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首頁 > 體育論文 > > 探討VB6缺乏對運動能力的影響
探討VB6缺乏對運動能力的影響
>2023-05-23 09:00:00

水溶性維生素和維生素 E 等與運動能力的關系己有文獻報道[1-5].維生素 B6(vitamin B6,VB6)對運動能力的影響尚無系統論述,本文采用文獻綜述的方法,以生物化學原理為基礎,探討 VB6缺乏對運動能力的影響,為合理補充 VB6、提高運動能力提供科學的理論參考。

1 VB6的概述

1.1 VB6的化學本質

VB6是吡啶的衍生物,又稱吡哆素,在生物組織內有吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三種形式,都具有VB6的活性。1934 年,匈牙利科學家從酵母提取液中得到一種可以預防大鼠皮膚炎癥的物質,研究發現它與核黃素、煙酸、硫胺素等一樣是生命活動不可缺少的營養素,故將其定名為維生素 B6[6].直到1938~1939年才被分離純化出來,之后人工可合成VB6.

1.2 VB6的生物學功能

VB6是人體內 60 多種酶系的組成成分,VB6可以促進血紅蛋白的生成和運動時糖異生的作用,由于機體內血紅蛋白的含量和運動時糖異生的作用直接影響著運動能力,及時補充 VB6的含量是非常重要的。VB6主要是以輔酶的形式參與人體內多種物質和能量代謝的,它是生物機體內很多重要的酶系的輔酶。它在組織中經過磷酸酸化變成磷酸吡哆醛,它可以參與生化過程的氨基酸脫羧基作用、氨基轉移作用、色氨酸的代謝、含硫氨酸的代謝和不飽和的脂肪酸代謝等。VB6與蛋白質和脂肪代謝也有很密切的關系,VB6還是糖原代謝中磷酸化酶的輔助因素。

1.2.1 VB6與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化是一組稱為動脈硬化的血管病中最常見、最重要的一種。其特點是動脈管壁增厚變硬、失去彈性和管腔縮小,由于在動物內膜上積聚的脂質外觀呈黃色粥樣,因此稱為動脈粥樣硬化。

主要累及大中型動脈,其臨床表現主要以受累器官的病象為主[7-8].

有研究表明,當機體 VB6攝入不足時,會使胱硫醚代謝受到阻礙,因為胱硫醚的代謝過程中需要兩種酶,即胱硫醚 -γ- 裂合酶和胱硫醚 -β- 合成酶,它們的合成都需要 VB6作為輔酶。VB6缺乏會導致胱硫醚代謝出現障礙,之后就會引起人體血液里的甲硫氨酸、胱硫醚和同型半胱氨酸的堆積。

尤其是同型半胱氨酸,它是許多化學性損傷血管內皮細胞的一種成分。有研究表明,同型半胱氨酸會使血管的內膜受到損壞,還會使氧化修飾的 LDL在泡沫細胞里面堆積起來,使血漿中的甘油三酯和膽固醇容易沉積在血管壁上從而引起動脈粥樣硬化[9-10].因此及時補充 VB6對于有效的預防和治療動脈粥樣硬化有很好地幫助。

1.2.2 VB6與貧血

貧血是指全身循環血液中紅細胞總量減少至正常值以下。但由于全身循環血液中紅細胞總量的測定技術比較復雜,所以臨床上貧血一般指外周血中血紅蛋白的濃度低于患者同年齡組、同性別和同地區的正常標準。沿海和平原地區成年男子 Hb<120g/L,成年女子 (非妊娠) Hb<110g/L,孕婦 Hb<100g/L就認為有貧血。12 歲以下兒童比成年男子的血紅蛋白正常值約低 15%左右,男孩和女孩無明顯差別。海拔高的地區一般要高些。

VB6是 δ- 氨基 -γ 酮戊酸合成酶的輔酶,而δ- 氨基 -γ 酮戊酸合成酶是合成血紅蛋白的限速酶,血紅蛋白合成受阻,紅細胞數量減少,從而引起貧血的發生。根據血紅蛋白減低的程度,貧血可分為四級。輕度:血紅蛋白 >90g/L、中度:血紅蛋白 90~60g/L、重度:血紅蛋白 60~30g/L、極度:血紅蛋白 <30g/L.

