植物提取物补充对延迟性肌肉酸痛干预效果

苏 浩，袁 梦，李翘楚

(北京体育大学，北京 100084)

延迟性肌肉酸痛(Delayed-Onset Muscle Soreness，DOMS)是指机体从事大运动量的活动，特别是开始一项新运动、改变运动项目或突然增加运动强度后一段时间内出现的肌肉酸痛现象，是一种特殊类型的运动性肌肉疲劳，可能是产生超量恢复的基础条件[1]。临床症状包括肌力下降、运动受限、肌肉僵硬、肿胀和邻近关节功能障碍等[2]。尽管 DOMS 被认为是一种轻微的损伤类型，但它是影响运动成绩的最常见原因之一[3]。DOMS一方面会给健身人群或运动员带来痛苦，影响健身人群和运动员的锻炼情绪；另一方面会使肌肉力量明显下降，直接影响健身锻炼和运动训练的效果，影响运动员的运动成绩[4]。因此，探讨如何采取相应的措施来更好地缓解或消除DOMS，对于维持人体良好的身体机能状态、提高健身锻炼和运动训练效果具有极其重要的意义。

当前在有关预防和缓解延迟性肌肉酸痛的干预手段中，植物提取物补充相较于传统的物理干预、药物干预和单一营养素补充而言，是一种容易实施、效果良好且在预防和缓解延迟性肌肉酸痛方面具有良好潜力的干预措施，但目前缺乏关于各种植物提取物对延迟性肌肉酸痛干预效果的研究进展的综述。本文将对植物提取物干预延迟性肌肉酸痛的作用机制和效果进行综述，为今后探究营养预防和延缓延迟性肌肉酸痛提供新的研究思路以及一定的理论参考。

1 文献检索策略

1.1 检索词

本文使用的中文检索词为：“延迟性肌肉酸痛”“植物”“植物提取物”“干预”“营养干预”“营养”。本文使用的英文检索词为：“Delayed-onset Muscle Soreness”“DOMS”“plant”“plant extracts”“intervention”“nutrition intervention”“nutrition”。

1.2 检索数据库

本文使用重要的中文数据库为中国知网数据库，英文数据库为PubMed、EBSCO系列数据库和Webofscience数据库，检索时间见表 1 所示。

表1 检索的数据库列表

1.3 检索步骤

1.3.1 使用中文检索库进行检索

第一步，在“主题”里检索“延迟性肌肉酸痛”。

第二步，在“关键词”里二次检索“植物”“植物提取物”“干预”“营养”“营养干预”。

1.3.2 使用英文检索库进行检索(以Webofscience数据库为例)

第一步，在“Topic”里检索“Delayed-onset Muscle Soreness”“DOMS”。

第二步，在“Topic”中二次检索“plant”“plant extracts”“intervention”“nutrition intervention”“nutrition”。

当所选取的用于研究的资料不全时，与研究的作者取得联系，补充检索论文和综述的参考文献，追述未发表的重要会议论文及各学问论文汇编。

1.4 文献纳入标准

研究对象：所选取文献的研究对象为18岁以上的成年人或性成熟的实验大小鼠。

干预措施：被选取的文献应包含植物提取物干预和营养干预的其中一项或两项。

结局指标：被选取文献的主要结局指标有DOMS肌肉反应指标，如CK和VAS指数等；DOMS氧化应激相关指标如ROS和GSH浓度等；DOMS炎性相关因子如IL-6、IL-1b和蛋白CRP等；肌肉力量测试；关节活动度。

研究方案是经过伦理审查的。

仅选择可以获取全文的文献。

最初检索到1726项可能符合本研究要求的文献。通过阅读标题和摘要筛检重复项，排除文献 1590项。下载原文仔细阅读后根据选取排除标准，排除55项，最终选取文献81项，其中中文3篇，英文78篇。

