谷氨酰胺運動補劑的研發及其功能分析

彭飛，牛麗芬

（蘇州科技大學，江蘇蘇州215011）

谷氨酰胺運動補劑的研發及其功能分析

彭飛，牛麗芬*

（蘇州科技大學，江蘇蘇州215011）

谷氨酰胺在人體的運動生理和免疫調節方面發揮重要的調節作用。運動員經過大量的運動訓練，可能會出現運動性疲勞的癥狀，進一步誘發免疫水平失調，導致多種疾病發生。因此，開發一種具有免疫水平調節功能的運動補劑具有重要的應用價值。我們確定了一種最佳的谷氨酰胺運動補劑配方，并采用標準化的工藝制備出罐裝的運動補劑。選擇具有一級運動水平的長跑運動員參與為期4周的試驗，結果證明試驗組運動員在服用谷氨酰胺運動補劑后，白細胞含量，免疫球蛋白含量和淋巴細胞分群情況3個重要免疫學指標均優于對照組運動員（P<0.05），證明谷氨酰胺運動補劑具有明顯的免疫水平調節功能，并具有足夠的安全性，值得推廣使用。

谷氨酰胺；運動補劑；長跑；免疫調節

近年來，國際體育比賽競爭愈發激烈，各項運動的競技水平迅速提高，為了取得優異的比賽成績，運動員的訓練量已經接近生理的極限，因此極易引起運動性疲勞現象的發生[1]。過于疲勞訓練將引起免疫水平的下降，在運動醫學上將這種情況歸為運動過量，這種現象將會導致一系列的疾病發生，如免疫功能下降，出現免疫功能障礙，極易發生感染和身體器官損傷等疾病[2]。采取科學有效的方法避免過度訓練，并預防運動員免疫水平下降的情況發生，是目前體育研究者和科研人員主要的工作方向。食品科學技術的發展促進了運動補劑功能的不斷完善，在運動訓練過程中攝入運動補劑已經成為維持運動員身體健康，保持免疫水平的重要方法而被廣泛采用[3]。谷氨酰胺是一種人體所必須的氨基酸，在大量的研究中已經被證實具有多種免疫調節功能，其被證明是巨噬細胞和淋巴細胞的重要營養物質，同時也促進免疫蛋白的合成，以維持機體較高的免疫水平[4]。同時由于谷氨酰胺具有透明性好和生理性狀穩定的特點，目前已經被廣泛應用于醫院臨床，在廣大免疫缺陷患者的臨床應用中已經被證實其效果顯著[5]。目前市場上用于改善免疫水

平的運動補劑雖然具有一定的效果，但具有應用范圍差，效果單一，使用不便和口感較差的缺點，因此，以谷氨酰胺為基礎物質開發一種具有應用價值的運動補劑是我們的研究目標。

1 材料與方法

1.1 材料

谷氨酰胺（純度達99.5%以上的谷氨酰胺粉）、支鏈氨基酸（純度達99.5%以上的支鏈氨基酸粉）：北京康比特；牛磺酸、維生素A、維生素B族（B1、B3、B5、B6、B12）、維生素C、維生素D和微量元素（銅、鐵、鋅和錳）：購買自三精集團；蜂蜜，葡萄糖和食用香精：購買自當地超市。

1.2 主要儀器

MP-200A電子天平：上海精密科學儀器有限公司；90-2型定時恒溫磁力攪拌器：上海滬西分析儀器廠；YX280A手提式不銹鋼蒸汽消毒器：上海三申醫療器械有限公司；DELTA320pH計：梅特勒一托利多儀器（上海）有限公司；YS-2000液體色度計：北京康光儀器有限公司；2WA-J阿貝折光儀：上海光學儀器五廠；SYC智能超級恒溫水槽：鞏義市英峪予華儀器廠；TAS-900原子吸收光譜儀：北京譜析通用儀器有限公司。

1.3 運動補劑配方的選擇

我們根據文獻報的補劑的配方進行調整[6]，其中按照文獻中谷氨酰胺對人體免疫水平的調節劑量添加，保證谷氨酰胺功效的最大化。修改后具體配方如下：谷氨酰胺15%；支鏈氨基酸5%；蜂蜜2%；?；撬?%；維生素3%；微量元素3%；葡萄糖1%；食用香精0.5%，無菌水補充至100mL。

1.4 運動補劑的生產工藝

按照配方對所有原料進行混合和調配，將無菌水加熱至80℃后加入混合物，在磁力攪拌器作用下，在10min內保證充分溶解，按照比例加無菌水定容至目標體積。溶解后立即進行灌裝，灌裝過程中為充分排氣，要注意液體的溫度，應達到70℃以上。灌裝結束后立即進行嚴格的消毒，將液體整罐進行滅菌。液體冷卻至室溫后，保存于室溫環境。

