酸樱桃汁在上海女子足球运动员联赛期间抗氧化/抗炎功效应用研究

2020-07-28赵海燕王永梅水庆霞

体育科研 2020年4期

王晨，王贝，赵海燕，李男，王永梅，水庆霞

足球运动是有氧和无氧供能相结合的运动，是一种穿插多次短距离、高强度冲刺跑的持续性耐力运动。由于训练和比赛中不同供能方式不间断转换，同时包含大量的离心运动和爆发性运动，从而易引起骨骼肌代谢性和机械性应激反应，造成赛后或大负荷训练后炎症反应加剧[1-2]，氧化应激[1,3-4]和肌肉损伤标志物升高[1,3]，最终导致竞技能力下降。

酸樱桃含有多种植物化学物质，包括多酚类化合物、褪黑素、类胡萝卜素及维生素E 和维生素C等抗炎和抗氧化成分[5-8]，美国蒙特莫伦西酸樱桃富含多酚类化合物，特别是花青素，30 mL 蒙特莫伦西酸樱桃浓缩汁所含活性浓缩物相当于90 颗蒙特莫伦西酸樱桃，含有9.117 mg /mL 的花青素。花青素与其他酚类化合物一起已经被证明在人类食用时能产生有效的抗氧化物和抗炎活性物[5,9-13]，同时，来自酸樱桃的苷元花青素（aglycone cyaniding）具有与布洛芬和非甾体类抗炎药萘普生相当的抗炎活性[10,14]。已有多项研究结果表明，补充酸樱桃及其制品后与炎症和氧化应激相关的指标衰减[9,13,15-17]，而运动员或运动爱好者服用酸樱桃汁后亦可表现出高抗炎和抗氧化能力，使得运动后肌肉功能得以维持，并且可以缓解肌肉酸痛，进而促进恢复[9,18-23]。尽管酸樱桃汁已在欧美精英运动员中已广泛推荐使用，但目前其绝大多数研究结果均基于实验室研究，在比赛实践中的应用及国内精英运动员服用效果未见相关研究报道。

2019年中国女子足球超级联赛于7～9 月举行，气候炎热，赛程密集（一周双赛，甚至三赛），且多地往返，运动员的体能与疲劳恢复面临极大挑战。本研究旨在评估上海女足运动员联赛期间连续3 周补充蒙特莫伦西浓缩酸樱桃汁，是否可以缓解运动员联赛期间的炎症、氧化应激反应及肌肉损伤，进而促进恢复，从而为制定促进上海女足运动员联赛期间恢复的有效营养策略提供科学依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

共招募上海女子足球职业运动员23 名，受试对象被随机分为两组：补充酸樱桃汁组（补充组）和未服用酸樱桃汁组（对照组），基本信息见表1。

表1 研究对象基本信息（±SD）Table 1 Profile of Subjects (±SD)

年龄/ 岁身高/cm 体重/kg补充组（N=13） 25.62±3.0 171.62±7.17 60.95±4.94对照组（N=10） 22.1±3.31 168.9±5.34 60.73±4.07

1.2 整体实验方案

本研究采用随机对照实验研究方法，运动员随机分为两组，一组服用美国产100%蒙特默伦西浓缩酸樱桃汁，每次30 mL，用水以1：7 的比例稀释饮用，每天2 次，早晨空腹及晚上睡前服用，连续服用3周；另一组未服用，作为对照组。其间，两组运动员维持正常膳食，除训练及比赛中饮用供糖50 g/h 的康比特运动饮料外，未服用其它营养补剂或抗炎/ 镇痛药物。两组运动员在服用前、后分别进行血液抗氧化、炎症和骨骼肌损伤相关指标以及肌肉爆发力指标测试，同时对两组运动员3 周联赛期间跑动距离进行记录，以了解两组运动员3 周比赛期间的运动负荷情况。分析比较补充组与对照组抗炎和抗氧化指标以及肌肉爆发力指标的变化情况。

1.3 血液抗氧化和炎症指标以及骨骼肌损伤相关指标的测定

1.3.1 血样的采集

空腹状态下肘正中静脉取血5 mL，室温静置1～2 h，然后把全血置于L-800R 离心机（江东仪器）3000 rpm 离心15 min，取上清进行抗氧化指标超氧化物歧化酶（SOD）和总抗氧化活性物（T-AOC），炎症指标急性反应蛋白（CRP）和骨骼肌损伤指标肌酸激酶（CK）的测试。

1.3.2 血液样本的测试

采用南京凯基公司生产的SOD 和T-AOC 试剂盒，严格按照试剂盒实验操作步骤完成SOD 和T-AOC 指标的测试；采用7100 全自动生化分析仪（日立，日本）及该仪器专用配套试剂进行血清CRP和CK 水平测试。

