乳清蛋白在运动饮料中的应用研究

胡芳豪

摘 要：乳清蛋白作为牛乳中的优质蛋白，不仅有着组织模式与人体类似的必需氨基酸，并且含有极为丰富的支链氨基酸与生物活性物质，可有效强化机体的免疫力与抗氧化能力，进而实现合成骨骼肌蛋白质与抑制肌肉蛋白分解的目的，是运动群体的训练后补充优质蛋白的最佳选择之一。基于此，文章将针对乳清蛋白在运动饮料中的应用展开研究，探讨其主要功效。

关键词：乳清蛋白；运动饮料；应用功效

在超负荷训练与高强度比赛过程中，运动营养食品是运动人群的必备营养物质基础，其中运动饮料作为运动营养食品中的重要组成，能够快速为运动人群补充水分、电解质以及能量物质等，避免运动人群在高强度运动中脱水，实现机体内体液平衡及强化与恢复运动能力的目的。而随着乳制品加工技术的发展及逐步成熟，乳清蛋白作为牛乳中营养价值极高的优质蛋白，在运动饮料中得到了广泛运用，也成了运动人群补充蛋白质的首选。

一、运动饮料与乳清蛋白概述

1.运动饮料

所谓运动饮料，即是能够为机体补充水分、能量、电解质且可被快速吸收的饮料，所以这是一种针对机体内部环境变化、体能消耗以及细胞减弱而研制的运动营养饮料[1]。对于运动饮料的应用而言，这是基于运动医学与营养学的视角去帮助机体改善代谢与体温调节，能达到促进运动员成绩提升以及健身效果提高目的。按照人群需求与功效的不同，运动饮料也分为多个类别，一种是普通型的运动饮料，能够将人体运动或者劳动时所消耗的能力及时补充；另一种是功能型运动饮料，通过添加部分营养强化剂去实现某些功能的强化，从而满足特殊人群的需求。当然，按照人群运动需求进行分类可分为大众运动饮料、健身运动饮料以及专业运动员运动饮料，其中专业运动员所饮用的运动饮料对营养物质要求非常高，对于补充时间也要求严格。

2.乳清蛋白

乳清蛋白的成分组成为主要蛋白质组分与次要蛋白质组分，其中主要蛋白质组分包含 β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白以及糖巨肽；而次要蛋白质组成包含乳过氧化物酶、乳铁蛋白、β-微球蛋白、溶菌酶、胰岛素样生长因子（IGF）等。总体来说，在乳清蛋白总量当中，β-乳球蛋白占48%的比例，α-乳白蛋白占19%的比例，血清血蛋白占5%的比例，免疫球蛋白占8%的比例，以上蛋白质与多肽都具有一定的生物活性和丰富的营养价值。此外，乳清蛋白当中还含有与人体所需种类相同的必需氨基酸，并且在众多天然蛋白质来源当中，乳清蛋白的支链氨基酸含量排居首位。

二、乳清蛋白在运动饮料中的应用功效研究

1.缓解大脑中枢疲劳

在运动人群的高强度训练过程中，会促使脑内5-羟色胺（5-HT）浓度上升，而5-HT作为一种抑制性递质，会导致中枢向外中发散的冲动有所下降，从而降低运动能力，对训练结果产生一定的负面影响[2]。由此可见，运动过程中脑内的5-HT浓度升高是导致机体疲累的关键因素，其中中枢神经系统中的5-HT主要为色氨酸合成，而脑内的色氨酸浓度又与血浆游离色氨酸和支链氨基酸的比值相关。在高强度、长时间的运动过程中，血液中的支链氨基酸浓度会降低，而色氨酸与支链氨基酸的比值便会上升，所以通过补充支链氨基酸便可促使色氨酸与支链氨基酸的比值降低，从而实现缓解大脑中枢疲劳的目的。乳清蛋白作为补充支链氨基酸的最佳来源，将其应用至运动饮料研制当中能够为机体提供足量的支链氨基酸，降低进入大脑的色氨酸，这便是发挥缓解中枢疲劳作用的主要原理。

