补充蛋白质在人体运动中的应用

叶 姝

补充蛋白质在人体运动中的应用

叶 姝

四川省体育科学研究所，四川 成都，610041。

通过查阅国内外关于人体运动补充蛋白质的文献，从蛋白质分类，补充策略，对人体运动表现影响等几个方面进行综述。结果发现：蛋白质有增强人体机体免疫力，提高抗氧化能力，促进骨骼肌蛋白质合成，抑制肌肉分解，加速训练后体能恢复的功能，是一种理想的运动营养食品。根据蛋白质的种类和不同的运动项目，有不同的蛋白质补充策略。蛋白质的补充时机，也对蛋白质的作用有很大的影响。蛋白质需要适量补充，如果补充过量会对机体造成一定的副作用。

蛋白质；营养补剂；身体机能

目前，补充人体蛋白的常用蛋白质为大豆蛋白、乳清蛋白和酪蛋白。蛋白质是构造、修复身体的重要原材料，是人体组织的重要构成成分，它不仅在人体的生长发育、受损细胞的修复、构成抗体等方面发挥了重要作用，而且还能分解提供能量，维持各种生命活动。同时，蛋白质还能影响人体的运动能力，人体对蛋白质的需要量与人体运动量成正比，不同的运动项目对蛋白质的需要量不同。适量蛋白质补充对骨骼肌蛋白合成有促进作用，但过量蛋白质摄入，也会对人体造成损害。鉴于此，结合本人长期从事四川省运动项目队营养品计划制定的经验，通过文献综述的方法，对蛋白质分类以及在人体运动中补充进行归纳，探讨能量补充是否会影响蛋白质的分解和合成，以及补充蛋白质的类型、补充时机等，将丰富蛋白质类营养品促进身体机能的理论。

1 文献检索

以蛋白质，蛋白质补给，运动等为关键词，搜索Web of science，PuMed，Google学术，百度学术，中国知网等数据库，检索2000-2020年发表的学术论文，对相关文章进行归纳总结。

2 常用蛋白质及其特性

2.1 大豆蛋白

植物蛋白中目前常用的为大豆蛋白。大豆中富含蛋白质，含量在40~50%之间，且不含胆固醇。大豆蛋白中85%以上属于水溶性蛋白，且以球蛋白为主。大豆蛋白是公认的全价蛋白，含氨基酸种类16种，并含人体所需8种氨基酸、含量可以满足人体需求量[1]。除了补充蛋白质外，大豆蛋白还有调节血脂、调节胰岛素敏感性、减肥等功效。根据制作工艺和蛋白质含量的不同，大豆蛋白可以分为大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白两种。大豆浓缩蛋白是以大豆为原料，经过粉碎、去皮、分离、干燥等工艺除去大豆中的油脂、无机盐、可溶性糖成分得到的产品，蛋白质含量可达到65%以上；大豆分离蛋白除去了大豆中的可溶性非蛋白成分和大部分不溶性成分，蛋白质含量高达90%。

2.2 乳清蛋白

乳清蛋白是利用现代工艺从牛乳中提取的一类蛋白质，是在干酪、干酪素制造过程中余下的副产品，是蛋白之王，有高蛋白含量、低脂肪、低胆固醇的特点，氨基酸组成模式与人体相似，含有多种活性成分，消化吸收率高，有较高的营养价值，是一种优质的蛋白补充剂。乳清蛋白富含8种必需氨基酸，并且必需氨基酸的比例接近人体的需求比例，是优质的动物性完全蛋白质，易溶于酸性溶液，在强酸的胃部环境下能快速溶解和消化，随即到达小肠完成后续的消化过程。

根据制作工艺和制作方法，乳清蛋白一般分为两种：浓缩乳清蛋白和分离乳清蛋白。浓缩乳清蛋白是乳清经过澄清、过滤、喷雾干燥等工艺后，根据过滤程度的不同得到的蛋白浓度从35%~80%不等的产品；分离乳清蛋白的纯度可达90%以上，它是在浓缩乳清蛋白的基础上进一步去除乳糖和脂肪，得到的高纯度乳清产品。

2.3 酪蛋白

酪蛋白仅被发现于乳中，为全价蛋白质，含有人体必需的8种氨基酸，是优质的氨基酸供给源，但吸收效率远远低于乳清蛋白。母乳中酪蛋白、乳清蛋白比例为4:6，牛奶中酪蛋白、乳清蛋白比例高达8:2。酪蛋白的胃排空率较低，因为在消化过程中容易形成凝块，属于缓慢消化蛋白，但能够缓慢但持久的释放氨基酸进入血液。

2.4 其他

蛋清蛋白：蛋清是鸡蛋的主要成分，约占全蛋重量的60%左右，其中蛋白质占9%-11%。蛋清蛋白为优质蛋白质，含人体必需8种氨基酸[2]，尤其含硫氨基酸较多。主要含有卵黏蛋白、卵转铁蛋白、卵白蛋白等多种蛋白质成分。动物实验中证明，蛋清蛋白是一种比奶酪还好的蛋白质。

