黑米糠运动食品在足球训练中的抗疲劳功效研究

周立新（河北旅游职业学院 河北承德 067000）

足球是一项攻守对抗激烈的运动，对运动员的体能水平要求较高。为提高运动员的体能水平，运动员需长期接受高强度的日常训练及各种比赛。长期高强度的运动负荷，容易使运动员产生运动疲劳，疲劳的机体若不能及时、有效地恢复，会使运动员的训练成绩大幅下降，甚至还会增加运动损伤风险，给运动员的身体健康埋下隐患。黑米有“贡米”之称，有着珍贵的营养价值，由黑米外壳剥脱而来的黑米糠凝聚了黑米的多种营养成分，富含花青苷、二十八烷醇、锌、铁、维生素、粗纤维等，其中部分成分经研究证实具有良好的抗氧化、抗疲劳、增强免疫、抗炎等作用，其在运动领域中的开发价值引起了广泛关注。以黑米糠为原料开发研制而成的运动食品，用于足球运动员训练前后的营养补充，对于缓解运动疲劳、促进体能恢复有着积极意义。

一、足球训练中运动疲劳产生的原因与机制

足球运动过程中，运动员需反复奔跑、冲刺，激烈地拼抢、换位。足球运动员在一场1.5 小时的足球比赛中平均需要奔跑10 km，快速冲刺超过100 次，完成的技术动作近百种。从上述运动特点可以看出，足球运动主要为高强度的间歇性无氧运动，运动员的能量供应以磷酸原系统供能为主，而磷酸肌酸恢复速度与肌肉有氧代谢水平密切相关。足球运动员在训练及比赛过程中，体能消耗量达到身体阈值后若未得到充分的休息、恢复，机体就会产生运动疲劳，此时运动能力显著下降，出现动作迟缓、失误率高、情绪不稳等表现。

运动疲劳的产生机制较为复杂，存在多种学说：一是认为运动员在比赛过程中，由于体内的三磷酸腺苷、磷酸肌酸、糖原被大量消耗而发生疲劳；二是认为运动过程中肌肉会释放酸性代谢产物，体内蓄积的酸性代谢产物过多使得肌力下降而引发疲劳；三是认为足球运动员的中枢神经因高强度运动而处于高度紧张状态，使得身体机能下降引发疲劳；四是认为运动过程中大量出汗使得机体水分减少，当体内水分减少10%便可引起代谢紊乱，从而出现乏力、肢体痉挛等疲劳表现，并且高强度的运动及大量排汗还会造成微量元素、维生素丢失，导致内环境紊乱，进而导致机体疲劳。虽然关于运动疲劳的产生机制说法众多，目前尚无定论，但可以明确的是运动导致体内能源物质被大量消耗，代谢产物乳酸大量堆积导致pH 值下降，自由基增多是导致疲劳的主要原因。运动会产生大量自由基，但机体在适度的运动训练后会产生适应性变化，让自由基的生成-清除达到平衡，通常不会使机体受到损伤。但是，机体的这种适应性变化具有相对性，强度过大或时间过长的运动使得自由基迅速升高，且难以在短时间内达到自由基生成-清除平衡，就会造成组织损伤，产生运动性疲劳。

二、黑米糠的营养成分分析

黑米糠是黑稻谷加工的副产品，是稻谷糙米中的表面层，包含了黑米的果皮、种皮、糊粉层和珠心层，富集了黑米的营养精华。研究认为，相比普通的白米糠，黑米糠所含人体必需营养元素及生物活性物质更多，被认为是天然的抗氧化剂。黑米糠所含有的营养成分主要有粗纤维、矿物质、维生素、氨基酸等，这些物质是维持运动的重要营养物质。