1.5 检索流程

本文根据在中英文检索库的“主题”以及“关键词”的检索和选取排除标准，最终确定所选取的文献，具体检索流程如图1所示。

图1 检索流程图

2 延迟性肌肉酸痛的概述

自1902年有研究发现运动会引起延迟性肌肉酸痛现象以来，国内外学者对延迟性肌肉酸痛的发生已进行了大量的研究。最初，人们依据肌肉组织的活检分析证明了离心紧张肌肉组织的肌原纤维完整性丧失，肌纤维结构被破坏，导致肌纤维坏死和结缔组织受损，即产生了机械性损伤[4]。因此，研究认为延迟性肌肉酸痛的潜在损伤机制是由于不活跃，且更易受损的肌肉纤维需要承受更大的肌肉力量，从而产生肌肉的机械性损伤，最终引起延迟性肌肉酸痛(见图2)。

图2 延迟性肌肉酸痛的发生机制[3,4,6-12]

随着对DOMS发生机制研究的不断深入，人们发现机械性损伤并不是单一引发延迟性肌肉酸痛的因素。在此基础上，人们进一步研究发现，机械性损伤又会引发相关生化过程即炎症反应[5]和氧化应激[6,7]。炎症反应中免疫细胞渗入循环，介导坏死组织分解的过程，巨噬细胞释放炎症相关细胞因子，如白细胞介素-6(Interleukin 6，IL-6)和C-反应蛋白(C-reactive protein，CRP)，使相关炎性因子浓度增加，引发延迟性肌肉酸痛。氧化应激产物活性氧(reactive oxygen species,ROS)[8]和活性氮(reactive nitrogen species，RNS)在细胞中的堆积对DOMS的发生也起着非常重要的作用[9-11]。

综上所述，当前研究广泛认为延迟性肌肉酸痛并不是由单一因素诱发的，而是机体经受大强度负荷所致的肌肉机械性损伤和机械性损伤所引发的炎症反应和氧化应激过程共同作用产生的一种自我调节和恢复综合症。DOMS在一定程度上会给运动人群带来生理和心理上的不适，影响人们的运动成绩和运动表现，因此，人们开始考虑并研究如何缓解DOMS的相关症状并减轻其带来的影响。

随着对延迟性肌肉酸痛发生机制的研究不断深入，研究者也采取了不同的干预方式来缓解其症状。目前被用于延迟性肌肉酸痛的防治的主要有三种干预手段，它们分别是物理干预、药物干预和营养补充，营养补充又包括了单一营养素补充和植物提取物补充。本文将着重介绍植物提取物补充对延迟性肌肉酸痛的干预效果和研究进展，并将其与其他常用干预手段的优缺点进行对比。

3 植物提取物补充对延迟性肌肉酸痛症状的影响

3.1 植物提取物概述

植物提取物是指通过物理化学等方式从植物(植物全部或者某一部分)中提取或加工而成的一类单一或混合的化合物，具有促生长、抗氧化、抗炎、抗病毒和增强免疫等生物学功能，可用于医药行业、食品行业以及其它行业[13]。植物提取物富含多酚、维生素和皂苷等活性成分，具有良好的抗炎和抗氧化的特性，能够抑制氧化应激和炎症反应，从而减轻运动后的肌肉损伤，起到促进机体更快恢复[14,15]和缓解延迟性肌肉酸痛的作用[16]。

以下将分别介绍对干预DOMS症状效果较为显著且受到广泛研究关注的多酚类、维生素类和皂苷类植物提取物。

3.2 多酚类植物提取物干预对延迟性肌肉酸痛症状的影响

多酚类植物提取物是指从植物中提取的一类具有多个酚基团的化学物质的统称，可以通过向-OH基团中的自由基快速提供电子来减轻氧化应激，抑制脂质过氧化，防止钙离子堆积来减缓炎症反应过程[17]，具有良好的抗炎和抗氧化活性，且不同结构的多酚有不同的作用位点，能有效抑制DOMS的炎症反应和氧化应激，达到预防和缓解DOMS症状的目的。

