28天人蔘補充對運動後人體骨骼肌肉肝醣合成之影響

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(1)國立臺中教育大學教育暨管理學院體育學系碩士論文指導教授：程一雄博士共同指導：呂香珠博士. 28 天人蔘補充對運動後人體骨骼肌肉肝醣合成之影響. Effects of 28 days ginseng supplementation on glycogen synthesis in exercised human skeletal muscle. 研究生：蔣宜芳撰中華民國一百零一年一月.

(2) 謝. 誌. YA！終於輪到我寫謝誌了，心裡有種莫名喜悅，也充滿著感恩的心情。回想這段研究所求學的階段，同時要兼顧研究所課業及工作，有時真的很累。還好身邊有許多的師長、親朋好友的支持，讓我順利完成。在這兩年的求學階段，雖然很忙碌但也很充實，過程中承蒙許多貴人的相助，要感謝的人很多，謹以此文表示宜芳最誠摯的謝意。首先要感謝我的指導教授程一雄老師，感謝您這兩年耐心的教導與包容。剛開始讀原文的 Paper 總是讓我頭昏腦脹，但在您不厭其煩地指導下，慢慢的累積下來，雖然不是突飛猛進，但感覺到自己讀 Paper 的能力小有進步；您還常傳授一些人生經驗與做人處事的道理，讓我除了在學術上的智慧增長外，也在未來人生的道路上累積的經驗與道理。您常跟我們這些研究生說:『恐懼來自於想像』，這句話讓我在面對生活周遭的人、事、物時受益良多，感謝您! 感謝共同指導教授呂香珠主任引領學生進入運動科學領域，並且耐心指導論文的寫作，讓論文更臻完善；再者感謝口試委員王雪芳教授，百忙之中撥冗詳閱論文並於口試時給予寶貴建議，使論文順利完成。也感謝系上師長的關心與照顧，讓我在這個大家庭中倍感溫馨。感謝我工作崗位中的主管與同事，宏達主任、嘉琳主任、曜駿、筱晴、秀芬、嘉伶，感謝您們在我忙於課業時，分擔我的業務。尤其是在籌辦運動會與投稿文章兩頭燒時，總是大力協助我，讓我可以順利圓滿的完成兩項任務。感謝研究室的夥伴，榆家、聖良、林鎰、峰樟、秋騰學長在實驗上協助。感謝榮鏢、顥文、明谷在研究室一起努力，彼此鼓勵與分享。更感謝參與本次實驗的受試者們，感謝你們犧牲假期，熱情為實驗揮汗與忍受肌肉穿刺的疼痛。.

(3) 感謝我最愛的家人，在這兩年期間的支持與鼓勵。最後我要感謝我的男朋友榮傑，在這段時間支持、鼓勵與包容，幫我處理大大小小雜事，包容我的任性，感謝你的體貼與體諒，讓我可以更專心的撰寫論文，得以如期完成學業。在這七百多天的日子，經歷了不同的考驗，在這考驗的過程裡，都讓我成長許多。這篇謝辭中每句簡單的話語背後都代表著對所有關心我的親人與朋友深厚的感激。謝謝您們！. 蔣宜芳謹誌於國立臺中教育大學體育學系碩士班中華民國一百零一年一月.

(4) 28 天人蔘補充對運動後人體骨骼肌肉肝醣合成之影響. 摘要人蔘主要活性為人蔘皂苷，具有抗氧化、減緩疲勞及提升胰島素敏感性。本研究目 ‧ 的為探討補充人蔘增補劑 28 天後，經單次 70% VO2 peak 固定式腳踏車運動 60 分鐘後的恢復期，同時補充碳水化合物飲食與人蔘增補劑，對於人體肌肉肝醣合成效果影響。 9 名健康男性受試者平均年齡 21.87 ± 0.87 歲，採實驗交叉設計。受試者補充 28 天 400 mg ‧ 的人蔘增補劑或安慰劑，於第 29 天執行單次 60 分鐘 70％VO2 peak 固定腳踏車運動，運動後立即補充高碳水化合物(每公斤體重 2g 的碳水化合物，80％碳水化合物、8％脂肪、 12％蛋白質) 和 400mg 人蔘增補劑或安慰劑。運動後恢復期間第 0、3、24 小時採集肌肉樣本；運動前和運動後 3 小時內(每 30 分鐘)以及第 24 小時收集血液樣本。研究結果顯示，人蔘試驗在運動後恢復期 3 小時肌肉肝醣增加量與合成速率顯著高於控制試驗（P<.05），餐後血糖與胰島素濃度反應顯著低於控制組（P<.05），但運動後恢復期 24 小時肌肉肝醣便不再增加。本研究結果證明，28 天人蔘補充有益於運動員在運動訓練或競賽後 3 小時人體肌肉肝醣合成量。. 關鍵詞：關鍵詞：運動、運動、人蔘、人蔘、肌肉肝醣.

