摘要

这个试点项目的目的是研究运动员在不同运动后的水合作用和氧化应激的恢复，在水合作用后或用水果和蔬菜制成的天然运动饮料，以及这种饮料引起的补充作用，使用电子传感器复合物。饮用天然运动饮料与用水补水相比，能使所有运动员获得更好的补水效果。对于体育从业者来说，饮用天然运动饮料后，身体质量损失(BML)显著降低，从补充后的-1.1±0.4(%)到未补充时的-1.77±0.5(%)。由于饮用天然运动饮料，运动者的氧化应激恢复效果在间质自由基水平和皮质醇水平上有显著差异。与喝水相比，饮用天然运动饮料对运动员的水合作用和氧化应激恢复有更好的反应。

关键词

生物活性化合物;脱水;补充;氧化应激

介绍

健康的水化状态为运动员健康个体保持水平衡的条件相对一致的水平锻炼会话,而脱水状态,造成减少1%到2%的体重可能会导致糟糕的性能,是对健康的风险。然而，在对一个人的健康构成威胁之前很久，脱水就会损害运动成绩[1,2]。

对运动饮料功效的研究表明，与[3]水相比，运动后饮用运动饮料能更好地恢复体液平衡。由于这个原因，人们开发出了各种产品，据称，这些产品能比单纯的水在更大程度上提高运动成绩[4-6]。

运动员中另一个反复出现的问题是运动[7]引起的活性氧（ROS）的产生增加，这可能对运动成绩和肌肉恢复产生不利影响

众所周知，过度的体力活动会产生过量的ROS，特别是在有氧或无氧剧烈运动后的职业运动员，增加血液和组织中的氧化应激生物标志物[7-9]。此外，性别、年龄和食物摄入直接影响活性氧的产生以及活性氧和抗氧化系统之间的平衡，以保持或恢复体内平衡[10-13]。

对于超耐力运动员来说，氧化损伤可能会在运动后持续1个月，这取决于所评估的生物标志物。据报道，在比赛后28天[14]后，血液中谷胱甘肽(GSH)水平仍然下降。此外，[8]还观察到炎症因子(IL-6)和乳酸生成水平的增加，与抗氧化能力和肾功能的下降有关。

在过去的十年中，电子传感器复合体（ESC）被用作一种方法，通过放置在皮肤上的传感器，评估生物化学数据和身体成分测量，提供生理数据。它是一种快速（少于3分钟）的方法，这是一种成本效益高、无创的方法，广泛应用于世界各地的医疗实践中。该方法经美国食品和药物管理局（FDA-US）和巴西国家卫生监督局（Anvisa）批准[15-17]。

运动饮料的消费已成为广泛的休闲和职业运动员，因为他们提出的精力，补充电解质和防止脱水的能力。在此背景下，天然运动饮料可能是促进充足的水摄入、电解质补充和提供膳食抗氧化剂的额外益处的有效途径，其对恢复后身体活动的积极作用尚不清楚，文献[19,20]也存在分歧。

因此，这项初步研究的目的是评估一种天然运动饮料对巴西柔术和田径运动员水合作用和氧化应激标记物的影响，该饮料由整个水果和蔬菜（可食用和不可食用部分）制成。

材料和方法

饮料制备

使用了以下种类的水果：甜橙(柑橘)，百香果(西番莲)还有西瓜(Citrullus lanatus）.所使用的蔬菜种类如下:生菜(莴苣)，小胡瓜(西葫芦)，胡萝卜(卡罗塔狗)、菠菜(菠菜)，薄荷(薄荷s、 芋头(水芋)，黄瓜(黄瓜)和火箭(芝麻菜)[4]。

所有蔬菜品种均于2015年1月在巴西里约热内卢de Janeiro市的当地市场购买。

如前所述[4]，浓缩果汁是使用整个水果和蔬菜制备的，并在巴氏杀菌（60°C 60分钟）后保存在-18°C的塑料袋中。浓缩天然运动饮料的最终配方如表1所示。

蔬菜	数量（g.L－1)	水果	数量（g.L－1)
造币厂	20	橙色	110
火箭	20	百香果	190
生菜	55	西瓜	220
菠菜	55
芋头	55
黄瓜	85
小胡瓜	85
胡萝卜	130

表1:浓缩天然运动饮料中水果和蔬菜的最终浓度。
在对不同比例的水果和蔬菜进行初步测试和感官分析后确定的量。

最后，为了制备天然运动饮料（NSD），按照冷冻浓缩果汁的1:2比例添加水，然后添加天然绿色着色剂（叶绿素）、薄荷香料、黄原胶（0.3%，w/w）和柠檬酸钠（0.1%，w/w），如前所述[21]。

