黑米糠運動食品在足球訓練中的抗疲勞功效研究

周立新（河北旅游職業(yè)學院 河北承德 067000）

足球是一項攻守對抗激烈的運動，對運動員的體能水平要求較高。為提高運動員的體能水平，運動員需長期接受高強度的日常訓練及各種比賽。長期高強度的運動負荷，容易使運動員產生運動疲勞，疲勞的機體若不能及時、有效地恢復，會使運動員的訓練成績大幅下降，甚至還會增加運動損傷風險，給運動員的身體健康埋下隱患。黑米有“貢米”之稱，有著珍貴的營養(yǎng)價值，由黑米外殼剝脫而來的黑米糠凝聚了黑米的多種營養(yǎng)成分，富含花青苷、二十八烷醇、鋅、鐵、維生素、粗纖維等，其中部分成分經研究證實具有良好的抗氧化、抗疲勞、增強免疫、抗炎等作用，其在運動領域中的開發(fā)價值引起了廣泛關注。以黑米糠為原料開發(fā)研制而成的運動食品，用于足球運動員訓練前后的營養(yǎng)補充，對于緩解運動疲勞、促進體能恢復有著積極意義。

一、足球訓練中運動疲勞產生的原因與機制

足球運動過程中，運動員需反復奔跑、沖刺，激烈地拼搶、換位。足球運動員在一場1.5 小時的足球比賽中平均需要奔跑10 km，快速沖刺超過100 次，完成的技術動作近百種。從上述運動特點可以看出，足球運動主要為高強度的間歇性無氧運動，運動員的能量供應以磷酸原系統(tǒng)供能為主，而磷酸肌酸恢復速度與肌肉有氧代謝水平密切相關。足球運動員在訓練及比賽過程中，體能消耗量達到身體閾值后若未得到充分的休息、恢復，機體就會產生運動疲勞，此時運動能力顯著下降，出現動作遲緩、失誤率高、情緒不穩(wěn)等表現。

運動疲勞的產生機制較為復雜，存在多種學說：一是認為運動員在比賽過程中，由于體內的三磷酸腺苷、磷酸肌酸、糖原被大量消耗而發(fā)生疲勞；二是認為運動過程中肌肉會釋放酸性代謝產物，體內蓄積的酸性代謝產物過多使得肌力下降而引發(fā)疲勞；三是認為足球運動員的中樞神經因高強度運動而處于高度緊張狀態(tài)，使得身體機能下降引發(fā)疲勞；四是認為運動過程中大量出汗使得機體水分減少，當體內水分減少10%便可引起代謝紊亂，從而出現乏力、肢體痙攣等疲勞表現，并且高強度的運動及大量排汗還會造成微量元素、維生素丟失，導致內環(huán)境紊亂，進而導致機體疲勞。雖然關于運動疲勞的產生機制說法眾多，目前尚無定論，但可以明確的是運動導致體內能源物質被大量消耗，代謝產物乳酸大量堆積導致pH 值下降，自由基增多是導致疲勞的主要原因。運動會產生大量自由基，但機體在適度的運動訓練后會產生適應性變化，讓自由基的生成-清除達到平衡，通常不會使機體受到損傷。但是，機體的這種適應性變化具有相對性，強度過大或時間過長的運動使得自由基迅速升高，且難以在短時間內達到自由基生成-清除平衡，就會造成組織損傷，產生運動性疲勞。

二、黑米糠的營養(yǎng)成分分析

黑米糠是黑稻谷加工的副產品，是稻谷糙米中的表面層，包含了黑米的果皮、種皮、糊粉層和珠心層，富集了黑米的營養(yǎng)精華。研究認為，相比普通的白米糠，黑米糠所含人體必需營養(yǎng)元素及生物活性物質更多，被認為是天然的抗氧化劑。黑米糠所含有的營養(yǎng)成分主要有粗纖維、礦物質、維生素、氨基酸等，這些物質是維持運動的重要營養(yǎng)物質。

