坚果混合饮品对训练引起DOMS炎症反应的影响

2017-03-03 09:00段德平
食品研究与开发 2017年3期
关键词:饮品坚果混合

段德平

(内蒙古电子信息职业技术学院体育教学部,内蒙古呼和浩特010070)

坚果混合饮品对训练引起DOMS炎症反应的影响

段德平

(内蒙古电子信息职业技术学院体育教学部,内蒙古呼和浩特010070)

由于运动量过大产生的迟性肌肉酸痛症状(DOMS)症状,严重影响人们工作和生活的状态。本研究采用多种坚果混合制备一种运动饮品,并通过构建动物模型和招募社区自愿者参与实验的方式,证明所制备的运动饮品具有缓解DOMS症状的功效。结果表明:大鼠DOMS模型实验中,观察组大鼠在连续服用坚果混合饮品后,可以较对照组有效降低体内的炎症因子表达水平(P<0.05);社区自愿者实验中,观察组人员在连续服用坚果混合饮品后,可以较对照组有效降低体内的炎症因子表达水平(P<0.05),同时通过问卷调查,观察组人员的DOMS症状明显较对照组人员发生缓解(P<0.05)。

坚果;饮品;运动;炎症

坚果富含营养成分,具有提高免疫力、抗衰老和抗肿瘤等多种生物学活性。研究指出,一周食用4次或以上的人群,慢性炎症症状明显减弱,体内炎症因子的表达水平会发生明显降低[1]。关于坚果的加工研究开展深入,但多集中于零食和保健食品的开发,对于以坚果为原料开发的运动功能食品开展较少[2]。大强度耐力运动训练后,骨骼肌在2 h~24 h内发生延迟性肌肉酸痛症状(DOMS),按压、拍打和收缩反应部位会产生明显酸痛,需要一段时间才可以恢复,对运动员和普通人的比赛训练和日常生活造成一定影响[3]。DOMS属于肌肉炎症反应,但发生机制并不明确,因此至今仍未有明确的改善方法[4]。由于多种坚果均具有消炎的功效,因此本研究以混合坚果为原料,制备坚果混合饮品,采用动物模型和社区居民为研究对象,研究坚果混合饮品对DOMS炎症反应的改善作用和对骨骼肌恢复的影响。为探讨坚果混合饮品的可能作用机理,为进一步开发坚果混合饮品提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 坚果及试剂

夏威夷果、开心果、杏仁、葵花籽、核桃、芝麻、花生:当地大型超市;IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α检测试剂盒:北京中生北控科技股份有限公司。

1.1.2 主要仪器

BSA224S-CW分析天平:赛多利斯;3K15离心机:德国希格玛;CHD-6030水浴锅:杭州HR;PT-3502PC酶标仪:北京普天。

1.1.3 坚果混合饮品的研制

具体流程如下:坚果混合(夏威夷果、开心果、杏仁、葵花籽、核桃、芝麻、花生等量混合)—破碎—过筛—收集坚果粉,放置于干燥处备用。将坚果粉(30 g)脱脂奶粉(10 g)、乳清蛋白粉(10 g)、维生素(0.5 g)、微量元素(0.1 g)和调味剂(0.2 g)混合,配制成1份。

1.2 方法

1.2.1 坚果混合饮品对慢性炎症动物模型的影响

选择20只雄性Wistar大鼠分为观察组和对照组,每组10只,均采用游泳法训练至力竭状态,具体执行方法如下:观察组大鼠在实验开始前7天开始灌胃服用坚果混合饮品2mL,每天服用两次,并坚持到实验结束。准备120 cm×55 cm×65 cm玻璃缸,水温保持(31.5±1.5)℃,水深45 cm,所有大鼠均进行负重游泳,负重重量为总体重的5%。每天进行两次,上午8点开始,下午13点开始。在游泳训练过程中,当实验动物漂在水面不进行游泳或出现肢体协调性下降并沉入水中时,后需木棒驱赶促进游泳。直至下沉次数超过3次,下沉时间达到10 s,游泳训练结束。连续训练7天后,采集所有大鼠血清进行检测。

1.2.2 坚果混合饮品对耐力运动训练后人体慢性炎症反应的影响

1.2.2.1 实验对象选择

上海市某社区男性居民20名,年龄(31±3.52)岁,身高(174.15±2.14)cm,体重(67.34±1.55)kg。所有入选的实验对象具有日常锻炼的习惯,并无任何运动损伤症状存在。所有入选人员随机分为观察组和对照组两组,每组10人。观察组所有人员在实验开始时每日服用运动食品2次,每次200mL,连续服用4周至实验结束。

