性疲勞,主要是由黑茶中的茶褐素、茶多糖、茶蛋白等成分決定的。另一項研究分別將普洱茶熟茶和生茶茶湯喂食給小鼠,對小鼠進行力竭游泳實驗,實驗結果顯示,小鼠在喝了低、中劑量的普洱茶后力竭游泳時間得到顯著延長,且測量小鼠運動后的BLA、BUN、MG、LG質量水平均顯著降低,并顯著促進了LDH的活力水平。總之,中、高劑量的普洱熟茶和中、低劑量的普洱生茶效果較為顯著。
4.3 青茶的抗疲勞作用
青茶的抗疲勞作用主要選擇武夷巖茶和烏龍茶進行實驗研究。其中一項研究對武夷茶進行抗疲勞作用的研究,小鼠食用含有3%武夷巖茶的飼料后,再喂食小鼠含有0.5%的武夷巖茶湯,通過小鼠冰水游泳實驗檢測小鼠的運動能力,結果顯示,小鼠在冰水中游泳的時間顯著增長。另一篇綜述詳細地介紹了烏龍茶的抗疲勞作用,長期熬夜會引起嚴重的頭痛、眼睛疲勞、肩膀酸痛等癥狀,而在生活中長時間喝烏龍茶則會顯著改善疲勞狀態,有效提高人在疲勞狀態下的數學計算能力,烏龍茶中的茶氨酸能夠顯著抑制血液皮質醇水平的上升。烏龍茶中的茶氨酸、咖啡堿以及茶香等都有利于緩解疲勞。
4.4 紅茶的抗疲勞作用
一項研究分別給予小鼠低劑量、中劑量和高劑量的紅茶,結果顯示,食用過紅茶的小鼠游泳時間顯著高于平常游泳時間的平均值,而中、高劑量紅茶在提高小鼠游泳時間方面的效果作為顯著。相比于沒有食用紅茶的小鼠,運動后食用紅茶的小鼠BLA、BUN水平得到顯著降低,而LDH水平顯著升高,并高于沒有食用紅茶的小鼠。這表明,紅茶對于提高小鼠的運動水平和抗疲勞能力具有顯著作用。
多項研究表明,茶氨酸能夠有效緩解運動性疲勞,且茶氨酸是一種公認的安全食品添加劑,在使用過程中不需要限量,這表明茶氨酸保健產品的研發和生產具有廣闊的發展前景。我國自古以來就是茶葉生產消費大國,在種茶和產茶上具有得天獨厚的優勢,因此應加強對茶氨酸應用的研究,重點開發以茶氨酸為主體的食品、保健品、飲料、藥物等,實現我國茶產業結構的優化和創新,提升茶葉價值,并促進人類的健康發展。
參考文獻
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[6]李海琳,成浩,王麗鴛,等.茶葉的藥用成分、藥理作用及開發應用研究進展[J].安徽農業科學,2014(31):10833-10835.
作者簡介:楊忠建(1967-),男,四川簡陽人,碩士,講師,從事民族傳統體育、運動訓練。