硒元素對運(yùn)動(dòng)員競技能力的作用研究,運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)論文

硒元素對運(yùn)動(dòng)員競技能力的作用研究,運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)論文摘要：微量元素硒與運(yùn)發(fā)動(dòng)競技能力之間的關(guān)系,已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱門.體內(nèi)充足的硒能夠加速乳酸的消除,幫助身體從疲憊中迅速地恢復(fù),為此設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.將籃球選手分為補(bǔ)硒組與非補(bǔ)硒組,采用對羥基聯(lián)苯法驗(yàn)證其運(yùn)動(dòng)前后體內(nèi)血乳酸含量,證明硒能通過加速對乳酸的消除改善其競技能力.除此之外,還分析了體內(nèi)有機(jī)硒化合物介入免疫功能的經(jīng)過,研究了機(jī)體免疫能力與運(yùn)發(fā)動(dòng)競技能力之間的聯(lián)絡(luò),給出了硒的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)和日常食物中硒的相關(guān)含量.本文關(guān)鍵詞語：生物化學(xué);硒元素;競技能力;免疫機(jī)能;硒蛋白活性;Abstract：Therelationshipbetweentraceelementseleniumandathleticabilityofathleteshasbecomearesearchhotspotfordomesticandforeignscholars.Sufficientseleniuminthebodycanacceleratetheeliminationoflacticacidandhelpthebodyrecoverquicklyfromfatigue.Inthisexperiment,basketballplayersweredividedintoseleniumsupplementgroupandnon-seleniumsupplementationgroup,andthehydroxylbiphenylmethodwasadopted.Thebloodlacticacidcontentinthebodybeforeandafterexercisewasverified,anditwasprovedthatseleniumcanimproveitscompetitiveabilitybyacceleratingtheeliminationoflacticacid.Inaddition,theprocessoftheparticipationoforganicseleniumcompoundsintheimmunefunctionwasanalyzed,andtherelationshipbetweenthebodysimmuneabilityandtheathleticabilityoftheathleteswasstudied.Thestandardofseleniumsupplementationandtherelatedcontentofseleniumindailyfoodwasgiven.Keyword：biochemistry;seleniumelement;competitiveability;immunefunction;selenoproteinactivity;硒是一種人體不可或缺的微量元素,人體不能合成硒,只要通過外界來吸收[1,2].1990年,國際學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)聯(lián)盟召開了關(guān)于人類營養(yǎng)的微量元素作用的會(huì)議,根據(jù)基礎(chǔ)代謝率,推薦成年男性和女性的最低硒所需量是21ng/d和16ng/d.運(yùn)動(dòng)選手由于長期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練有可能導(dǎo)致硒的缺乏,因而能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,同時(shí)也應(yīng)強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練經(jīng)過中身體的含有量的監(jiān)視,并排除不良影響,提高運(yùn)動(dòng)能力.由于硒具有廣泛的生物學(xué)作用,所以存在大量的關(guān)于硒和運(yùn)動(dòng)能力之間關(guān)系的研究.各種研究資料、研究實(shí)驗(yàn)均表示清楚,硒是影響身體免疫機(jī)能的重要因素,機(jī)體內(nèi)硒含量的缺乏會(huì)造成免疫功能的損害[3,4].我們國家籃球運(yùn)發(fā)動(dòng)體內(nèi)血清硒水平明顯偏低.本文通過實(shí)驗(yàn)測試證明了硒能夠影響運(yùn)發(fā)動(dòng)競技能力.除此之外,硒是身體抗氧化物質(zhì)上不可缺少的成分,能去除身體在代謝經(jīng)過中生成的自由基.由于體內(nèi)的自由基去除系統(tǒng)的存在,體內(nèi)自由基的水平始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下.然而,當(dāng)機(jī)體內(nèi)自由基過度生成,或自由基去除系統(tǒng)運(yùn)行速度變慢,都可能使體內(nèi)的自由基變高,使體內(nèi)的細(xì)胞受損.因而,為了保證機(jī)體內(nèi)硒的含量處于適當(dāng)?shù)乃?