左旋肉碱共轭亚油酸胶囊结合高强度间歇性训练对肥胖女大学生体质健康状况的影响研究

2023-09-15何建龙刘宪哲张霈

山东体育科技 2023年4期

何建龙,刘宪哲,张霈

(1.天津体育职业学院体育保健与康复系,天津 300167;2.天津市体育科学研究所,天津 300167;3.河北工业大学体育部,天津 300401)

近年来,随着生活水平的不断提高,受到不良饮食习惯、缺乏运动量等因素影响,我国超重肥胖人群比例不断扩大[1]。高校作为教育的主阵地,大学生作为高校的主体,其体质健康状况逐年下降[1-2],根据相关研究发现,我国超重和肥胖大学生人数呈增长趋势,已经超过20%[2],成为我国超重肥胖人群的重要组成部分,其状况不容乐观。当前关于对肥胖超重大学生进行干预达到减肥目的的研究很多,其中多为对运动方法和医疗手段的研究,虽有一定的效果[3-5],但是容易反弹[6],迫使减肥者采取相对极端手段,如节食[6]、切除部分胃[7-8]等,对学生身体和心理造成巨大危害。面对当前我国大学生严峻的体质健康形势,通过梳理前人研究发现,目前通过运用某种食品或补剂结合适当运动对肥胖大学生进行干预的研究较多。左旋肉碱是人体自身产生的具有促进脂肪氧化的类氨基酸物质,当人体剧烈运动的时候,体内的左旋肉碱不能满足人体运动需求,此时予以适当补充,可以有效加快脂肪的氧化速率,从而达到安全有效的减肥目的[8-9]。目前国内对于左旋肉碱的研究多集中在单一成分补剂对于减肥的作用研究上,少见联合共轭亚油酸、茶多酚等其他活性物质对于减肥的叠加效应研究。高强度间歇性训练是当前较为流行的减肥方式[10],已获得广泛关注,主要手段包括TABATA、CROSSFIT等,能够增强运动人群心肺功能、改善糖脂代谢,提高基础代谢率。本研究通过左旋肉碱配合共轭亚油酸结合高强度间歇性训练的多层干预,以达到提高大学生心肺水平、减肥降脂的效果,还为科学制定大学生减肥方法的提供理参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

参照国家学生体质健康标准(2014年修订)对肥胖的判断标准[5],身体质量指数(Body Mass Index,BMI)值24～27.9为超重,BMI≥28.0为肥胖。本研究在天津某大学招募BMI值≥28.0的40名女大学生作为实验对象,随机分为4组,每组10人,要求受试者身体健康,无心脏病、高血压高血脂等疾病,实验前半年无运动损伤、无运动经历,在知情的情况下自愿参加实验。同时受试者在实验期间保持良好的饮食习惯、作息规律,无额外体力活动。每组受试者实验前各项数据相比较均无显著性差异(P>0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1 运动处方设定

(1)对照组

对照组女大学生服用安慰剂,发放时间和方式各组相同,且遵循原有生活作息规律,并采用区别于高强度间歇性训练的锻炼方式参与实验,为40位受试者均配发同款智能运动手环(华为手环7,深圳华为技术有限公司生产),用以实时监控受试者心率,使各组的受试者运动负荷基本维持一致,按时间节点,全程接受体质指标监控。

(2)安慰剂+高强度训练组

在实验期间,每天向受试者发放维生素C胶囊2次[9,11-12],分别在运动前和晚餐前服用,每次4粒,每周训练5天,每天1小时,受训时段为:16:30-17:30,共16周。

训练方案:准备活动10分钟+40分钟高强度间歇性训练+10分钟拉伸、整理活动。

训练内容如下:1)TABATA(开合跳、高抬腿、弓箭步跳、四方位跳跃、波比跳等训练动作,组内:完成动作20秒,休息10秒;组间:休息2分钟,共10组);2)CROSSTIT(站绳、快推、壶铃挥摆、高翻、下蹲、土耳其举等训练动作,组内:完成动作30秒,休息30秒;组间:休息2分钟[10])。

运动强度:训练心率=心率储备×(75%～85%)+静止心率,范围区间为140次/分钟～160次/分钟[2]。

(3)补充左旋肉碱共轭亚油酸胶囊组

实验以左旋肉碱共轭亚油酸胶囊作为运动营养补剂,选择北京康比特体育科技股份有限公司的左旋肉碱胶囊(48 g/瓶,400 mg/粒×120粒),该产品已通过ISO9001:2009质量体系认证,且符合食品安全体系(FSSC)22000认证,属于符合我国保健食品类别法规的合规产品。

