0引言
?;撬崾且环N含硫的氨基酸,化學名稱為β氨基乙磺酸,與其他氨基酸一樣具有酸、堿兩性電解質作用,易溶于水,化學性質比較穩定。早在1827年,?;撬峋鸵驯蝗藗儼l現,并成功從牛膽汁中分離獲得,自此國內外對?;撬徇M行了深入的研究,發現它具有廣泛的生物學效應,在人體運動中發揮著極其重要的作用[1].本文在介紹?;撬嵘飳W作用的基礎上,進一步從理論角度來探討?;撬岷腿梭w運動的關系,為體育運動中運動員機體抗氧化能力提供一定的依據。
1?;撬嵩谌梭w內的分布及代謝
?;撬嶙鳛橐环N條件性必需氨基酸在人體內分布非常廣泛,幾乎存在于各個組織的細胞質中,特別是大腦、心臟、神經、肌肉等組織[2].一個體重為60kg的正常成年人體內的?;撬岷靠蛇_60g左右,約占人體體重的0.1%,這些?;撬崛恳杂坞x形式存在,是體內含量最高的游離氨基酸。
人體獲取?;撬岬耐緩街饕袃仍葱院屯庠葱詢煞N方式[3],外源性主要是從食物中攝取,其中海洋中的魚類、貝類中的?;撬岷糠浅XS富,適當攝取此類海生動物可以獲取豐富的?;撬?;內源性?;撬岬墨@得是通過人體的自身合成,由半胱氨酸、甲硫氨酸等含硫的氨基酸經過一系列的酶促反應轉化得到,人體內?;撬岬暮渴窍鄬Ψ€定的,腎臟組織根據每日人體攝入的?;撬岷繉ζ溥M行合理的調節,維持體內物質的平衡。
2?;撬岬纳飳W效應
2.1抗氧化作用
人體在運動時會產生大量的自由基,自由基極不穩定,容易奪取周圍分子中的電子,破壞細胞內的生化物質,迫使細胞結構發生變化,不能維持正常的生理功能,繼而造成人體免疫力下降,致癌物質增多。人體補充?;撬?,能減少體內自由基的生成,增加超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶的活性,對已生成的自由基進行還原,防止人體衰老。田慶偉等[4]在小鼠的膳食中添加含有1% ~5%的?;撬?,對其持續喂養8周,發現超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶的活性均有所增加,他們認為?;撬峋哂忻黠@的抗氧化能力。在脂質代謝中,細胞內豐富的不飽和脂肪酸在自由基的誘導下極易生成丙二醛,促使膜系統中的蛋白和酶發生交聯反應,生成Schiff氏堿,從而造成膜系統結構改變、功能受損。?;撬崮軠p少脂質過氧化,降低血漿中膽固醇和低密度脂蛋白含量,提高高密度脂蛋白水平,防止動脈粥樣硬化,冠心病等心血管疾病的發生。王永輝等[5]研究表明,體內嚴重缺乏?;撬岬男∈?,其高血脂癥和動脈粥樣硬化病理將相應加重,每日給予服用一定量的?;撬嶂?,小鼠血中的總膽固醇和甘油三酯含量將會降低,說明內源性?;撬岵蛔阋讓е卵惓I吆蛣用}粥樣硬化性病變,?;撬釋嶒炐愿咧Y有良好的降脂作用。
張偉等[6]對患有亞硒酸鈉性白內障的大鼠每天注射2%的?;撬崛芤?,14天后發現其體內丙二醛含量明顯下降,得出?;撬釋αu自由基、超氧陰離子自由基具有明顯的清除作用,對亞硒酸鈉性白內障晶狀體中的脂質過氧化反應具有明顯的抑制作用。
2.2 調節鈣離子濃度
