隨著(zhù)現代中藥研究的深入，中草藥中的活性化學(xué)成分逐漸明晰。研究表明，黃芪、高麗人參、鐵皮石斛等均具有顯著(zhù)的抗運動(dòng)性疲勞活性。此外，來(lái)源于食物的多種天然物質(zhì)，如小麥低聚肽、玉米胚肽、杏鮑菇多糖等也被證明具有一定的抗運動(dòng)性疲勞活性。我國國家食品藥品監督管理局頒布的《保健食品檢驗與評價(jià)技術(shù)規范實(shí)施手冊》中明確了抗疲勞保健食品的判定標準為"負重游泳實(shí)驗結果陽(yáng)性，且血乳酸、血清尿素氮、肝糖原3項指標中任意兩項陽(yáng)性，可判定該受試樣品具有緩解體力疲勞功能的作用。" 目前，天然物質(zhì)抗運動(dòng)性疲勞活性的研究主要應用大鼠、小鼠等動(dòng)物實(shí)驗，通過(guò)負重游泳實(shí)驗、爬桿實(shí)驗、前肢握力實(shí)驗等耐力實(shí)驗，結合血清中乳酸、血液中尿素氮（BUN）以及肝糖原含量等生理生化指標分析進(jìn)行評價(jià)。

       針對運動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生機制（上篇），天然物質(zhì)的抗運動(dòng)性疲勞活性的內在機理主要包括抑制神經(jīng)遞質(zhì)的累積、增加機體能量物質(zhì)儲備、促進(jìn)脂肪供能、維持氧化還原穩態(tài)、減少代謝物堆積和增強線(xiàn)粒體生物合成和修復線(xiàn)粒體損傷等。

       1、抑制神經(jīng)遞質(zhì)的累積

       大量研究表明，運動(dòng)過(guò)程中，中樞神經(jīng)系統中5-HT的濃度顯著(zhù)升高加速了運動(dòng)性疲勞的發(fā)生與發(fā)展。石菖蒲具有顯著(zhù)的抗運動(dòng)性疲勞活性，研究發(fā)現，膳食補充石菖蒲可以顯著(zhù)下調色氨酸羥化酶-2(TPH2)、5-HT受體1B(5-HT1B)在mRNA和蛋白水平上的表達。TPH2是5-HT合成途徑中的限速酶，而5-HT1B可以抑制5-HT的合成和釋放。降低細胞內TPH2的濃度以及提升細胞內5-HT1B的濃度均可以抑制運動(dòng)過(guò)程中5-HT在中樞神經(jīng)系統中的累積，提升運動(dòng)力竭時(shí)間。來(lái)源于三色馬先蒿的毛蕊花苷以及咖 啡因等物質(zhì)可以通過(guò)調節TPH2和5-HT1B的表達，降低中樞神經(jīng)系統中5-HT的濃度，延緩運動(dòng)性疲勞。

       2、增加機體能量物質(zhì)儲備

       糖原在機體中主要儲存于肝臟和肌肉組織中，是機體進(jìn)行運動(dòng)活動(dòng)的主要能源物質(zhì)，提高機體內肝臟、肌肉組織中的糖原濃度可以延緩因能量物質(zhì)耗竭引發(fā)的運動(dòng)性疲勞。研究表明，膳食補充黃芪、紅景天、牛大力、牛樟菇等多種中草藥來(lái)源或食物來(lái)源的天然物質(zhì)均可以提高機體內肝糖原、肌糖原的儲備量，改善運動(dòng)性疲勞。

