梁超 王青云 杨晓波 李凯锋
黑龙江省完达山乳业股份有限公司 黑龙江 哈尔滨 150090
摘要：在人类的运动过程中，能量消耗量比较大，蛋白质加速分解，如果不能及时补充蛋白，则会导致蛋白质负平衡。通常情况下，当人类运动后，需及时补充乳清蛋白，加速肌肉蛋白合成，提高骨骼肌对于运动状态的适应能力。本文主要介绍乳清蛋白的结构组成、产品分类、作用机理等，以期为开发运动营养类型产品做出理论支持。
关键词：蛋白质、增肌、运动、乳清蛋白。
现如今，健身风潮兴起，与此同时，很多人逐渐关注与运动健身相关的食品。在运动健身食品市场的发展过程中，必须对产品研发、产品功能以及作用等进行深入研究。普通人为维持氮平衡所需要的蛋白质的摄入量大约为是每日0.8g/kg，而运动员需要的蛋白质摄入量是每日1.2～1.7g/kg，两个推荐量都是建立在总热量的摄入能满足能量需求的基础上[1]。不论是运动员还是普通人，摄入蛋白质的目的都是用于肌肉的合成代谢，而不是帮助满足能量需求而作为能量来源。运动健身保健营养品的类型不断增多，其中蛋白粉的销量较高，而在各类蛋白质产品中，乳清蛋白的蛋白品质最高，因此很多健身人士均选择乳清蛋白作为健身保健品。2017年，通过对我国健身保健品市场中各类产品的销量进行统计分析，乳清蛋白的销量高达9亿元左右，在所有运动健身保健品总销量中占60%以上。
一、乳清蛋白的定义与组成
乳清蛋白指的是在pH4.6条件下，酪蛋白经沉淀处理后所形成的。在乳清蛋白中含有很多蛋白质类型，包括β-乳球蛋白（β-Ig）、血清白蛋白(SA)、α-乳白蛋白(α-Ia)以及免疫球蛋白(Ig)[2]。另外，在乳清蛋白中还含有其他微量蛋白质，包括β2-微球蛋白、骨桥蛋白、?-胨3等。
二、乳清蛋白的分类
对于乳清蛋白，根据生产工艺不同，可分为三种类型：其一，浓缩乳清蛋白，在生产过程中，需对乳清原料进行澄清、超滤、干燥等加工工艺。由于过滤程度不同，因此产品的蛋白浓度在35%～80%之间；其二，分离乳清蛋白，其纯度高于90%，在具体的生产过程中，需针对浓缩乳清蛋白进行去乳糖以及去脂肪处理，进而提升乳清产品纯度；其三，水解乳清蛋白，在制作过程中，对上述两种蛋白应用蛋白酶，水解蛋白质，在一定的pH以及温度条件下，即可发生酶促反应，在获得水解产物后，可进行过滤以及干燥处理，即可形成蛋白产品。
三、乳清蛋白在运动过程中的作用机理
1、有利于促进体力恢复
在人类的运动过程中，代谢加强，与此同时，大量蛋白质、氨基酸快速分解，并且与此同时还可消耗大量的肌糖原以及肝糖原，色氨酸与支链氨基酸之间的比值不断提升，导致人体产生疲劳感。此时及时补充乳清蛋白，能够在较短时间内促进机体恢复体力。在乳清蛋白中，在β-Lg中含有丰富的支链氨基酸，色氨酸可转变为5-羟色胺，支链氨基酸在这一过程中发挥阻断作用，提升中枢神经抗疲劳能力。与此同时，在转氨基环节，可将氨基转移至丙酮酸，在此过程中形成丙氨酸，丙氨酸进入肝脏再次形成葡萄糖，参与肌肉代谢反应，避免肌细胞中丙酮酸浓度过高，有效减少乳酸形成量，避免人体产生过度疲劳反应。另外，乳清蛋白还可作用于肝脏，对糖原合成过程起到调节作用，并存储各类酶，为人体提供大量支链氨基酸，尽量避免色氨酸进入大脑中，缓解疲劳感。
除此以外，乳清蛋白还能够提供各类抗氧化剂，如GSH，可对肌细胞膜、线粒体等起到良好的保护作用，缓解肌肉疲劳感。
2、有利于促进肌肉的合成
