奇亞籽油對運動后人體代謝能力的影響

王永志

(鄭州工業應用技術學院，鄭州 450064)

奇亞又稱奇雅子、奇亞籽，唇形科，是鼠尾草屬的薄荷類草本植物[1]，主要種植于北美洲墨西哥南部和危地馬拉，當前廣泛種植于玻利維亞、阿根廷、厄瓜多爾[2]。根據國內外研究資料表明奇亞籽富含脂肪酸、蛋白質、維生素、膳食纖維等多種活性物質，具有抗氧化、降血脂、改善心血管等功效，其商業價值變得越來越大[3]。

奇亞籽油富含亞麻酸和亞油酸等人體必需脂肪酸，另外還含有甾醇、生育酚、角鯊烯、類胡蘿卜素、多酚等微量元素，具有改善心血管疾病、抗氧化、調節血脂、促進新陳代謝、調節激素水平等功效[4]。奇亞籽油中含有多種不飽和脂肪酸，其中α-亞麻酸和亞油酸含量最高，其次是油酸。其中亞油酸、α-亞麻酸含量分別為22.43%和62.48%。奇亞籽油中脂肪酸含量較高的還包括油酸6.90%～7.80%、棕櫚酸7.10%～7.30%和硬脂酸3.20%～3.60%[5，6]。Marineli等[7]研究了奇亞籽油的抗氧化性，通過實驗得到了楊梅素、槲皮素、山羊毛酚等強抗氧化成分，因此奇亞籽油具有較強的清除體內自由基的作用，動物實驗顯示灌胃奇亞籽油的大鼠肝臟的抗氧化能力提高了47%左右。我國對奇亞籽油的研究尚處于初級階段，主要集中在成分提取和制備工藝等方面，其生理功能仍需要進一步研究。因此，對20名運動員進行5周的力竭運動分析，研究運動員力竭運動后代謝能力標志物的變化。為了改善口感，本研究將奇亞籽油制作成奇亞籽油微乳飲料。研究旨在為奇亞籽油的深入開發和研究提供依據。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

奇亞籽：室溫干燥，2019年收獲；檸檬酸、果膠、麥芽糖漿、大豆卵磷脂、β-環糊精：食品級。

1.2 儀器與設備

LMQ-380E型立式蒸氣滅菌器，RF50型粉碎機，HA221-50-06-C型超臨界萃取裝置，AH-150型高壓均質機，GYQ-1935型跑步機，WA25型剪切機，CK試劑盒，BLA試劑盒，LDH試劑盒。

1.3 方法

1.3.1 奇亞籽油的制備

將奇亞籽清洗干凈之后，放置于40 ℃的干燥箱中干燥4 h，取出粉碎至100目，稱取適量奇亞籽粉末，將其放入超臨界萃取裝置中進行萃取，提取溶劑為無水乙醇，萃取壓力為30 MPa，萃取溫度為45 ℃，萃取時間為80 min，待萃取完畢，取出奇亞籽油[8，9]。

1.3.2 奇亞籽油微乳飲料的制備

將果膠用水溶解，加熱到95 ℃，充分攪拌10 min，將溶液放入膠體磨進行處理，將處理之后的溶液、大豆卵磷脂、奇亞籽油進行混合乳化，以5 000r/min乳化分散5 min。將β-環糊精加入到混合乳化液中，充分攪拌均勻之后，將溫度升高到95 ℃，邊攪拌邊加入麥芽糖漿、檸檬酸攪拌均勻，調配后進行均質乳化，之后立即滅菌，滅菌溫度為85 ℃，滅菌時間為30 min，滅菌完成后即為奇亞籽油微乳飲料[10，11]，奇亞籽油微乳飲料中奇亞籽油質量濃度為5 g/100 mL。