当前研究表明，在缓解DOMS症状上具有显著效果的多酚类植物提取物有姜黄素[16]、花青素[18]、儿茶素[19]和槲皮素[20]等。其中，在运动前摄入姜黄素能显著降低血清CK和VAS疼痛指数，减少炎症因子IL-6、IL-8、IL-10的产生，降低氧化应激相关指标晚期糖基化终末产物( advanced glycation end products ，AGEs)和丙二醛浓度，还可以改善肌肉恢复和运动范围[21,22]；富含花青素的石榴提取物能显著降低血浆CK和CPR值，有效改善最大努力下的表现结果并有助于恢复肌肉力量[23]；儿茶素的摄入减少了离心运动引起的肌肉损伤标志物血浆CPK和降低LDH活性水平，还减少了运动后肌肉损伤和氧化应激的标志物ROS、 GSH、 MDA和IL-6[24-26]；14天的槲皮素补充不仅减轻了离心运动造成的损伤程度，而且改善了相关炎症反应和氧化应激症状的时间进程，并加快了神经肌肉功能的恢复[27]。

多酚类植物提取物的优点是在有效缓解DOMS症状的同时，不会出现非甾体抗炎药的相关副作用[28,29]，且多酚类植物提取物来源广泛，如石榴[30-33]、黑醋栗[34]、酸樱桃[30,35-39]和蓝莓[40]等深色浆果中富含花青素，苹果、芒果和番茄中富含槲皮素；茶叶中富含儿茶素与槲皮素，这些果蔬、茶叶等食品在日常生活中也十分常见，因此，本文建议将补充多酚类植物提取物作为运动员及普通人群在日常运动中的营养策略。

值得注意的是，补充多酚类植物提取物虽然被建议是一种有益于骨骼肌氧化还原状态的营养策略，但是短期内进行补充似乎不能促进各种生物效应，因为在人体内复合物的最终消除时间不超过24小时。因此，保持血浆中高浓度植物提取物只能通过定期和频繁的饮食摄入来实现，但长期抗氧化剂的补充是否会损害最佳训练适应的问题仍需研究证明。未来研究应关注长期补充多酚类植物提取物的最佳适宜用量和时间，这对于研究补充多酚类植物提取物对提高运动恢复和缓解DOMS的潜在效果，以及优化在实践中补充植物提取物的方案与建议有着重要意义。

3.3 维生素类植物提取物干预对延迟性肌肉酸痛症状的影响

维生素类植物提取物是指从植物中提取出的维生素或维生素的前体物质，在许多动物实验中被证明可以显著提高大鼠体内GSH水平，降低丙二醛和黄嘌呤氧化酶(xanthineoxidase，XO)水平。通过增强抗氧化活性来保护组织免受运动诱导的氧化应激，还可以通过增强肌肉细胞膜的完整性来保护肌肉纤维和抑制炎症反应，从而促进DOMS恢复和提高运动表现[41]。

当前研究中，在缓解DOMS症状上具有显著效果的维生素类植物提取物主要是一些类胡萝卜素。其中，连续十天使用富含番红花苷[41]的藏红花补剂(离心运动前7天和离心运动后3天，每天300毫克)对DOMS有很强的预防作用，能显著降低离心运动后的血清CK和血浆乳酸脱氢酶浓度，并对肌肉的最大等张和等长力的恢复有明显疗效，作用效果甚至强于非甾体抗炎药的干预[42]。番茄红素作为最有效的单线态氧清除剂，可以通过减轻肌肉组织中的氧化应激来减轻运动引起的肌肉损伤[43]。

富含番红花苷的藏红花可能将是预防DOMS的首选药草，但藏红花的获取对普通运动人群而言具有一定难度，因此，本文建议将富含番茄红素等类胡萝卜素的番茄、番茄制品、西瓜以及葡萄柚等果蔬作为日常运动中的营养策略，如果条件允许，使用藏红花补剂的效果可能会更为优异。维生素类植物提取物对缓解DOMS的作用效果显著，且目前也没有研究表明这种提取物会有与非甾体抗炎药类似的副作用。但作为抗氧化剂，与多酚类植物提取物一样，需要在未来研究中关注长期或大剂量补充这种提取物是否会损害最佳训练适应，并进一步扩大人体实验的范围和规模。