（一）粗纤维、矿物质

查询食物营养成分表可知，每100 g 黑米糠含有粗纤维8.32 g。粗纤维可促进胃肠蠕动，调节血脂，降低血糖，具有一定的减重作用，是运动员体重管理期间需要摄入的重要营养素之一。每100 g 黑米糠含有铁16.46 mg，锌8.96 mg，硒0.15 mg。在所有食物中，黑米糠的矿物质铁、锌、硒含量排名靠前。参考中国运动员矿物质每日推荐摄入量，运动员每日摄入250 g 黑米糠即可满足机体每日对铁、锌、硒的需求量。尤其对于容易发生缺铁性贫血的女性，摄入黑米糠补充铁元素对于预防缺铁性贫血也有积极意义。

（二）维生素

查询食物营养成分表可知，每100 g 黑米糠含有维生素B12.3 mg、维生素B20.4 mg、维生素E 0.6 mg、烟酸21 mg，含量排名均较比靠前。维生素B1为糖代谢过程中不可或缺的一种酶，其不足可引起糖代谢紊乱。维生素B2在细胞分裂增殖、损伤修复等过程中均发挥着辅酶作用，并且还能促进铁元素吸收。维生素E 已被证实具有抗氧化、增强免疫、抗动脉硬化等作用。烟酸为辅酶Ⅰ及辅酶Ⅱ的重要成分，参与能源物质代谢过程。研究显示，我国运动员每日摄入500 g 黑米糠即可满足机体每日所需的维生素B1、维生素B2及烟酸消耗量。

（三）氨基酸

氨基酸是人体基本营养素，发挥着调节机体酸碱度、增强免疫力、调节生理功能等作用。黑米糠含有多种人体必需氨基酸（约占氨基酸总量40.5%）及非必需氨基酸。相比白米糠，黑米糠所含风味氨基酸更高（约占氨基酸总量的75.7%），这提示以黑米糠作为原料制成营养食品后可获得更好的口感。必需氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸、缬氨酸等，其中亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸为支链氨基酸，是运动人群最常用的氨基酸补剂成分，其在延缓疲劳、促进肌蛋白合成方面有着优越表现。非必需氨基酸包括天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、甘氨酸、精氨酸等，其中必需氨基酸占氨基酸总量的40.5%，非必需氨基酸占59.5%。在葡萄糖合成过程中，谷氨酸、丙氨酸作为糖异生底物参与其中，起到稳定血糖的作用。

三、黑米糠对足球运动员的抗疲劳功效

（一）抗氧化、清除自由基功效

抗氧化系统内稳态紊乱与运动引起的多种生理紊乱密切相关，比如肌肉酸痛、疲劳、免疫力下降等。适度增加外源性抗氧化物，可提高机体的抗氧化系统能力，从而达到延缓或缓解运动疲劳的作用。

黑米中的花青苷是良好的抗氧化剂，早在20 世纪末期，国内就有专家将纯化的黑米花青苷对小鼠进行灌胃，结果发现小鼠的抗疲劳能力得到了显著提升。黑米糠富集了黑米的大部分营养物质，其抗氧化能力更是占到了黑米总体抗氧化能力的98%，总花青苷在黑米糠中的含量为375.80 μg/g。花青苷类化合物为黄酮类物质，是黑米糠发挥抗氧化作用的物质基础。花青苷被证实还具有一定的增强机体免疫力、抗癌、降糖、抗炎抑菌等作用。动物实验研究发现，给家兔饲料中添加5%的黑米糠喂养2 个月，黑米糠中的花青苷可使高脂诱导的动脉粥样硬化得到明显改善，同时家兔体内的活性氧自由基明显减少。从黑米糠中分离出的抗氧化活性成分主要有4 种，其抗氧化能力以矢车菊素-3-葡萄糖苷最强，其次为矢车菊素-3，5-二葡萄糖苷，再次为锦葵素和天竺葵素-3，5-二葡萄糖苷。从化学分子结构来看，花青苷为3 个芳香环形成的多共轭芳香体系，具有极高的生物活性，可通过共轭效应提高酚羟基上氢原子活性，使其脱氢变为氢供体引发成醌反应，从而调节酚醌平衡。氢供体还可与脂类化合物发生自由基反应，生成酚自由基，从而减缓自动氧化链反应传递，阻碍脂类氧化。可见，多共轭芳香体系是黑米糠中花青苷发挥抗氧化活性的结构基础。花青苷的自由基清除及抗氧化作用可增强线粒体活跃度，促进线粒体产生更多的三磷酸腺苷酶，这种酶可参与氧化磷酸化过程，有益于减少肌肉疲劳，促进体能恢复。

