甜菜根硝酸盐补充剂调节业余铁人三项运动员一氧化氮通路及氧化炎症生物标志物的随机交叉试点研究

《Nutrients》:Effect of Beetroot Nitrate Supplementation on Nitric Oxide Pathways and Oxy-Inflammatory Biomarkers in Amateur Triathletes: A Randomized Cross-Over Pilot Study Simona Mrakic-Sposta, Alessandra Vezzoli, Mattia Parenza, Marcello Magno, Gennaro D’Angelo, Fabrizio Nannipieri, Santina Battaglia, Linda Solfanelli, Edoardo Tacconi and Lorenza Pratali + 2 authors

【字体: 时间:2026年04月13日 来源:Nutrients 5

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  本刊推荐:针对耐力运动员中甜菜根硝酸盐补充对NO通路及氧化炎症调控数据匮乏的现状,研究人员开展随机交叉试点研究,探究新型甜菜根基硝酸盐补充剂(B-bNs)对业余铁人三项运动员NO代谢、氧化应激及炎症的影响,发现其可增强NO相关通路并激活硝基过氧化反应,且无脂质氧化损伤证据,为运动营养干预提供初步依据。

  
对于热爱耐力运动的业余铁人三项选手而言,如何在高强度训练中维持身体机能平衡、提升运动表现并加速恢复,始终是核心诉求。一氧化氮(NO)作为血管、代谢与氧化还原通路的关键介质,能通过舒张血管改善组织血流、降低运动耗氧量,甚至支持线粒体生物发生与肌肉收缩效率,堪称耐力表现的“幕后推手”。甜菜根作为天然无机硝酸盐来源,可通过口腔细菌还原为亚硝酸盐,进一步转化为NO提升其生物利用度,理论上能调节氧化应激与炎症,但现有数据在耐力运动员群体中仍十分有限——究竟补充甜菜根硝酸盐会对这类人群的生理指标产生何种影响?是否存在潜在的氧化损伤风险?这些问题亟待解答。为此,来自意大利CNR临床生理学研究所等机构的研究团队设计了一项随机交叉试点研究,相关成果发表于《Nutrients》。
研究纳入10名平均年龄48.1±9.8岁、BMI 23.9±2.2 kg/m2的男性业余铁人三项运动员,采用2×2随机交叉设计:分为两组,一组先接受7天甜菜根基硝酸盐补充剂(B-bNs,商品名NOBEET?)干预,经15天洗脱期后进入7天无治疗对照期;另一组则先完成7天无治疗对照,再经洗脱期后接受7天B-bNs干预。样本采集时间点包括补充期基线(T0)、首次给药后2小时(T1)及7天后(T2),以及对照期基线(T0)和7天后(T2)。检测指标涵盖NO通路(NO代谢物(NOx)、亚硝酸盐(NO??)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、过氧亚硝酸盐、3-硝基酪氨酸(3-NT))、氧化应激(活性氧(ROS)生成、8-异前列腺素(8-isoprostane)、超氧化物歧化酶(SOD)活性)及炎症因子(IL-6、IL-10)。
关键技术方法包括:采用电子顺磁共振光谱(EPR)检测血浆ROS生成;通过超灵敏ELISA免疫分析法测定IL-6、IL-10及iNOS水平;利用基于Griess反应的化学比色法检测血浆和尿液中NOx浓度;以竞争性ELISA法测量血浆3-NT;通过商业化试剂盒评估过氧亚硝酸盐、SOD活性及尿液8-异前列腺素;采用等度高效液相色谱法检测尿肌酐以标准化尿液标志物。所有样本均在-80°C保存,分析前仅解冻一次,确保检测准确性。

3.1. 参与者人口统计学与人体测量学特征

10名男性业余铁人三项运动员均完成研究,无脱落。基线特征显示其BMI处于正常范围,体成分符合耐力运动员典型特征——低体脂率、高脂肪游离质量,总体水约占体重65%。通过国际体力活动问卷(IPAQ)自我报告与Fitbit Inspire 3设备监测的体力活动数据显示,尽管个体间存在差异,但整个28天研究期间平均体力活动水平无显著变化,且两组间亦无显著差异。胃肠道症状评定量表(GSRS)评估证实B-bNs耐受性极佳,仅1名参与者在补充周报告轻度稀便,该症状此前已出现过,不视为补充剂不良反应。

3.2. 产品摄入对急性期和亚急性期NO通路的影响

在B-bNs补充组中,补充7天后(T2 vs. T0):尿液NOx显著增加约155%(1033±457.3 μM vs. 2634±1025 μM),血浆NOx增加约155%(22.91±10.15 μM vs. 58.49±22.76 μM);iNOS表达升高56%(30.39±12.18 IU·mL?1 vs. 47.50±11.14 IU·mL?1);过氧亚硝酸盐增加60%(14.34±3.21 μm·L?1 vs. 22.82±7.42 μm·L?1);3-NT升高8.6%(125.1±14.69 ng·mL?1 vs. 139.4±15.88 ng·mL?1)。而尿液NO??浓度在T0与T2间无显著差异。无治疗对照组中,上述指标在T0与T2间均无显著变化。组间比较显示,补充组T2时的尿液和血浆NOx、iNOS及过氧亚硝酸盐水平均显著高于无治疗组(p=0.002),但3-NT与NO??无组间差异。

3.3. 产品摄入对急性期和亚急性期氧化炎症的影响

B-bNs补充组中,补充7天后(T2 vs. T0):ROS生成显著增加413%(0.209±0.07 μmol·min?1 vs. 1.07±0.56 μmol·min?1),且T1(首次给药后2小时)至T2的ROS增幅显著;IL-6升高73%(4.69±5.76 pg·mL?1 vs. 8.11±7.50 pg·mL?1)。SOD活性、尿液8-异前列腺素及IL-10在T0、T1、T2间均无显著变化。无治疗对照组中,上述所有指标在T0与T2间均无显著差异。组间比较显示,补充组T2的ROS水平显著高于无治疗组的T0和T2(p=0.002),补充组T0和T1的IL-6水平显著高于无治疗组T2(p=0.002),而SOD、8-异前列腺素及IL-10无组间差异。
研究结论与讨论部分指出,B-bNs补充可有效调节业余铁人三项运动员的NO代谢、氧化还原平衡及炎症相关生化通路。补充后NOx、iNOS、过氧亚硝酸盐、ROS及IL-6的升高反映了NO通路的激活与硝基过氧化反应的启动,但这种激活属于生理性适应而非病理性损伤——关键证据在于脂质过氧化标志物8-异前列腺素未升高,提示未发生脂质氧化损伤。这一“选择性NO-氧化还原激活而无脂质损伤”的模式,可能通过优化肌肉灌注、氧利用及线粒体效率,潜在提升运动表现与恢复能力。研究同时强调了B-bNs的良好耐受性,且仅含男性参与者、样本量较小、未标准化饮食等局限性,为后续更大规模、包含性能结局的研究提供了方向。该研究首次在业余耐力运动员中系统揭示了甜菜根硝酸盐补充对NO-氧化还原-免疫网络的综合影响,为运动营养干预的精准化提供了重要的机制性证据。
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