谷氨酰胺运动补剂的研发及其功能分析

彭飞，牛丽芬

（苏州科技大学，江苏苏州215011）

谷氨酰胺运动补剂的研发及其功能分析

彭飞，牛丽芬*

（苏州科技大学，江苏苏州215011）

谷氨酰胺在人体的运动生理和免疫调节方面发挥重要的调节作用。运动员经过大量的运动训练，可能会出现运动性疲劳的症状，进一步诱发免疫水平失调，导致多种疾病发生。因此，开发一种具有免疫水平调节功能的运动补剂具有重要的应用价值。我们确定了一种最佳的谷氨酰胺运动补剂配方，并采用标准化的工艺制备出罐装的运动补剂。选择具有一级运动水平的长跑运动员参与为期4周的试验，结果证明试验组运动员在服用谷氨酰胺运动补剂后，白细胞含量，免疫球蛋白含量和淋巴细胞分群情况3个重要免疫学指标均优于对照组运动员（P<0.05），证明谷氨酰胺运动补剂具有明显的免疫水平调节功能，并具有足够的安全性，值得推广使用。

谷氨酰胺；运动补剂；长跑；免疫调节

近年来，国际体育比赛竞争愈发激烈，各项运动的竞技水平迅速提高，为了取得优异的比赛成绩，运动员的训练量已经接近生理的极限，因此极易引起运动性疲劳现象的发生[1]。过于疲劳训练将引起免疫水平的下降，在运动医学上将这种情况归为运动过量，这种现象将会导致一系列的疾病发生，如免疫功能下降，出现免疫功能障碍，极易发生感染和身体器官损伤等疾病[2]。采取科学有效的方法避免过度训练，并预防运动员免疫水平下降的情况发生，是目前体育研究者和科研人员主要的工作方向。食品科学技术的发展促进了运动补剂功能的不断完善，在运动训练过程中摄入运动补剂已经成为维持运动员身体健康，保持免疫水平的重要方法而被广泛采用[3]。谷氨酰胺是一种人体所必须的氨基酸，在大量的研究中已经被证实具有多种免疫调节功能，其被证明是巨噬细胞和淋巴细胞的重要营养物质，同时也促进免疫蛋白的合成，以维持机体较高的免疫水平[4]。同时由于谷氨酰胺具有透明性好和生理性状稳定的特点，目前已经被广泛应用于医院临床，在广大免疫缺陷患者的临床应用中已经被证实其效果显著[5]。目前市场上用于改善免疫水

平的运动补剂虽然具有一定的效果，但具有应用范围差，效果单一，使用不便和口感较差的缺点，因此，以谷氨酰胺为基础物质开发一种具有应用价值的运动补剂是我们的研究目标。

1 材料与方法

1.1 材料

谷氨酰胺（纯度达99.5%以上的谷氨酰胺粉）、支链氨基酸（纯度达99.5%以上的支链氨基酸粉）：北京康比特；牛磺酸、维生素A、维生素B族（B1、B3、B5、B6、B12）、维生素C、维生素D和微量元素（铜、铁、锌和锰）：购买自三精集团；蜂蜜，葡萄糖和食用香精：购买自当地超市。

1.2 主要仪器

MP-200A电子天平：上海精密科学仪器有限公司；90-2型定时恒温磁力搅拌器：上海沪西分析仪器厂；YX280A手提式不锈钢蒸汽消毒器：上海三申医疗器械有限公司；DELTA320pH计：梅特勒一托利多仪器（上海）有限公司；YS-2000液体色度计：北京康光仪器有限公司；2WA-J阿贝折光仪：上海光学仪器五厂；SYC智能超级恒温水槽：巩义市英峪予华仪器厂；TAS-900原子吸收光谱仪：北京谱析通用仪器有限公司。

1.3 运动补剂配方的选择

我们根据文献报的补剂的配方进行调整[6]，其中按照文献中谷氨酰胺对人体免疫水平的调节剂量添加，保证谷氨酰胺功效的最大化。修改后具体配方如下：谷氨酰胺15%；支链氨基酸5%；蜂蜜2%；牛磺酸3%；维生素3%；微量元素3%；葡萄糖1%；食用香精0.5%，无菌水补充至100mL。