1.4 肌肉爆发力指标测试

运动测试当日清晨，空腹，采用Kistler Quattro Jump V 1.0.9x 进行反向纵跳（Counter Movement Jump，CMJ）和蹲跳（Squat Jump，SJ）测试，每人每项分别测3 次，取其最好成绩。

1.5 数据分析与统计学处理

采用SPSS17.0 统计软件进行数据处理，所有数据以均数±标准差表示。所有数据正态性检验采用One-Sample Kolmogorov-Smirnov 检验，服用前、后比较采用配对样本T 检验，两组服用前比较采用独立样本T 检验；服用前、后差值采用单因素方差分析LSD 检验；所有统计方法显著性水平均选取双侧0.05。

2 研究结果

2.1 服用3 周酸樱桃汁前、后炎症及肌肉损伤相关指标的变化情况

表2 可见，补充组与对照组实验前CRP 和CK无显著差异（P＞0.05）；补充组与对照组实验3 周前、后CPR 均无显著性差异（P＞0.05），但补充组有下降趋势，而对照组有升高趋势，补充组与对照组3周前后变化LSD 检验无组间显著性差异，P=0.050；补充组3 周后CK 无显著变化（P＞0.05），对照组3周后显著升高（P＜0.05）。

表2 服用3 周酸樱桃汁前、后CRP 和CK 的变化情况（±SD）Table 2 Changes in CRP and CK before and after Taking Tart Cherry Juice for 3 Weeks (±SD)

注：* 表示与服用前相比具有显著性差异，P＜0.05

测试指标补充组对照组服用前服用3 周后服用前服用3 周后CRP/（mg·L-1） 0.41±0.26 0.30±0.23 0.20±0.17 0.41±0.42 CK/（U·L-1） 148.00±56.92 158.38±57.31 150.40±76.74 180.80±100.38*

2.2 服用3 周酸樱桃汁前、后抗氧化相关指标的变化情况

表3 可见，补充组与对照组实验前SOD 和T-AOC 无显著差异（P＞0.05）；补充组与对照组3 周前、后SOD 均无显著性变化（P＞0.05）；T-AOC 补充组3 周后显著升高（P＜0.05）,而对照组无显著性变化（P＞0.05）。

表3 服用3 周酸樱桃汁前、后SOD 和T-AOC 的变化情况（±SD）Table 3 Changes in SOD and T-AOC before and after Taking Tart Cherry Juice for 3 Weeks (±SD)

注：* 表示与服用前相比具有显著性差异，P＜0.05

测试指标补充组对照组服用前服用3 周后服用前服用3 周后SOD/（NU·mL-1） 101.09±11.14 103.92±29.39 108.27±7.57 114.65±22.44 T-AOC/（U·mL-1） 6.70±0.63 11.35±6.31* 7.06±0.89 7.15±1.11

2.3 服用3 周酸樱桃汁前、后肌肉爆发力相关指标的变化情况

表4 可见，补充组与对照组3 周比赛期间的平均跑动距离无显著性差异（P＞0.05），说明两组运动员3周的运动负荷相当；补充组与对照组3 周前CMJ 和SJ 无显著差异（P＞0.05）；CMJ 补充组与对照组3 周前、后无显著性差异（P＞0.05）；SJ 补充组3 周后显著提高（P＜0.05），而对照组无显著性变化（P＞0.05）。

表4 服用3 周酸樱桃汁前、后肌肉爆发力相关指标的变化情况（±SD）Table 4 Changes of Indexes Related to Muscle Explosive Power before and after Taking Tart Cherry Juice for 3 Weeks(±SD)

注：* 表示与服用前相比具有显著性差异，P＜0.05

测试指标补充组对照组服用前服用3 周后服用前服用3 周后CMJ/cm 34.66±2.88 35.10±2.99 36.15±3.42 37.12±3.37 SJ/cm 32.86±2.99 34.92±3.48* 34.61±3.82 35.84±3.28比赛平均跑动距离/m 8580.55±703.90 8063.67±1066.83

3 分析与讨论

运动过程中骨骼肌氧利用率升高，肌肉收缩会导致机体自由基增加。骨骼肌自由基的产生受环境条件、运动强度和持续时间等因素的影响[24]。足球运动比赛时间长且强度大，2019年女足联赛又适逢最炎热的夏季，骨骼肌的频繁收缩会产生更多的自由基[25]；同时足球运动还需要进行大量的重复性离心收缩和爆发性动作，会使骨骼肌承受相当大的压力，导致肌肉的氧化损伤[26]，损伤运动也会诱发炎症反应，进一步增加自由基的形成[27]，进而打破机体抗氧化剂和氧化剂（即自由基）之间的平衡（氧化还原平衡）[28]，其结果最终导致肌肉损伤、免疫功能障碍和身体疲劳[29]。女足联赛期间，如何制定有效的赛间快速恢复营养策略以降低炎症和氧化应激反应以及肌肉损伤是营养师需要解决的主要问题之一。而根据已有研究结果，酸樱桃汁可能可以作为上海女足联赛期间有效促进恢复的营养手段。

