含硒蛋白运动补剂对网球运动员运动表现的影响
2023-10-30袁延福赵瑞朋右江民族学院广西百色533000菲律宾克里斯汀大学国际学院菲律宾马尼拉0900百色学院广西百色533000
袁延福,赵瑞朋(1.右江民族学院 广西百色 533000;2.菲律宾克里斯汀大学国际学院 菲律宾马尼拉 0900;3.百色学院 广西百色 533000)
运动营养是现代体育科学的一项重要组成内容,强大的营养物质基础是提高运动员身体素质,保证训练效果,达到预期目标的重要保障。网球运动是一项隔网对抗运动项目,该运动以技能为主导,技术战术变幻莫测,对运动员的竞技能力要求较高。网球比赛耗时较长,对运动员的体能消耗极大,所以对运动员的体能储备也有较高要求。提高网球运动员的竞技能力及体能水平,是取得比赛胜利的关键。硒是一种具有多种生物学效应的微量元素,其在人体中主要以硒蛋白的形式发挥生理功能。硒蛋白具有调节激素平衡、抗氧化、清除自由基、调节机体免疫等作用。运动营养学研究指出,硒蛋白具有良好的抗运动疲劳作用,其在运动领域具有重要的应用价值。该文拟从硒蛋白的功效作用出发,深入探讨含硒蛋白运动补剂对网球运动员运动表现的影响机制,旨在为采用营养干预提高网球运动员成绩的方法提供参考。
一、人体硒的来源
硒是一种无机元素,最早发现于土壤中,并被认为是一种毒性物质。人体不能自行合成硒元素,必须依靠外源性摄入硒元素。食物是人体硒的主要来源,而富含硒元素的食物主要为肉类、海产品及谷类。中国营养学会推荐每日硒摄入量为60 μg,但各地土壤中硒元素含量差异较大,所以单纯以食物成分来计算硒摄入量的方法并不可靠。硒元素的形态分无机硒和有机硒两种,无机硒以亚硒酸盐、硒酸盐为主;有机硒则以硒蛋白、硒肽、硒代氨基酸等为主。植物从土壤中吸取硒元素后被人类摄入,经物质代谢转化后形成有机硒(如硒代甲硫氨酸、硒代半胱氨酸等),这些有机硒在酶作用下发挥功效作用。目前,人体内已知的基因编码硒蛋白有25 种,如硒蛋白P、硒蛋白S、硒磷酸合成酶、蛋氨酸硫氧化物还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶、碘化甲状腺原氨酸脱碘酶等。硒蛋白是硒元素发挥生物学效应的主要形式,已发现的硒蛋白种类超过30 种,其生物化学特性仍在不断探索中。
二、硒蛋白对人体健康的多样性作用
1.调节免疫功能
硒是影响人体免疫机能的重要因素,研究表明,细胞免疫功能及B 细胞功能均与硒密切相关,硒元素缺乏会导致免疫功能损伤,免疫活性降低。适量的补充硒蛋白可以有效改善机体的免疫功能,促进T 细胞、淋巴细胞及自然杀伤细胞活性。研究表明,短期补充亚硒酸钠可提高淋巴细胞对抗原刺激的反应能力,同时还能增强自然杀伤细胞的活性。国外一项报道指出,对硒缺乏地区居民补充亚硒酸钠可以明显提高机体的脊髓灰质炎病毒清除速率。
2.抗菌、抗病毒作用
人体硒元素的缺乏与多种疾病及病毒感染的发生及发展密切相关。研究表明,人体在硒水平低下的情况下,原本危险程度较低的病毒的危险性可能上升至致命程度。体外试验显示,硒元素对人类免疫缺陷病毒-1 的复制有抑制作用。另有研究认为,细菌感染的发生也与硒缺乏有关。相比正常人群,肺结核患者的血清硒水平更低,提示硒不足可能与结核分枝杆菌引起的肺部感染有关。研究发现,细胞在低硒状态下,其氧化应激反应会明显增加,细胞凋亡加快,而在硒充足状态下,机体的总体免疫(细胞免疫、体液免疫)水平升高,炎症反应减弱,凋亡细胞减少。
3.预防心血管疾病
多项研究报道证实,人类心血管疾病的发生均与硒含量相关。研究表明,与非富硒地区人群相比,富硒地区人群的冠心病、脑卒中发病率更低,谷胱甘肽过氧化物酶及B 淋巴细胞水平更高。研究表明,中国人血硒浓度<45 μg/L 时,罹患心血管疾病的风险会提高2 倍以上。有报道指出,中老年男性的血硒浓度低于79 μg/L 时,其罹患冠心病的风险会明显升高。补硒被认为是预防心血管疾病的一个有效手段,其作用机制可能与硒蛋白可提高谷胱甘肽过氧化物酶浓度有关,谷胱甘肽过氧化物酶可抑制脂质过氧化反应,减少血小板聚集及低密度脂蛋白在动脉壁中聚集,从而降低心血管疾病发病风险。
4.抗氧化作用
谷胱甘肽过氧化物酶是人体内硒元素的主要形式,大部分组织中都含有谷胱甘肽过氧化物酶,其在人体总硒量中的占比超过50%。谷胱甘肽过氧化物酶能够清除体内的过氧化氢,同时还能清除多种过氧化物。研究表明,敲除谷胱甘肽过氧化物酶基因的小鼠对剧毒物质的毒性敏感性更高,这一结果表明谷胱甘肽过氧化物酶具有抗氧化作用,其能降低体内过氧化物堆积,有助于延缓衰老。
三、含硒蛋白运动补剂对网球运动员的作用
1.对抗运动所致氧化损害
