氨基酸补剂对运动有什么作用?

如果你健身，一定对氨基酸补剂不陌生：beta-丙氨酸号称可以提高运动能力，尤其是肌耐力；精氨酸和瓜氨酸，是氮泵（pre-workout）产品的常见成分；支链氨基酸（BCAAs），尤其是亮氨酸，是很多人的必备补剂之一；谷氨酰胺，据说可以促进恢复，防止肌肉分解…… 

市场上形形色色的氨基酸补剂，真的像宣传的那样有效吗？它们对于运动的帮助，到底有多大？2018 年刚刚发布的一项荟萃分析（meta-analysis），详细剖析了这个问题。在这项荟萃分析中，研究人员总结了以下几种常见氨基酸补剂： 

1. 谷氨酰胺（Glutamine）；

2. 精氨酸（Arginine）；

3. beta-丙氨酸（beta-Alanine）；

4. 亮氨酸（Leucine）；

5. 瓜氨酸（Citrulline）；

6. 牛磺酸（Taurine）。

一、背景介绍

氨基酸（Amino Acid）是组成蛋白质的基本单位，也是保证人体正常代谢的重要物质之一。人体能消化吸收以及利用的氨基酸只有20种。其中有9种氨基酸（婴儿为10种）是成人体内不能合成或合成速度不能满足机体的需要，必须从膳食补充的氨基酸称为必需氨基酸（EAA）。

氨基酸列表。

因此，氨基酸被用于运动补剂，似乎也合情合理，尤其是对于蛋白质需求更高的健身人群。很可惜，到目前为止，关于氨基酸补剂对于运动表现的影响，相关研究并多——下表，有一个详细的总结。

所有高质量、关于氨基酸补剂对于运动表现影响的研究总结，点击查看大图。

二、精氨酸（Arginine）

精氨酸是一种双性氨基酸。由于它的独特结构，精氨酸在一系列重要的生化过程有着重要的作用，比如：血管舒张与分子信号（与一氧化氮相互作用）、促进伤口恢复及免疫功能（与谷氨酰胺以及脯氨酸的相互作用）……而与运动最为相关的，则是它有促进肌酸合成的功能，提高生长激素水平，以及作为一氧化氮前体，起到更好的充血效果，这就直接导致了两个作用：

1. 肌肉能够使用更多的营养素；

2. 代谢废物的排出更快速，比如乳酸和氨等等，间接减少训练疲劳程度，尤其是抗阻训练。

市场上的精氨酸，一般作为氮泵（pre-workout）补剂作为宣传。

但是，机理和实践总是有很多差距——目前为止，所有在有训练经验人群身上的实验，都否定了精氨酸「帮助充血」的作用。其中，只有一个例外：Alvares 等人募集了 15 名有训练经验的年轻男性，在训练前服用 6 克精氨酸的盐酸盐（HCl），并进行肱二头肌的孤立训练。研究人员发现，服用精氨酸后，尽管充血程度有着明显提高，被试者的最大力量、肌耐力，以及其他一系列训练指标，都没有明显变化。因此，目前的证据并不能支持「精氨酸直接提高运动表现」这一说法。

而关于「提高生长激素（GH）水平」，精氨酸确实有这个作用，只不过，在临床试验中，有两个前提： 

1. 静脉注射；

2. 超大剂量（30 g 以上）。 

由于精氨酸的口服吸收效率相对低，想达到同样效果，不仅需要摄入更大剂量，还需要注意其副作用：在口服 15-30 g 以上精氨酸后，会由于高渗作用，产生腹泻的现象。而事实上，不少实验也已经表明，口服精氨酸并不会对生长激素水平造成显著影响。 

而运动表现呢？遗憾的是，目前为止，只有一篇实验有着积极结果（Yavuz，2014），而其他实验均是中性结果（共有 8 篇）。这篇积极结果的实验设计存在重大缺陷（没有双盲设计），结果并不可信。 

小结：目前的证据表明，精氨酸对于运动表现并没有什么用，不建议作为常规补剂。

三、谷氨酰胺（Glutamine）

谷氨酰胺是人体中含量最丰富的非必需氨基酸，且是唯一一种可直接通过脑血管障壁（BBB）的氨基酸。它广泛存在于在人体中储存于骨骼肌或血液中，并且在一系列生化过程中扮演着不可或缺的角色，比如：