碳水化合物浓度上限设定在8%（w/v）左右，钠含量区间为460-1150 mg L^－1根据等渗饮料的适宜浓度[22]。

参与者

根据赫尔辛基宣言中的指导方针，在巴西里约热内卢对六名健康的、非吸烟的柔术（n＝3）和体育从业者（n＝3）进行了随机试验研究。所有的程序都得到了里约热内卢州立大学伦理委员会的批准。（CAS编号：0009.0.313.00008）。所有运动员在进行实验时都在为即将到来的比赛进行训练，并且在干预前的六个月内没有使用含抗氧化剂的德赢vwin首页网址补充剂。在试验之前，所有参与者都被告知研究目的、潜在风险和益处，以及如何进行干预。所有参与者他签署了一份授权书。

程序

为确保正确评估水化状态，运动员未接受运动前水化的指导。在所有步骤中，运动员进行60分钟的有氧运动，并考虑到比赛准备，进行针对其运动的短暂无氧活动。没有对活动进行干预通常进行。因此，对运动员的水合作用进行干预时，只考虑到训练期间每个运动员对每项运动的实际需求。在每次训练前后，使用电子传感器复合体对其进行分析[15]。训练间隔为5至7天。

为了进行补充评估，每位运动员接受了两剂NSD（200毫升=1剂），并被指示在试验前5天早上服用一剂，晚上服用另一剂。

协议:对照试验（A）：在运动期间，他们在感到口渴时自由饮水。

无补充的等渗饮料(NSD)水合作用(B):在运动期间，他们消耗3毫升^－1每15分钟喝一次

(C):补充运动饮料(NSD) 5天后用水补水。在运动期间，他们消耗了3毫升^－1每15分钟喝一杯水。

（D） ：补充相同运动饮料5天后，使用等渗饮料（NSD）进行水合作用。在运动期间，他们消耗了3 ml.kg^－1每15分钟喝一次

(1)身体成分:身体质量指数(BMI)、脂肪体重(FBM)、瘦体重(LBM)、总身体水(TBW)、细胞内身体水(IBW)、细胞外身体水(EBW)使用ES-BC (Electro Sensor body composition);(2)生物化学参数:电解质-钠(Na);钾(K)、氯(Cl)、磷(P)、镁(Mg)和钙(Ca)的自由离子;氧化应激生物标志物-一氧化氮(NO·)、超氧化物(O_2.-·），过氧化氢（H_2.O_2.)羟基自由基（·OH-）、过亚硝酸根（ONOO-）；瘦素、乳酸和皮质醇使用ES-GS（电间质扫描电刺激皮肤）；（3） 使用EIS（电间质扫描）的全身血管阻力（SVR）、每搏量（SV）、心输出量（CO）、血容量（BV）、收缩压（SBP）和舒张压（DBP）[16]。

根据公式{（B×100）÷A计算百分比变化− 100}其中，A在练习前获得，B在练习后获得。

统计分析

除方差分析(Tukey’s test)外，还使用统计程序ASSISTAT 7.7 beta进行统计分析。所有分析中P<0.05被认为是显著的。

结果与讨论

身体成分和水合状态

在本研究中，我们初步评估了所有运动员的身体组成。所有测量均在比赛前的常规训练日前后进行。因此，田径运动员和柔道运动员的平均年龄和身高（平均值±标准差）分别为22.0±3.41、38.33±2.14（岁）和1.66±0.05、1.77±0.08（米）他们的身体特征（平均值±SD）见表2。根据他们的体重指数，所有运动员均被视为富营养化，平均总身体含水量分别为60.04±3.95%和67.68±1.09%分别适用于柔术和运动练习者，表明他们在试验前都正常水合，并且在所有试验方案中都保持这种状态。

表2:运动员运动前和水合作用后的身体特征与不同的协议。
^1.体质指数；^2.脂肪体质量；^3.瘦体重;^4.全身水；^5.细胞外体水；^6.细胞内的水。
平均值±标准差取自三份。未观察到统计学上的显著差异（p<0.05）。A、B、C和D是每个水合方案后获得的平均值。

在对照试验中，体育从业者的体重（BM）损失百分比为-2.3±0.6，而柔道运动员的BM没有损失。虽然不同方案之间的身体成分没有差异，但对于体育从业者而言，当用NSD（B）再水化并补充NSD，然后用水（C）和NSD（D）进行水化时，体重减轻明显更小，如表3所示。