硒的抗氧化作用是运动营养学领域研究的重点。网球运动员在运动过程中,体内会分泌大量的脂质过氧化物、活性氧自由基,自由基若不能得到及时清除,“生成-清除”失衡就会对生物膜系统、亚细胞造成损伤,甚至引发病理性改变,降低运动能力。补充含硒蛋白运动补剂在加快自由基消除方面具有明显成效。研究表明,含硒氨基酸可通过清除脂质过氧化物,起到防辐射作用。硒主要以硒代半胱氨酸形式存在于酶分子的肽键中,是谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心。研究表明,人体在静息状态下的脂质过氧化程度比较轻微,此时硒的抗过氧化作用并不明显,但脂质过氧化程度与运动强度呈正比,高强度运动会加剧脂质过氧化,此时硒的脂质过氧化抑制作用更为活跃。这提示网球运动员在运动恢复期补充硒可以使其抑制脂质过氧化发挥出最大效能。网球运动员补充含硒蛋白运动补剂,增加体内硒含量,可以提高谷胱甘肽过氧化物酶活性,减轻脂质过氧化物对机体的损伤,避免生物膜受损,从而维持机体正常的生理功能。研究表明,由碎米荠纯化的含硒蛋白不仅具有良好的抗脂质过氧化能力、氧自由基清除能力,还能有效保护线粒体、肝脏细胞、红细胞免受氧化损伤。
2.改善运动性疲劳
研究发现,自由基与运动性疲劳的发生密切相关。运动疲劳后,肌肉和肝脏中的自由基数量明显上调,提示运动可产生大量自由基。研究表明,相比亚硒酸钠和不含硒蛋白的运动补剂,含硒蛋白运动补剂对脂质过氧化物的清除效果更好,同时还发现含硒蛋白有助于降低γ 辐射对红细胞的损伤,对羟基自由基也有较好的清除作用。运动员适度补充硒还可以促进单线态氧的清除,从而减轻氧自由基对生物大分子的损害。网球运动员在长时间高强度的运动中,细胞会因供氧不足而通过无氧呼吸供能,无氧呼吸会产生大量乳酸。乳酸蓄积使细胞中氢离子水平升高,骨骼肌中钙离子释放减少,肌肉收缩减弱,发生肌肉疲劳。研究表明,对运动员补充含硒蛋白运动补剂后,实验组运动员的最大运动距离、最大运动时间均较对照组显著改善,血尿素氮、红细胞、促红细胞生成素等指标与运动前接近,并且实验组一个月后的运动性疲劳发生率明显低于对照组。研究发现,纯化的壶瓶碎米荠含硒蛋白对负重游泳小鼠运动性疲劳有较好的缓解作用。以上研究表明,硒蛋白有开发成为缓解运动性疲劳营养补剂的价值。
3.调节体内睾酮水平
睾酮是一种雄性激素,具有广泛的生物学作用,其与增长肌肉力量、提高运动能力、消除疲劳息息相关。睾酮可以刺激体内蛋白质合成增加,减弱氨基酸的分解代谢,同时还能促进骨生长,增加骨皮质厚度。对于运动后肌糖原的超量恢复,睾酮也能发挥部分调节作用。此外,睾酮还能维持进攻意识,运动员体内高水平睾酮产生的生理作用与运动成绩紧密相关。研究表明,硒与精子生成密切相关,体内存在的硒会优先供给睾丸,需要时也会将其他部位的硒转移至睾丸中,以维持睾丸正常的生理功能。动物实验研究显示,两组缺硒的大鼠相比,训练组的睾丸硒水平可以达到补硒组水平,显著高于静息组,认为训练可能增加了大鼠的睾丸硒需求量。另有研究表明睾丸硒含量的高低与睾酮水平密切相关,低硒饲养大鼠的睾酮水平明显低于正常组,认为硒与睾丸间质细胞的再生功能相关,并且这种关系主要表现在睾丸本身。长时间的运动训练会使机体内睾酮水平下降,补充硒蛋白可增加睾丸硒水平,让睾酮维持在正常水平。
四、网球运动员的硒营养状况
目前关于我国运动员硒营养状况的研究较少。早期的一项研究发现,相比非体力型运动员,体力型运动员的硒营养状况更好,且后者体内的脂质过氧化程度较低。一项以国家拳击集训队运动员为对象的调查显示,50%拳击运动员血浆硒浓度都未达到运动员血浆硒正常值标准。调查显示,全国仅有33%的地区能够达到国际公布的正常临界值(0.1 mg/kg),67%的地区为缺硒地区。中国大部分运动员存在着硒营养不足的问题,运动员膳食中硒摄入量仅为80 μg/d(男)和60 μg/d(女),在推荐硒供给量标准范围中处于低限水平。由此可见,国内运动员的硒营养状况总体不够理想,对于硒摄入不足的网球运动员,补充含硒蛋白运动补剂是一种便捷、有效的补硒途径。
五、结语
大量的日常训练是网球运动员提升竞技水平,在比赛中取胜的重要途径,但长时间、高负荷的运动训练需要注意运动疲劳、训练过度的发生。尽量延缓运动性疲劳的产生,促进运动性疲劳的快速恢复是网球运动员维持高水平运动表现的关键。硒蛋白具有多重生理功能,在对抗运动所致氧化损害、调节体内睾酮水平、改善运动性疲劳等方面均有着明显的功效作用。网球运动员可根据日常需求,在运动前后通过摄入含硒蛋白运动补剂提高体内硒水平,以促进乳酸清除、减轻运动损耗、缓解运动疲劳,使其运动表现维持在最佳状态。