鈣離子是維持人體各項生理活動不可缺少的離子,它能維持細胞膜兩側的生物電位,保護肌肉-神經功能的正常傳導。大量實驗研究表明[7~9],?;撬崮苷{節細胞內鈣離子的濃度,當細胞內缺乏鈣離子時,?;撬崮芗铀侔忖}離子內流;當細胞內鈣離子過量時,?;撬崮芤种瓢忖}離子內流,或者增加鈣與某些生化物質的親和力以達到控制游離鈣離子濃度,從而維持細胞的正常生理功能。安文林等[10]考察?;撬釋π律笫竽X神經細胞內鈣離子的影響,結果發現,?;撬釋毎麅肉}離子有雙向調節作用,即?;撬崮苁股窠浖毎麅肉}離子濃度輕度升高,又能使處于高鈣狀態的細胞內鈣離子濃度下降,避免細胞內鈣離子超載,保護神經細胞免受損傷,增強動物學習記憶等方面的功能。同時?;撬徇€能參與肌肉正常的舒張和伸縮功能。張振漢等[11]采用離體平滑肌實驗技術,考察?;撬釋π∧c平滑肌運動的影響,發現在低鈣條件下,?;撬嵬ㄟ^鈣離子通道對小腸平滑肌的收縮運動具有正調節作用;在高鈣條件下,?;撬釀t對平滑肌收縮進行負調節。這與安文林等[10]的研究結果基本一致,以上實驗證明了?;撬嵬ㄟ^對機體組織鈣離子進行雙向調節,來維持細胞正常生理功能,是一種良好的細胞保護劑。
2.3 保護膜穩定和維持體內滲透壓平衡
生物膜廣泛存在于機體內的各種組織和細胞中,主要由磷脂雙分子層和膜蛋白構成,組成磷脂雙分子層的主要成分為低熔點的不飽和脂肪酸,在正常的生理狀態下,這些不飽和脂肪酸是運動的,從而保證生物膜具有流動性,使胞內外物質能正常交換,能量正常傳遞。?;撬嶙鳛橐环N細胞保護劑能避免細胞膜上不飽和脂肪酸與外來物質發生酯化、氧化等反應,維持細胞膜的正常功能。早在1992年,Huxtable[12]發現?;撬岷驮劁\能以復合物的形式插入到視網膜的細胞膜中來維持膜的穩定性,隨后Militante等[13]Nusetti等[14]也證實了?;撬崤c金魚視網膜細胞的增殖、分化和成熟具有密切的聯系,實驗發現,當?;撬徇_到100μmol·L-1時,膜細胞的增殖分化均達到最大。
?;撬峥梢哉{節細胞的滲透壓,對于海洋動物而言,其調節作用尤為顯著。?;撬峥梢愿淖兗毎娜莘e,進而維持全身體液的平衡。研究發現[15]在下丘腦視上核中?;撬岷亢芨?,它可以通過控制室上核和室旁核神經元的興奮性來維持細胞的滲透壓。張曉丹[16]和薛承斌等[17]都曾報道?;撬崮苷{節大鼠和小鼠的骨骼肌、大腦和血小板的滲透壓,可能與細胞膜的跨膜轉運密切相關。對于患有白內障的病人,其眼內晶狀體中山梨酸含量很高,從而導致晶狀體內滲透壓偏高,眼睛失明,長期補充一定量的?;撬峥梢跃徑庋劬鹊臐B透壓,幫助白內障患者恢復健康[18].
2.4 影響糖代謝
?;撬崮苷{節機體內的糖代謝,降低血糖,促進肌細胞對葡萄糖的利用,增加糖原異生,防止人體中樞神經系統過于疲勞,提高運動能力,?;撬峤档脱堑臋C制并不是與胰島素受體直接結合,而是通過與受體上的蛋白質相互作用來完成的[19].毛東偉等[20]認為補充?;撬峥梢愿纳婆咛ソM織Pax3及Cx43基因的mRNA及其蛋白的過度表達,對體內的高血糖進行拮抗,控制糖尿病患者病情惡化。
2.5 調節氨基酸代謝
氨基酸是人體新陳代謝中不可或缺的物質,?;撬嶙鳛橐环N營養補充劑能提高并穩定人體內供能氨基酸(BCAA,主要為支鏈氨基酸)的濃度,據推算,人體每消耗1mol的BCAA即可產生42mol左右的ATP;BCAA含量增高,可以與體內芳香族氨基酸發生競爭性抑制,干擾中樞神經系統中多巴胺及腎上腺素神經傳導功能,使中樞系統保持興奮狀態,延緩大腦疲勞。吳燕波等[21]發現對力竭的大鼠補充?;撬岷蟀l現,其體內支鏈氨基酸含量明顯增高,大鼠的運動能力得到了顯著提高。
3?;撬崤c運動能力