1.3.3 奇亞籽油理化指標測定

過氧化值測定：參考GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》；酸值測定：參考GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》；皂化值測定：參考GB/T 5534—2008《動植物油脂皂化值的測定》；碘值：參考GB/T 5532—2008《動植物油脂碘值的測定》。

1.3.4 實驗對象

實驗對象為某市大學運動隊招募的20名身體健康年輕男性運動員，隨機分為實驗組和對照組各10名，并且兩組不存在顯著性差異(P>0.05)。在整個試驗期間，20名運動員對本試驗的目的、試驗的方法，試驗的期限、預期成果與危險都有充分的了解。在此基礎上，受試者在不受脅迫、引誘、恐嚇的情況下參加本試驗。本試驗堅持受試者利益第一、試驗的結果第二的原則；給予受試者以必須的、負責任的、全方位的保護承諾和措施；公平分配受試者的負擔與收益。

表1 實驗對象基本信息

1.3.5 訓練方法

對照組與實驗組分別利用跑步機進行訓練，實驗組熱身5 min(坡度為0)，熱身之后跑步機的運動速度按照Bruce案進行，每級運動3 min，跑步機無間歇自動升級運動強度，直至運動到力竭[12，13]。

整個實驗期間，20名運動員分住相同寢室，實驗組與對照組分開就寢，作息時間規律，每天6:30起床，11:50午飯，21:30就寢。期間禁止食用對本實驗結果產生影響的相關食品，如含有咖啡因的飲品，禁止吸煙和飲酒。

在試驗期間實驗組的受試者分別在熱身后、力竭運動后各飲用50 mL奇亞籽油微乳飲料，對照組的受試者分別在熱身后、力竭運動后各飲用50 mL純凈水，實驗進行5周。在試驗過程中對所有受試者進行2次靜脈采血，每次采集1 mL，采集時間在1、3、5周進行。測試LDH、BLA、CK，并且按照試劑盒說明測定各項指標[14]。

表2 力竭運動方案

1.3.6 安全性分析

對20名實驗對象進行全程監測并記錄所有實驗數據，實驗期間如果發生任何不良反應，應及時將實驗對象送醫并且記錄相關不良反應發生的起因、經過、結果。

1.4 統計學分析

使用SPSS 20.0軟件進行數據分析，數據均使用均值±標準差來表示，采取組間進行對比，P<0.05表示具有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 奇亞籽油理化指標

奇亞籽油理化指標的測定結果如表3所示，測定結果均符合GB/T 2716—2018《食品安全國家植物油標準》。

表3 奇亞籽油理化指標

質量控制：控制超臨界萃取時相關的試驗參數；控制提取溶劑乙醇的量，防止溶劑殘留；防止油脂出現氧化情況，造成酸敗；保證原輔料符合食品衛生要求；嚴格控制微乳飲料工藝中混合、均質、滅菌溫度、滅菌時間。

2.2 奇亞籽油對力竭運動時間的影響

兩組運動員經過5周的力竭運動訓練表明，實驗組服用奇亞籽油之后力竭時間相比與對照組明顯延長，說明服用奇亞籽油可以改善運動員在力竭運動中的耐力，延長力竭運動時間，見表4。

表4 奇亞籽油對力竭運動時間的影響

2.3 奇亞籽油對力竭運動代謝能力標志物的影響

2.3.1 奇亞籽油對肌酸激酶(CK)的影響

從表5分析，實驗組運動員CK水平在1、3、5周時不具有顯著性差異(P>0.05)，實驗組運動員CK水平呈降低趨勢；對照組CK水平在1、3、5周時呈上升趨勢，在第5周時實驗組運動員肌CK水平與對照組運動員相比具有顯著性差異(P<0.05)。肌酸激酶以骨骼肌、心肌、平滑肌含量較多，其與機體能量代謝密切相關，參與糖酵解的控制、線粒體呼吸和肌肉收縮供能等。不同的運動強度對肌酸激酶的影響較大，一旦其含量升高，會使得肌肉、骨骼肌出現損傷。肌酸激酶對運動員在運動當中的負荷的適應以及運動之后的恢復具有實踐意義。由于奇亞籽油含有大量不飽和脂肪酸和酚類物質，這些都有助于提高其抗氧化能力，兩組運動員通過劇烈運動訓練后，體內會產生大量自由基，表明對照組的肌酸激酶含量明顯比實驗組高，表明奇亞籽油可以降低肌酸激酶的活性，降低劇烈運動后肌肉損傷的風險，使肌酸激酶維持在正常水平。

