健康中國(guó)已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，全民健身意識(shí)深入人心。隨著人們對(duì)運(yùn)動(dòng)健身重視度的提升，越來(lái)越多的運(yùn)動(dòng)人群開(kāi)始關(guān)注并食用運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品,為身體提供充足的物質(zhì)能量并增強(qiáng)體質(zhì)。運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品中的有效成分很多,可大致分為兩類：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)充類，活性或功能因子類。在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)充類中,蛋白質(zhì)屬于一大類，其分解產(chǎn)物肽類成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。

肽類比完整的蛋白質(zhì)更容易消化吸收。運(yùn)動(dòng)后不久在消化系統(tǒng)還沒(méi)有完全恢復(fù)正常工作的情況下補(bǔ)充肽類，可加快肽的酶解和氨基酸的吸收利用，有利于運(yùn)動(dòng)相關(guān)組織器官的快速修復(fù)以及增肌性合成代謝。

太長(zhǎng)不看

全民健身以后，肽類營(yíng)養(yǎng)品在運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充食品中起到的地位不容小覷，在肽類營(yíng)養(yǎng)品當(dāng)中比較矚目的就是膠原蛋白肽。

目前研究發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白肽在運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)中的發(fā)揮了諸多功效，主要包括：

1、改善骨骼

2、改善關(guān)節(jié)

3、改善肌少癥

4、促進(jìn)傷口愈合

膠原蛋白肽將憑借優(yōu)良的加工性和科學(xué)的功效性，助推中國(guó)運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品市場(chǎng)健康發(fā)展。

膠原蛋白肽是膠原蛋白的酶解產(chǎn)物。膠原蛋白是很多結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)性蛋白，如皮膚、骨骼、關(guān)節(jié)和筋腱，在哺乳動(dòng)物蛋白質(zhì)中含量達(dá)到30%。有研究表明人體口服膠原蛋白肽后，是以小肽和游離氨基酸兩種形式被人體吸收，且一般在1-2小時(shí)后達(dá)到峰值[2]。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，攝入放射性膠原蛋白肽后，在股骨、脛骨、關(guān)節(jié)，肌肉等組織中都檢測(cè)到了放射性存在，膠原蛋白肽參與了上述組織生長(zhǎng)合成[3]。臨床研究證明膠原蛋白肽可以促進(jìn)骨骼關(guān)節(jié)健康，緩解因運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的疼痛，改善肌少癥，促進(jìn)傷口愈合等作用，可適用于運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品[4]。

我國(guó)GB 24154—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品通則》中也有明確規(guī)定“運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)類，以肽類為特征成分，適用于中，高強(qiáng)度或長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)的人群使用的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品”。

01

膠原蛋白肽于運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)的各項(xiàng)研究

膠原蛋白肽改善骨骼

目前研究已經(jīng)證明膠原蛋白肽有提高骨密度，促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)，防止骨流失，增加骨力量，加快骨折愈合等作用，可以顯著提高骨中有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)骨形成，具有在不同的生理環(huán)境下（生長(zhǎng)、骨丟失、愈合）維持平衡骨轉(zhuǎn)換能力，可應(yīng)用于骨骼的膳食補(bǔ)充劑中。

Song等人以老年鼠為研究對(duì)象，分析了膠原蛋白肽對(duì)骨流失的預(yù)防效果和改善骨微觀結(jié)構(gòu)情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示攝入膠原蛋白肽后，骨的機(jī)械強(qiáng)度，骨密度和膠原含量顯著提高，骨小梁網(wǎng)狀微觀結(jié)構(gòu)也明顯改善。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白肽可以上調(diào)與膠原蛋白合成相關(guān)的TGF-β和Smad3 水平，下調(diào)Smad7水平。

此外，血清抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)水平下降顯著，TRAP是破骨細(xì)胞的標(biāo)志性成分，其含量下降，表明膠原蛋白肽可以通過(guò)降低破骨細(xì)胞活性來(lái)抑制骨吸收[7]。

Hata等人研究了膠原蛋白肽對(duì)脛骨損傷的大鼠骨修復(fù)過(guò)程的影響。脛骨皮質(zhì)骨缺損（直徑1mm）通過(guò)內(nèi)側(cè)皮質(zhì)和髓質(zhì)形成。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組骨缺損區(qū)有血凝塊，缺損周圍有一薄層結(jié)締組織。而膠原蛋白肽組骨缺損區(qū)充滿肉芽組織、血凝塊和大量成骨細(xì)胞。研究結(jié)果證實(shí)飼喂膠原蛋白肽對(duì)骨愈合有一定的促進(jìn)作用，有助于大鼠皮質(zhì)骨缺損后的骨愈合[8]。

目前的實(shí)驗(yàn)證明膠原蛋白肽可以促進(jìn)人體成骨細(xì)胞增殖，抑制破骨細(xì)胞活性，提高成骨細(xì)胞分化和礦化骨基質(zhì)形成，刺激I型膠原蛋白mRNA 表達(dá)和蛋白質(zhì)生成，增加堿性磷酸酶活性和骨鈣素產(chǎn)生。