	体育（n=3）	柔术（n=3）
A.	-2.3±0.6安	0.00±0.00摄氏度
B	-1.77±0.5 b	-0.031±0.24天
C	-1.57±0.5 b	0.23±0.13 a
D	-1.1±0.4 c	0.19±0.09 b

桌子三：运动员的体重百分比变化，遵循不同的水化方案。
同一列中不同字母表示有显著性差异（p<0.05）。
平均值±标准偏差取自一式三份。

对于柔术运动员来说，只有补充(C和D)才能保证水分的补充，尽管在这项运动中，运动员通过流汗流失的身体水分似乎比田径运动员要少。

在练习过程中，柔道运动员表现出较高的电解质损失，水的水合作用无法替代，如表4所示。研究发现，NSD（B）的再水合作用促进了除磷（7.14±1.23；%）以外的所有电解质的正百分比变化也观察到了补充的效果，其中氯是例外（-18.88±2.0；%），因为补充（D）后氯的损失比补充后用水补液时的损失更大。

	柔道（n=3）
	运动前	A.	B	C	D
SVR1（SRU）*	1323.50±179.73	1120.10±116.06d	1197.10±86.28 b	1105.53±139.76e	1130.86±19.33摄氏度
SV2（毫升/拍）	89.16±18.64a	77.36±17.50摄氏度	69.53±7.00 e	72.7±15.05 d	78.9±15.95b
二氧化碳（升/分钟）	6.13±1.00d	6.80±1.08公元前	6.9±0.75ab	6.96±0.91a	6.73±0.46摄氏度
BV4（L）	5.065±0.56 d	5.39±0.73	5.30±0.63b	5.29±0.61b	5.26±0.58摄氏度
SBP5（毫米汞柱）	138.25±11.78b	128.33±8.50e	142.33±17.03a	131.0±5.29 d	134.0±1.73摄氏度
DBP6（毫米汞柱）	80.66±8.70 b	77.33±8.50摄氏度	84.33±18.02a	77.0±5.56 d	75.66±10.41e
钠和钙(%)		-12.5±2.16摄氏度	22.22±3.84a	13.13±4.83b	-12.5±2.16摄氏度
钾和镁（%）		-12.5±2.16d	0±0b	-7.14±1.23摄氏度	29.09±3.00a
氯(%)		-8.33±1.44b	6.66±1.15	8.33±1.44a	-18.88±2.00摄氏度
P（%）		12.5±2.16a	-7.14±1.23b	12.85±4.22	12.5±2.16a
	体育（n=3）
	运动前	A.	B	C	D
SVR1（SRU）*	995.89±78 b	1286.56±83.22 ab	1295.9±37.51 ab	1118.97±233.68 ab	1383.73±96.62a
SV2（毫升/拍）	120.45±5,37a	59.66±5.65e	63.13±7.88 d	63.33±6.29摄氏度	66.13±12.14b
二氧化碳（升/分钟）	7.09±0.35a	5.66±0.40 b	5.4±0.17摄氏度	5.43±0.47摄氏度	5.46±0.49摄氏度
BV4（L）	4.08±0.46 d	4.34±0.45a	4.17±0.58摄氏度	4.33±0.43a	4.27±0.50b
SBP5（毫米汞柱）	119.83±4.14a	112.33±7.50b	108±5.29摄氏度	112.66±10.97b	119.66±6.03a
DBP6（毫米汞柱）	72.25±4.33e	79.66±5.85b	76.66±0.57摄氏度	74.0±4.58d	81.0±5.29
钠和钙(%)		0±0b	1.81±5.72 b	1.81±5.72 b	32.5±3.03
钾和镁（%）		-12.5±2.16摄氏度	14.31±6.06 b	80±6.93a	-21.59±1.93d
氯(%)		2.77±2.09c	8.88±5.38b	-10.55±3.87d	26.11±0.67a
P（%）		0±0b	30.90±7.83a	30.90±7.83a	-21.59±1.93摄氏度

表4：运动员运动前后的心脏参数，以及不同方案水化后间质电解质百分比的变化
^1.全身血管阻力;^2.中风体积;^3.心输出量;^4.血容量；^5.收缩压；^6.舒张压。同一行不同字母表示差异显著(p<0.05)。平均值±标准偏差取自一式三份。

对于体育从业者来说，NSD（B）补液似乎也有潜在的积极作用，因为它能够替代所有电解质。补充NSD（D）可促进间质钠含量增加32.5±3.03%，增加钾、镁和磷的损失-21.59±1.93（%）每个