需要從食物中攝入一定量的硒.1、實(shí)驗(yàn)當(dāng)前,已經(jīng)有一些關(guān)于國內(nèi)外運(yùn)發(fā)動(dòng)硒營養(yǎng)狀況的研究報(bào)告.一項(xiàng)針對我們國家職業(yè)籃球運(yùn)發(fā)動(dòng)的血清硒水平的測試顯示,我們國家籃球運(yùn)發(fā)動(dòng)的血清硒水平僅為103.8ng/mL.華而不實(shí),一項(xiàng)關(guān)于美國成年人的健康調(diào)查報(bào)告顯示,美國成年人血清硒水平濃度為124.7ng/mL.另外,國外某個(gè)分析研究所的研究表示清楚,北歐人的血清硒水平濃度平均為140ng/mL,日本男性的血清硒水平濃度為156.4ng/mL.與之相比,我們國家部分籃球運(yùn)發(fā)動(dòng)的血清硒水平是明顯偏低的.相關(guān)研究已表示清楚,運(yùn)發(fā)動(dòng)的競技狀態(tài)與其體內(nèi)血清硒水平息息相關(guān)[5,6],為此,我們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.1.1、實(shí)驗(yàn)對象及講明實(shí)驗(yàn)對象為CUBA聯(lián)賽的12名籃球運(yùn)發(fā)動(dòng),將12名受試者均勻分為兩組并進(jìn)行標(biāo)記,對華而不實(shí)一組進(jìn)行補(bǔ)硒.實(shí)驗(yàn)時(shí)兩組受試者首先分別跑步運(yùn)動(dòng)30min,10min后對這兩組受試者血乳酸含量進(jìn)行檢測,60min后再進(jìn)行一次檢測,檢測方式方法為對羥基聯(lián)苯法.1.2、實(shí)驗(yàn)經(jīng)過對羥基聯(lián)苯法:(1)對受試者在平靜狀態(tài)下取末梢血0.02mL,然后在飲水300~400mL后立即進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)10min,后取末梢血0.02mL;(2)取運(yùn)動(dòng)前后末梢血后,立即吹入含有0.24mol/LNaF0.48mL的試管中,參加0.6mol/L的三氯醋酸1.5mL,充分搖勻,在3000r/min下離心10min,分離出上清液;(3)取6支試管進(jìn)行編號(hào)并標(biāo)記運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)后樣品管,填加相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)乳酸應(yīng)用液、三氯醋酸和NaF的試劑,充分搖勻;(4)參加0.16mol/L的CuSO45H2O溶液4滴,混勻,然后在冰浴中參加濃H2SO46mL,放置于沸水中加熱4min,并冷卻至15℃;(5)對各試管加對羥基聯(lián)苯6滴,立即搖勻,使白色絮狀物散失,置于30℃水浴0.5h,每10min搖動(dòng)試管一次;(6)用1cm光徑比色杯,在560nm波長下進(jìn)行比色,用0號(hào)管做空白對照,讀取測定管光密度值.1.3、結(jié)果與討論兩組受試者血乳酸含量的檢測結(jié)果如表1所示,10min與60min后進(jìn)行檢測的兩組受試者中補(bǔ)硒組的血乳酸含量明顯低于不補(bǔ)硒組.兩組受試者平均血乳酸含量的原始值分別為18.0mg/dl與18.1mg/dl.補(bǔ)硒組平均值更高層次,但運(yùn)動(dòng)10min后,非補(bǔ)硒組平均值為26.3mg/dl,而補(bǔ)硒組平均值為24.0mg/dl,運(yùn)動(dòng)60min后的結(jié)果則分別為24.7mg/dl與22.1mg/dl.證明硒可加速乳酸的消除,而血乳酸含量直接影響運(yùn)發(fā)動(dòng)的競技能力.在大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練以及比賽中,當(dāng)機(jī)體超過所謂的無氧閾時(shí),能量主要通過無氧酵解獲得[7,8,9].與此同時(shí),機(jī)體內(nèi)將產(chǎn)生大量乳酸,進(jìn)而導(dǎo)致肌肉中H+濃度上升,pH下降,導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生疲憊感.其經(jīng)過為:表1受試者血乳酸含量比照Tab.1Thecomparisonofsubjectsbloodlacticacidcontent生物體中存在的有機(jī)硒化合物主要有:硒代半胱氨酸(selenocysteine,HSe-CH2CH(NH2)-COOH)、硒甲基硒代半胱氨酸(se-methyselenocysteine,CH3Se-CH2-CH(NH2)-COOH)、硒蛋氨酸(selenomethionine,CH3-Se-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH),硒代胱氨酸(selenocystine,HOOC-CH(NH2)-CH2-Se-Se-CH2-CH(NH2)-COOH)、二甲基二硒(DMDSe,CH3-Se-Se-CH3)等.機(jī)體內(nèi)的硒不僅能通過加速對乳酸的消除來影響競技能力,還與身體免疫機(jī)能密切相關(guān),通過介入機(jī)體的免疫功能影響體能狀態(tài).圖1硒代半胱氨酸構(gòu)造式與比例模型Fig.1Thestructureandratiomodelofselenocysteine2、體內(nèi)有機(jī)硒化合物介入免疫功能分析硒是影響身體免疫機(jī)能的重要因素之一,對身體的免疫機(jī)能有各種各樣的影響.人類主要是通過觀察硒缺乏動(dòng)物的免疫功能變化,來了解硒在免疫功能中的作用的.