1.5 研究對象

選擇廣東省田徑運動管理中心的長跑運動員40名，隨機分成試驗組和對照組兩組，每組20人，兩組運動員的一般資料如表1，P>0.05，無顯著性差異，具有可比性。

1.6 運動訓練方法

兩組運動員訓練及運動補劑服用方法參考文獻報道，根據試驗目的略作修改，詳細內容如下[7]，所有運動員訓練方案及訓練強度按照全國室內田徑錦標賽地方站比賽要求進行，訓練時間為1個月，強度為賽前備賽訓練，處于較大的訓練強度，要求與比賽強度相接近，具體的訓練方案如表2所示。

表1 兩組運動員一般資料比較Table1 Com parison of generaldata of two groups

表2 兩組運動員具體訓練方案Table2 Thespecific training plan of two groups

試驗組運動員在訓練開始后，每日服用運動補劑3次，每次100mL，隨餐服用，而對照組運動員在服用不含谷氨酰胺，而其他成分一致的運動補劑，服用方法與計量與對照組一致。

1.7 檢測指標

兩組運動員在每周訓練開始前采集空腹靜脈血，進行免疫學相關指標（白細胞數，免疫球蛋白含量，淋巴細胞分群情況）的分析，主要分析方法采用流式細胞儀結合ELISA檢測方法共同進行。

1.8 安全性分析

兩組運動員在試驗開展的整個過程中均進行嚴密觀察，如出現不良反應事件應立即采取緊急措施進行救治，并詳細記錄。

1.9 數據統計

所有數據的統計分析均采用spss18.0，計量資料進行采用t檢驗，計數資料采用x2檢驗，P＜0.05為差異顯著，具有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 兩組運動員白細胞數比較

兩組運動員血漿白細胞數比較結果見表3。

經過為期4周的訓練，兩組運動員血漿中白細胞數量較訓練開始前發生明顯變化。在訓練開始后的第二周，兩組運動員均出現白細胞數量下降的趨勢，但試驗組運動員下降趨勢較緩，表明服用谷氨酰胺運動補劑后運動員的身體對運動訓練的適應性增強。隨著訓練的進行，4周之后，試驗組運動員血漿中白細胞總數顯著（P<0.05）高于對照組運動員，證明在相同訓練模式下，服用谷氨酰胺運動補劑可以顯著提高運動員血漿中的白細胞數目。

表3 兩組運動員血漿白細胞數比較Table3 Com parison of plasma cellsnumber of two groups個/L

2.2 兩組運動員免疫球蛋白含量比較

兩組運動員免疫球蛋白含量比較結果見表4。

表4 兩組運動員血清免疫球蛋白含量比較Table4 Com parison of serum immunoglobulin levelsof two groups g/L

經過為期4周的訓練，兩組運動員血清中3種免疫球蛋白（IgA，IgG，IgM）含量較訓練開始前發生明顯變化。在訓練開始后的第二周，兩組運動員均出現3種免疫球蛋白數量下降的明顯，但試驗組運動員下降趨勢較緩，這一現象與白細胞檢測結果接近，表明服用谷氨酰胺運動補劑后運動員的身體對運動訓練的適應性增強，未出現明顯的免疫水平下降。隨著訓練的進行，4周之后，試驗組運動員血清中3種免疫球蛋白的數量顯著（P<0.05）高于對照組運動員，證明在相同訓練模式下，服用谷氨酰胺運動補劑可以顯著提高運動員血清中的免疫球蛋白的含量。

2.3 兩組運動員T淋巴細胞及其亞群的變化

兩組運動員T淋巴細胞亞群檢測結果比較見表5。

淋巴亞群及其亞群的變化情況可以直觀的反應人體免疫水平的變化，其中CD3+細胞的水平反應人體中主要免疫細胞含量。經過為期4周的訓練，兩組運動員血漿中CD3+細胞數量較訓練開始前發生明顯變化。其中試驗組CD3+細胞數量較對照組明顯提高，P< 0.05，差異顯著。同樣的情況出現在CD4+，CD8+，CD4+/ CD8+三項檢測結果中，試驗組運動員這3項指標均顯著高于對照組運動員，證明谷氨酰胺運動補劑對運動員淋巴細胞及其分群情況有明顯的影響。

表5 兩組運動員T淋巴細胞亞群的變化比較Table5 Com parison of the changesof T lym phocytesubsetsof two groups g/L

2.4 安全性分析

兩組運動員在試驗過程中，均未發生任何不良反應事件。

3 結論與討論

在現代營養醫學研究中，谷氨酰胺已經被證實具有重要的免疫調節功能，谷氨酰胺可以提高中性粒細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等免疫細胞的功能，改善免疫功能抑制導致的機體功能失調[8]。在臨床研究中，已經證實免疫缺陷患者補充谷氨酰胺后可以明顯改變免疫抑制癥狀。過去的研究認為，免疫細胞的能源供給主要來自于葡萄糖，而對于谷氨酰胺的研究表明，以巨噬細胞為主的免疫細胞以谷氨酰胺為主要能源物質[9]。因此維持血液中谷氨酰胺的濃度，對維持免疫細胞活性，特別是增強巨噬-單核細胞的免疫功能至關重要。另外，免疫球蛋白的合成過程中，谷氨酰胺表現出明顯的促進作用。研究指出，人體在口服谷氨酰胺后，血清中IgA的表達水平明顯提高[10]。而在另一項針對腸外營養障礙患者的研究中證實，服用谷氨酰胺后，可以明顯提高血清中IgM，IgG，IgA的含量[11]。因此，通過連續服用谷氨酰胺，并維持血漿中谷氨酰胺的濃度，對改善人體免疫狀態，促進免疫力提高具有重要意義。