1.2.2.2 耐力运动训练模型设计

本次实验在社区内商业化健身房内进行,实验过程中有专业教练指导,避免损伤发生。训练前一周,所有参与实验的人员避免任何激烈运动。实验共进行4周,第1周和第2周为适应性训练,训练内容以有氧运动为主,配合无氧运动,第3周开始加大运动强度,第4周进行1次适应性训练后,进行1次大强度的跑步机耐力测试,测试结束后立即进行检测。

1.2.2.3 血样采集与检测

在测试结束后和每周的训练结束后最后一天(上午9:00左右)进行血样采集,每次采用肘静脉采血法采集静脉血3mL,将装有静脉血的试管置于37℃水浴锅作用10min,凝集充分后离心(3 000 r/min),收集血清,放于4℃冰箱中备用。

1.2.2.4 主观酸痛感觉问卷调查

在测试结束后和每周的训练结束后最后一天(上午10:00左右)进行DOMS问卷调查,根据参与实验人员的评分结果分析耐力训练带来的DOMS症状。评分标准如表1所示,分别对各组的总分进行比较,得分越高说明DOMS症状越明显。

表1 DOMS症状问卷调查评分表Table1 DOMS symptoms questionnaire scale

1.8 安全性分析

两组人员在实验进行过程中,均为发生任何不良反应,表明我们所制备的运动食品和所设计的实验方案具有足够的安全性。

1.9 数据统计

实验数据均采用SPSS18.0数据统计软件处理,计量资料进行采用t检验,计数资料采用x2检验,P<0.05为差异显著,具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 动物模型试验结果分析

大鼠血清中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α表达水平分析见表2。

表2 大鼠血清中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α表达水平分析Table2 Analysis the expression level of IL-1β,IL-6,IL-8 and TNF-α in rats serum ng/mL

检测结果如表2所示,通过检测两组模型动物血清,我们发现观察组大鼠血清中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α的表达水平明显低于对照组大鼠,并且差异显著,P<0.05。证明观察组大鼠在服用本研究所制备的坚果混合饮品后,体内炎性因子表达水平发生明显下降。

2.2 社区自愿者4项炎症因子表达水平分析

社区居民血清中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α表达水平分析见表3。

表3 社区居民血清中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α表达水平分析Table3 Analysis the expression level of IL-1β,IL-6,IL-8 and TNF-α in ng/mL

结果如表3所示,经过连续4周的实验,两组人员血清中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α的表达水平均发生明显提高,但两组人员的增长趋势有明显差异。观察组人员在连续服用坚果混合饮品后,体内的炎症因子表达水平得到一定程度控制,并未随着训练强度增高而的显著增高。而对照组人员由于训练强度的显著增大,均产生一定程度的DOMS炎性症状,IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α4项指标较观察组人员发生显著性增高,并且差异显著,P<0.05。

2.3 问卷调查结果分析

通过问卷调查的方式,可以直接反映出参与实验人员对DOMS症状的反应,调查结果如表4所示,对照组人员得分显著高于观察组人员,并且差异显著,P<0.05。调查得分情况与炎症因子增长趋势接近,说明当DOMS症状逐渐加剧时,体内的炎症因子表达水平也发生相应提高。

表4 问卷调查结果分析Table4 Questionnaire result analysis

3 讨论

大量研究指出,运动可以改变体内炎症因子的表达水平,特别是长距离长时间的耐力运动,可以导致骨骼肌发生DMOS炎症反应,引起体内炎症因子发生显著性升高[5]。关于DMOS炎症反应的研究发现,耐力运动后炎症细胞在72 h内发生急性蛋白物质增加、溶酶体激活并且发现浸润,发生TNF-α、IL-1β,IL-6和IL-8的表达水平增高,但增高趋势仍然低于败血症或严重感染[6]。各项炎症指标的增高具有明显的提示作用,如IL-1β表达水平增高,提示肌肉蛋白发生水解,暗示着肌肉发生损伤。IL-6的升高,表明肝细胞中的血浆蛋白增高,转铁蛋白和白蛋白的发生降低,意味着DMOS已经造成机体组织损伤[7]。因此预防缓解DMOS的手段,具有明显的实际应用意义。