從分子水平上看，膠原蛋白肽可以提高Runx2（Runx2是一種轉(zhuǎn)錄因子,能誘導(dǎo)在不成熟骨細(xì)胞向成熟的成骨細(xì)胞分化過(guò)程中起重要作用的轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)和活性，激活對(duì)成骨細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 ERK1/2、JNK1/2、p38和ELK1磷酸化。

膠原蛋白肽改善關(guān)節(jié)

膠原蛋白肽改善關(guān)節(jié)炎的研究非常多，主要集中在改善骨關(guān)節(jié)炎方面。

Clark等人研究了147名運(yùn)動(dòng)員口服膠原蛋白肽改善關(guān)節(jié)的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組有5組參數(shù)疼痛感明顯降低，分別是休息時(shí)關(guān)節(jié)疼痛感，行走時(shí)關(guān)節(jié)疼痛感，站立時(shí)關(guān)節(jié)疼痛感，負(fù)重時(shí)關(guān)節(jié)疼痛感，舉重時(shí)關(guān)節(jié)疼痛感。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明口服膠原蛋白肽有利于關(guān)節(jié)健康，能夠降低運(yùn)動(dòng)員這一關(guān)節(jié)病高風(fēng)險(xiǎn)人群發(fā)病的幾率[9]。

Zdzieblik等人2017年也研究了膠原蛋白肽對(duì)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中膝關(guān)節(jié)功能性疼痛的影響。實(shí)驗(yàn)共139名運(yùn)動(dòng)員參與，實(shí)驗(yàn)周期為12周。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與安慰劑組相比，口服膠原蛋白肽可以降低36%因減輕運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的疼痛，疼痛緩解率高達(dá)88%[10]。

從以往研究來(lái)看，人體口服膠原蛋白肽后，體內(nèi)會(huì)有產(chǎn)生Pro-Hyp，這種二肽可以刺激滑膜細(xì)胞合成HA。膠原蛋白肽還能夠刺激關(guān)節(jié)軟骨中的II型膠原蛋白合成和多糖生成。這種刺激作用可以抵消軟骨組織的磨損過(guò)程，有助于修復(fù)微損傷，從而降低了細(xì)胞外基質(zhì)的降解，減少了炎癥的發(fā)生和疼痛刺激。

膠原蛋白肽改善肌少癥

德國(guó)Zdzieblik等人2015年以肌少癥I 或II級(jí)患者為研究對(duì)象，研究了膠原蛋白肽對(duì)肌少癥的影響。實(shí)驗(yàn)選用了年齡72.2±4.68的53名男性肌少癥I或者II級(jí)患者進(jìn)行抗阻訓(xùn)練12周，訓(xùn)練結(jié)束后1小時(shí)內(nèi)，干預(yù)組每天口服15克膠原蛋白肽，安慰劑組口服二氧化硅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有志愿者的去脂體重, 骨重量, 右腿股四頭肌力量和標(biāo)準(zhǔn)化單腿穩(wěn)定性都明顯提高，脂肪重量明顯降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，與安慰劑組相比，膠原蛋白肽與訓(xùn)練相結(jié)合，能夠更為有效提高去脂體重和肌肉力量，并降低FM[11]。

日本學(xué)者Okiura等人2016年研究了膠原蛋白肽對(duì)SAMP6小鼠的脛骨前肌和股骨影響。研究結(jié)果表明，飼喂膠原蛋白肽60周后，脛骨前肌中肌纖維琥珀酸脫氫酶（SDH）染色強(qiáng)度和SDH活性，股骨頭皮質(zhì)密度、骨小梁密度及血清骨鈣素水平均高于對(duì)照組。這說(shuō)明膠原蛋白肽可抑制SAMP6小鼠肌肉氧化能力和骨密度的下降，有降低年齡引起的肌肉骨骼系統(tǒng)退行性變化的可能[12]。

作用機(jī)理

Mechanism of action

研究者分析了膠原蛋白肽能夠改善肌肉的作用機(jī)理：

（1）已經(jīng)有研究表明，與乳清蛋白相比，在低蛋白質(zhì)膳食中，膠原蛋白肽能更好地維護(hù)氮平衡和體重，這可能是因?yàn)槟z原蛋白肽的分子量低，或者是因?yàn)槠浒被峤M成中含有更多的氮原子。

（2）蛋白質(zhì)補(bǔ)充的時(shí)間和吸收的速度也會(huì)影響其有效性。有研究表明，快速消化和吸收蛋白質(zhì)能夠提高肌肉增大，運(yùn)動(dòng)后90-120分鐘服用蛋白質(zhì)是最佳窗口期。在上述研究中膠原蛋白肽在訓(xùn)練后60分鐘內(nèi)攝入，因此很可能會(huì)快速消化吸收。