Bell 等研究了两种剂量（每日30 mL 或60 mL）的蒙特莫伦西酸樱桃汁对血清尿酸水平及抗氧化状态的影响[18]。研究结果表明，60 mL 剂量可显著提高花青素的主要生物利用度，故本研究服用酸樱桃浓缩汁剂量选用60 mL/d，分两次服用。实验中选取了SOD 和T-AOC 评价氧化应激，CRP 评价炎症反应，CK 评价肌肉损伤，反映肌肉爆发力的CMJ、SJ 作为评价肌肉功能及恢复情况的指标。实验结果显示，联赛期间，补充组与对照组运动员比赛中总跑动距离无显著差别，说明两组运动员联赛期间运动负荷相当。连续服用3 周酸樱桃浓缩汁后，运动员T-AOC浓度显著升高，说明抗氧化能力可能提高。反映肌肉损伤的指标CK 3 周前后没有显著变化，SJ 水平有显著提高；而对照组抗氧化能力指标无显著变化，CK 显著升高，肌肉爆发力指标无变化。足球项目的高强度、长时间、间歇性及包含大量离心动作和爆发力动作的运动特征使得机体承受的机械和代谢应激程度非常高，产生很多的自由基，尽管训练有素的运动员的骨骼肌具有良好的内源性抗氧化缓冲系统，可以抵抗运动引起的氧化应激[30]，但由于自由基的过度增加，内源性抗氧化缓冲系统不足以恢复机体自由基与抗氧化剂之间的平衡，导致肌肉氧化损伤。本研究数据显示蒙特莫伦西酸樱桃浓缩汁的补充可能提高了机体的抗氧化能力，缓解了运动引起的氧化应激的有害作用，保护了肌肉细胞的结构，从而加速了比赛后肌肉功能的恢复，并提高了肌肉爆发力，这与一些文献报道结果一致[9,20,22-23]。

本研究炎症指标CRP 值没有明显变化，尽管补充组3 周后显示下降趋势，对照组显示上升趋势，但均不具统计显著性，且组间无显著差异，这与大多数研究认为补充酸樱桃汁抑制运动后炎症反应可能是加速恢复的原因之一的结论不相符。分析原因可能是由于实验的运动方式或服用持续时间等因素导致，绝大多数研究的运动方式为长距离跑[20]、自行车[31]或抗阻训练[19]，服用持续时间为4～10 d，观察1～3 次训练或运动测试后炎症反应的变化情况，而本研究运动方式为3 周6 场正式的足球比赛，比赛之间有休息及恢复训练，可能不易引起3 周后炎症反应标志物CRP 的变化；其次，本研究也仅测了CRP，炎症反应的指标还有很多，如细胞因子、一氧化氮等；另外自由基是T 细胞功能有效的激活剂，即氧化损伤可导致炎症反应的发生[32]，而本研究结果显示服用酸樱桃浓缩汁后机体的抗氧化能力指标T-AOC 显著升高，可能降低了机体受到的氧化损伤反应，从而缓和了机体炎症反应的进一步发生；还有可能存在样本量的问题，本研究补充组与对照组3 周前、后CRP 差异的统计检验P=0.050，已十分接近统计上的显著性差异。因此酸樱桃浓缩汁在连续多场足球比赛中是否发挥炎症作用还有待进一步研究。

运动员使用抗氧化营养补剂是否有益，目前一直是一个备受争议的话题，最新研究表明，运动时适量的自由基有利于骨骼肌对运动产生良好的适应性，而抗氧化补剂可能抑制这种适应性变化，对运动表现无益[33-38]，且目前许多研究结果都不足以支持抗氧化补剂对人体健康有益的说法[39]。比起膳食补充剂，食物中的抗氧化剂比例更优，而且含有众多的植物化学物质，具有协同作用，优化抗氧化效果，同时不易导致抗氧化剂“过量”，进而避免对健康及运动诱导的骨骼肌适应变化产生不利影响[28]。综上，补充酸樱桃浓缩汁可能可以作为优化膳食结构，避免抗氧化补剂抑制骨骼肌适应性变化的不良效果，促进运动后恢复的较佳营养策略。