1.4 运动补剂的生产工艺

按照配方对所有原料进行混合和调配，将无菌水加热至80℃后加入混合物，在磁力搅拌器作用下，在10min内保证充分溶解，按照比例加无菌水定容至目标体积。溶解后立即进行灌装，灌装过程中为充分排气，要注意液体的温度，应达到70℃以上。灌装结束后立即进行严格的消毒，将液体整罐进行灭菌。液体冷却至室温后，保存于室温环境。

1.5 研究对象

选择广东省田径运动管理中心的长跑运动员40名，随机分成试验组和对照组两组，每组20人，两组运动员的一般资料如表1，P>0.05，无显著性差异，具有可比性。

1.6 运动训练方法

两组运动员训练及运动补剂服用方法参考文献报道，根据试验目的略作修改，详细内容如下[7]，所有运动员训练方案及训练强度按照全国室内田径锦标赛地方站比赛要求进行，训练时间为1个月，强度为赛前备赛训练，处于较大的训练强度，要求与比赛强度相接近，具体的训练方案如表2所示。

表1 两组运动员一般资料比较Table1 Com parison of generaldata of two groups

表2 两组运动员具体训练方案Table2 Thespecific training plan of two groups

试验组运动员在训练开始后，每日服用运动补剂3次，每次100mL，随餐服用，而对照组运动员在服用不含谷氨酰胺，而其他成分一致的运动补剂，服用方法与计量与对照组一致。

1.7 检测指标

两组运动员在每周训练开始前采集空腹静脉血，进行免疫学相关指标（白细胞数，免疫球蛋白含量，淋巴细胞分群情况）的分析，主要分析方法采用流式细胞仪结合ELISA检测方法共同进行。

1.8 安全性分析

两组运动员在试验开展的整个过程中均进行严密观察，如出现不良反应事件应立即采取紧急措施进行救治，并详细记录。

1.9 数据统计

所有数据的统计分析均采用spss18.0，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 两组运动员白细胞数比较

两组运动员血浆白细胞数比较结果见表3。

经过为期4周的训练，两组运动员血浆中白细胞数量较训练开始前发生明显变化。在训练开始后的第二周，两组运动员均出现白细胞数量下降的趋势，但试验组运动员下降趋势较缓，表明服用谷氨酰胺运动补剂后运动员的身体对运动训练的适应性增强。随着训练的进行，4周之后，试验组运动员血浆中白细胞总数显著（P<0.05）高于对照组运动员，证明在相同训练模式下，服用谷氨酰胺运动补剂可以显著提高运动员血浆中的白细胞数目。

表3 两组运动员血浆白细胞数比较Table3 Com parison of plasma cellsnumber of two groups个/L

2.2 两组运动员免疫球蛋白含量比较

两组运动员免疫球蛋白含量比较结果见表4。

表4 两组运动员血清免疫球蛋白含量比较Table4 Com parison of serum immunoglobulin levelsof two groups g/L

经过为期4周的训练，两组运动员血清中3种免疫球蛋白（IgA，IgG，IgM）含量较训练开始前发生明显变化。在训练开始后的第二周，两组运动员均出现3种免疫球蛋白数量下降的明显，但试验组运动员下降趋势较缓，这一现象与白细胞检测结果接近，表明服用谷氨酰胺运动补剂后运动员的身体对运动训练的适应性增强，未出现明显的免疫水平下降。随着训练的进行，4周之后，试验组运动员血清中3种免疫球蛋白的数量显著（P<0.05）高于对照组运动员，证明在相同训练模式下，服用谷氨酰胺运动补剂可以显著提高运动员血清中的免疫球蛋白的含量。