(5) Effects of 28 days ginseng supplementation on glycogen synthesis in exercised human skeletal muscle. Abstract The active components of ginseng are considered to be ginsenosides, a group of steroidal saponins. the root of ginseng is a commonly used as herbal medicine. Little studies are available regarding to whether 28 days ginseng supplementation can enhance muscle glycogen synthesis in exercised human skeletal muscle. Nine healthy male subjects (aged: 21.87±0.87 yrs) completed ‧ crossover crossover trials after a 60-min cycling exercise at 70–75% VO2 max separated by 28 days. Subjects consumed 400 mg of ginseng or placebo for 28 days. On the 29th morning, they consumed 400 mg of ginseng or placebo with high carbohydrate meals (2 g carbohydrate/ kg body weight, 80 % carbohydrate, 8 % fat, 12 % protein) for a 24-hour recovery following exercise. Muscle biopsy samples were collected from vastus lateralis immediately after exercise and 3h, 24h during recovery. Blood samples were collected before the exercise, every 30 minute within 3 hours after the exercise and 24h. We found 28 days.

(6) ginseng supplementation significantly lowered post-meal insulin and glucose response with similar carbohydrate meal supplementation compared to placebo. The synthesis rate of glycogen during the 3-hour recovery is significantly higher compared to placebo (P<0.5). Therefore, the result of this study demonstrated that 28 days ginseng supplementation is beneficial for athletes, who are training for competition, on muscle glycogen synthesis after exercise.. Keywords: Exercise, Ginseng, Muscle gycogen.

(7) 第壹章緒論第一節. 問題背景. 過去研究顯示，肌肉肝醣(muscle glycogen)的儲存量與運動時的耐力表現是成正比關係 (Bergstrom, Hermansen, Hultman, & Saltin, 1967)，亦表示疲勞現象的產生與肌肉肝醣的消耗程度有關。人體中的肝醣儲存於肝臟與肌肉中，而人體進行中、高強度運動時，能量供應來自肝醣。隨著運動時間增加，肝醣的含量會逐漸減少，將會導致疲勞的現象產生。隨著運動強度增加，醣類利用也相對提高；在體適能較差者，較低的運動強度時，醣類代謝也會很高(Spriet, 2007)。研究顯示，受過訓練的運動員，肌肉肝醣儲存量會高於一般未受過訓練的運動員 (Gollnick, 1985)。另有研究發現，經由耐力訓練，可提高運動後的肌肉肝醣的儲存量 (Hickner, Fisher, Hansen, Racette, Mier,＆Turner, 1997)。經過運動訓練後，通常胰島素敏感度會明顯增加，使得身體肝醣儲存能力提高，提升代謝適能。碳水化合物是人類的主食，也是運動時主要的能量來源。研究發現，經由耐力運動訓練後補充碳水化合物，能夠有效的增加肌肉肝醣儲存(Greiwe, Holloszy, & Semenkovich, 2000)。研究證實，碳水化合物對於肝醣合成率有很大的助益(Costill, Sherman, Fink, Maresh, Witten, & Miller, 1981）。根據研究，運動後若能在適當時機，補充碳水化合物，確實能有效率增進肌肉肝醣回補速度及儲存量 (Coyle, 1999)。在運動後.

