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Grand view research数据显示，2022 年全球运动营养市场规模为 429 亿美元，预计从 2023 年到 2030 年将以 7.4% 的复合年增长率扩大。运动营养补充剂通常在运动前（pre-workout）或运动后（post-workout）服用，并以多种形式出售：胶囊、粉末、即饮饮料、能量棒、软糖等。本期一周有料，我们讲一讲运动营养产品所涉及的热门功能性原料。 
 当我们运动时，身体会发生哪些变化？当我们运动时，我们身体主要使用三种燃料：碳水化合物、脂肪和蛋白质。碳水化合物以糖原的形式储存在肝脏和骨骼肌中，是运动过程中最有效的能量来源。糖原可以很容易地代谢成葡萄糖，在运动过程中为大脑、神经系统和肌肉提供即时能量。身体的糖原供应可以为90-120分钟的剧烈活动提供足够的燃料。随着糖原储备的消耗，身体开始分解脂肪以燃烧燃料，尤其是在低强度到中等强度的活动中。在长时间运动的最后阶段，当糖原储存量最低时，身体开始分解骨骼肌肌球蛋白以产生葡萄糖。身体活动会对肌肉纤维造成结构性损伤，尤其是当肌肉受到多次重复大重量的挑战时。身体的修复反应包括将断裂的肌肉纤维融合在一起形成新的肌肉蛋白链，从而增加肌肉大小。 运动前补充剂--供能&耐力提升运动前补充剂旨在整个锻炼过程中提供能量和提升耐力。它们通常在锻炼前15-30分钟服用，但也可以在锻炼期间食用。
主要原料：β-丙氨酸、咖啡因、肌酸、南非醉茄、植物乳杆菌TWK10®、海藻糖、甜菜碱、维生素（B族&C族）β-丙氨酸是一种在肝脏中产生的氨基酸。研究发现，当以4-6g/天的剂量持续服用2-4周时，可以提高运动表现，特别是对于持续1-4分钟的高强度运动，例如高强度间歇训练 (HIIT) 或短距离冲刺。它还被证明可以减少神经肌肉疲劳，特别是在老年人中。在运动过程中，身体将葡萄糖分解为乳酸，然后再转化为乳酸盐。此过程中会产生氢离子，从而降低肌肉的pH值，增加肌肉酸度。酸度的增加会降低肌肉的收缩能力，从而导致疲劳。β-丙氨酸通过增加肌肽的肌肉浓度减少整体疲劳（肌肽是一种质子缓冲剂，可在高强度运动期间降低肌肉酸度）。这种补充剂通常与碳酸氢钠或小苏打结合使用。咖啡因能够被人体迅速吸收并且通常在摄入后 60 分钟内在血流中达到峰值。咖啡因是腺苷受体拮抗剂，会增加内啡肽的释放，改善神经肌肉功能，并减少运动过程中的劳累感。研究证明，在以3至6 mg/kg体重的剂量摄入时（针对运动员）可显著改善认知以及耐力、力量和抗阻运动期间的表现。美国FDA认为400毫克的咖啡因是日常食用的安全量。Molson Coors为扩大旗下品牌 Zoa在美国产品的影响力，推出了新型运动前饮料Zoa+。该款产品含有 200 毫克天然咖啡因，含有一氧化氮、维生素、抗氧化剂、电解质和营养物质等，能支持身体能量、注意力、水合作用和免疫力。肌酸是一种存在于骨骼肌中的天然化合物，由氨基酸在体内合成，可以从红肉和海鲜中获得。在体内，它有助于产生三磷酸腺苷 (ATP)，为肌肉提供能量。肌酸是一种流行的锻炼补充剂，旨在提高运动表现，尤其是重量训练。研究表明，补充肌酸可增加肌肉的肌酸利用率，进而增强运动能力和训练适应性。肌酸补充剂主要推荐给从事力量锻炼（例如举重）的运动员，或从事涉及间歇性短跑和其他短暂重复的高强度运动（例如足球、篮球）的运动员。南非醉茄在阿育吠陀医学中使用历史已有上千年，是一种适应原草药，通常用于缓解压力、帮助睡眠以及提升免疫力等，此外它对延缓衰老、平衡内分泌、心肺和中枢神经系统健康也有积极的影响。一项临床研究表明，每天食用南非醉茄提取物可能有益于男性的能量和耐力水平。受试者由18至50岁的健康男性组成，每天服用 300 毫克南非醉茄提取物或安慰剂，持续 42 天。在实验期间进行了六分钟步行测试、单腿站立、爬楼梯和椅子站立测试，以测量耐力和能量水平。结果显示，与安慰剂相比，补充南非醉茄提取物的受试者在各项测试中均有显著的能量和耐力水平提升。此外还有一些研究表明，南非醉茄提取物能够将男性的睾酮水平提高约15%-17%，而睾酮对构建和维持肌肉非常重要。