國外報道,有一類貧血病人易患 VB6缺乏。該類貧血患者屬于對 VB6依賴性的貧血,并且這種貧血屬于高鐵性貧血,補充鐵、VB12和葉酸均無療效,只有及時的補充足量的VB6才能糾正貧血癥狀[11].因此及時的補充適量的 VB6可有效的預防貧血的發生和輔助貧血的治療。

2 VB6與運動能力的關系

2.1 VB6是 60 多種酶系的組成成分

含有 VB6的輔酶主要與代謝有關,現已知有60 多種酶的合成需要 VB6作為輔酶。

(1) 氨基轉換作用。轉氨酶主要為谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶,而轉氨酶中都有磷酸吡哆醛(PLP) 作為輔酶。許多轉氨酶需要 α- 酮戊二酸作為氨基的受體,不同轉氨酶對相偶聯的兩個底物之一,即 α- 酮戊二酸或谷氨酸是有特異性的,而對另一個底物 (即被脫氨的氨基酸) 無嚴格的特異性[12].某種酶對特定的氨基酸有較大的催化效率,同時對其他氨基酸也有一定的催化作用。酶的命名就是根據具有最大被催化效率的氨基酸而定的。在眾多轉氨酶中都含有維生素 B6的衍生物。在維生素 B6衍生物的參與下,加快了氨基酸轉氨反應和酮酸的生成,產生的酮酸進行氧化分解并釋放能量,可供運動利用。

(2) 脫羧基作用。氨基酸脫酸形成伯胺,脫酸酶有很高的專一性,一種氨基酸脫羧酶只對一種氨基酸起作用。氨基酸脫酶中,除了組氨酸脫酶不需要輔酶以外,各種脫酸羧酶都以 PLP 為輔酶。這些脫羧作用對于哺乳類的組織很重要。

(3) 側鏈分解作用。含羥基的蘇氨酸或絲氨酸可以分解為甘氨酸及乙醛或甲醛,催化此反應的酶為絲氨酸轉羧甲基酶,絲氨酸轉羧甲基酶可以催化蘇氨酸或絲氨酸兩種氨基酸發生生醇醛分裂反應。絲氨酸轉羧甲基酶的輔酶為 PLP.VB6作為多種酶系的組成成分,通過催化物質代謝,調節反應速度,進而影響機體的運動能力。

2.2 VB6與血紅蛋白的生成

血紅蛋白是紅細胞的主要組成成分,它是由血紅素和珠蛋白結合而成。血紅蛋白的功能是運輸氧和二氧化碳,維持血液的酸堿平衡。血紅蛋白與運動員的最大攝氧量、有氧運動能力和運動后的恢復能力是密切相關的,血紅蛋白也是評定運動員身體機能狀態的重要指標。正常人每 100ml 血液中血紅蛋白含量男性為 12g~15g,女性為 11g~14g.運動員與正常人值相近,或位于正常值的高限,有氧耐力項目運動員可高達每 100ml 血液中 17g~18g[13].

VB6中最活躍的代謝形式是 5- 磷酸吡哆醛,5- 磷酸吡哆醛在氨基酸物質轉換中是轉氨酶、轉移酶、氨基脫羧酶和其他酶的重要輔助因子。在血紅蛋白的合成中,它是血紅蛋白合成的第一步反應(甘氨酸與琥珀酸結合生成 δ- 氨基乙酰丙酸) 過程中不可缺少的輔酶,因此,δ- 氨基乙酰丙酸合成缺陷會導致血紅蛋白合成障礙。血紅蛋白的合成受到阻礙就會使氧氣的運輸和有氧氧化能力減弱[14].

VB6有氧運動能力影響機制如圖 1 所示.

2.3 VB6促進運動時的糖異生作用

糖異生是指體內多種非糖物質轉變為糖的過程,是維持血糖水平的重要過程。糖異生的作用是非糖的前體物質如丙酮酸、甘油、乳酸和絕大多數氨基酸、三羧酸循環的中間代謝產物等轉變為葡萄糖和糖原的過程。肝臟是糖異生的主要器官;饑餓和酸中毒時,腎臟和肌肉也能進行糖異生的作用[15].

糖異生的重要作用在于維持體內正常的血糖濃度。特別是在體內糖的來源不足時,利用非糖物質轉化為糖,以保證糖的相對穩定。

盡管關于運動中的糖異生作用的研究資料很少,但糖異生在代謝中的重要意義已經受到了廣泛的重視。已有學者研究估計了糖異生時在運動中肝糖輸出所占的比例,他們認為,在短時間、大強度運動時,糖異生會占肝糖輸出的 10%左右;以58%VO2max強度運動 3h,糖異生所占比例為 58%;當肝糖原耗竭時,糖異生則會為大腦和其他所需糖的組織提供 100%的葡萄糖的供應[16].