在人体运动过程中，随着人体运动时间的延长，机体即可产生大量的自由基，导致氧化应激反应加剧，还可能发生肌细胞损伤，加快促进肌肉蛋白，最终导致骨骼细胞凋亡，产生肌肉疲劳感。而通过及时补充乳清蛋白，能够尽快回复肌肉氨基酸平衡状态，提升胰岛素样生长因子-1浓度。乳清蛋白中含有丰富的支链氨基酸，能促进骨骼肌蛋白质的合成，抑制肌肉蛋白分解，加速训练后体能的恢复[3]；亮氨酸可对肌肉蛋白合成的DNA翻译途径发挥启动作用，亮氨酸能够对蛋白水解酶活性产生良好的抑制作用，进而有效控制肌肉蛋白分解，同时促进肌肉生长；在乳清蛋白中，有丰富氨基酸，其中，精氨酸以及赖氨酸含量较高，对于肌肉生长因子、合成代谢激素的分泌以及释放过程能够起到刺激作用，进而有效促进肌肉生长。除此以外，乳清蛋白还可提升肌糖原合成酶活性以及脂肪酸合成酶活性，促进mRNA表达，使得肌肉组织能够存储大量能量。
3、有利于提高抗氧化能力
当人体处于运动状态时，机体组织中的通氧量不断增加，并产生大量自由基，加强氧化应激作用，当氧化应激损伤细胞和组织时,即 被认为是肌肉疲劳和运动成绩下降的主要原因。乳清蛋白中β-乳球蛋白含有丰富的半胱氨酸，另外胱氨酸残基主要存在于乳铁蛋白、α-乳白蛋白以及血清蛋白中，胱氨酸残可进入细胞膜中，并参与还原反应过程，当形成半胱氨酸后，有利于促进还原型谷胱甘肽（GSH）的合成，同时还可提高细胞内GSH的含量；在人体细胞中，还原型GSH是最为关键的抗氧化剂，能够有效防止细胞发生氧化作用[4]；另外，半胱氨酸在体内氧化脱羧生成牛磺酸，而牛磺酸具有抗脂质过氧化反应的作用，同时还可对细胞膜起到保护作用，有效调节糖代谢，及时恢复人体运动能力。当蛋白质发生氧化反应、脂质发生过氧化过程时，过氧化氢发挥着十分重要的作用。乳过氧化物酶有利于清除人体中的氧化氢保护机体。乳铁蛋白可对抗自由基以及氧化作用，在铁催化的Fenton反应过程中，即可形成羟自由基[5]，其能够导致DNA、脂膜以及蛋白质发生损伤，而通过及时补充乳铁蛋白，其能够竞争与铁结合，进而有效阻碍羟自由基的形成过程。
综上所述，乳清蛋白具有促进体力恢复、促进肌肉合成、提高抗氧化能力等功能，在运动过程中起到了非常重要的积极作用，因此建议在运动营养食品的开发中可适量恰当的补充乳清蛋白。
参考文献
[1] 丹.贝纳多特，高级运动营养学[M].北京：北京科学技术出版社，
2019：35.
[2] 张和平,张列兵.现代乳品工业手册（第二版），中国轻工业出版社,2012,(4):145.
[3] 孙炜，赵效国.乳清蛋白在运动营养中的功能特性和作用[J]，氨基酸和生物资源，2012,(2)：69-71.
[4] Bierie B.Stover D G,Abel T W,et al.Transforming growth factor-beta regulates mammary carcinoma cell survival and interaction with the adjacent microenviromment[J].Cancer Res,2008,68(6):1809-1819.
[5] Swain JH,Alekel DL,Dent SB,et al.Iron indexes and total antioxidant status in response to soy protein intake in perimenopausal women[J].Am Clin Nutr,2002,76(1):165-171.