南非醉茄提取物能增加肌肉大小和力量，有助于降低体脂。美国Btein Bars品牌推出一款含有南非醉茄的运动营养蛋白棒，含有20克乳清蛋白，使用椰子花蜜进行加甜，升糖指数更低，用于缓解情绪问题和提供能量支持。植物乳杆菌TWK10®是一款运动益生菌，筛选自台湾泡菜，研究证实其可增加肌耐力、提升运动性能、减缓运动疲劳等，2020年5月29日TWK10®取得美国GRAS Self-affirmed认证。海藻糖是一种缓释双糖，不仅可为肌肉长效供能，而且还具备提高性能、减少胰岛素峰值、对抗脱水、掩盖苦味和提供稳定特性等特点。Prinova Europe推出的高纯度海藻糖成分enduracarb®，可作为其能量凝胶产品概念的一部分，提高运动耐力。该公司称，enduracarb® 作为耐力的首选燃料，有助于运动营养产品提高竞争力。甜菜碱（三甲基甘氨酸）是氨基酸甘氨酸的一种天然衍生物，可通过提高肌酸合成速率、提高血液一氧化氮水平以及促进体液和热稳态来改善运动表现，每天补充 1.25-2.5克甜菜碱已被证明可以增强抗阻训练期间的负荷和重复次数。与运动前补充剂不同，运动后补充剂旨在帮助肌肉生长和恢复。主要原料：蛋白质（乳清蛋白、酪蛋白、植物蛋白）、支链氨基酸、电解质、酸樱桃提取物、HMB、凝结芽孢杆菌BC30™、虾青素、姜黄素、CBD运动期间补充蛋白质的建议因所进行的运动类型而异：耐力训练（例如，长途自行车）或阻力训练（例如，举重）。国际运动营养学会进行的一项审查发现，在摄入足够碳水化合物的情况下补充蛋白质似乎不会提高耐力表现，但可能会减少肌肉损伤和酸痛感的标志物，另一方面，从事高强度抗阻训练的人可能会受益于增加蛋白质消耗以优化肌肉恢复和生长所需的肌肉蛋白质合成，蛋白质补充对阻力运动员的帮助程度取决于多种因素，包括训练强度和持续时间、个人年龄、饮食能量摄入和蛋白质摄入质量。对于从事剧烈运动以建立和保持肌肉质量的个人，国际运动营养学会建议每天的总蛋白质摄入量为1.4-2.0 g/kg体重/天。支链氨基酸是蛋白质中常见的三种氨基酸：亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。支链氨基酸是肌肉蛋白质合成的关键成分，研究表明，亮氨酸尤其能驱动蛋白质合成并抑制蛋白质分解。XTEND推出运动恢复软糖，添加支链氨基酸，有助于运动后的肌肉修复及恢复。电解质是与水混合时导电的化学物质，包括钠、钾和钙。电解质对水合作用以及神经和肌肉功能的调节很重要；例如，钙、钠和钾共同作用以帮助肌肉正常收缩。身体会因出汗而流失电解质，因此运动饮料（通常含有碳水化合物/糖和电解质）和其他电解质补充剂通常作为锻炼中/后的必需品销售。百事可乐旗下运动饮料品牌佳得乐推出的Gatorade Fit，有热带芒果、西瓜草莓、柑橘浆果、樱桃酸橙与橘子味五种口味，这款产品含有来自海盐的电解质。图源：佳得乐官网
《美国营养学院学报》发表的研究报告指出，酸樱桃可改善运动耐力表现。该报告对10篇先前发表的有关樱桃和运动恢复的研究进行分析，汇总10项已发表研究的结果后，报告得出结论，在骑自行车、游泳或跑步前7天至1.5小时食用酸樱桃浓缩汁，可显著提高运动耐力表现。此前还有研究表明，酸樱桃汁对于减少剧烈运动后的力量损失和改善肌肉恢复具有益处。HMB 是必需氨基酸亮氨酸的活性代谢物。人体中存在的所有 HMB 均来自膳食中的亮氨酸，其中约5%的膳食亮氨酸可转化为HMB。目前HMB有两种使用形式：钙HMB（HMB-Ca）和HMB的游离酸（HMB-FA）。国际运动营养学会 (ISSN) 指出，HMB 可用于通过减轻运动中引起的骨骼肌损伤来促进恢复。其作用机制包括抑制蛋白水解和增加蛋白质合成。Blonyx HMB Sport 是一种恢复补充剂，可增加运动力量和表现，促进运动后修改。基于对运动与肠道的研究，凯爱瑞推出凝结芽孢杆菌BC30™，BC30™ 是一种耐性益生菌，它会在生长周期中产生孢子，孢子能抵抗高温及酸性环境，BC30™抗胃酸的能力强，比一般益生菌更容易在肠道内存活。