所有类型的运动都会导致代谢热产生率的增加，因此，如果热量没有足够快地消散，那么在剧烈运动期间，体温，尤其是肌肉温度会升高[2]。因此，为了确保运动期间有足够的体温，必须为每位运动员制定适当的水合策略，同时考虑他们对水和营养的需求[23]。这可以从柔术运动员和田径运动员的不同程度的水体流失以及他们对每种水化方案的反应中观察到。

据报道，在高强度、短时间的运动中，当热平衡不太可能实现时，严重的高热可能更为常见，特别是在湿热的环境中，水的流失量增加。然而，在这项研究中，所有运动员都是全水化的，他们在运动过程中的身体失水量并不明显脱水的特点。同样，了解这些运动员的初始水合状态也很重要，因为运动前出现的液体不足可能会增加生理压力并降低运动成绩，尽管该领域的所有研究中尚未报告这种影响[24]。

在这项研究中，体育从业者在用水（A）水合后，平均脱水率为体重的-2.3%，在以下方案中损失较小。据报道，类似的体重损失（>2%）足以损害生理功能并对表现产生负面影响[25]。然而，也有报道称，体重减少2%以上对短跑成绩没有显著影响，这表明体重越轻，短跑就越“容易”[2]。尽管如此，为了防止过度脱水（>2%体重减轻），还必须尽量减少电解质失衡[26]，以及似乎与全身水分变化有关的力量和功率损失。这些变化影响力量产生的某些方面，这些方面尚未确定，反过来可能会对性能产生不利影响[24]。

生化标记

如表5所示，柔道运动员在用水（20.0±1.73；%）和NSD（30.0±0）补充水分时，乳酸含量增加。只有在补充（C和D）后，才能观察到乳酸含量下降。这与体育从业者在补充（D）后观察到更好的反应时观察到的行为不同-然而，这并不比用水（A）再水化好-乳酸减少-9.67±1.73（%）。

柔术运动员和田径运动员的所有酸碱指标和一氧化氮（NO）在方案B和C（-19.97±0.57；%）后表现出更好的反应。补充（D）后，超氧物、过氧化氢、羟基自由基和过氧亚硝酸盐自由基显著减少，如表5所示。

	柔术（n=3）
	A.	B	C	D
乳酸的酸的	20.0±1.73b	30.0±1.73a	10.0±0摄氏度	10.0±3.00摄氏度
没有1.	-15.01±0.57	-19.97±0.57 b	-19.97±0.57 b	-15.01±0.57
O22.	6.93±0.57b	10.35±0.57a	10.35±0.57a	6.93±0.57b
过氧化氢3.	6.93±0.57b	10.35±0.57a	10.35±0.57a	6.93±0.57b
哦- - -4.	-0.77±0.57b	10.35±0.58a	10.35±0.58a	-0.77±0.58 b
小野-5.	-0.77±0.57b	10.35±0.58a	10.35±0.58a	-0.77±0.58 b
瘦素	22.16±1.15a	22.16±1.15a	22.16±1.15ª	11.0±2.30b
皮质醇	3.96±1.15b	12.0±1.15a	3.96±1.15b	3.96±1.15b
	体育（n=3）
	A.	B	C	D
乳酸的酸的	-9.67±3.46摄氏度	3.22±3.0 b	29.03±1.73a	-9.67±1.73摄氏度
没有1.	12.41±2.88a	-1.07±2.31摄氏度	-10.12±1.15d	7.96±2.0b
O2.2.	-0.88±1.73b	2.75±1.15	2.75±1.15	-4.62±1.15摄氏度
H2.O2.3.	-0.88±1.73b	2.75±1.15	2.75±1.15	-4.62±1.15摄氏度
哦- - -4.	-0.88±1.73b	2.75±1.15	2.75±1.15	-4.62±1.15摄氏度
小野-5.	-0.88±1.73b	2.75±1.15	2.75±1.15	-4.62±1.15摄氏度
瘦素	16.27±0.0 b	41.86±1.15a	3.10±0.58摄氏度	-9.68±0.58d
皮质醇	45.04±1.53a	30.03±1.15b	30.03±1.15b	30.03±1.15b

表5：按照不同方案补液后生化标记物百分比的变化。
^1.一氧化氮（NO·）；^2.超氧化物（O_2.-·);^3.过氧化氢（H_2.O_2.);^4.羟基自由基（·OH-）；^5.过氧亚硝酸盐（ONOO-）。同一行中的不同字母表示显著差异（p<0.05）。平均值±标准差取自三份。