研究發(fā)現(xiàn)硒對免疫功能的影響非常廣泛復(fù)雜,硒介入細(xì)胞免疫經(jīng)過,能夠促進(jìn)干擾素和白介素等淋巴因子的分泌,還能夠影響淋巴細(xì)胞的增殖和分化.圖2抗氧化酶示意圖Fig.2Theantioxidantenzymeschematic各種研究資料、研究實(shí)驗(yàn)均表示清楚,硒是影響身體免疫機(jī)能的重要因素,機(jī)體內(nèi)硒含量的缺乏會(huì)造成免疫功能的損害.在人類的免疫學(xué)研究中,硒能夠在一定程度上改善對寄生蟲和感染性病原體的耐藥性.有機(jī)硒存在形式之一是能夠解離的因子;另一種主要以結(jié)合硒的蛋白和硒代半胱氨酸形式存在,以氨基酸共價(jià)鍵結(jié)合形式.硒代半胱氨酸構(gòu)造式與比例模型見圖1.組織中的硒蛋氨酸主要來自膳食,不能在體內(nèi)合成.硒蛋氨酸在各種蛋白質(zhì)中置換蛋氨酸,硒代半胱氨酸介入構(gòu)成谷胱甘肽過氧化物酶,去除體內(nèi)太多的活性氧自由基,被以為是硒的生物活性形式.由于:因而,谷胱甘肽過氧化物酶存在時(shí)可有效防止過氧化氫對亞鐵血紅蛋白的毀壞,進(jìn)而保衛(wèi)機(jī)體免受活性氧的損傷和由活性氧所引發(fā)的多種疾病.硒代半胱氨酸是多種酶輔基的必需成分,硒是谷胱甘肽過氧化物酶的重要組分,每個(gè)酶分子含有4個(gè)硒原子.谷胱甘肽過氧化物酶能催化過氧化氫復(fù)原,并減少活性氧和自由基的產(chǎn)生,讓身體的自由基水平維持在穩(wěn)定狀態(tài),其具有強(qiáng)大的抗氧化活性生物保衛(wèi)組織.谷胱甘肽過氧化物酶是抗過氧化物的重要酶,其主要功能是阻止過氧化物和自由基的構(gòu)成(見圖2).3、硒的補(bǔ)充硒能防止運(yùn)動(dòng)中的酸化損傷,保衛(wèi)身體,提高運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)經(jīng)過的免疫機(jī)能.硒的缺失,會(huì)影響機(jī)體的免疫功能,進(jìn)而影響競技能力,因而要從食物中攝入一定量的硒.但盲目的補(bǔ)給,不僅會(huì)促進(jìn)自由基生成,同時(shí)也會(huì)對運(yùn)動(dòng)能力造成不良影響.研究結(jié)果顯示,經(jīng)常吸煙會(huì)造成血液中硒濃度的下降.因而,專家建議,肝臟疾病、心血管疾病、糖尿病患者、癌癥患者、胃腸疾病患者等有必要注意硒補(bǔ)給,保衛(wèi)機(jī)體免疫力.究竟以何種劑量進(jìn)行補(bǔ)充才能使主要硒酶和硒蛋白活性到達(dá)最高,這是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)界一個(gè)重要的研究課題.如表2所示為含硒類食品添加劑中硒的最大允許使用量標(biāo)準(zhǔn),該數(shù)據(jù)通過百度百科搜集得到.通過查閱牽涉硒的最大允許使用量標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)博客發(fā)現(xiàn),該數(shù)據(jù)與博客中給出的數(shù)據(jù)都是吻合的.表3為日常食物中硒的相對含量,數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[10].表2含硒類食品添加劑中硒的最大允許使用量標(biāo)準(zhǔn)Tab.2Themaximumallowableseleniumstandardforselenium-basedfoodadditives表3日常食物中硒的相對含量Tab.3Therelativecontentofseleniumindailyfood4、結(jié)束語對12名CUBA籃球運(yùn)發(fā)動(dòng)進(jìn)行的測試實(shí)驗(yàn)表示清楚,運(yùn)動(dòng)后體內(nèi)充足的硒含量能夠促進(jìn)乳酸的消除,緩解運(yùn)動(dòng)疲憊,這能減輕運(yùn)動(dòng)損耗,延長運(yùn)動(dòng)壽命,提升運(yùn)發(fā)動(dòng)競技能力.通過對體內(nèi)有機(jī)硒化合物介入機(jī)體免疫功能的分析,進(jìn)一步證明了硒對身體的重要性.以下為參考文獻(xiàn)：[1]郄文娟,周蕾,黃海英,等.硒化物藥用研究進(jìn)展[J].微量元素與健康研究,2020,30(3):71-72.[2]HATFIELDDL,TSUJIPA,CARLSONBA,etal.Seleniumandselenocysteine:rolesincancer,health,anddevelopment[J].TrendsinBiochemicalSciences,2020,39(3):112-120.[3]SASAKIK,YOSHIZAWAM,SUGITAN,etal.Evaluationofvisualfatiguewhilewatchingartificialthreedimensionalimagewithverticalparallax[C]//ConsumerElectronics.IEEE,2021:666-667.[4]趙星龍,吳曉光,尹瑞欣.運(yùn)動(dòng)性疲憊與肝臟、骨骼肌細(xì)胞的關(guān)系研究進(jìn)展[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2021,12(19):59-63.[5]STEWARTWC,BOBEG,VORACHEKWR,etal.Organicandinorganicselenium:IV.passivetransferofimmunoglobulinfromewetolamb.[J].JournalofAnimalScience,2020,91(4):1791-1800.[6]MAY