（一）粗纖維、礦物質

查詢食物營養(yǎng)成分表可知，每100 g 黑米糠含有粗纖維8.32 g。粗纖維可促進胃腸蠕動，調節(jié)血脂，降低血糖，具有一定的減重作用，是運動員體重管理期間需要攝入的重要營養(yǎng)素之一。每100 g 黑米糠含有鐵16.46 mg，鋅8.96 mg，硒0.15 mg。在所有食物中，黑米糠的礦物質鐵、鋅、硒含量排名靠前。參考中國運動員礦物質每日推薦攝入量，運動員每日攝入250 g 黑米糠即可滿足機體每日對鐵、鋅、硒的需求量。尤其對于容易發(fā)生缺鐵性貧血的女性，攝入黑米糠補充鐵元素對于預防缺鐵性貧血也有積極意義。

（二）維生素

查詢食物營養(yǎng)成分表可知，每100 g 黑米糠含有維生素B12.3 mg、維生素B20.4 mg、維生素E 0.6 mg、煙酸21 mg，含量排名均較比靠前。維生素B1為糖代謝過程中不可或缺的一種酶，其不足可引起糖代謝紊亂。維生素B2在細胞分裂增殖、損傷修復等過程中均發(fā)揮著輔酶作用，并且還能促進鐵元素吸收。維生素E 已被證實具有抗氧化、增強免疫、抗動脈硬化等作用。煙酸為輔酶Ⅰ及輔酶Ⅱ的重要成分，參與能源物質代謝過程。研究顯示，我國運動員每日攝入500 g 黑米糠即可滿足機體每日所需的維生素B1、維生素B2及煙酸消耗量。

（三）氨基酸

氨基酸是人體基本營養(yǎng)素，發(fā)揮著調節(jié)機體酸堿度、增強免疫力、調節(jié)生理功能等作用。黑米糠含有多種人體必需氨基酸（約占氨基酸總量40.5%）及非必需氨基酸。相比白米糠，黑米糠所含風味氨基酸更高（約占氨基酸總量的75.7%），這提示以黑米糠作為原料制成營養(yǎng)食品后可獲得更好的口感。必需氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、組氨酸、纈氨酸等，其中亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸為支鏈氨基酸，是運動人群最常用的氨基酸補劑成分，其在延緩疲勞、促進肌蛋白合成方面有著優(yōu)越表現。非必需氨基酸包括天門冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、絲氨酸、甘氨酸、精氨酸等，其中必需氨基酸占氨基酸總量的40.5%，非必需氨基酸占59.5%。在葡萄糖合成過程中，谷氨酸、丙氨酸作為糖異生底物參與其中，起到穩(wěn)定血糖的作用。

三、黑米糠對足球運動員的抗疲勞功效

（一）抗氧化、清除自由基功效

抗氧化系統(tǒng)內穩(wěn)態(tài)紊亂與運動引起的多種生理紊亂密切相關，比如肌肉酸痛、疲勞、免疫力下降等。適度增加外源性抗氧化物，可提高機體的抗氧化系統(tǒng)能力，從而達到延緩或緩解運動疲勞的作用。

黑米中的花青苷是良好的抗氧化劑，早在20 世紀末期，國內就有專家將純化的黑米花青苷對小鼠進行灌胃，結果發(fā)現小鼠的抗疲勞能力得到了顯著提升。黑米糠富集了黑米的大部分營養(yǎng)物質，其抗氧化能力更是占到了黑米總體抗氧化能力的98%，總花青苷在黑米糠中的含量為375.80 μg/g。花青苷類化合物為黃酮類物質，是黑米糠發(fā)揮抗氧化作用的物質基礎。花青苷被證實還具有一定的增強機體免疫力、抗癌、降糖、抗炎抑菌等作用。動物實驗研究發(fā)現，給家兔飼料中添加5%的黑米糠喂養(yǎng)2 個月，黑米糠中的花青苷可使高脂誘導的動脈粥樣硬化得到明顯改善，同時家兔體內的活性氧自由基明顯減少。從黑米糠中分離出的抗氧化活性成分主要有4 種，其抗氧化能力以矢車菊素-3-葡萄糖苷最強，其次為矢車菊素-3，5-二葡萄糖苷，再次為錦葵素和天竺葵素-3，5-二葡萄糖苷。從化學分子結構來看，花青苷為3 個芳香環(huán)形成的多共軛芳香體系，具有極高的生物活性，可通過共軛效應提高酚羥基上氫原子活性，使其脫氫變?yōu)闅涔w引發(fā)成醌反應，從而調節(jié)酚醌平衡。氫供體還可與脂類化合物發(fā)生自由基反應，生成酚自由基，從而減緩自動氧化鏈反應傳遞，阻礙脂類氧化。可見，多共軛芳香體系是黑米糠中花青苷發(fā)揮抗氧化活性的結構基礎。花青苷的自由基清除及抗氧化作用可增強線粒體活躍度，促進線粒體產生更多的三磷酸腺苷酶，這種酶可參與氧化磷酸化過程，有益于減少肌肉疲勞，促進體能恢復。