柔术运动员在所有方案中都表现出较高的瘦素生成量，除了补充（D）外，其百分比变化显著较低。在运动员中观察到更大的变化，用NSD（B）补液后增加了41.86±1.15%。

运动员体内的皮质醇分泌量高于柔术运动员。皮质醇变化仅在补充方案后显著，呈百分比增加(3.96±1.15;%)类似于柔术运动员的饮水量。对于体育从业者来说，所有使用NSD进行的干预都能降低皮质醇水平(30.03±1.15;%)。

众所周知，水果和蔬菜是人类饮食中抗氧化化合物的主要来源[25-28]。其中，酚类化合物似乎在预防氧化应激相关疾病方面发挥着重要作用，最近由Haminiuk等人进行了综述[29].几项研究也报告了补充抗氧化剂后氧化应激标志物和肌肉恢复的减少[28-32]。

尽管这些研究中的大多数都是按照检测血液或组织样本的方案进行的，但本研究中从ESC获得的数据对应激标记物（一氧化氮（NO·）、超氧物（O2-·）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（·OH-）、过氧亚硝酸盐（ONOO-）的反应非常相似补充后，正如体育从业者所观察到的那样，适当调节NO水平对于维持运动期间的心血管信号活动尤为重要。而所有其他自由基的减少表明，补充物提供抗氧化保护，并且方案类型和pNSD中的多酚类物质对自由基清除有影响[33,34]。

无论运动强度如何，预计在运动期间，皮质醇浓度会更高，尤其是在低水合状态下[35]。在本研究中观察到类似的结果，其中，在用水水合后（A），体育从业者表现出较高的间质皮质醇水平，而在NSD（B、C和D）水合作用后观察到较小的增加。

有人强调，运动之间的差异是一个限制因素，因为它们产生了每个运动员和每项体力活动的许多内在变量。然而，评估的水合作用、心脏和生化标记物的效果对于确定有效剂量反应和最佳干预措施非常重要每名运动员的比赛时间为n。

尽管如此，天然运动饮料在补充电解质和补充天然抗氧化能力（来自水果和蔬菜）方面显示出巨大的潜力，在良好的身体表现和恢复方面发挥着重要作用。

心脏参数

在分析心脏参数（表4）时，观察到的唯一差异是，与摄入水（a）和补充水（C和D）相比，服用NSD（B）后柔道运动员的每搏量有一个小的变化。NSD（B、C和D）也有显著的影响在运动实践者的中风量方面，尽管没有达到标准平均值（120.45±5.37），但明显高于用水补液后的中风量（A）。在柔术运动员中观察到同样的效果，仅在补充运动饮料后（D）。

两项运动在各个阶段的心输出量、血容量和血压都有显著差异。然而，这种差异并不相关，因为用水补液会产生类似的效果。

我们也知道，脱水通过导致血液和血浆量以及每搏量的减少而影响心血管功能，这减少了心输出量并损害了整体耐力[36]。因此，正如Moreno等人[37]所观察到的，有效的水合作用方案可以影响心脏参数的行为，他们研究了水合作用对31名健康年轻男性志愿者心肺参数的影响。因此，NSD的水化和补充(C和D)可能对运动员的水化状态有积极的影响，这可能会影响成绩。

基于这些结果，我们得出结论，天然运动饮料能够提高所有运动员在不同水平上的水合作用，考虑到他们在运动期间的需求。此外，补充对应激标记物有积极影响，导致自由基和皮质醇水平降低。这些发现可能有益于体育界，他们应该把这种天然运动饮料作为补充和饮食干预来改善健康和表现。此外，必须强调的是，本试验研究的参与者未观察到或报告任何副作用。

致谢

我们要感谢所有参与者及其教练。我们感谢Zeusan Ltda提供的电子传感器综合设备和分析，以及里约热内卢联邦大学对实验室的支持和使用。

作者声明没有利益冲突。所有作者都阅读并批准了手稿的最终版本。

这项工作得到了里约热内卢宪法保障基金（法佩尔基金）和高等教育基金会（CAPES）的支持。

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条信息

文章类型:研究文章

引用：dos Santos MCP, de Souza NA, Nunes TS, Gonçalves ECBA(2016)果蔬运动饮料对巴西职业运动员水化和氧化应激恢复的影响。营养食品技术开放获取2(4):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-6086.134

版权:©2016 dos Santos MCP等。这是一篇根据知识共享署名许可证条款发行的开放获取文章，允许在任何媒体中不受限制地使用、发行和复制，前提是原始作者和来源均已获得授权。

出版历史：

收到日期：2016年9月19日

接受日期：2016年11月09

发表日期:2016年11月15日