       在肌肉組織中，來(lái)源于血液中的葡萄糖以主動(dòng)運輸的方式轉運進(jìn)入細胞內，經(jīng)過(guò)多步酶促反應最終合成糖原分子。葡萄糖轉運蛋白1(GLUTI)和葡萄糖轉運蛋白4(GLUT4)負責高效地轉運葡萄糖進(jìn)入細胞。當肌肉收縮消耗能量時(shí)，GLUT4會(huì )促進(jìn)大量血液中的葡萄糖轉運進(jìn)入肌肉組織。提高GLUT4的表達可以顯著(zhù)提高細胞內的葡萄糖濃度，促進(jìn)糖原的合成。5'-腺嘌呤核苷酸蛋白激酶(AMPK)是機體能量代謝中的關(guān)鍵調控因子，其可以通過(guò)上調GLUT4的表達量，促進(jìn)葡萄糖的轉運。研究發(fā)現，鳳尾菜的水溶性提取物可以顯著(zhù)上調GLUT4和AMPK的表達，提高肝臟和肌肉中的糖原濃度，延長(cháng)大鼠的游泳力竭時(shí)間。杏鮑菇多糖可以顯著(zhù)增加機體肝糖原與肌糖原的含量，黑靈芝多糖可以明顯提高小鼠負重游泳時(shí)長(cháng)，小鼠的肝糖原與肌糖原含量的有明顯升高。

       3、促進(jìn)脂肪供能

       一些天然活性物質(zhì)可以通過(guò)促進(jìn)脂肪分解供能，減少糖原的消耗，進(jìn)而延緩運動(dòng)性疲勞。過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助活化因子1α(PGC-1α)是細胞內葡萄糖和脂肪酸代謝的主要調控因子，一方面，其通過(guò)上調GLUTl和GLUT4的表達，促進(jìn)葡萄糖從血液進(jìn)入細胞內；另一方面，PGC-1α下調磷酸果糖激酶(PFK)的表達，抑制葡萄糖酵解，上調丙酮酸脫氫酶激酶4(PDK4)的表達，抑制丙酮酸脫氫酶(PDH)的活性，從而抑制葡萄糖氧化產(chǎn)能過(guò)程。PGC-1α同時(shí)促進(jìn)脂肪分解供能，其主要通過(guò)上調脂肪酸轉運蛋白(FAT/CD36)、肉毒堿棕櫚酰轉移酶1(CPT-1)和中鏈乙酰CoA脫氫酶(MCAD)的表達，促進(jìn)長(cháng)鏈脂肪酸進(jìn)人線(xiàn)粒體內進(jìn)行分解供能。研究發(fā)現，膳食補充蛹蟲(chóng)草可以提高脂肪酸的氧化供能效率，減少糖原的消耗。膳食補充2.70 mg/20 g～5.41 mg/20g禾蟲(chóng)的水溶性提取物可以顯著(zhù)上調小鼠肝細胞和肌細胞中PGC-1α的表達，提高肝糖原和肌糖原的儲備量，延緩運動(dòng)性疲勞。

       4、維持氧化還原穩態(tài)

       在長(cháng)時(shí)間、高強度的運動(dòng)過(guò)程中，機體常出現氧化應激癥狀。Nrf2是機體應對氧化損傷的一種重要轉錄因子，大部分組織中均有表達。正常情況下，Nrf2與Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白-1（Keap1）和泛素連接酶Cullin 3在細胞質(zhì)中結合并不斷被降解；氧化應激發(fā)生時(shí)，Nrf2脫離Keap1，向細胞核內遷移，然后與核內相關(guān)抗氧化基因的啟動(dòng)子如ARE結合后促進(jìn)其轉錄及翻譯過(guò)程，從而產(chǎn)生抗氧化酶或蛋白，清除過(guò)量自由基，維持機體氧化還原穩態(tài)。急性運動(dòng)中Nrf2被激活，以此對抗運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)量的活性氧（ROS）；當Nrf2被阻斷時(shí)，心肌對氧化應激的敏感性增強，加快內源性抗氧化劑GSH的耗盡，造成細胞、組織和器官產(chǎn)生更嚴重的氧化損傷。研究發(fā)現，在持續4周1g/d～2g/d的高麗人參膳食補充后，受試者血液中ROS和丙二醛（MDA）濃度顯著(zhù)下降。在0.3 g/kg和0.9 g/kg的牛樟菇菌絲膳食補充量下，可以顯著(zhù)提升小鼠游泳力竭時(shí)間和奔跑力竭時(shí)問(wèn)，其機制與提升肌細胞和肝臟細胞中的GSH-Px和超氧化物歧化酶（SOD）濃度，降低肌細胞和肝細胞中的ROS濃度有關(guān)。