经临床实验验证，BC30™可以维持运动人群的整体健康，加速运动后恢复，提高运动表现和训练效率等，主要原因是BC30™有助于促进蛋白消化，帮助身体有效吸收蛋白质，此外BC30™可以促进亮氨酸和谷氨酰胺的吸收，提高血液中的氨基酸水平。目前，BC30™益生菌可应用于代餐、奶昔类产品以及适合运动人群的零食如早餐棒、燕麦片等。虾青素可以加速运动后修复。人们在运动或锻炼时，体内会产生大量活性氧族（ROS)。这些ROS如果得不到及时清除，就会损伤肌肉，并影响体力恢复，而虾青素的强抗氧化功能能够及时清除ROS，更快修复受损的肌肉。Solabia-Algatech Nutrition 推出新型虾青素复合物AstaPure Max，一种由甘油磷酸镁、维生素 B6（吡哆醇）和 AstaPure Arava组成的多混合物，可减少运动后肌肉疼痛和疲劳。该配方以Solabia-Algatech Nutrition的Astapure Arava全藻复合物为中心，可提供天然虾青素，不仅可使肌肉免受氧化损伤，还可增强肌肉性能、提高运动表现。大麻二酚 (CBD) 是一种植物大麻素，聚集在从大麻植物中提取的大麻素中。与四氢大麻酚 (THC)不同，CBD不会引起拟精神病和精神药物反应。世界反兴奋剂机构已经从运动员禁用物质清单中删除了CBD。研究表明，CBD可以诱导皮质醇释放的变化，调节对损伤的炎症反应，它还可以和参与控制炎症的受体相互作用。CbdMDTM推出具有四种口味（柠檬、奇异果草莓、桃子、混合水果）的固体饮料，每包含有 25 毫克 CBD 以及维生素C。 据该公司称，这种不含糖和咖啡因的饮料混合物使用 cbdMD 的纳米封装技术来实现CBD的快速水溶性吸收，实现运动后的迅速恢复。麦角硫因是一种源自真菌和细菌的二级抗氧化剂，尽管哺乳动物不产生麦角硫因，但可以通过特定转运蛋白的作用高浓度的存在于人类和动物组织中。该分子是核因子红细胞2相关因子2 (NRF2) 通路激活剂，允许激活与细胞抗氧化反应有关的基因。Fovet T等人研究发现，麦角硫因可以帮助更好地管理因运动引起的肌肉损伤和恢复，他们发现，补充麦角硫因 1 周，可以略微改善早期蛋白质合成，并且不损害线粒体恢复。NNB Nutrition推出的MitoPrime（含L-麦角硫因成分），可支持细胞健康、保护线粒体健康以延长寿命、支持氧化应激、免疫健康和炎症等。该成分可应用于运动饮料、谷物棒、营养棒和速溶粉状营养饮料中。1 Multi-ingredient pre-workout supplements, safety implications, and performance outcomes: a brief review2 https://www.hsph./nutritionsource/workout-supplements/3 Rojas-Valverde D. Potential Role of Cannabidiol on Sports Recovery: A Narrative Review. Front Physiol. 2021 Aug 3;12:722550. doi: 10.3389/fphys.2021.722550. PMID: 34413793; PMCID: PMC8369499.4 Fovet T, Guilhot C, Delobel P, Chopard A, Py G, Brioche T. Ergothioneine Improves Aerobic Performance Without Any Negative Effect on Early Muscle Recovery Signaling in Response to Acute Exercise. Front Physiol. 2022 Feb 9;13:834597. doi: 10.3389/fphys.2022.834597. PMID: 35222093; PMCID: PMC8864143.
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