(8) 補充碳水化合飲食，使得肌肉肝醣的儲存量增加，並且超過原先肝醣的儲存量 (Bergstrom, et al., 1967)，這樣的過程稱之為「肝醣超載法」（glycogen supercompensation）。由上述的研究發現，除了運動訓練之外，運動後補充碳水化合物的補充對於肌肉肝醣的合成也有很大的影響。當運動員進行長時間的運動訓練或運動競賽，最希望能於最短的時間內恢復訓練後生理機能，以及維持身體良好的狀況，來面對下一次的運動挑戰。因此，能夠藉由運動訓練與碳水化合物的補充來增加肌肉肝醣的儲存量，對於運動員在競技運動場上的表現將有所提升。除了運動訓練及運動後補充碳水化合物以提高運動員肌肉肝醣的儲存量，透過運動增補劑之功效，來增加耐力運動表現。人蔘(Ginseng)，在漢方醫學已有幾千年的歷史；自古以來，人蔘被人類使用於滋補藥品、促進健康作用。現今在各類的食品、營養補品中，人蔘可以說是常見的補品。近幾年來，西方的草本醫學也參佐了人蔘的研究。研究指出，人蔘可以延緩疲勞的發生，進而延長運動時間(Chen, 1996; Zhang et al., 1996)；能增加ATP的合成，提供運動時身體所需能量，提高運動表現能力(Chan et al., 1999; Zhang et al., 2001)。. 第二節. 研究問題. 自古以來，人類就懂得利用植物、樹根、種子及藥草的功效作為醫療與保健。但因許多化學合成藥物出現，而退居輔佐地位。然而化學藥物雖有急速治病減緩病痛之功效，相對地，所產生的副作用也不少。近年來人們開始重視老祖先的草本植物療法，東方人對草本醫學研究歷史淵博，漢方醫學有幾千年的治病經驗，西方的草本醫學中也參.

(9) 酌了不少漢方療法，藉著草本植物幫助人類治病、舒緩壓力、增強對傳染病的免疫力以及有助於身體健康。為了增進運動表現，讓訓練後的生理機能加速恢復；近年來，對運動員來說是相當重要的。近年來，運動員對於營養增補劑的使用已相當普遍，而利用草本植物的成分作為運動營養增補劑，來提升競賽時的表現比以往普遍。在營養增補劑的研究中，當前常運用於提升運動表現的中藥材有人蔘、紅景天、冬蟲夏草等補益類中藥，而人蔘為常見的補品。人蔘，中草藥名，為五加科多年生草本植物人蔘的乾燥根。人蔘主要成分為皂苷 (ginsenoside)，是植物皂素的三萜類(triterpene saponins)，此組織結構能使用的範圍廣泛。不同品種的人蔘，含有皂苷成分的比例會有所不同(Chen, Chiou, & Zhamg, 2008)。人蔘長久以來被作為強身健體的補藥，於世界各地是受大眾認同的中草藥膳食補充。在中醫藥學上，認為滋補人蔘，可促進健康作用，對於心血管疾病、免疫系統及神經系統確實有效果(Attele, Wu, & Yuan, 1999)。在運動表現方面，Wang 與 Lee (1998)以動物研究顯示，給予人蔘萃取物，在 70 ‧ ％VO2max 游泳運動表現，有延長作用和維持運動血糖的濃度。推測可能是體內對於能量的使用上，游離脂肪酸(Free Fatty Acid, FFA) 的利用率優先於葡萄糖，而延長運動時間。在持續補充人蔘萃取物三個月的研究中發現，能增加肌肉細胞內粒腺體體積、血管密度與肌肉的攝氧量 (Ferrando, Vila, Voces, Cabral, Alvarez, & Prieto, 1999)。洪國彰 (2006) 以動物實驗結果發現，連續 3 天補充人蔘 Rg1 在老鼠以游泳方式進行耐力運動後，有明顯的肝醣超載。在人體實驗研究方面，人蔘對於葡萄糖耐受性有改善的效果 (Vuksan et al., 2000)。Hsu , Ho, Lin, Su, & Hsu (2005) 以 13 位男性受試者交叉實施設計為美國人.