麦麸蛋白：麦麸是小麦加工的主要副产品，小麦麸皮含有12%-18%的蛋白质，含人体必须的多种氨基酸，还含有钾、磷、钙、镁等矿物质，含有多种维生素，具有较高的营养价值[3]，但麸皮层大部分由不溶的复杂碳水化合物和木质素组成、且植酸盐的含量高，导致麸皮蛋白中的主要成分难以被完全利用，营养价值难以完全体现。

3 蛋白质补充策略

膳食调查表明，没有额外的营养品蛋白质补充，大多数运动员也能从食物中摄取足够多的蛋白质（节食运动员、素食运动员除外）[4]。因此对于运动员来说，补充足量蛋白质很重要，但更重要的是补充足够的热量、何时补充蛋白质、以及补充何种蛋白质及其水解产物。研究认为短时间运动的供能物质多为碳水化合物；而在持续时间长、强度大的运动中，氨基酸会氧化分解提供能量，或者维持人体的血糖浓度。

3.1 运动员的蛋白质补充策略

普通人为维持氮平衡所需要的蛋白质的摄入量大约为是每日0.8 g/kg，而运动员需要的蛋白质摄入量是每日1.2~1.7 g/kg，两个推荐量都是建立在总热量的摄入能满足能量需求的基础上[5]。不论是运动员还是普通人，摄入蛋白质的目的都是用于肌肉的合成代谢，而不是帮助满足能量需求而作为能量来源。碳水化合物具有节约蛋白质的作用，碳水化合物摄入量不足，会对肌肉蛋白的合成和利用产生不良影响。如果未向机体提供充足的碳水化合物，机体会燃烧蛋白质以提供能量，这样发挥其他重要功能的蛋白质就会减少，对蛋白质的需求量会增加[6]。运动员只有摄入了足够的能量，才能保持现有的体重和肌肉量，这时增加摄入能量和蛋白质并加以适量的阻力训练，才可能促进肌肉量的增加。在运动恢复过程中，摄入蛋白质的同时摄入碳水化合物，与仅摄入碳水化合物相比，更有利于肌肉合成并改善全身蛋白质的平衡[7,8]；且运动后摄入糖加高比例乳清蛋白（糖∶蛋白质＝3:1）更有利于力量型运动员运动后疲劳的恢复和机体运动能力的提高[9]。

运动员相对普通人摄入的蛋白质量更高，主要因为以下四个方面：一是运动员拥有更高比例的去脂体重；二是剧烈运动会导致尿液中丢失的蛋白质更多；三是训练过程中，来自蛋白质的氨基酸供能占5%-15%，肌糖原消耗增多时，蛋白质供能会增加；四是运动会造成肌肉损伤，修复损伤组织需要更多的蛋白质。不同训练项目的运动员每日所需蛋白质的量不同：力量型运动员每日蛋白质补充量为1.6~1.7 g/kg，占每日总热量的14~15%；耐力型运动员的每日蛋白质补充量为1.2~1.4 g/kg，占每日总热量的9~10%。

3.2 蛋白质补充时机

由于高蛋白食物胃排空时间较长，因此在训练前和训练过程中不推荐摄入此类食物。另外，向含有碳水化合物和钠的运动饮料中添加蛋白质，对于强化力量和耐力几乎不起任何作用，还会增加肠胃不适的风险、延缓向肌肉补充液体和能量的供应速率。因此蛋白质应放在训练后的食物或饮料中，帮助肌肉恢复；而在训练前和训练过程中的能量补充应大部分来自于碳水化合物。

杨帆等[10]研究发现，相比于对照组和运动前补充组，运动后补充30g乳清蛋白，能更好地促进蛋白质的合成，减缓蛋白质的分解，使得净蛋白质正平衡，有效地促进肌肉合成。运动后补充乳清蛋白能够起到减少肌肉酸痛、抑制肌肉损伤和抗炎反应的作用。但运动后摄入的物质应不仅有蛋白质，而是碳水化合物和蛋白质的混合物，混合物更有利于肌蛋白的合成、减少蛋白质降解，补充耗尽的糖原储备。

锻炼后的肌肉受到刺激，可增加蛋白质的合成，这一过程长达24小时，因此蛋白质的摄入最好在一天内平均分布，避免高峰和低谷，可以更好的维持并增加肌肉量。当大部分的蛋白质在晚餐时摄入，就算摄入足够的蛋白也不足以维持肌肉量，而当总量相同的蛋白质被均匀分布在一天的正餐和零食时，就能够维持肌肉量，甚至会有肌肉量增加的情况[11]。

3.3 不同类型的蛋白质补充策略

摄入消化速率高的蛋白质能促进机体蛋白质合成；摄入消化率低的蛋白质可以降低机体蛋白水解效率。乳清蛋白属于消化速率高的蛋白，能够导致氨基酸快速出现升高，和单独摄入大豆蛋白或者酪蛋白相比，运动后摄入乳清蛋白对促进肌肉合成来说效果更佳明显[12]。但乳清蛋白导致的氨基酸升高很短暂（刺激蛋白质合成增加68%），外周血必需氨基酸的释放浓度在摄入乳清蛋白30分钟后可达到最大值，但3小时会恢复到安静状态[13]。补充消化率低的酪蛋白，虽然不能促进蛋白质的氧化和合成，但可以抑制蛋白质分解；相反，补充消化率高的乳清蛋白，只能促进蛋白质氧化和合成[14]。酪蛋白摄入后，能长达7小时，抑制30%蛋白质降解。因此，运动后摄入含有多种消化速率的混合蛋白，可以缩短运动后整个恢复期的肌肉蛋白合成时间，有利于肌肉恢复。