受试者每天服用2次左旋肉碱共轭亚油酸胶囊,早晚各1次,每次4粒,每粒400 mg,共16周,且遵循原有生活作息规律,并采用区别于高强度间歇性训练的锻炼方式参与实验,遵循原有生活作息规律,保证试者运动负荷基本维持一致,按时间节点,全程接受体质指标监控。

(4)补充左旋肉碱共轭亚油酸胶囊+高强度训练组

受试者补剂服用方法同左旋肉碱共轭亚油酸胶囊组,训练方案同高强度训练组。

1.2.2 测试指标

主要测试实验前后受试者身体成分指标:身高、体重、体脂率、腰臀比、肩胛下角皮褶厚度、腹部皮褶厚度、大腿皮褶厚度;常规指标:肺活量;血脂指标:总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triacylglycerol,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterin,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterin,HDL-C)、胰岛素(insulin,INS)、瘦素(leptin,LEP)[11-14]。

1.2.3 测试仪器与方法

(1)测试仪器:美国诺伊特Indody 720体成分测试仪测试指标包括身高、体重、体脂率、腰臀比;芬兰LANCE皮褶卡钳测试指标包括肩胛下角皮褶厚度、腹部皮褶厚度、大腿皮褶厚度;科瑞RXF-103智能电子高精度肺活量测试仪测试肺活量指标;麦森医疗URIT-8020全自动生化分析仪测试TC、TG、LDL-C、HDL-C;LEP:放射免疫法,试剂盒由上海源叶生物科技有限公司提供;INS:放射免疫法,试剂盒由原子高科股份有限公司提供。

(2)测试方法:全部受试者于实验开始前1天和实验最天清晨空腹在实验室进行相关指标测定。体成分和皮褶厚度测试由经过严格培训的体育专业研究生操作;血样样本各项指标由校医务室护士完成采集。血液样本于37°C放置1小时,以3 500转/分钟,离心20分钟,取血清,置于-20℃冰箱中待测。

另,实验过程中每周五早晨6:00开始进行体重测量,测试结果用于根据受试者训练情况进行实验方案的实时动态调整。

1.2.4 统计学分析

对前后的测试数据均采用SPSS20.0 数据软件进行数据统计分析,不同组间的各指标的比较采用独立样本T检验,组内指标实验前后比较采用配对T检验,以P< 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 实验前后对肥胖女大学生身体成分及肺活量影响

如表1所示,16周实验后,对照组10名肥胖女大学生身体成分和肺活量等指标数据变化均无显著性差异。单纯服用左旋肉碱共轭亚油酸胶囊的肥胖女大学生在实验后BMI、体脂率等虽略有下降,但无显著性差异。服用安慰剂配合高强度间歇性训练组肥胖女大学生实验后数据与实验前相比呈现出明显变化,其中BMI、体脂率、腰臀比、腹部和大腿皮褶厚度以及肺活量数据与实验前相比差异显著(P< 0.05),研究提示高强度间歇性训练对于肥胖女大学生减脂有效[10],但肩胛下角皮褶厚度变化不明显(P> 0.05),显示高强度间歇性训练对于躯干局部减脂作用不明显。服用左旋肉碱共轭亚油酸胶囊配合高强度间歇性训练组的肥胖女大学生数据实验前后呈现极其显著变化,其中BMI、体脂率、腰臀比、肩胛下角皮褶厚度、腹部及大腿皮褶厚度相关数据差异非常显著(P< 0.01);与安慰剂配合高强度间歇性训练组数据比较发现,腰臀比和腹部皮褶厚度两项指标差异非常显著(P< 0.01),BMI、体脂率及大腿皮褶厚度差异显著(P< 0.05)。肺活量指标实验前后以及与对照组实验后数据相比差异显著(P<0.05),但与安慰剂配合高强度间歇性训练组差异不明显,提示左旋肉碱共轭亚油酸胶囊配合高强度间歇性训练与高强度间歇性训练相比,肺活量提升不明显。

表1 实验前后身体形态指标及肺活量变化统计(

2.2 实验前后对肥胖女大学生血脂指标影响

本研究以服用左旋肉碱和共轭亚油酸配合高强度间歇性训练的方式,探讨不同组别肥胖女大学生的血脂指标情况,实验前后,服用安慰剂配合高强度间歇性训练组肥胖女大学生的TG、TC和LDL-C等指标差异显著(P< 0.05),与对照组相比,同样具有显著性差异(P< 0.05)。单纯服用左旋肉碱共轭亚油酸胶囊组,实验前后TC和HDL-C差异显著(P< 0.05),并与对照组相比,同样具有显著性差异(P< 0.05)。服用左旋肉碱共轭亚油酸胶囊配合高强度间歇性训练组的肥胖女大学生血脂指标变化明显,其中TC、HDL-C和LDL-C组内差异和组间差异均非常显著(P< 0.01),尤其是TC在左旋肉碱共轭亚油酸和高强度训练的双重作用下,下降了0.49 mmol/L,效果极其显著。另TG含量组内差异显著(P< 0.05),但与服用安慰剂配合高强度间歇性训练组相比,差异并不具有显著性,说明左旋肉碱共轭亚油酸对于降低人体TG含量作用不明显(见表2)。