(10) 蔘與安慰劑兩個試驗，補充 400 mg 的人蔘和安慰劑 4 週，4 週後進行跑步至衰竭運動測試。運動時以及恢復期的肌酸激酶(Creatine Kinase；CK)降低，並達顯著差異。推測可能是人蔘補充讓骨骼肌中的 CK 值降低，延緩疲勞的發生。另有研究結果顯示，每天給予人蔘 1.35 克持續 30 天能增加受試者在腳踏車上的運動表現時間(Liang, Podolka, & Chuang, 2005)。在人蔘的生理作用，可以消除疲勞，幫助身體適應環境、調理生理的壓力，也被稱之為「適應原」(adaptogen)，這可能與節省肝醣使用有關(Brekhman & Dardymov, 1969)；能減少在激烈運動後自由基的產生，進而延長運動時間，延緩疲勞的產生(Chen, 1996; Zhang, et al., 1996)。人蔘可以提升胰島素敏感性，調解血糖作用(Waki, Kyo, Yasuda, & Kimura, 1982)，這現象可能會促進葡萄萄的吸收，進而增加肌肉肝醣的合成。另一方面，人蔘能增加ATP的合成，提供運動時身體所需能量，進而增進運動表現能力(Chan, et al., 1999; Zhang, et al., 2001)。基於上述研究結果，人蔘能提升胰島素敏感性，對於血糖有調解作用，促進葡萄糖的吸收，並且能增加 ATP 的合成速率的特性。而 ATP 合成的來源有碳水化合物(醣類)、脂肪與蛋白質，碳水化合物攝取進入體內後，經由消化轉變為葡萄糖，再以肝醣的型態 ‧ 儲存葡萄糖，供身體能量來使用。而人體進行中、高強度(65-85% VO2max) 肝醣為能量主要供應來源之一，肌肉肝醣儲存量的多寡，是影響耐力和運動表現重要的因素。推測，補充人蔘或許可增加肌肉肝醣合成量。因此，希望藉由本研究探討人蔘補充對於運動後人體骨骼肌肌肉肝醣合成的影響。.

(11) 第三節. 研究目的. 本研究探討持續補充 28 天的人蔘增補劑，對於單次運動後人體骨骼肌肉肝醣合成的影響。藉由考驗控制試驗與人蔘試驗，在運動後第 0、3、24 小時肌肉肝醣濃度的變項是否有顯著差異。並於運動後第 0、3、24 小時，比較兩個試驗的血糖、胰島素濃度的變項是否有顯著差異，作為分析佐證資料。. 第四節. 研究假設. ‧ 持續補充人蔘增補劑 28 天後，經單次 70%VO2 peak 固定式腳踏車運動 60 分鐘後的恢復期，立即補充碳水化合物飲食與人蔘增補劑，對於人體肌肉肝醣合成有顯著增加效果。. 第五節. 研究範圍與限制. 一、補充人蔘增補劑持續 28 天，並於單次運動訓練結束立即補充高碳水化合物與增補劑，觀察運動後第 0、3 以及 24 小時肌肉肝醣濃度之變化二、本研究的肌肉樣本是透過肌肉穿刺取得，穿刺的部位為股外側肌。但是所取得肌肉.

(12) 樣本的可能會因肌纖維類型的不同，肌肉肝醣濃度可能會有差異。. 第六節. 名詞操作型定義. 一、人蔘增補劑：本研究所使用的美國人蔘增補劑，補充 2 顆，每顆為 200 mg，為填粉末膠囊。二、人蔘皂苷：為人蔘中主要成分，又分為人蔘二醇皂及三醇皂，不同品種的人蔘，含有皂苷成分的比例會有所不同，各種人蔘皂苷對人體的生理有不同的功能。三、肌肉肝糖濃度(muscle glycogen concentration)：本研究以受試者骨骼肌肉中每公克濕肌肉內所含的微莫耳葡萄糖(µmol/g wet tissue)為測量依據。 ‧ 四、最大攝氧峰值(peak oxygen intake, VO2 peak)：本研究的攝氧量並非攝氧量的絕對最大值，使用固定式腳踏車運動來測量受試者的攝氧量。在腳踏車運動期間攝氧量達到穩定狀態後，且腳踏車功率持續增加的情況下，攝氧量不再隨著運動負荷的增加而升高，或增加的值小於 2 ml/kg/min，當受試者呼吸交換率大於 1.15 所出現的最大值，即判定為最大攝氧峰值。.