（二）增强耐力、体力功效

二十八烷醇为天然的高级醇，研究人员最早发现小麦胚芽油中的二十八烷醇具有增加体力的作用。既往大量的实验研究证实二十八烷醇具有增强体力、增强肌肉耐力、提高反应敏捷性、提高能量代谢等多重生理作用。黑米糠含有丰富的二十八烷醇，每100 g 黑米糠含有5.26 mg 二十八烷醇。国外一项研究显示，成人每天服用二十八烷醇0.2～0.8 mg，可有效消除疲劳，同时使机体耐力及体力得到明显提升。二十八烷醇对于提升运动耐力的作用已得到较多研究证实，其作用机制尚未完全明确。研究分析，运动耐力与体内的糖原储备有正向关系，长时间、高强度运动会消耗大量的肌糖原，降低运动耐力，导致疲劳。此时的血糖的摄取量会显著升高，肝糖原分解速度低于血糖摄入速度就会出现血糖下降。主要由血糖功能的中枢神经系统，在血糖下降后会出现功能下降，进而表现为全身疲劳。二十八烷醇可增加肝糖原含量，补充肝糖原后可直接分解为葡萄糖，调节血糖水平，葡萄糖经血液循环送达全身各处，为全身组织器官供能，从而延缓疲劳的发生。

运动引起的脂肪分解需要在脂肪酶作用下将脂肪水解为甘油、脂肪酸，其中甘油三酯脂肪酶是参与脂肪分解的一种调脂限速酶，对激素高度敏感，多种激素均可增加该脂肪酶活性。二十八烷醇经实验证实具有促进脂肪分解的作用，脂肪分解后血清内游离脂肪酸水平升高，这可为肌肉功能，从而延长肌肉活动时间，发挥抗疲劳作用。

（三）促进肌肉合成功效

从事高强度锻炼的足球运动员的机体对蛋白质的需求量远高于普通人群，氨基酸作为蛋白质的合成底物，足球运动员每日需摄入充足的氨基酸，以保证机体所需。黑米糠含有丰富的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等支链氨基酸，人体自身无法合成这些支链氨基酸，但这些氨基酸确实为人体必需。运动性疲劳被证实与支链氨基酸代谢密切相关，高负荷运动会引起血浆氨基酸谱改变，芳香氨基酸占比升高，而支链氨基酸占比降低，芳香氨基酸进入脑组织后促进5-羟色胺合成，从而引发大脑中枢疲劳。通过摄入黑米糠补充支链氨基酸，可调节芳香氨基酸/支链氨基酸平衡，减轻中枢疲劳，同时支链氨基酸可促进肌肉蛋白质合成，增加机体能量储备，延迟运动疲劳，运动后补充可加快体能恢复，减轻疲劳感。

四、结语

黑米糠是一种宝贵的食物资源，不仅富含三大营养元素，还含有大量的无机盐、氨基酸及花青苷、二十八烷醇等生物活性物质，营养成分丰富，有着极高的运动营养价值和特殊的生理功效，广受医疗、食品等行业的关注。以黑米糠为原料的运动食品营养丰富、口感良好、生产工艺简单。对于运动强度高、时间长的足球运动员，运动中及运动后更易发生运动疲劳，足球运动员在训练前后补充适量的黑米糠运动食品，有助于增强机体抗运动负荷能力，提升机体耐力，延迟运动疲劳。值得注意的是，目前对于黑米糠的功效作用普遍着眼于抗疲劳方面，关于黑米糠其他营养成分的功效及应用还有待进一步的研究。