一百多年以來,科學家一直致力于從各個角度來研究人體運動性疲勞產生的原因,目前比較一致的看法是人體在運動過程中會不斷產生自由基,如超氧陰離子、羧基自由基、一氧化氮自由基等,同時隨著運動的進行,能量的直接來源ATP會不斷消耗,血糖、蛋白質、脂類物質濃度逐漸下降,能量代謝出現紊亂,鈣離子穩態被破壞,人體疲勞感逐漸增加,運動能力大大降低。?;撬釋μ岣哌\動能力具有顯著的作用,Decombaz等[22]報道了運動員在馬拉松比賽或100km賽跑等耐力運動中,肌肉會釋放大量的?;撬醽砭S持血漿中?;撬岬牟蛔?,保證人體正常的生理運動。如果體內缺乏?;撬?,其運動能力將會受到嚴重的影響。
Ito等[23]通過敲除?;撬徂D運體基因,使模擬小鼠骨骼肌中幾乎不存在?;撬?,與野生小鼠進行相同負荷運動,結果發現,?;撬徂D運體基因敲除后的小鼠的運動能力比野生小鼠低80%.李健康等[24]通過研究?;撬釋\動中骨骼肌功能的影響也證實了其具有一定的抗疲勞和抗運動性損傷作用。
在運動員訓練過程中,?;撬嶙鳛橐环N外源性營養補充劑,能顯著提高紅細胞谷胱甘肽過氧化物酶的活性,避免脂質過氧化,保護心肌線粒體功能和防止心肌受損。侯香玉等[25]發現,運動力竭后的大鼠體內超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶含量均降低,心肌線粒體結構遭到破壞,補充一定量的?;撬岷?,其體內超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶含量逐漸升高,運動能力得到顯著加強,而對力竭后的大鼠補充與?;撬峤Y構相似的丙氨酸,其運動能力未能得到明顯改善,說明體內?;撬崾蔷S持運動能力所必需的,外源性的攝取?;撬峥梢允惯\動能力得到進一步的加強。
補充?;撬岢嗽黾映趸锲缁负凸入赘孰倪^氧化物酶含量之外,也能顯著提高體內乳酸脫氫酶的含量。研究表明[26],人體經過長時間高強度的運動訓練之后,體內會積累大量的乳酸,促使肌肉產生強烈的酸痛感。乳酸脫氫酶可以將乳酸進行分解,間接達到清除乳酸的目的,緩解人體長時間運動后身體出現的不適。劉華榮等[27]等對小鼠給予不同劑量的?;撬?,通過檢測小鼠負重游泳后的存活時間以及體內血乳酸的含量,發現?;撬崮茉黾芋w內肝糖原,降低血乳酸含量,從而緩解了小鼠體力疲勞。黃廣良等[28]也報道了針對游泳運動員的自身特點,在訓練中進行?;撬釓秃瞎δ苄燥嬃系难a充,提高運動員的有氧耐力水平和運動水平,冬訓期間未出現過一例過度疲勞現象。以上研究表明,?;撬岬目寡趸饔檬瞧淇惯\動性疲勞的主要機制之一。另有研究表明[29~30],在運動過程中補充?;撬峥墒寡獫{中的支鏈氨基酸(BCAA)濃度逐漸增高;與運動組相比,體內纈氨酸和亮氨酸含量分別提高15%和25%;芳香族氨基酸(AAA)的濃度無明顯變化;AAA/BCAA比值降低;保持中樞神經系統的興奮性,從而延緩了運動型疲勞的出現。
4結語
?;撬峋哂袕V泛的生物學功能:減少自由基的生成,調節滲透壓,維持體液平衡,對抗脂質過氧化,保護細胞膜免受損傷,雙向調節鈣離子的跨膜轉運,參與糖代謝,降低血糖濃度等。這些作用無疑是對運動機體有利的,而且人體合成?;撬岬哪芰Ψ浅S邢?,劇烈運動會使體內的?;撬徇^分消耗,實時補充含有?;撬岬墓δ苄燥嬃鲜直匾?。因此?;撬醾涫芙叹毢瓦\動員的青睞,但是目前對于運動員在訓練時應該攝入?;撬岬膭┝恳约皵z入的方式尚不清楚,有待進一步探討與研究。