2.3 两组运动员T淋巴细胞及其亚群的变化

两组运动员T淋巴细胞亚群检测结果比较见表5。

淋巴亚群及其亚群的变化情况可以直观的反应人体免疫水平的变化，其中CD3+细胞的水平反应人体中主要免疫细胞含量。经过为期4周的训练，两组运动员血浆中CD3+细胞数量较训练开始前发生明显变化。其中试验组CD3+细胞数量较对照组明显提高，P< 0.05，差异显著。同样的情况出现在CD4+，CD8+，CD4+/ CD8+三项检测结果中，试验组运动员这3项指标均显著高于对照组运动员，证明谷氨酰胺运动补剂对运动员淋巴细胞及其分群情况有明显的影响。

表5 两组运动员T淋巴细胞亚群的变化比较Table5 Com parison of the changesof T lym phocytesubsetsof two groups g/L

2.4 安全性分析

两组运动员在试验过程中，均未发生任何不良反应事件。

3 结论与讨论

在现代营养医学研究中，谷氨酰胺已经被证实具有重要的免疫调节功能，谷氨酰胺可以提高中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等免疫细胞的功能，改善免疫功能抑制导致的机体功能失调[8]。在临床研究中，已经证实免疫缺陷患者补充谷氨酰胺后可以明显改变免疫抑制症状。过去的研究认为，免疫细胞的能源供给主要来自于葡萄糖，而对于谷氨酰胺的研究表明，以巨噬细胞为主的免疫细胞以谷氨酰胺为主要能源物质[9]。因此维持血液中谷氨酰胺的浓度，对维持免疫细胞活性，特别是增强巨噬-单核细胞的免疫功能至关重要。另外，免疫球蛋白的合成过程中，谷氨酰胺表现出明显的促进作用。研究指出，人体在口服谷氨酰胺后，血清中IgA的表达水平明显提高[10]。而在另一项针对肠外营养障碍患者的研究中证实，服用谷氨酰胺后，可以明显提高血清中IgM，IgG，IgA的含量[11]。因此，通过连续服用谷氨酰胺，并维持血浆中谷氨酰胺的浓度，对改善人体免疫状态，促进免疫力提高具有重要意义。

在本研究中，我们制备以谷氨酰胺为主的运动补剂，并通过试验证明对运动员经过大强度训练出现的免疫水平下降现象具有明显改善作用。通过分析试验结果，我们发现试验组运动员的白细胞、免疫球蛋白和淋巴细胞分群情况均较对照组运动员明显改善，证明试验组运动员在训练过程中服用谷氨酰胺运动补剂后出现免疫力增强的情况。同时在安全性分析中，

证明我们所制备的运动补剂具有一定的安全性。由于大强度的训练可以提高比赛成绩，但是如果由于大强度训练导致运动员免疫水平下调，而引发疾病，可能导致运动成绩的下滑。因此，本研究所制备的以谷氨酰胺为主的运动补剂应用于免疫水平调节领域，应具有较好的市场前景。

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Research on the Development of Glutam ine Supp lement and Its Regulation on Immune Level of Athletes

PENG Fei，NIU Li-fen*
（Suzhou University ofScienceand Technology，Suzhou 215011，Jiangsu，China）

Glutamine plays an important role in regulating the body's physiology and sportsaspects of immune regulation.Aftermassexercise training，athletes caused exercise-induced fatigue symptoms，that induced immunity disorders，and leading to a variety ofdiseases.Therefore，to develop a levelof immune regulation function ofsportssupplementshas importantapplication value.The recipe ofglutamine sportssupplementswasoptimized and identified，and took standardized process to prepare the canned sports supplements.The one-level long-distance runnerswere choosento participate in the four-week experiment，the results showed the experimentalgroup athletesafter taking sportssupplementswith glutamine，the three importantimmunologicalparametersofwhite blood cells，immunoglobulin concentration and the lymphocyte group were better than the control group（P<0.05），proved glutamine sportssupplementshad significant immune leveling function，and had sufficientsecurity，itshould be introduced.

glutamine；sportssupplements；marathon；immunomodulatory

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.23.041

2016-07-13

彭飞（1979—），男（汉），讲师，硕士，研究方向：民族传统体育。

*通信作者：牛丽芬（1979—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：体育训练学。