在本研究中，我們制備以谷氨酰胺為主的運動補劑，并通過試驗證明對運動員經過大強度訓練出現的免疫水平下降現象具有明顯改善作用。通過分析試驗結果，我們發現試驗組運動員的白細胞、免疫球蛋白和淋巴細胞分群情況均較對照組運動員明顯改善，證明試驗組運動員在訓練過程中服用谷氨酰胺運動補劑后出現免疫力增強的情況。同時在安全性分析中，

證明我們所制備的運動補劑具有一定的安全性。由于大強度的訓練可以提高比賽成績，但是如果由于大強度訓練導致運動員免疫水平下調，而引發疾病，可能導致運動成績的下滑。因此，本研究所制備的以谷氨酰胺為主的運動補劑應用于免疫水平調節領域，應具有較好的市場前景。

[1]顧久賢,王為民.梅花鹿茸提取物對緩解運動性疲勞的作用[J].華僑大學學報(自然科學版),2016,37(2):230-233

[2] 吳麗群,葉齊,齊荔紅,等.刺五加苷B抗運動性疲勞作用的實驗研究[J].西北藥學雜志,2013,28(1):50-53

[3]王棣,雷康,石金丹,等.運動補劑對男子耐力運動員血液學指標的影響[J].陜西師范大學學報(自然科學版),2012,40(2):104-108

[4]王雪芹,郝選明.谷氨酰胺·運動與免疫(綜述)[J].體育學刊,2004, 11(3):135-138

[5]龍碧波,姜海明.運動對谷氨酰胺和免疫的影響[J].中國臨床康復,2005,9(8):175-177

[6] 王棣,劉澤光,王俊瓔,等.競走運動員服用運動補劑對免疫水平的影響[J].陜西師范大學學報(自然科學版),2011,39(2):99-103

[7]陳亞軍,王香生.運動前進食不同血糖指數和血糖負荷膳食對男子長跑運動員運動耐力和免疫機能的影響[J].中國運動醫學雜志,2008,27(3):323-328

[8]徐萬彬.補充谷氨酰胺對運動性免疫抑制干預作用的研究[J].德州學院學報,2013,29(2):96-98

[9]王新穎,李維勤,李寧,等.谷氨酰胺缺乏對危重病患者免疫及臟器功能的影響[J].中國危重病急救醫學,2006,18(3):143-145

[10]袁雙鳳,湯慶婭,馬淑煥,等.谷氨酰胺強化腸內營養對獲得性免疫缺陷綜合征患兒營養及免疫的影響[J].中華實用兒科臨床雜志,2014,29(7):498-501

[11]陳愛華.含谷氨酰胺的腸內營養對腸癌患者術后營養狀況和免疫功能的影響[J].廣西醫學,2014(2):207-209,212

[12]劉鈺,劉麗,何澤生,等.含谷氨酰胺的腸內營養改善老年患者血脂及免疫指標的檢驗分析[J].國際檢驗醫學雜志,2015(13): 1804-1806

Research on the Development of Glutam ine Supp lement and Its Regulation on Immune Level of Athletes

PENG Fei，NIU Li-fen*
（Suzhou University ofScienceand Technology，Suzhou 215011，Jiangsu，China）

Glutamine plays an important role in regulating the body's physiology and sportsaspects of immune regulation.Aftermassexercise training，athletes caused exercise-induced fatigue symptoms，that induced immunity disorders，and leading to a variety ofdiseases.Therefore，to develop a levelof immune regulation function ofsportssupplementshas importantapplication value.The recipe ofglutamine sportssupplementswasoptimized and identified，and took standardized process to prepare the canned sports supplements.The one-level long-distance runnerswere choosento participate in the four-week experiment，the results showed the experimentalgroup athletesafter taking sportssupplementswith glutamine，the three importantimmunologicalparametersofwhite blood cells，immunoglobulin concentration and the lymphocyte group were better than the control group（P<0.05），proved glutamine sportssupplementshad significant immune leveling function，and had sufficientsecurity，itshould be introduced.

glutamine；sportssupplements；marathon；immunomodulatory

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.23.041

2016-07-13

彭飛（1979—），男（漢），講師，碩士，研究方向：民族傳統體育。

*通信作者：牛麗芬（1979—），女（漢），講師，碩士，研究方向：體育訓練學。