胶原蛋白运动食品对长跑运动员生理机能的影响及改善作用

2022-12-06古晶河南工业职业技术学院体育教学部河南南阳473000

食品研究与开发 2022年21期

古晶（河南工业职业技术学院体育教学部河南南阳 473000）

对于长跑运动项目来说，运动员在运动和训练的过程中会耗费大量体能，而为了将运动员的运动能力最大限度地发挥出来，应促使其科学合理地补充各类运动营养食品并摄入足量的营养素。研究表明，胶原蛋白运动食品近些年来受到了更多运动员的关注和喜爱，其主要原因便是胶原蛋白具有提升免疫力、及时补充水分、吸收利用率较高和可以稳定锁住钙质等显著优势，并且已在我国运动食品领域中得到广泛运用，对于改善长跑运动员的生理机能发挥出了重要作用。本文便在详细介绍胶原蛋白生物学功能的基础上，分析其对长跑运动员生理机能的改善作用，并探究胶原蛋白在我国运动食品领域中的发展策略，旨在为我国体育产业、运动食品产业和体育运动保健领域的健康发展提供更多理论参考。

一、胶原蛋白的生物学功能

1.具有良好的抗氧化和止血功能

当人体的血管内膜出现破坏和损伤等问题后，暴露出来的内膜下组织即是胶原，其在短时间内能够有效提升局部的凝血能力，生成纤维蛋白多聚体并与血小板共同形成血栓，有效抑制出血情况。可见，天然的胶原聚集体具有良好的止血功能。在多种蛋白酶的作用下胶原会发生降解反应并生成胶原多肽这一产物，有研究发现胶原多肽具有良好的抗氧化性，能够加速过氧化氢的分解并有效清除各类重金属物质，抑制自由基的生成，有效降低了人体内的过氧化氢含量。还有研究人员曾对黄尾鱼骨胶和鳕鱼皮明胶等胶原类物质进行了酶解，得到了有优异抗氧化功能的活性肽，其能够快速、有效地清除人体内的自由基，并起到延缓人体衰老的作用。

2.有效提高人体的免疫力

胶原具有良好的抗毒性、亲和性和低免疫原性，人体在食用胶原蛋白类食品后通常都不会产生排斥反应，胶原蛋白类食品对宿主细胞和组织结构还能够起到良好的协调作用。研究表明，对鳕鱼胃中的蛋白酶进行水解后可获得酸性肽，其能够进一步激发人体细胞的免疫活性。还有研究人员在对多种鲑鱼中的酸性肽功能研究后发现，其能够提升巨噬细胞的吞噬活性并丰富活性氧代谢后的产物，从而有效增强人体非特异性免疫系统的防御能力。类风湿性关节炎是长跑等高强度运动项目运动员易患的疾病之一，Ⅱ型胶原蛋白则是机体的重要抗原，有研究表明，只要Ⅱ型胶原蛋白的浓度合适，就能够提升人体的免疫耐受能力，有效缓解类风湿性关节炎等疾病的发病情况。

二、胶原蛋白对长跑运动员生理机能的改善作用

1.改善长跑运动员的关节疼痛问题

长跑运动员在平时训练过程中训练强度很大，从而导致其成为骨关节疼痛和损伤的高发人群，急性关节扭伤在这一群体中更是十分常见。调查显示，胶原蛋白可作为运动类食品中一种重要的营养素和补充剂，长跑运动员食用胶原蛋白运动食品后能够有效缓解关节疼痛的问题，生理机能也得到了极大改善。目前，在世界范围内已有较多的科研机构对补充胶原蛋白以缓解关节疼痛问题进行了研究，从软骨代谢的角度出发，要想为软骨再生提供更加适宜的条件，人体就应补充足量的脯氨酸和甘氨酸，而长跑运动员经常要进行高强度的运动和训练，一旦他们运动和训练后出现氨基酸供给不足的问题，其软骨就会受损，胶原蛋白作为一种多肽类营养物质，其不容易被分解并能够被人体小肠结构吸收，在人体的消化循环系统中发挥重要作用。有研究采用对比法将60名男性长跑运动员分成正常组和干预组，让干预组的人每天口服10克的胶原蛋白，在三个月后发现他们体内的甘氨酸、脯氨酸等氨基酸含量显著提升，以往普遍存在的软骨损伤问题得到了明显改善，可见，胶原蛋白类物质具有优异的代谢和合成作用。因此，为改善长跑运动员的生理机能，缓解其关节疼痛问题，可以通过胶原蛋白运动食品的形式让运动员摄入。

2.提高长跑运动员的运动耐力

中长跑运动的持续时间较长，人体在运动过程中会耗费大量营养，脂肪是为人体提供能量的最重要物质，虽然脂肪能够氧化并提供能量，但其却不能够被转化成葡萄糖，只有氨基酸才能转化为葡萄糖并保证人体的血糖水平处于合理范围。所以，对长跑等有一定耐力要求的运动项目来说，蛋白质的作用十分关键，其在膳食总热量的占比中应达到15%左右。为提升长跑运动员的营养吸收水平并改善其身体机能状况，就应对其采取有针对性的营养干预措施。在炎热高温季节时，长跑运动员在室外训练会流失大量水分，并可能出现食欲下降的问题，营养素的摄入情况明显不足，此时就应对其进行膳食补充，补充足量的维生素和胶原蛋白，提升他们的能量利用率，从而保证长跑运动项目的训练效果。胶原三肽是胶原的最小单元，简称为CTP，其分子量较小并容易被小肠吸收，研究发现服用胶原三肽的运动员小肠吸收率更高，并且运动时间更长，有效改善运动中易出现的体力疲劳问题，提升了运动耐力。