另有研究表明[15,16]，与酪蛋白与大豆蛋白相比，抗阻训练后补充乳清蛋白，在运动结束后3小时内对肌肉蛋白的刺激更大，而且在训练后3-5小时，肌肉蛋白的合成仍然能够保持在较高水平。支链氨基酸亮氨酸可能在调解肌肉蛋白合成中起到了调节新陈代谢的作用。乳清蛋白在刺激肌肉蛋白合成方面的能力比大豆蛋白强，可能是因为大豆蛋白中的亮氨酸含量较乳清蛋白少的缘故[17]。

薛博洋[18]的研究发现，大强度运动后补充乳清蛋白或分离乳清蛋白，相比于单纯补充糖类，都有利于对抗运动训练带来的体重降低，且运动后补充分离乳清蛋白，更有利于CK水平降低、瘦体重的增加、力量素质提高。

4 补充蛋白对运动能力的影响

一是对力量性运动的影响：肌肉组织的主要组成成分是蛋白质和水，补充蛋白质可以有效促进全身肌肉蛋白质的合成代谢，抗阻训练后有计划的补充蛋白质，可以提高生长素、胰岛素水平，使机体获得超量恢复及增长运动能力的最佳激素环境，促进骨骼肌蛋白质合成，使肌纤维增粗、力量增大。二是对耐力性运动的影响：在耐力项目运动中，蛋白质的供能比例会随着体内肌糖原的消耗而增加，蛋白质分解代谢加强，充足的蛋白质可以预防中枢疲劳发生；运动时蛋白质的合成和分解代谢都处于动态变化中，血液中胰岛素和睾酮浓度下降，蛋白质分解代谢增加，而剧烈运动本身也会导致骨骼肌细胞膜和结构蛋白的损伤。蛋白质可增强胰岛素效应，胰岛素效应又有助于肌肉蛋白的维持和重建，加速肌蛋白恢复，因此骨骼肌细胞微细损伤后补充蛋白质，可为肌肉修复提供原料。

5 过量补充蛋白质的副作用

蛋白质摄入不足，会造成运动能力和运动成绩的下降，但是蛋白质摄入过多，也会导致体力和耐力的明显减退，主要表现在5个方面：（1）是蛋白质的摄入过多，会导致其他必须营养素摄入的减少，不能使蛋白质的利用率达到最佳水平；（2）是蛋白质作为功能物质被代谢时，需从氨基酸链中脱去氮并从机体排出，这种代谢方式需要会导致更多的水分流失。如果摄入蛋白质过多，摄入的水量没有增加的话，会使机体大量水分用于蛋白质代谢作为尿液排出，脱水的风险增加；（3）是过量蛋白质会增加尿液中钙元素的排出量，阻碍人体对钙的吸收，导致潜在的钙质流失；（4）是肝脏、肾脏是蛋白质代谢的主要场所，蛋白质氧化会伴随含氮废物产生，摄入过多的蛋白质会增加肝脏、肾脏的负担，降低肝、肾功能；（5）是通常高蛋白饮食中的脂肪含量也会偏高，可能会增加罹患心血管疾病的风险，而且如果过多的蛋白质无法代谢，会转化为脂肪储存，导致身体脂肪堆积[19]。

综上所述：蛋白质可以增加人体机体免疫力，提高机体抗氧化能力，促进骨骼肌的蛋白质合成，抑制肌肉分解，加速训练后体能恢复，是一种理想的运动营养食品。根据不同的运动项目有不同的蛋白质补充策略。蛋白质的补充时机和补充类型，也对蛋白质的作用有很大的影响。蛋白质补充需要适量，如果过量补充会对机体造成一定的副作用。

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Application of Protein Supplementation in Human Sports

YE Shu

Sichuan Sports Science Research Institute, Chengdu Sichuan, 610041, China.

By reviewing the domestic and foreign literature on human sports supplement protein, we summarize the aspects of protein classification, supplement strategies, and effects on human sports performance. The results found that protein can increase the body's immune system and improve its antioxidant capacity. It promotes skeletal muscle protein synthesis, inhibits muscle breakdown, and accelerates physical recovery after training. It is an ideal sports nutrition food. There are different supplement strategies according to the type of protein and different sports. The timing of protein supplementation also affects protein the effect has a great impact. The protein supplement needs a proper amount, and if it is excessively added, it will cause certain side effects to the body.

Protein; Nutritional supplements; Physical function

G804.7

A

1007―6891（2020）04―0036―03

10.13932/j.cnki.sctykx.2020.04.09

2020-04-21

2020-05-18