（3）膠原蛋白肽中富含精氨酸和甘氨酸，這兩種氨基酸是合成肌酸的重要物質(zhì)，有研究證明肌酸能夠增大增強(qiáng)肌肉，減少肌少癥。

（4）有研究證明膠原蛋白肽可以血液微循環(huán)，因此有利于服用蛋白質(zhì)后氨基酸運(yùn)輸，提高厭氧反應(yīng)，因此與其他蛋白質(zhì)相比，更有利于肌肉的增長(zhǎng)。

（5）膠原蛋白肽可以改善骨關(guān)節(jié)炎，緩解關(guān)節(jié)疼痛。因此補(bǔ)充膠原蛋白肽后，有利于獲得更好地阻力訓(xùn)練效果。

（6）膠原蛋白肽中特征性二肽Hyp-Gly可以顯著提高成肌細(xì)胞融合成肌管，增加肌管短軸的直徑，促進(jìn)重鏈肌球蛋白和原肌球蛋白的表達(dá)。

膠原蛋白肽促進(jìn)傷口愈合

Zhang等人研究發(fā)現(xiàn)，羅非魚來(lái)源分子量<5KD的膠原蛋白肽對(duì)實(shí)驗(yàn)兔子燙傷后的傷口有明顯的愈合效果，尤其是燙傷后第11天，膠原蛋白肽組傷口愈合率達(dá)到38.8%±22.8%，明顯高于模型組（8.7%±17.2%）和陽(yáng)性對(duì)照組（19.5%±35.0%），第18天模型組愈合率達(dá)到僅為72.1%±13.9%，而膠原蛋白肽組基本完全愈合[13]。

膠原蛋白肽與運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品相關(guān)

Kouguchi等人臨床發(fā)現(xiàn)，口服膠原蛋白肽可以提高血液中NO含量，有利于對(duì)血液循環(huán)系統(tǒng)，提高動(dòng)脈彈性[15]。Matsuda等人研究了口服膠原蛋白肽對(duì)跟腱細(xì)胞外基質(zhì)的影響。飼喂兔56天后，與空白組相比，膠原蛋白肽組可以顯著增加膠原纖維直徑，影響跟腱中糖蛋白組成，有增強(qiáng)跟腱功能的可能[16]。

Lee等人研究了膠原蛋白肽對(duì)高脂肪飼喂的模型鼠肥胖癥中的脂肪細(xì)胞分化和體重增加的影響。結(jié)果顯示膠原蛋白肽能夠通過(guò)控制降低脂肪細(xì)胞的C/EBP-α和PPAR- γ基因表達(dá)，抑制3T3-L1脂肪前細(xì)胞的分化和轉(zhuǎn)化為脂肪細(xì)胞，從而降低體重，并提高血液中HDL含量，降低LDL含量，改變體內(nèi)脂肪細(xì)胞的大小[17]。

從以上研究可知膠原蛋白肽還具有促進(jìn)血液循環(huán)，改善跟腱功能和降低體重等作用。

02

膠原蛋白肽在運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品中的應(yīng)用

根據(jù)INNOVA數(shù)據(jù)顯示，2015年-2019年間，全球共發(fā)布了約4.8萬(wàn)件運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品。2019年美國(guó)發(fā)布新產(chǎn)品數(shù)為2300多件，為全球發(fā)布運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品最多的國(guó)家，中國(guó)發(fā)布了200多件新產(chǎn)品，排名第十；其中有3200多件新產(chǎn)品中添加了膠原蛋白肽，約占總量的6.7%。

Myprotein公司5年內(nèi)共發(fā)布了813件添加了膠原蛋白肽的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品，為全球數(shù)量發(fā)布最多的公司。美國(guó)和德國(guó)是發(fā)布添加了膠原蛋白肽的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品最多的國(guó)家。膠原蛋白肽在運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品中的形式多為營(yíng)養(yǎng)棒，占到50%以上的比例，其次為固體飲料，比例大約為23%。

03

總 結(jié)

膠原蛋白肽在本世紀(jì)初在國(guó)內(nèi)開(kāi)始興起，目前發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，但大部分都是應(yīng)用于美容食品中。而膠原蛋白肽具有易吸收，提高免疫力，保護(hù)骨骼關(guān)節(jié)健康，改善肌少癥，促進(jìn)傷口愈合等功效，非常適用于運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品。

隨著中國(guó)運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品市場(chǎng)的興起，膠原蛋白肽也將逐步應(yīng)用其中，勢(shì)必會(huì)以其優(yōu)良的加工性和科學(xué)的功效性推動(dòng)中國(guó)運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品市場(chǎng)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]. 王海燕、劉愛(ài)青、鄒國(guó)慶、閆征.膠原蛋白肽應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品中的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品, 2020(20):53-57.

[2].艾華, 常翠青. 運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品中營(yíng)養(yǎng)成分和功能因子研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào), 2017, 035(003):P.16-24,49.

編輯：RIRI

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