明胶、胶原蛋白、软糖和 PINP

在调查投掷项目中最佳表现的生理决定因素的初步工作中，研究人员发现，精英表现的最佳预测指标是进行等距深蹲时的力量发展速率（RFD；力量（N）x 时间（秒））。 因此，为了最大限度地提高成绩，运动员训练以优化 RFD 也就不足为奇了。

RFD 由三个因素决定：

1. 肌肉的神经激活
2. 运动蛋白的类型（快肌球蛋白或慢肌球蛋白）
3. 力量传递 有趣的是，垂直跳跃等爆发力运动（高度依赖 RFD）的表现与肌腱刚度密切相关，与肌肉大小成反比。 这表明以肌腱刚度形式存在的力传递在运动表现中起着重要作用，并且可以解释确定运动员在动态运动中快速发展力的能力的大量差异。

肌腱的硬度取决于组织内胶原蛋白的数量和交联。 众所周知，剧烈运动会增加胶原蛋白的合成以及参与胶原蛋白交联的主要酶赖氨酰氧化酶的表达。 结果是训练后组织更致密、更硬。 尽管运动和胶原蛋白合成之间的关系是已知的，但是否可以通过营养干预来改善这种性能测量尚未确定。

最近一项研究观察了人类受试者食用增加剂量的明胶（胶原蛋白的衍生物）后的氨基酸水平，结果表明食用明胶后人体血清中胶原蛋白中的主要氨基酸和微量氨基酸会增加。 此外，这些氨基酸的峰值出现在食用明胶补充剂后 60 分钟。 因此，在运动干预前 1 小时服用胶原蛋白补充剂可以最大限度地向骨骼和其他结缔组织输送氨基酸。

为了确定明胶补充剂是否可以增加人体胶原蛋白的合成，受试者在跳绳运动 6 分钟前 1 小时服用安慰剂、5 或 15 克明胶和标准量的维生素 C（48 毫克）。 每 6 小时重复一次喂养和运动干预，同时受试者清醒三天，并测定氨基末端前胶原 I 肽 (PINP) 的量；血液中胶原蛋白合成的标志物。 与明胶增加人体胶原蛋白合成的假设一致； 15 克明胶组的 PINP 量显着高于安慰剂组或 5 克组。 这些数据最终证明，补充明胶可以增加人体运动诱导的胶原蛋白合成。

同样，先前一项针对骨关节炎患者的随机临床试验表明，补充水解胶原蛋白可以改善软骨功能 [9]。 McAlindon 及其同事表明，每天摄入 10 克胶原蛋白水解物会导致胶原蛋白的钆增强 MRI 增加 [9]。 这一发现表明水解的胶原蛋白增加了软骨的形成。 与这一发现一致，一项为期 24 周的运动员随机临床试验表明，10 克 GELITA® 胶原蛋白水解物可显着减轻膝盖疼痛。 使用 C14 标记的水解胶原蛋白水解物对小鼠进行的研究表明，>95% 的水解胶原蛋白在喂食后的前 12 小时内被吸收。 有趣的是，尽管来自单独的 C14 标记脯氨酸的示踪剂可以以与来自水解胶原蛋白的示踪剂相同的速率掺入皮肤胶原蛋白中，但来自水解胶原蛋白的示踪剂掺入软骨和肌肉胶原蛋白的速度比来自脯氨酸的示踪剂多两倍. 这些数据表明，肌肉骨骼胶原蛋白合成对明胶或水解胶原蛋白的反应比对单个氨基酸的反应更大。

尽管 PINP 水平的血液测量可能反映了骨胶原合成，但使用工程韧带模型，在补充明胶 1 小时后用人血清处理的肌腱/韧带中也证明了类似的反应。 这项工作表明，在从 5 克和 15 克明胶组分离的血清存在的情况下，韧带的胶原蛋白含量逐步增加。 从这项工作中，可以确定 PINP 可以可靠地用作胶原蛋白合成的间接标记，并且在骨骼中观察到的变化（血液水平）也反映了其他结缔组织中发生的情况。

目前的研究旨在确定相同剂量（15 克）的明胶、水解胶原蛋白以及软糖形式的明胶和水解胶原蛋白的混合物，以及标准剂量的维生素 C（50 毫克）是否对 PINP 具有相似的影响级别；胶原合成的间接标志物。