3.4 皂苷类植物提取物干预对延迟性肌肉酸痛症状的影响

皂苷类植物提取物是指从植物中提取出的苷元三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷，能使人体骨骼肌不必要的脂质过氧化作用降至最低，保护组织免受剧烈运动诱导的氧化应激和炎症反应[44,45]，且多项动物实验表明人参皂苷[46]能显著增加大鼠体内超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)浓度，并降低骨骼肌中MDA的释放，被认为是治疗运动疲劳最有前途的方法之一[47]。

当前有关皂苷类植物提取物干预DOMS症状的影响研究中，人参皂苷是受到广泛关注的一种皂苷类植物提取物。人参皂苷是一种固醇类化合物，又称三萜皂苷，是人参中的重要活性成分，主要存在于人参属药材中。当前研究表明，人参可以增强肌肉的兴奋性，减轻肌肉在离心运动中的损伤，并加速训练有素的运动员肌肉力量的恢复[48]，但是Pumpa,K.L.等人的研究证明[49]人参对受试者在一次导致DOMS的剧烈运动后的表现、肌肉疼痛和评估DOMS的血液标志物等都没有任何影响。

因此，虽然皂苷类植物提取物缓解运动疲劳和运动诱导的氧化应激已被证明有显著效果，但是对延迟性肌肉酸痛症状的干预效果尚不明确，且人参的获得和使用对普通运动人群而言存在一定难度，相较多酚类和维生素类植物提取物而言，皂苷类植物提取物的实用性和具体效果仍需进一步的实验证明。

4 植物提取物干预对比DOMS其他常用干预手段的优缺点

植物提取物干预作为一种不常应用于DOMS的防治且近几年才受到人们重视的干预手段，与防治DOMS常用的物理治疗、药物干预以及单一营养素干预相比，存在一定优势的同时也有一些缺陷。下文将展开植物提取物干预与DOMS其他常用干预手段的优缺点的对比工作(见图3)。

图3 延迟性肌肉酸痛的干预疗法及优缺点

物理治疗是以光、电、磁、热、力等因子预防和治疗疾病的方法[50]，也是最早被用于缓解延迟性肌肉酸痛症状的一种干预手段，主要方法包括通过促进肌肉机械性损伤修复来缓解DOMS症状的热疗法[51]、冷疗法[52]、加压疗法[53]、振动疗法[54]、神经电刺激疗法[55]和针灸疗法[56]，以及通过缓解剧烈运动后体内的炎症反应和氧化应激来起到缓解DOMS作用的电磁场疗法[57]和光疗法[58]，但进一步的研究表明物理治疗缓解DOMS的效果还存在矛盾。因此，物理治疗虽然在防治DOMS上有一定的效果，但物理干预的具体实施对普通人群和运动员的日常训练来说具有一定的困难，如冷疗和光疗需要达到一定次数和强度才可能有效地缓解DOMS的相关症状[58-62]；热疗、针灸和电磁场疗法等干预方法的实施需要专业的操作以及相关设备[51,54,56,63]。且物理干预的效果也存在争议，目前并未获得满意疗效。于是人们在探索新型物理干预方法的同时，也逐渐将研究重点转向了药物干预。

延迟性肌肉酸痛的药物干预最早见于大型国际体育比赛中，主要方法是使用非甾体抗炎药(如阿司匹林和布洛芬等)来减轻DOMS所带来的不适。研究证明非甾体抗炎药能延缓DOMS的炎症反应过程并减少前列腺素的合成，以尽量减少运动中存在的疼痛[64]。但随着运动中非甾体抗炎药的过度使用，其不良影响也逐渐受到关注。研究表明，非甾体抗炎药的使用与低钠血症[65]和胃肠道疾病[66]有关，还有增加高血压和心血管疾病的风险[67]，且在与DOMS治疗的相关研究中，也没有体现出很好的镇痛效果[68]。因此，虽然相对于物理干预，药物干预能更有效、及时地缓解DOMS的相关症状，但它在大多数情况下仅是作为运动员在大型比赛中的一个应急手段。且它较大的胃肠道和心血管副作用、可能存在的兴奋剂风险，使得它既不适合普通运动人群的日常使用，也不利于运动员的身体健康以及在大型体育比赛中的使用，长期服用甚至可能会影响运动员在比赛中的运动表现。

