杨忠建(内江师范学院体育学院,四川内江641112)
茶氨酸延缓运动性疲劳的作用探讨
杨忠建
(内江师范学院体育学院,四川内江641112)
摘要:茶氨酸是茶叶中特有的游离氨基酸,研究证实茶氨酸具有显著的保健作用,例如神经保护功能、镇静、提高记忆力、降血压、抗肿瘤、抗疲劳、戒烟瘾等作用。在我国竞技体育水平不断提高的环境下,运动健身成为当前社会关注的话题,茶氨酸延缓人体运动性疲劳的作用成为研究关注的重点,本文根据以往研究成果分析茶氨酸延缓运动性疲劳的作用。
关键词:茶氨酸;运动性疲劳;生物活动;作用机理
茶氨酸(L-Theanine)最早由日本学者Sakato在绿茶中发现的一种具有重要生物活性的次生代谢物,茶氨酸是茶叶中特有的游离氨基酸。约占游离氨基酸总量的50%,茶氨酸有甜味和鲜爽味,是茶叶中生津润喉主要成份。研究证实茶氨酸对抑郁症的治疗具有显著的临床疗效,并逐渐应用于常见精神病的治疗和预防中。大量临床研究表明,茶氨酸对神经失调症、不眼症、更年期综合症等神经性疾病的治疗效果显著[1]。茶叶中的茶氨酸具有显著的保健功效,例如扩张血管、降低血压、抑制肝损伤、减肥、抗氧化、促进神经生长、抗癌等。使用中安全性高的茶氨酸没有任何摄取量的限制。茶叶也成为人们生活中必不可少的饮品。随着我国竞技体育水平的提高,运动健身成为关注的话题,茶氨酸对人体运动性疲劳作用的研究成为热点,本文根据以往研究成果分析茶氨酸延缓运动性疲劳的作用。
运动性疲劳的专业定义为:“机体的生理过程不能持续其机能在一特定水平或不能维持预定的运动强度。”按照部位的划分可以将运动性疲劳分为中枢疲劳和外周疲劳。中枢疲劳主要发生于大脑及脊髓运动神经部位,当人体大脑及脊髓运动神经功能受到损害而引起神经紊乱,则就会削弱运动神经原本的兴奋度,对神经肌肉接触点的动作单位造成影响,中枢神经对运动神经传达的频率就会减少,从而引发运动性疲劳。在运动性疲劳发生的过程中,神经递质和神经调质参与其中,研究表明,5-羟色胺、多巴胺、乙酰胆碱、氨基丁酸、氨等物质水平的变化都会影响人体中枢神经功能,会造成大脑及脊髓部位神经紊乱[2]。外周疲劳主要发生于运动骨骼、肌肉等部位,主要表现为肌肉活动、肌肉收缩活动、运动神经接点传递等功能的下降,主要可能与人体代谢、细胞分子水平等变化因素相关。
2.1 茶氨酸的性质
目前已经发现并证实茶叶中具有多种氨基酸,共26种,例如蛋氨酸、胱氨酸等对人体具有积极作用的氨基酸;精氨酸、苏氨酸、组氨酸对促进人体生长发育以及智力发育有效等。与茶叶保健功效关系最密切的氨基酸是茶氨酸和γ-氨基丁酸。目前在化学领域上,主要采用沉淀法、离子交换树脂法和膜分离法,由于直接从茶叶中提取茶氨酸的成本较高,因此利用γ-谷氨酰转肽酶的可特异性能够提高茶氨酸的产量,这是茶氨酸制备方法的研究热点。
2.2 茶氨酸的制备
自然存在的茶氨酸均为L型,合成类的茶茶氨酸大部分为D型和L型的混合物。由于性质的不同,每种茶氨酸在人体内的生物活性也不同,其中L型的生物活性最高,D型生物活性较低。从绿茶中分离出来的茶氨酸属酰胺类化合物,化学上名为N-乙基-γ-L-谷氨酰胺,其化学结构为CH3-CH2-NH-CO(CH2)2-CH(NH2)-COOH,纯品为白色针状结晶,水解后成酸甜的清爽味道[3],研究表明,绿茶的品质决定了茶氨酸的质量。不同品种、不同质量以及茶的不同部位,其茶氨酸的成分含量和质量也不尽相同,例如新鲜的茶叶中约含有1%~2%的茶氨酸,并随着茶叶的发酵逐渐减少。