       5、減少代謝物堆積

       血液中乳酸、血液中尿素氮（BUN）濃度均是評價(jià)天然物質(zhì)抗運動(dòng)性疲勞活性的常用指標。乳酸是機體在高強度運動(dòng)過(guò)程中通過(guò)糖酵解產(chǎn)生的，常被用于機體葡萄糖無(wú)氧代謝的標志物。隨著(zhù)運動(dòng)負荷不斷增加，肌肉組織和血液中的乳酸不斷增加。乳酸在肌肉組織和血液中的累積會(huì )降低pH值，從而降低糖原分解效率、影響人體骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)過(guò)程等，造成運動(dòng)性疲勞。機體內氨濃度的升高會(huì )損害中樞神經(jīng)系統的功能，影響腦組織內能量代謝和神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞，造成運動(dòng)性疲勞。研究表明，多種天然物質(zhì)具有降低血乳酸、BUN濃度的活性。膨化谷物與蛹蟲(chóng)草混合物可以提高血清中總乳酸脫氫酶(LDH)的活性，從而顯著(zhù)降低小鼠的血乳酸濃度。

       6、增強線(xiàn)粒體生物合成和修復線(xiàn)粒體損傷

       不管是在短期還是長(cháng)期的體力活動(dòng)中，運動(dòng)表現都會(huì )受到線(xiàn)粒體氧化磷酸化速率達到穩定狀態(tài)的滯后程度的影響，運動(dòng)開(kāi)始的前幾分鐘以及運動(dòng)負荷的逐步增加過(guò)程中，氧化磷酸化速率需要一定的時(shí)間達到穩定狀態(tài)。這一過(guò)程受到肌肉能量水平、可利用O2的多少以及代謝相關(guān)酶的激活的影響。其中，運動(dòng)引起乙?；牟蛔闶窃斐裳趸x緩慢，運動(dòng)耐力受限的因素之一。肉毒堿乙酰轉移酶（CrAT）是一種線(xiàn)粒體酶，調控乙酰輔酶A和乙酰肉堿的相互轉化以及肌肉能量的經(jīng)濟化利用， CrAT介導的緩沖線(xiàn)粒體內乙?；饔檬莾?yōu)化運動(dòng)性能的關(guān)鍵因子。研究發(fā)現，小鼠骨骼肌CrAT基因特異性敲除后，不管在中低強度和高強度運動(dòng)中小鼠運動(dòng)能力相比于野生型小鼠顯著(zhù)減弱、糖原消耗明顯增加、氧利用效率顯著(zhù)降低。L-肉堿具有增強CrAT mRNA表達的作用，運動(dòng)前正常小鼠補充L-肉堿有效延長(cháng)了跑臺力竭時(shí)間，而CrAT基因敲除的小鼠補充L-肉堿后，運動(dòng)耐力不受影響。研究表明，中草藥來(lái)源的黃芪多糖、鐵皮石斛提取物和食物來(lái)源的楊梅黃酮、花青素、蘆丁、番茄紅素等天然物質(zhì)均具有增強線(xiàn)粒體生物合成和修復線(xiàn)粒體損傷的生物活性。楊梅黃酮可通過(guò)上調骨骼肌細胞中的PGC-1α，沉默信息調節因子-1(SIRT1)，核呼吸因子-1(NRF-1)和AMPK，促進(jìn)骨骼肌細胞中線(xiàn)粒體的生物合成，從而實(shí)現抗運動(dòng)性疲勞。

       參考資料

       [1]倪冰倩，李秀婷，張成楠等.天然物質(zhì)抗運動(dòng)性疲勞活性分子機理的研究進(jìn)展[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2023，44(10):208-214.

       [2]陳慧，馬璇，曹麗行等.運動(dòng)疲勞機制及食源性抗疲勞活性成分研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2020，41(11):247-258.

       作者簡(jiǎn)介：小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司，從事?tīng)I養食品的開(kāi)發(fā)與研究。