（二）增強耐力、體力功效

二十八烷醇為天然的高級醇，研究人員最早發(fā)現小麥胚芽油中的二十八烷醇具有增加體力的作用。既往大量的實驗研究證實二十八烷醇具有增強體力、增強肌肉耐力、提高反應敏捷性、提高能量代謝等多重生理作用。黑米糠含有豐富的二十八烷醇，每100 g 黑米糠含有5.26 mg 二十八烷醇。國外一項研究顯示，成人每天服用二十八烷醇0.2～0.8 mg，可有效消除疲勞，同時使機體耐力及體力得到明顯提升。二十八烷醇對于提升運動耐力的作用已得到較多研究證實，其作用機制尚未完全明確。研究分析，運動耐力與體內的糖原儲備有正向關系，長時間、高強度運動會消耗大量的肌糖原，降低運動耐力，導致疲勞。此時的血糖的攝取量會顯著升高，肝糖原分解速度低于血糖攝入速度就會出現血糖下降。主要由血糖功能的中樞神經系統(tǒng)，在血糖下降后會出現功能下降，進而表現為全身疲勞。二十八烷醇可增加肝糖原含量，補充肝糖原后可直接分解為葡萄糖，調節(jié)血糖水平，葡萄糖經血液循環(huán)送達全身各處，為全身組織器官供能，從而延緩疲勞的發(fā)生。

運動引起的脂肪分解需要在脂肪酶作用下將脂肪水解為甘油、脂肪酸，其中甘油三酯脂肪酶是參與脂肪分解的一種調脂限速酶，對激素高度敏感，多種激素均可增加該脂肪酶活性。二十八烷醇經實驗證實具有促進脂肪分解的作用，脂肪分解后血清內游離脂肪酸水平升高，這可為肌肉功能，從而延長肌肉活動時間，發(fā)揮抗疲勞作用。

（三）促進肌肉合成功效

從事高強度鍛煉的足球運動員的機體對蛋白質的需求量遠高于普通人群，氨基酸作為蛋白質的合成底物，足球運動員每日需攝入充足的氨基酸，以保證機體所需。黑米糠含有豐富的亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等支鏈氨基酸，人體自身無法合成這些支鏈氨基酸，但這些氨基酸確實為人體必需。運動性疲勞被證實與支鏈氨基酸代謝密切相關，高負荷運動會引起血漿氨基酸譜改變，芳香氨基酸占比升高，而支鏈氨基酸占比降低，芳香氨基酸進入腦組織后促進5-羥色胺合成，從而引發(fā)大腦中樞疲勞。通過攝入黑米糠補充支鏈氨基酸，可調節(jié)芳香氨基酸/支鏈氨基酸平衡，減輕中樞疲勞，同時支鏈氨基酸可促進肌肉蛋白質合成，增加機體能量儲備，延遲運動疲勞，運動后補充可加快體能恢復，減輕疲勞感。

四、結語

黑米糠是一種寶貴的食物資源，不僅富含三大營養(yǎng)元素，還含有大量的無機鹽、氨基酸及花青苷、二十八烷醇等生物活性物質，營養(yǎng)成分豐富，有著極高的運動營養(yǎng)價值和特殊的生理功效，廣受醫(yī)療、食品等行業(yè)的關注。以黑米糠為原料的運動食品營養(yǎng)豐富、口感良好、生產工藝簡單。對于運動強度高、時間長的足球運動員，運動中及運動后更易發(fā)生運動疲勞，足球運動員在訓練前后補充適量的黑米糠運動食品，有助于增強機體抗運動負荷能力，提升機體耐力，延遲運動疲勞。值得注意的是，目前對于黑米糠的功效作用普遍著眼于抗疲勞方面，關于黑米糠其他營養(yǎng)成分的功效及應用還有待進一步的研究。