3.1 茶氨酸抗疲劳的作用效果
研究已经证实,茶氨酸对于消除紧张情绪、放松神经等具有显著功效,近些年对于茶氨酸作用的研究日益增多,大都集中于其保健功效上。疲劳状态与人的神经存在一定的联系,茶氨酸主要通过调节人脑的电波实现神经的放松状态。一项研究中给予自愿者口服茶氨酸,1h之后进行脑电图检测,检测结果显示α波,而α是人脑中放松、安静、轻松、愉快的重要标志,这就证实了茶氨酸对神经功能的调节作用。研究发现,将小鼠作为研究对象,给予小鼠喂食不同剂量的L-茶氨酸,一个月后通过竭力游泳实验可以得出,小鼠的负重游泳时间显著增长,在游泳中肝糖原的消耗量并无显著增加,游泳中血清尿素氮水平显著降低,运动后小鼠的血乳酸并没有显著升高,加快了血乳酸的快速分解[4]。实验充分表明茶氨酸具有抗疲劳作用。目前,其抗疲劳作用机理可能与抑制5-羟色胺分泌作用相关,5-羟色胺是抑制中枢神经的重要因素,而茶氨酸具有显著的神经兴奋作用,并且与促进儿茶酚胺分泌有关,但其的作用机理有待于进一步探讨。
3.2 茶氨酸延缓运动性疲劳的作用机制
研究茶氨酸在人体内吸收与代谢的过程,有利于理解茶氨酸对运动性疲劳的抑制作用。当人口服茶氨酸后,茶氨酸在小肠内与谷氨酸共用的钠离子进行偶联作用,并在协同作用下将蛋白质转送至血液中,接着就会随着血液循环作用进入人体各个器官内。茶氨酸水平在人体血液、肝脏、大脑等器官中得到显著上升,在5小时左右其水平达到最高值,然后呈现逐渐下降趋势。茶氨酸最终通过肾脏排泄出体外,一部分与水溶解形成谷氨酸和乙胺,另一部分保持原形并排除体外。在这一过程中,茶氨酸能够进入人脑组织内部,并对中枢神经活动造成影响,激活中枢神经中运动神经的兴奋度,激发其运动的生理活性能力,就会显著缓解运动性疲劳。
免疫力的增强与减轻免疫抑制也是机体整体机能改善的重要表现。如果人的免疫力在一段时间内出现下降,必然会引起运动性疲劳。研究表明,茶氨酸与胱氨酸联合服用有利于促进人体内高谷胱甘肽的合成,加快抗体产生,有效提高机体免疫力。当机体预防感染的能力显著提高,则会间接提高运动能力[5]。运动强度过大时会造成自然杀伤细胞活动的下降,茶氨酸能够抑制活性细胞的下降趋势,有效缓解运动性疲劳。
研究证实,茶叶中的茶氨酸有利于缓解运动性疲劳,因此在日常生活中多饮用茶水对人体的运动能力具有积极作用。根据制法与品质的不同,主要将茶分为绿茶、黄茶、红茶、白茶、青茶和黑茶,每种茶类的抗疲劳效果和功能成分也不近相同,分析不同类型茶叶的抗疲劳效果,有利于指导茶叶在日常生活中的应用。
4.1 绿茶的抗疲劳作用
国内研究给予小鼠食用人体推荐量5倍和10倍的云南绿茶茶汤,结果显示,小鼠运动后BLA含量显著降低,LDH、MG和LG含量显著升高,且均显著优于没有食用茶汤的对照组,云南绿茶茶汤还显著增加了小鼠的力竭游泳时间,这表明绿茶茶汤有效提高了小鼠运动耐力,缓解小鼠在运动中的疲劳状态。国内一项研究将赛艇运动员和足球运动员作为研究对象,检测并记录运动员在服用绿茶提取物之前BU、MDA、CK水平和OD、GSH-Px活性,在运动员做完有氧运动后服用绿茶提取物,再次检测发现,其BU、MDA、CK水平均显著下降,而SOD、GSH-Px活性则显著上升。这表明绿茶的活性提取物能够抑制和修复人体骨骼损伤,并有效减少因运动造成的蛋白质分解,还能有效提高机体的抗氧化能力,其作用机制是直接清除氧自由基和代谢物,以此降低自由基对机体的损害,达到缓解运动性疲劳的作用[6]。