糖異生主要的前體物質之一是丙氨酸。肌肉中的氨基酸在磷酸吡哆胺 (VB6磷酸衍生物之一) 的參與下將氨基轉給丙酮酸生成丙氨酸,后者經血液循環轉運至肝臟在磷酸吡哆醛 (VB6的另一種磷酸衍生物) 參與下經過聯合脫氨基作用再脫氨基,釋放出的氨用于合成尿素;生成的丙酮酸經糖異生轉變為葡萄糖,進而維持血糖濃度恒定,以防止低血糖影響運動能力 (見圖 2)。

2.4 VB6減少乳酸生成,延緩運動疲勞機制

如果運動過于劇烈或者身體分解乳酸所必需的維生素和礦物質不足,那么體內的乳酸就不能及時氧化處理,造成乳酸堆積。乳酸過多將使呈弱堿性的體液呈酸性,影響細胞順利吸收營養和氧氣,削弱細胞的正常功能。堆積乳酸的肌肉會發生了強烈收縮,從而擠壓血管,使血流不暢,結果造成肌肉酸痛、發冷、頭痛、頭重感等。乳酸堆積在初期造成酸痛和倦怠,若長期置之不理,造成體質酸化,可能引起嚴重的疾病[17].

肌肉中的肌糖原分解產生丙酮酸,丙酮酸的去路主要有: (1) 加氫還原生成乳酸, (2) 轉氨反應生成丙氨酸。除這些之外,丙酮酸還有多條其他代謝途徑。當機體內 VB6含量較高時,丙酮酸轉氨生成丙氨酸的反應加強,丙酮酸含量降低,加氫還原生成乳酸反應過程減弱,使肌乳酸和血乳酸濃度下降,運動疲勞可延遲發生或疲勞程度減輕。機制分析見圖 3.

3 VB6攝入參考量與食物來源

3.1 VB6的攝入參考量

人體對 VB6的需要量與蛋白質的攝入量有關,蛋白質的攝入量越多,需要的 VB6也越多。當 VB6與蛋白質的攝入量保持適宜的比值 (0.016mg 維生素B6/g 蛋白質),就可以維持 VB6適宜的營養狀態。VB6的服用應該采用配伍服用法,可以選擇與 VB1、VB2、泛酸、VC 及鎂配合使用,效果會更佳。

中國營養學會 (2000 年) 制定的中國居民膳食參考攝入量中 VB6的適宜攝入量 (AL) 值為,18 歲以上 1.2mg/d,50 歲以上 1.5mg/d,孕婦、乳母 1.9mg/d.可耐受最高攝入量 (UL) 為,兒童50mg/d,成人 100mg/d.

國外對 VB6的攝入量相對中國人而言要高,國外的成年男性適宜的攝入量為 2.0mg/d,成年女性適宜的攝入量為 1.6mg/d.目前還沒有過多攝入的毒性案例,由于 VB6是水溶性維生素,在體內不容易蓄積,過量的話會隨著汗液、尿液而排出體外,但若每日攝取 100mg 以上,應在嚴格的醫療監督下進行[18-19].

3.2 VB6的食物來源

VB6的食物來源很廣泛,動植物性食物中均含有 VB6,通常肉類 (尤其是雞肉和金槍魚)、全谷類產品 (特別是小麥)、蔬菜 (尤其是西紅柿) 和堅果 (花生、葵花籽) 中含量最高。在美國人的典型飲食中,食物中 40%的 VB6來自于動物性食物,60%來自于植物性食物[20].常見食物中維生素 VB6含量見下表 1.

由于 VB6對環境因素非常敏感,會使食物中的VB6的含量有所改變,食物經過加熱、研磨、冷卻都會使 VB6丟失。腸道吸收 VB6的量和未經加工過的食物中 VB6的量是不相同的。

4 結語

VB6進入人體內主要以輔酶的形式發揮作用。

VB6參與氨基酸的代謝和血紅素輔基的合成,促進膽固醇的轉化,能有效的預防動脈粥樣硬化和貧血的發生,還可以通過促進血紅蛋白的生成與糖異生作用、減少乳酸生成等生化途徑,延緩運動疲勞,提高運動員的運動能力。通常情況下,成人 VB6適宜的補充劑量為 2mg/d,運動強度增加時可適量增加補充劑量。

參考文獻:

[1] 張婧,熊正英。 維生素 B2和運動的關系[J]. 安康師專學報,2001,13 (3):64-66.
[2] 張婧,熊正英。 維生素 B1缺乏對運動能力的影響[J]. 安康師專學報,2003,15 (2):76-78.
[3] 熊正英,張全江。 維生素 C 抗氧化作用及其在運動中的應用[J]. 陜西師范大學學報:自然科學版,1998,26(4):108-112.
[4] 熊正英,田振軍。 維生素 E 與運動能力研究的新進展[J].陜西師范大學學報:自然科學版,1997,25 (4):100-103.
[5] 熊正英,任偉東,張倩,等。 維生素 pp 對運動能力影響的生物化學機制及其補充[J]. 安康學院學報,2014,26(2):93-96.

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