抗运动疲劳研究的现状和发展趋势
总结了近10年来抗氧化肽方面的62篇相关研究,依据这些研究得出以下结论:抗氧化肽分子量大多分布在1400D左右,其中玉米二肽是目前开发的最小的植物源活性肽,氨基酸顺序为Tyr-Ala。最大的来自黑豆蛋白水解,该肽含有16个氨基酸残基。对于它们的抗氧化机理,依据现有的实验认为抗氧化肽能有效地清除体内由于运动诱发的过剩的活性自由基,保护细胞和线粒体的正常结构和功能,防止脂质过氧化引起的膜结构和功能改变。Rival等研究了抗氧化肽与抗氧化活性的关系,发现运动产生的超量自由基优先与抗氧化肽结合,导致自由基链式反应中断和停止,从而能够抑制对膜和其它大分子的过氧化。肽的氨基酸组成和序列与其抗氧化活性有着密切的对应关系,肽链中如果N端富含疏水氨基酸则抗氧化活性较强。C端氨基酸残基如果为Leu或Pro有可能对抗氧化活性大小影响较大。此外,Meisel等研究发现,乳肽由于富含半胱氨酸可有效维持体内运动肌肉细胞内谷胱甘肽抗氧化体系,从而具有抗氧化的功效。
抗疲劳肽不但为人体提供组建肌肉蛋白质需要的各种氨基酸,同时支链氨基酸可作为能源物质通过氧化作用为人体运动提供需要的能量、还能发挥维持内环境渗透压、酸碱度等的稳态功能。此外抗疲劳肽最大的特点是具有极强的生理活性、结构和功能多样性,是其他营养手段抗疲劳无法比拟的。目前研究发现抗疲劳肽主要是由2到10个氨基酸形成的直链寡肽或小肽,也有部分是多于10个氨基酸的多肽。这些活性肽具有独特的理化性质:(1)大多数活性肽分子量较低,体液条件下溶解度好、粘度随浓度变化少。(2)相比蛋白质和氨基酸,活性肽更易被人体吸收和利用。(3)与大分子蛋白质相比,活性肽种类多,功效具有多样性。(4)能代替载体蛋白发挥运输作用。抗疲劳肽的作用机理可能包括:(1)能显著提高红细胞携氧能力和机体的耐缺氧能力,增强机体氧供给和缺氧状态下的运动耐性。(2)可有效防止运动引起的骨骼肌蛋白降解,提高做功效率。(3)在肌肉组织中作为能源物质氧化供能等达到抗疲劳的效果。(4)具有很强的抗氧化活性,清除或者阻断自由基的链式反应,从而具有抗疲劳的作用。(5)能增强能源物质在肝脏或肌肉的积累,提高运动耐力;同时可有效增加ATP含量和ATP生成和转化效率,提高供能效果,达到抗疲劳功效。(6)对于中枢递质具有调节作用,一方面可提高中脑、海马等脑区DA等兴奋性神经递质的含量和活性;另一方面可降低5-HT等抑制性神经递质的含量和活性,增强中枢维持稳态的能力和兴奋性,提高调节能力,达到延缓中枢疲劳发生的功效。(7)抗疲劳肽可有效提高肌体的免疫能力,减少疲劳“开窗”期病菌对个体的侵害,提高疲劳状态的恢复能力。
4结论
虽然解释疲劳的理论很多,每种理论也都有一定的实验证据,但是也都不同程度存在缺陷,不能完全解释疲劳发生原因和调节机制。
抗氧化肽的功效研究多采用体外实验,体内研究很少,对于它们的结构、性质以及抗氧化机理缺乏系统研究,目前主要停留在假说和实验阶段,理论研究还不完善。
目前许多应用活性肽进行抗疲劳实验的研究,一般采用耐力性运动实验模型研究抗疲劳机制,对抗疲劳效果评价和判断主要通过肌(肝)糖原含量变化和乳酸浓度变化;辅助指标集中在体内外抗氧化方面,通过离体和在体实验研究对各种自由基的清除率评价其抗氧化性,并建立抗疲劳和抗氧化的关联。这种方法操作简便、使用仪器很少,在实践应用可操作性强。不足之处有以下几点:(1)动物模型运动刺激项目单一,基本采用游泳耐力性力竭实验。但是不同运动项目导致的疲劳症状不一样,能量供应和代谢产物也部相同,采用单一模式缺少普遍性。(2)这个方法用血乳酸作为代谢产物评价疲劳效果,但是耐力性运动中血乳酸在耐力运动初期有一个快速上升,进入稳定运动状态后,很长时间维持在一个比较稳定的水平,用血乳酸作为检测指标,灵敏性需要认真考虑。(3)通过考察供能物质肝糖元评价抗疲劳效果,但是每一种运动中能源供应物质都不是单一的,尤其是耐力运动中,随着时间的延长,脂类供应能量的比例越来越高,到力竭时一般占总能量的35-45%,上述方法缺乏对脂类在能量供应中的研究。(4)疲劳涉及方面众多,上述方法重点考虑了外周疲劳,对中枢疲劳缺乏必要的指标,不能全面了解抗疲劳的效果。(5)目前很多研究主要考察抗疲劳功效,对于具体活性成分的结构和性质以及构效的关系缺少进一步研究,至于更进一步的作用机制就研究更少。(6)体外筛选多采用抗氧化活性高低作为指标,抗氧化活性检测指标较多,同一样品对不同指标活性不一,不同样品之间缺乏可比性;体内抗氧化活性和体外是否一致,抗疲劳和抗氧化相关性如何等需要深入研究。以上这些缺陷严重限制了功能食品的开发,和欧美、日本相比处于比较低端的水平,从而使我国功能食品的市场应用难以扩展。
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