2.缓解外周疲劳

高强度的运动会导致肌细胞出现不同程度的破坏，其中肌肉蛋白分解行为的存在也造成骨骼肌细胞出现凋亡，甚至有可能出现运动性疾病与免疫机能降低的情况，导致骨骼肌运动型疲劳发生。乳清蛋白具有抗氧化、抗病毒以及免疫调节等功效，将其应用至运动饮料研制中，能让运动人群的运动能力得以提升，起到缓解外周疲劳的作用。

（1）抗氧化作用。乳清蛋白当中含有丰富的半胱氨酸和胱氨酸残基，其中胱氨酸残基在渗入细胞膜后便会还原为2个半胱氨酸，从而导致细胞内半胱氨酸浓度升高，有利于还原型谷胱甘肽（GSH）的合成，也直接提升细胞内GSH含量。而还原型GSH作为细胞最为重要的抗氧化剂，半胱氨酸残基中的疏基（-SH）作为活性基团，发挥着避免细胞损伤与氧化、缓解疲劳的重要作用。在进行有氧运动之后，血清当中的GSH水平会显著降低，通过补充乳清蛋白能够有效提升血液中的GSH水平，即提升单核细胞中的GSH水平，一般来讲，每天补充45g乳清蛋白能够促使血清中GSH水平的显著提升。过氧化氢（H2O2）是导致蛋白质氧化与脂质氧化的基础，其中乳过氧化物酶可将体内的H2O2进行清除，从而保护机体。乳清蛋白中的乳铁蛋白由于具备促进氧合作用与抗自由基作用，H2O2与铁能够形成羟自由基（·OH），由于·OH是导致蛋白质、DNA等大分子氧化损伤的主要因素，可见在运动饮料中应用乳清蛋白能够通过乳铁蛋白与铁的结合，发挥抗氧化作用。

（2）强化机体免疫力。在长时间的高强度运动之后，人体内的蛋白质摄入量不足会造成体内T细胞与自然杀伤细胞对应激反应下降，免疫球蛋白分米也因此减少，从而造成机体的病毒易感性上升，即表现为运动能力下降。而在乳清蛋白中含有丰富的生物活性程度，在调节机体免疫方面起到关键作用，原理在于乳清蛋白及其酶解产物能够有效调节机体多种免疫功能，比如淋巴细胞的活化与增值、细胞因子的分泌与吞噬等。此外，在谷氨酰胺（Gln）合成过程中，骨骼肌作为主要器官，在吸收乳清蛋白中支链氨基酸情况下，能够为其增添能量，即是为Gln合成提供更多原料。Gln作为细胞免疫中的重要物质，能够有效调节免疫细胞的增长与分化，在高强度长时间运动以后，体内Gln水平的下降会导致机体免疫力降低，所以适量补充含有乳清蛋白的运动饮料，能够有效维持机体内部Gln达到正常水平。

（3）促进肌肉生长与恢复。人在运动过程中会出现代谢增强现象，一方面蛋白质与氨基酸分解代谢的增多会导致氨基酸糖异生作用强化，另一方面自由基的大量生成会导致氧化应激强化，机体出现肌肉疲劳的状况。而蛋白质作为肌肉的主要成分，在肌肉的生长及受损肌肉的修复方面发挥着重要作用，并且对运动后的疲勞缓解有着显著作用。乳清蛋白作为支链氨基酸的重要来源，可为长时间、高强度运动机体的有氧代谢提供物质，从而降低肌肉蛋白分解，促进肌肉蛋白合成，由此可见将乳清蛋白应用至运动饮料研制当中，能够有效提升机体运动能力。

总而言之，乳清蛋白凭借其在强化机体免疫力、抗氧化能力、促进骨骼肌蛋白质合成以及抑制肌肉分解等方面的优势，是目前运动营养食品中最佳选择之一，能够帮助运动人群快速恢复体能，有着明显的缓解疲劳功效。现如今，在针对乳清蛋白的研发当中，多生物活性物质与多肽等成分成为关注重点，并且在运动营养领域有着广泛应用，尤其是在运动饮料当中对消除运动人群训练、运动后的疲劳以及促进体能恢复方面发挥着关键作用。

参考文献：

[1]李 涛，陈雪勤，雷 雨.乳清蛋白-低聚糖型小麦胚运动饮料的研制[J].粮食与饲料工业，2015（6）：20-23.

[2]陈楚明，王燕儿，郭大捷.乳清蛋白复合运动饮料的研制[J].轻工科技，2014（10）：1-2.