3.提高创伤的愈合能力

在长跑等运动项目训练和社会大众平时的运动健身中，人们经常会遇到组织创伤等问题，从生物学的角度分析，组织创伤的愈合会涉及一系列复杂的生理学过程的配合与协调，如细胞增殖、迁移和细胞外基的重塑、沉积等，而纤维细胞在这一过程中便发挥着关键作用，其能够加速胶原质的合成进程，并产生更多平衡基质、生长因子和抗氧化剂。在特定的时间内创伤愈合部位组织中的胶原蛋白含量会直接影响到其愈合程度，如果能够合理地补充水解胶原蛋白，便能够在人体内生成更多的蛋白多糖和胶原蛋白，这两种物质无论是对软骨进行修复还是生成新的软骨都能够起到促进作用，提升其自愈能力。现阶段在该领域中还未有太多关于胶原蛋白对创伤愈合能力影响的研究资料，但从胶原蛋白分子的功能来看，其能够向外界迅速地传递刺激信号，发挥着信号中转站的作用，还能够及时运送并储存生长因子，在人体的组织修复、创伤愈合甚至是器官发育中都发挥着积极作用。

4.其他方面的改善作用

研究发现，胶原蛋白在预防和治疗女运动员的月经失调、膳食紊乱和骨质疏松的三重综合症方面具有重要作用。有研究人员曾使用胶原蛋白和降钙素对筛选的100例绝经后的骨密质疏松症女性患者干预了一段时间，与原有的只采用降钙素的治疗方法相比，前者的治疗效果明显更佳，当患者口服胶原蛋白或食用胶原蛋白类食品后可延长降钙素的作用时间，显著地增加了人体的骨密度。同时在培养破骨细胞和成骨细胞的实验中，使用胶原蛋白后发现其能够有效改善人体营养素和蛋白质的摄入水平，对预防和治疗运动员的骨质疏松具有重要意义，特别是能够有效延长女性长跑运动员的运动生涯。

三、胶原蛋白运动食品的开发思路及策略

1.注重开发功能性胶原蛋白运动饮料

在对我国运动食品市场和以往文献资料进行深入的调研和分析后可以看到，目前已经有更多的功能性胶原蛋白运动饮料出现在市场中，如功能性果汁饮料、气泡水饮料、高蛋白运动饮料、胶原蛋白啤酒。在这些饮料中加入胶原蛋白，能够为有需要的人群针对性地提供维生素和锌元素，有效解决他们存在的关节疼痛问题，因此深受专业运动员和各类项目运动爱好者的喜爱。功能型胶原蛋白运动饮料具有良好的保健功能，同时胶原蛋白还可以作为一种澄清剂和沉降剂使用，在果汁和啤酒等产品的生产过程中具有良好的应用前景。胶原蛋白的分子带有正负极性，其能够与单宁和多酚类等带有负电荷的物质发生化学反应并形成相应的络合物，随着其分子量的不断提升便会出现凝聚下沉的现象，运动饮料的汁液更加透明，有着良好的饮用口感，即使长期存放也具有良好的稳定性。在具体实践过程中，可以专门针对长跑运动员开发功能性胶原蛋白运动饮料，侧重于帮其缓解运动过程中的疲劳，有效激发其自身的身体机能，有效地加强训练效果。

2.开发多种富含胶原蛋白的乳制品

由于胶原蛋白具有丰富的生物学功能，易被人体小肠吸收，在发酵乳制品的生产与加工环节便可以将其作为功能添加剂使用，使用胶原蛋白后能够有效提升发酵乳的含水量和黏性，保证发酵乳中脯氨酸的含量处于合理范围内，进而保证乳化过程的稳定性，并起到析出抗乳清的作用。另外，由于胶原蛋白不具备太强的凝固力，将其添加到凝固物中便会提升其整体的弹性，丰富发酵乳的口感，保证乳制品中的营养能够更好地被人体吸收。目前，我国已有一些乳制品企业推出了胶原蛋白牛奶产品，还有研究项目制作出了胶原蛋白酸奶饮品，将胶原蛋白与发酵乳的营养功能有效融合，生成了更多抗菌物质，可以为人体补充更多维生素C并降低了胆固醇含量。胶原蛋白粉还能够与奶粉配合使用，其产品不但具有保健功能，还起到了提升个体免疫力和促进骨骼发育的作用，对长跑运动员来说同样大有裨益，一方面能够有效地减少运动员在长跑训练中的运动损伤，另一方面还能够提升长跑运动员的免疫力和骨骼保护作用，从整体上实现对生理机能的有效改善。

3.将胶原蛋白应用到运动肉制品产业中

研究发现，胶原蛋白和它的水解产物在运动肉制品产业中也具有良好的应用价值，其可以当作运动肉制品生产过程中的改良剂，或是被用作制造肠衣等可以食用的包装材料等。明胶是胶原蛋白水解后的产物，其在破坏胶原蛋白分子内的氢键和超螺旋结构后会形成具有更强松散性的小分子，在运动肉制品的生产过程中添加明胶后便能够有效提升肉类结缔组织的嫩性，并使蛋白质的含量更高，提升运动肉制品的口感和营养价值，在运动员增肌塑性过程中能够发挥出积极作用。对于长跑运动员而言，其在日常训练过程中往往需要进行饮食结构调整，胶原蛋白在肉制品中的应用，无疑可以进一步确保其膳食结构的合理性和科学性，从而有效地为其生理机能改善起到保障作用。