除了物理和药物干预，营养补充无论是对于普通运动人群还是运动员而言，都是一种实施起来相对简单且十分有效的防治延迟性肌肉酸痛的方法。当前的营养补充又分为传统的单一营养素补充和新型的植物提取物补充。植物提取物补充在上文已经做了详细介绍，而单一营养素通常是指通过人工合成的某种成分单一的营养素。当前研究中常用的单一营养素包括支链氨基酸、蛋白质、维生素和ω-3多不饱和脂肪酸(EPA和EHA)等。其中支链氨基酸[69,70]和蛋白质类[71]营养补剂的作用机制是通过抑制蛋白质分解和促进蛋白质合成，以加速肌肉的机械性损伤恢复来缓解DOMS。维生素C[72]、维生素E[73]和ω-3多不饱和脂肪酸[74,75]是利用其抗氧化和抗炎的特性，抑制DOMS的氧化应激和炎症状态，并改善伴随的症状[76,77]，以达到预防缓解DOMS症状的效果。尽管这些单一营养素的补充在推荐食量下食用是安全的，但研究表明，单一营养素缓解DOMS症状的作用是有限的，尤其是对于进行高强度训练的运动员来讲，其作用不明显[78]，且长期或高剂量的补充虽然可能在DOMS防治上带来更好的效果，但与此同时，可能会使人们产生免疫抑制，并阻碍运动员的适应运动，为运动带来许多负面影响[79-81]。为了能更好地缓解延迟性肌肉酸痛的相关症状，人们逐渐将研究重点转向许多天然抗炎和抗氧化物质，这些物质的作用机制与药物干预类似但作用效果和使用的安全性更好，且防治DOMS的潜能更大。

综上所述，有关植物提取物在预防和治疗DOMS中的应用的研究正在逐渐增多。与物理治疗相比，植物提取物在日常生活中来源广泛，更易于在日常中得以补充以缓解DOMS的相关症状；与药物和其他营养干预方式相比，它们具有较好的抗炎和抗氧化能力，能从DOMS的炎症反应和氧化应激入手有效起到预防和缓解DOMS的作用，且目前并无研究表明植物提取物的副作用。因此，本文鼓励将富含多酚类和维生素类植物提取物的一些浆果、蔬菜和茶叶等食品作为运动员和普通运动人群日常生活中的营养策略，同时也支持将藏红花、姜黄和人参等富含相关活性成分的草药作为运动员在专业训练及比赛时的营养策略。植物提取物共同的局限是若长期或大剂量地进行补充，可能会对运动人群的训练适应能力造成损害，但目前对这一可能性尚未有定论，需要进一步研究探讨。少数植物提取物(如番红花苷和人参)主要来源于草药，其获得和使用具有一定难度，因而缺乏一些大样本和大规模的实验证明其效果。未来研究重点倾向于探讨其长期或大剂量的补充是否会损害最佳训练适应，并进一步研究探讨它们的最佳使用时间和剂量。

5 小结

(1)植物提取物补充相较于物理、药物与单一营养素干预而言，具有较好的抗炎和抗氧化能力，能从DOMS的炎症反应和氧化应激过程入手来有效预防延迟性肌肉酸痛的相关症状，同时能避免潜在的兴奋剂风险和心血管及胃肠道的相关副作用。

(2)有关植物提取物的补充效果仍缺乏一些大样本和大规模人群实验的证据，因此在人体试验中对延迟性肌肉酸痛的干预效果仍存在矛盾。

6 展望

基于当前对延迟性肌肉酸痛干预手段的研究现状，未来研究重点倾向于探讨其在长期或大剂量补充植物提取物是否会损害最佳训练适应，并进一步研究探究更多种类的植物提取物对延迟性肌肉酸痛的干预效果，以及确定在实际应用中具体的最优补剂方案。这有望为运动营养补剂这个领域提供新的研究方向和思路，并对该领域进行扩展和延伸，研发新型运动营养补剂相关功能产品，最终应用于实际，减轻人们在运动中的不适，提高人们的运动能力和运动表现。