表2 实验前后血脂指标变化统计表(

2.3 实验前后对肥胖女大学生瘦素、胰岛素指标影响

本研究中,左旋肉碱共轭亚油酸与高强度间歇性运动的叠加效果对于正处于减肥期的女大学生具有非常显著的效果(表3所示)。服用安慰剂结合高强度间歇性训练组与服用左旋肉碱结合高强度间歇性训练组的肥胖女大学生在实验后瘦素、胰岛素含量均大幅度降低,且差异非常显著(P<0.01),但二者相比,服用了左旋肉碱共轭亚油酸的肥胖女大学生瘦素、胰岛素降低幅度更加明显(P<0.01)。

表3 实验前后瘦素、胰岛素体内含量变化情况统计

3 讨论

3.1 实验干预对肥胖女大学生身体成分及肺活量影响

在过去的20年里,我国肥胖成年人的数量增加了近两倍[1-2],大学生群体过早的出现因肥胖导致的健康问题,如高血压、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病、某些类型的癌症和社会心理并发症等[15],需尽早干预。本研究以左旋肉碱共轭亚油酸胶囊饮食干预联合高强度间歇性训练,对肥胖女大学生进行肥胖控制,旨在为科学制定大学生减肥方法提供理论参考和依据。结果显示:左旋肉碱共轭亚油酸胶囊+高强度间歇性训练组肥胖女大学生实验前后测试结果呈现极其显著变化,其中身体质量指数(BMI)、体脂率、腰臀比、肩胛下角皮褶厚度、腹部及大腿皮褶厚度、肺活量相关数据差异非常显著(P< 0.01)。这与Bogataj等人的关于学生减肥的研究一致,他们报告了在对超重中学女生进行8周的高强度间歇性训练和营养干预后减肥效果显著[16]。另外,经过12周的高强度间歇性训练联合饮食干预,Plavsic等人报道肥胖少女的身体质量指数和体脂率显著降低[17]。但与本研究不同的是,一些研究报告称高强度间歇性训练干预后肥胖儿童的身体成分没有变化,并指出对身体成分没有影响是由于干预时间短(仅为12周)[18-19]。相比之下,Carbone和他的同事们认为这一结果是由于饮食干预没有改变,而不是干预的总时间短所导致的[20]。而Rudolph G等人的研究成果揭示了口服8周的左旋肉碱胶囊结合规律散步,不能使体重、肝脏脂肪量降低[9];Samimi等人的研究表明,连续12周补充250 mg/天左旋肉碱不能改善肥胖多囊卵巢综合征妇女的TG、TC、LDL-C和HDL-C[21]。本研究通过不同分组对比,单纯服用左旋肉碱共轭亚油酸胶囊,对女大学生减肥效果不显著,服用安慰剂+高强度间歇性训练,能一定程度提升减肥效果,但在左旋肉碱共轭亚油酸胶囊+高强度间歇性训练双重干预下,肥胖女大学生的身体成分变化非常显著,减肥效果更加明显,这可能与左旋肉碱和共轭亚油酸的生理作用机制相关,左旋肉碱通过调控线粒体内的肉碱脂酰转移酶、脂酰肉碱移位酶和长链脂肪酸脂酰肉碱等物质活性,通过酰基化反应,脂解长链脂肪酸,使其进行β-氧化,促进脂肪转化为能量;共轭亚油酸可以降低脂蛋白脂酶的活性并且增加与脂肪酸β-氧化相关酶的数量,脂肪酸β-氧化相关的酶的数量的增加则会使脂肪酸的代谢速率提高,二者协同作用,可有效提高人体减脂速率,但单纯只是使脂肪组织快速分解,不进行有效的运动训练,会降低脂肪酸转运进入线粒体相关协同酶活性降低,导致脂肪酸在血液中快速累积,使血脂升高,三羧酸循环由于底物匮乏受阻,人体基础代谢率下降,从而降低减肥效果,甚至不起作用[22-25]。因此,在身体形态指标上,双重干预作用下的肥胖女大学生,减肥效果明显。