表5 奇亞籽油對肌酸激酶(CK)的影響

2.3.2 奇亞籽油對血乳酸(BLA)的影響

從表6分析，實驗組運動員BLA含量在1、3、5周不具有顯著性差異(P>0.05)；對照組BLA含量在1、3、5周呈上升趨勢，第5周時實驗組運動員BLA含量與對照組運動員相比具有顯著性差異(P<0.05)。血乳酸是機體運動時糖酵解的最終產物，當機體進行劇烈運動時，骨骼肌主要通過糖酵解來獲取能量，反映出機體在劇烈運動后代謝能力的強弱。由于奇亞籽油含有大量不飽和脂肪酸和酚類物質，這些都有助于提高其抗氧化能力，兩組運動員經過劇烈運動后，體內會產生大量自由基，對照組的血乳酸含量增加，實驗組的血乳酸含量基本不變，表明奇亞籽油可以使血乳酸在劇烈運動后恢復機體能量的代謝，延長劇烈運動后的時間，提高運動中的耐力。

表6 奇亞籽油對血乳酸(BLA)的影響

2.3.3 奇亞籽油對乳酸脫氫酶(LDH)的影響

從表7分析，實驗組運動員LDH含量在1、3、5周不具有顯著性差異(P>0.05)；對照組LDH含量在1、3、5周呈上升趨勢，第5周時實驗組運動員LDH含量與對照組運動員相比具有顯著性差異(P<0.05)。乳酸脫氫酶是催化丙酮酸和乳酸可逆反應的氧化還原酶，它是有氧氧化、糖酵解及糖異生途徑中的一個重要酶，廣泛存在于機體組織內，劇烈運動、遞增負荷訓練均可導致乳酸脫氫酶活性增加，乳酸脫氫酶可作為評價運動負荷強度的指標，其高低可以評價機體的代謝能力。由于奇亞籽油含有大量不飽和脂肪酸和酚類物質，這些都有助于提高其抗氧化能力，兩組運動員經過劇烈運動后，體內會產生大量自由基，對照組的乳酸脫氫酶含量增加，實驗組的乳酸脫氫酶含量基本不變，說明奇亞籽油對機體代謝能力有良好的促進作用，使乳酸脫氫酶維持在正常水平。

表7 奇亞籽油對乳酸脫氫酶(LDH)的影響

2.4 安全性分析

在試驗測試過程期間，20名實驗對象在試驗期間均未出現任何不良反應。因此，說明飲用奇亞籽油對運動員不存在安全性問題。

3 結論

本研究采用超臨界萃取法制備奇亞籽油，制備成奇亞籽油微乳飲料。采用Bruce案對所選20名運動員進行力竭運動訓練，并記錄各個指標的變化情況，分析運動員在力竭狀態下代謝能力標志物的影響。結果表明，在連續進行5周的力竭運動訓練之后，奇亞籽油可以降低肌酸激酶的活性，降低劇烈運動后肌肉損傷的風險，使肌酸激酶維持在正常水平。同時血乳酸在劇烈運動后恢復機體能量的代謝，延長劇烈運動后的時間，提高運動中的耐力。使得機體代謝能力有良好的促進作用，使乳酸脫氫酶維持在正常水平。另外，實驗組遠動員相比對照組運動員力竭運動時間更長。說明奇亞籽油對運動后的代謝能力標志物有良好的影響。