1. 它是合成 DNA 的底物之一；

2. 它在蛋白质合成中，扮演着重要角色；

3. 它为肠道细胞提供主要能量来源；

4. 它脑细胞的替代能量来源，并可阻止由皮质醇（可的松）导致的蛋白质的分解；

…… 

基于这些机理，不难猜测，谷氨酰胺成为体育界最热门的补剂之一，尤其是学生运动员中（Froiland，2004），最常购买的补剂。

由于价格相对低廉，谷氨酰胺是很多人的补剂购买首选。

那么，谷氨酰胺对于运动到底有没有用呢？从 20 多年前，就有实验探讨了这个问题：Welbourne（1995） 发现，在服用 2 克谷氨酰胺之后，被试者的生长激素水平有着显著上升，达到了对照组的 4 倍之多。然而，仅有极少数被试者表现了这个现象，而导致总体结果没有显著差异，为「中性」。另外，暂时的激素水平「峰值」，并不能直接等同于增肌效果——比如在进行 1 个小时的高强度力量训练后，生长激素水平可以暂时提高 20 倍之多，远远超过补剂的效果。 

关于谷氨酰胺的另一个假说是：它可以促进肌肉糖原合成，以间接辅助恢复。2006 年，Wilkinson 等人的实验探讨了这个问题。他们测量了口服谷氨酰胺补剂（0.3 克每千克体重）后，肌肉糖原和肌肉蛋白合成水平的变化，发现谷氨酰胺并不会带来任何效果。 

最后，关于运动表现，实验结果就更让人失望了：无论是短期实验，还是长期实验；无论是正常剂量（2-3 克），还是超大剂量（0.25-0.3 克每千克体重）；无论是耐力为主的运动，还是爆发力为主的运动，谷氨酰胺都没有任何提高运动水平的证据。 

小结：目前的证据表明，谷氨酰胺是一种没有什么用的补剂。

四、瓜氨酸（Citrulline）

由于瓜氨酸属于非必须氨基酸，在 20 世纪 80 年代之前，它的唯一作用，被认为是尿素循环（Urea Cycle）的中间体物质。在 2000 年之后，一些研究表明，它对于运动表现似乎会有一些帮助，比如 Breuillard（2015）等人的实验发现，瓜氨酸可以影响一氧化氮（NO）及肌肉蛋白合成；Jourdan（2015）等人的实验发现，在口服 10 g 瓜氨酸之后，肌肉蛋白合成的峰值提高了 25% 左右。这些证据，似乎为瓜氨酸成为有效的运动补剂，开了一个很好的头。 

在一项早期实验（Hickner，2006）中，研究人员发现，在口服瓜氨酸补剂（3-9 克）之后，被试者的运动表现（跑步至力竭），竟然比起安慰剂组，下降了一些。为了解释这一奇怪现象，研究人员猜测，这是由于瓜氨酸的摄入，减少了一氧化氮为媒介的胰岛素合成，或者加速了胰岛素的清除速率。但是，之后的多项实验（Nakata，2003；Osowska，2006；Cutrufello，2014），都否定了这一假设，并且得出了统一结论：短期的瓜氨酸摄入，不会对运动表现造成影响，但也没有任何提高作用。

补剂厂商宣传的瓜氨酸的「神奇效果」。信的话，你就太天真了……

有趣的是，当长期摄入瓜氨酸（连续 7 天以上）时，它似乎开始对于运动表现有着提高作用。比如 Bailey（2015）等人的实验中，在连续 7 天，每天 6 克的瓜氨酸摄入之后，运动员在高强度骑行中，力竭之前持续了更久（12%），做了更多的功，并且运动之后肌肉疲劳的自我感觉程度「恢复更好」。还有一些证据表明（Qamar，1987,；van Wijck，2011，2014），大剂量的瓜氨酸（10 g），似乎也可以通过帮助稳定肠内压，帮助运动员减少高强度力量训练造成的肠道不适感。 

小结：瓜氨酸在长期使用的前提下，似乎可以对运动表现起到一定帮助。但是，这个效果需要更多实验数据来证实。在实验中，大部分使用了瓜氨酸的苹果酸盐（Malte），这也是购买时需要注意的一个事项。目前，瓜氨酸对于运动表现提高的机理并没有定论。

五、牛磺酸（Taurine）

牛磺酸是一种广泛分布于动物组织中的有机酸。它是胆汁的主要成分，并且可以在大肠中发现，最多占总人体重量的0.1%。牛磺酸天然存在于食物中，尤其是海鲜和肉类。牛磺酸在维持脑部运作及发展方面，都扮演着重要的角色；在维持细胞膜的电位平衡方面，牛磺酸亦同样重要：因为它能帮助电解质如钾、钠、钙及镁质进出细胞，从而加强脑部的机能。

如果你经常饮用能量饮料，对于牛磺酸一定不会陌生。关于牛磺酸对于运动表现的影响，研究起来非常困难，因为在大部分实验中，研究人员同时使用了多种补剂，比如牛磺酸+咖啡因的搭配，很难分析牛磺酸的单独作用。