另外,本研究还显示,左旋肉碱共轭亚油酸胶囊+高强度间歇性训练组肥胖女大学生相较于其他组别受试者,在身体质量指数均显著下降的情况下,本组受试者腰臀比也显著减小,有证据表明,腰臀比代表腹部脂肪累积程度,过多的腹部脂肪堆积是导致内脏脂肪组织增多的显著诱因,会增加心血管疾病的风险,影响认知功能和大脑健康[26]。在本研究中,上述身体成分指标显著下降的主要原因可能是在高强度运动刺激下,左旋肉碱和共轭亚油酸能够对过氧化物酶体增殖物激活受体产生叠加作用,加速呼吸链解偶联蛋白和肉碱棕榈酰转移酶-1(carnitine palmitoy transferase 1,CPT1)表达,从而加速内脏脂肪,特别是肝脏脂肪氧化分解,最终实现帮助腹部脂肪降低的效果[27-29]。同时,经过高强度间歇性训练,受试者心肺能力有所增强,提升了肥胖女大学生的运动水平。

3.2 实验干预对肥胖女大学生血脂指标影响

本研究中,左旋肉碱共轭亚油酸胶囊+高强度间歇性训练组肥胖女大学生血脂指标变化明显,其中TC、HDL-C和LDL-C组内差异和组间差异均非常显著(P< 0.01),尤其是TC在左旋肉碱共轭亚油酸和高强度间歇性训练的双重作用下,下降了0.49 mmol/L,效果极其显著。

多项研究表明[13-14,18,30],长期有规律的运动能使血脂代谢维持高效稳态平衡,降低TG、TC在血液中总量,使HDL-C和LDL-C保持适宜浓度,并通过补充左旋肉碱共轭亚油酸,增强肌纤维线粒体中呼吸酶活性,强化脂肪酸酰基氧化分解,促进脂肪代谢,增强骨骼肌纤维募集水平及生理横断面积,使脂蛋白酶(lipoprotein lipase,LPL)数量和活性增强[17],进而加快磷脂和载脂蛋白分离转移速率,提升富含TG的脂蛋白水解速率,最终提高HDL-C含量,使人体血脂指标维持正常水平。高强度间歇性训练的特点是以较高的运动强度,将训练内容划分为不同模块,采用循环训练方法,用较短的时间完成不同模块训练内容,通过短间歇缓解疲劳和不适,在Jewiss等人的研究中发现,在能量消耗基本一致的情况下,高强度间歇性训练对于改善肥胖人群血管内皮功能、降低内脏脂肪比持续中低强度运动效果要好[31],而且间歇运动训练在降低健康人群的胰岛素、血糖,提高胰岛素敏感性,改善高血压发病机制中的血液动力学[32]、代谢以及内分泌因素[33]等方面,效果同样好于相同能量消耗的持续运动训练。Jong-Yeon等人的研究显示[34],对于健身和减肥而言,进行高强度间歇训练干预后,主动肌群CPT1活性增加,与久坐人群相比,高强度间歇性训练后的肌肉中CPT1的含量要高出25%,肌肉中丙二酰辅酶a脱羧酶(一种降解CPT1抑制剂丙二酰辅酶a的酶)的活性/表达通过训练而增加[35]。此外,高强度间歇性训练导致肌肉线粒体容量的增加[24-25],这将大大加快脂肪氧化速率,使TC含量下降,但这与控制线粒体内β-氧化产生长链缩短的酰基辅酶a及其酰基肉碱衍生物酶作用机制不同,其容量增加会使CPT1不受氧化磷酸化和伴随的线粒体内NAD+/NADH状态变化的调节,使血浆长链脂肪酸脂酰肉碱急剧降低,加速减脂效果。

3.3 实验干预对肥胖女大学生瘦素及胰岛素水平影响

瘦素是由脂肪组织分泌的,具有调控生物进食行为和新陈代谢的激素,其主要作用于中枢神经,当血清中的瘦素含量降低时,人体体脂含量也随之降低,是体脂降低的重要信号,Kang、Klok及张海利等研究认为[30,36-37],长期的适当运动能够降低血清瘦素含量;同样对于左旋肉碱能够降低体内瘦素含量,目前也得到多位学者的证实[22-25]。本研究所得结论与上述学者保持一致,左旋肉碱共轭亚油酸胶囊+高强度间歇性训练组肥胖女大学生在实验后瘦素含量大幅度降低,且差异非常显著(P< 0.01),说明在本实验的双重干预下,肥胖女大学生减肥成果显著。

胰岛素是体内唯一降糖激素,长期运动有助于降低胰岛素水平,促进其他激素脂解作用,增强人体对于胰岛素的感知活性,降低糖尿病风险[38]。在本研究中,在高强度间歇性训练的刺激下,相比于服用安慰剂的受试者,服用了左旋肉碱共轭亚油酸胶囊的肥胖女大学生瘦素、胰岛素降低幅度更加明显(P< 0.01),在一定程度上证明了服用左旋肉碱共轭亚油酸在降低肌纤维对胰岛素的抵抗上,有显著作用,与徐颖[39]和Giuseppe[40]等学者的研究一致。