我国坚果资源,由于坚果含有丰富的功能性脂肪酸、功能性多糖和不饱和脂肪酸,一直是人们热衷购买的食品[8]。研究指出,坚果中具有多种天然抗氧化剂,其中有一部属于抗氧化剂炎症调节剂,具有明显的降低炎性因子表达水平的功效[9]。运动食品的开发进入精细化发展阶段,对产品的功效要求明确[10]。在本研究中,我们采用混合制备的方法,将夏威夷果、开心果、杏仁、葵花籽、核桃、芝麻、花生多种已知具有炎症调节功能的干果进行等量混合后粉碎,加入适量的蛋白质和其他营养物质,制备成一种运动饮品,该饮品我们认为应具有一定的调节炎症功能。为了验证产品功能,在本研究中,我们首先通过建立大鼠DOMS模型的方式,研究坚果混合饮品的功效,结果表明观察组大鼠在连续服用坚果混合饮品后,可以有效缓解大强度训练导致的炎症反应,与对照组大鼠相比,缓解效果明显,存在显著性差异(P<0.05)。通过动物模型试验,我们认为坚果混合饮品具有调节DMOS炎症反应的功效,随后我们开展社区自愿者试验,进一步研究该饮品的功能。经过一系列实验,我们对参与实验人员的炎症因子水平和主观症状进行研究,结果表明,随着训练强度逐渐增大,观察组运动在服用坚果混合饮品后,表现出明显的炎症调节效果,体内炎性因子增长水平并不明显,与对照组人员存在显著性差距(P<0.05)。同时,观察组人员仅表现出轻微的DMOS症状,较对照组人员发生明显缓解(P<0.05)。

本研究所制备的坚果混合饮品,该饮品在大鼠动物模型和社区自愿者的研究中,均表现出缓解DMOS炎症症状的功能,对提高运动能力,加强运动后恢复效果具有明显的应用价值,值得大力推广。

参考文献:

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[2]李殿彬,贡倩,赵国辉,等.平榛资源开发前景和技术[J].长春大学学报(自然科学版),2010,20(5):52-53,55

[3]马建,秦雪飞.延迟性肌肉酸痛症的国外治疗近况[J].中国运动医学杂志,2004,23(3):288-290

[4]孙健.长时间专项训练对男子摔跤运动员延迟性肌肉酸痛炎症反应的影响[J].沈阳体育学院学报,2004,23(3):372-374

[5]杨大为.针刺对网球专选课学生DOMS和RPE变化影响的研究[J].当代体育科技,2016,6(17):12-14

[6]方逵.延迟性肌肉酸痛发病机制及治疗方法[J].医学研究杂志, 2006,35(5):74-77

[7]张敏.延迟性肌肉酸痛综述[J].科技信息,2010(12):665-666

[8]王宇,于红霞.坚果及其油类的保健作用研究进展[J].卫生研究, 2007,36(3):391-393

[9]李庆,姚开,谭敏,等.新型天然抗氧化剂——鞣花酸[J].四川食品与发酵,2001,37(4):10-14

[10]薛庆利,薛山.体育运动食品功效作用机制及市场动态分析[J].闽南师范大学学报(自然科学版),2016(1):97-102

Effect of Nuts Mixed Drinks in Training Cause DOMS Inflammation Reaction

DUAN De-ping
(Department of Physical Education,Inner Mongolia Electronic Information Vocational Technical College,Hohhot010070,Inner Mongolia,China)

Due to the large amount of exercise caused late onset muscle soreness symptoms(DOMS),influence the people working and living condition seriously.This study used the many kinds of nuts,prepared a sports drink,and the animal model was constructed and recruit community volunteers to participate in the experiment,proved the preparation of sports drinks can alleviate symptoms of DOMS.Results show that the rat model of DOMS experiments,observation group rats taked nuts mixed drinks,can reduce inflammation factor expression levels effectively than the control group(P<0.05);In community volunteers experiments,observation group taked nuts mixed drinks,observation group rats taked nuts mixed drinks,can reduce inflammation factor expression levels effectively than the control group(P<0.05),at the same time,through the questionnaire,the observation group of DOMS symptoms was released significantly than the control group(P<0.05).

nuts;drink;movement;inflammation

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.041

2016-09-13

段德平(1961—),男(汉),副教授,本科,学士,主要从事运动生理学、体育教学研究。

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