4.2 黑茶的抗疲劳作用
普洱茶是具有代表性的黑茶,研究运用普洱茶特征成分提取物给小鼠食用,并通过力竭游泳实验测量小鼠运用后的BUN水平,实验结果表明,具有普洱茶特征成分的提取物能够缓解运动性疲劳,主要是由黑茶中的茶褐素、茶多糖、茶蛋白等成分决定的。另一项研究分别将普洱茶熟茶和生茶茶汤喂食给小鼠,对小鼠进行力竭游泳实验,实验结果显示,小鼠在喝了低、中剂量的普洱茶后力竭游泳时间得到显著延长,且测量小鼠运动后的BLA、BUN、MG、LG质量水平均显著降低,并显著促进了LDH的活力水平。总之,中、高剂量的普洱熟茶和中、低剂量的普洱生茶效果较为显著。
4.3 青茶的抗疲劳作用
青茶的抗疲劳作用主要选择武夷岩茶和乌龙茶进行实验研究。其中一项研究对武夷茶进行抗疲劳作用的研究,小鼠食用含有3%武夷岩茶的饲料后,再喂食小鼠含有0.5%的武夷岩茶汤,通过小鼠冰水游泳实验检测小鼠的运动能力,结果显示,小鼠在冰水中游泳的时间显著增长。另一篇综述详细地介绍了乌龙茶的抗疲劳作用,长期熬夜会引起严重的头痛、眼睛疲劳、肩膀酸痛等症状,而在生活中长时间喝乌龙茶则会显著改善疲劳状态,有效提高人在疲劳状态下的数学计算能力,乌龙茶中的茶氨酸能够显著抑制血液皮质醇水平的上升。乌龙茶中的茶氨酸、咖啡碱以及茶香等都有利于缓解疲劳。
4.4 红茶的抗疲劳作用
一项研究分别给予小鼠低剂量、中剂量和高剂量的红茶,结果显示,食用过红茶的小鼠游泳时间显著高于平常游泳时间的平均值,而中、高剂量红茶在提高小鼠游泳时间方面的效果作为显著。相比于没有食用红茶的小鼠,运动后食用红茶的小鼠BLA、BUN水平得到显著降低,而LDH水平显著升高,并高于没有食用红茶的小鼠。这表明,红茶对于提高小鼠的运动水平和抗疲劳能力具有显著作用。
多项研究表明,茶氨酸能够有效缓解运动性疲劳,且茶氨酸是一种公认的安全食品添加剂,在使用过程中不需要限量,这表明茶氨酸保健产品的研发和生产具有广阔的发展前景。我国自古以来就是茶叶生产消费大国,在种茶和产茶上具有得天独厚的优势,因此应加强对茶氨酸应用的研究,重点开发以茶氨酸为主体的食品、保健品、饮料、药物等,实现我国茶产业结构的优化和创新,提升茶叶价值,并促进人类的健康发展。
参考文献
[1]李会然,陈永根.茶氨酸缓解运动性疲劳研究进展[J].煤炭与化工,2013(12):27-29.
[2]陈丹,叶小辉,俞滢,等.不同等级云南红碎茶的氨基酸组分分析[J].福建茶叶,2014,36(4):24-26.
[3]李煜,郑德勇,吴亮亮,等.茶渣中蛋白质和氨基酸分析及其营养价值评价[J].福建茶叶,2015,37(1):15-19.
[4]火东晓,陈继华,张石蕊,等. L-茶氨酸对脂多糖诱导的巨噬细胞炎症细胞因子分泌的影响[J].营养学报,2014,36(5):499-501.
[5]白宝丰.茶氨酸抗运动性疲劳机制及应用前景的思考[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(12):279-282.
[6]李海琳,成浩,王丽鸳,等.茶叶的药用成分、药理作用及开发应用研究进展[J].安徽农业科学,2014(31):10833-10835.
作者简介:杨忠建(1967-),男,四川简阳人,硕士,讲师,从事民族传统体育、运动训练。