牛磺酸，除了用来填充蛋白粉，还广泛存在在各种能量饮料中。

Rutherford 等人（2010）的实验中，募集了一批自行车运动员，让他们在训练前 1 小时，服用了 1.66 克的牛磺酸补剂，结果发现，牛磺酸对于他们的运动表现，并没有影响；而稍晚一些， Balshaw等人（2013）的实验，采用了类似的实验设计，则得出了相反的结果：在服用牛磺酸后，运动员的 3 km 冲刺跑的速度，有着显著提高。这两个实验的主要区别在：Rutherford 的实验中，采用了中低强度的测试方式（小于最大摄氧量 VO2max 的 60%），而 Balshaw 的实验中，运动强度明显大了很多。这说明，牛磺酸的作用，似乎在高强度运动下才有体现。 

而牛磺酸的长期摄入，则由于实验过少、结论不统一，无法得出同意结论。在 Ra 等人（2013）的实验中，连续 2 周，每天 6 克的牛磺酸摄入，并不会对于运动表现，或者运动后延迟酸痛（DOMS）产生任何作用；而在 da Silva（2014）等人的实验中，给被试者连续服用 3 周，每天 0.05 克每千克体重（大约每天 4 克总量）的牛磺酸，不仅可以提高腿部的绝对力量，还可以减轻主观上的训练后肌肉酸痛感（DOMS）。 

小结：牛磺酸补剂，对于高强度运动，也许有积极作用。但是由于目前数据太少，并不能作为可靠的补剂推荐。

六、亮氨酸（Leucine）

亮氨酸是二十种基本氨基酸的其中一种，和异亮氨酸互为同分异构体。在营养学上，亮氨酸是人体的必需氨基酸。它也是在蛋白质内最常出现的氨基酸，而且对于婴儿与孩童时期的正常发育和成年人身体内的氮平衡都很重要。一些证据表明，亮氨酸在维持肌肉、合成肌肉上，占了很重要的角色。 

目前为止，一共有 3 篇实验研究了亮氨酸对于运动表现的短期作用：Stock（2010）等人的实验中，测试了 1 RM 75% 的重量深蹲至力竭，发现亮氨酸对于肌肉力量、耐力、疲劳程度，都没有积极作用；而在纵跳（Kirby，2012）或者离心腿举（Cynober，2012）为训练内容的研究中，亮氨酸补剂或多或少的起到了一些积极作用。

亮氨酸的长期作用，似乎更为明显一些：Ispoglou（2011）等人募集了一批没有抗阻训练经验的健康年轻男性，给他们进行了持续 12 周的系统力量训练，一组每天服用 4 克亮氨酸，一组每天服用安慰剂。12周之后，尽管两组被试者的身体成分没有显著变化，亮氨酸组的最大力量（5 RM）得到了显著提高（31%）。

小结：亮氨酸似乎是一种有效的运动补剂，无论是短期还是长期服用，都会有一些积极作用。但是，这个作用有多明显，目前并不确定。

七、Beta-丙氨酸（Beta-Alanine）

Beta-丙氨酸是一种自然界中存在的氨基酸，因为在氨基的 beta 位置（隔了两个原子的位置）是一个羟基。在生物合成中， 它一般来源于肌胎（carnosine）的降解； 在工业合成中，它一般来源于氨水与 Beta丙内脂的化学反应。

当 Beta-丙氨酸被摄入时，它被转化成肌胎分子，作为身体中的「酸性缓冲」（acid buffer）。肌胎被储存在细胞中，当 pH 值下降时被释放出来，所以肌胎水平的提高，可以帮助饮食与运动造成的 pH 下降， 比如在进行生酮饮食时，体内酮体水平的升高；或者运动引起的乳酸水平提高。

近年来，Beta-丙氨酸同样是补剂界的一个热点，同时，它也是被研究最多的氨基酸补剂之一。在第一篇实验（Harris，2006）发现连续 2 周摄入 Beta-丙氨酸，能够显著提高肌胎水平之后，不少跟进实验都证明了这一点。在 2012 年，Hobson 等人进行了一项荟萃分析（15 项实验），发现 Beta-丙氨酸相对于安慰剂，总体来说，对于运动表现有着显著的提高效果，尤其是在持续时长为 60-240 秒的运动中——这也证实了「肌胎缓冲」的假说。

关于 Beta-丙氨酸的荟萃分析。

在这些荟萃分析后，同样有很多实验对于 Beta-丙氨酸进行了研究，研究结果大部分是一致的。 

小结：Beta-丙氨酸对于时长 1-4 分钟的运动有着明显的表现提高作用，而对于高强度的力量训练，或者低强度的耐力训练，似乎没有效果。

八、总结

市场上大部分氨基酸补剂是没有用的。极少数可能有用的补剂（比如亮氨酸、beta-丙氨酸），依据饮食内容（尤其是饮食中优质蛋白质的内容），效果并不一定非常明显。总而言之，不建议将任何氨基酸作为首选补剂。