(13) 第貳章文獻探討第一節. 運動與肌肉肝醣. 運動時能量代謝的使用，取決於運動強度與持續時間。醣類以肝醣形式儲存於肝臟 ‧ 和肌肉中。人體從事低強度運動(60% VO2max )以下時，能量提供來自脂肪；人體進行中、 ‧ 高強度(65-85% VO2max)運動能量供應來自肝醣，肝醣的含量會因運動時間的進行而減少，當肝醣供應不足時，將會產生疲勞的現象。因此，肌肉肝醣儲存的多寡，則是耐力和運動表現重要的因素之一。在運動剛開始階段，肌肉肝醣消耗快，當肌肉肝醣減少到一定的量時，高強度運動將無法繼續維持。研究顯示，受過訓練的運動員，肌肉肝醣儲存量會高於一般未受過訓練的運動員(Gollnick, 1985)。以一位體重 70 kg 的人為例，肌肉肝醣貯存量約 400 g，肝臟肝醣貯存量約 100 g (郭家驊等，2010)。依此貯存量做比較，身體內的肝醣主要儲存於肌肉中。 Spriet (2007)對馬拉松運動時，能量利用之受質調節作用的相關研究，結果發現不 ‧ 同成績等級馬拉松運動員在競賽時的相對運動強度不同：最優者約 80~90% VO2max、次 ‧ ‧ 優者約 70-75% VO2max、其次者約 60-65% VO2max。隨著運動強度愈高，愈以使用醣類代謝為主；在體適能較差者，較低的運動強度時，醣類代謝也會很高。另有研究發現，經由耐力訓練，可提高運動後的肌肉肝醣的儲存量(Hickner et al., 1997) 。研究顯示，進行.

(14) 10 週高強度的運動訓練，對有肝醣的儲存量有提高(Greiwe et al., 1999)。由上述研究得知，運動訓練能提高肌肉肝醣的儲存量。. 在肌肉肝醣合成上，葡萄糖轉運蛋白(GLUT4)扮演重要的角色(圖 2-1)。在肌肉對於葡萄糖的吸收，是透過 GLUT4 使葡萄糖穿越細胞膜表面，協助血液中葡萄糖進入細胞內。隨即被六碳糖激酶( hexokinase )磷酸化成為葡萄糖-6-磷酸( glucose-6-phosphate, G-6-P )，G-6-P 被葡萄糖磷酸轉換酶( phosphoglucomutase )轉變成葡萄糖-1-磷酸 (glucose-1-phosphate, G-1-P)，然後 G-1-P 與尿嘌呤核苷三磷酸(uridine triphosphate, UTP) 經由尿嘌呤核苷 1 磷酸轉換酶(uridine monophosphate transferase)催化成為尿嘌呤核苷二磷酸-葡萄糖(uridine diphosphate - glucose, UDPG)，形成肝醣分子。UDPG 經由肝醣合成酶的催化，形成α-1,4 醣苷鍵，串成直鏈狀。當肝醣分子結構超過 11 個分子後，支鏈酵素( branching enzyme )會將葡萄糖鏈切下，再以α-1,6 肝醣鍵將葡萄糖連接至附近的肝醣上(Jentjens & Jeukendrup, 2003)。.

(15) 圖 2-1. 人體骨骼肌肉肝醣合成圖，取自 Jentjens & Jeukendrup (2003). 運動後肝醣合成可分為二個時期，快速合成期不需要依賴胰島素參與作用，肝醣合成速率為每小時 12-30 mmol/g，可持續 30-60 分鐘(Price et al., 1994)。此時期肌肉肝醣濃度大於肌肉收縮或胰島素的影響，並且肌肉收縮增加使得細胞膜對葡萄糖的通透性以及胰島素敏感性提升(Nielsen et al., 2001)，此時期稱之為非胰島素依賴期(insulin-independent phase)。接著是慢速合成期，此時期則依賴胰島素的參與，因此稱之為胰島素依賴期(insulin-dependent phase) (Wojtaszewski & Hansen, 2000)。運動後，肌肉對胰島素的敏感性增加，以及葡萄糖的利用率，進而活化肌肉肝醣合成的機轉，.

(16) 此作用約持續 24 小時，直至肝醣完全回補完成。而此時期的肝醣合成率只有快速時期的 10-30％ (Price, et al., 1994)，如果在運動後立刻補充碳水化合物，慢速時期的肝醣合成速度則能增加(Ivy,1991)。若持續補充，可能使肝醣合成量增加至高於運動前的的儲存量(Bergstrom, et al., 1967)，進而提升下一次或著一連串的運動時的表現，這樣的過程稱之為「肝醣超載」。由此可見，肝醣合成除了運動，碳水化合物的補充，也扮演著一個重要的角色。. 第二節. 運動後碳水化合物補充與肌肉肝醣合成. 碳水化合物和脂肪是運動時主要的能量來源。運動時的能量利用是隨著運動強度增 ‧ 加而改變(Saris, 1993)，脂肪為低強度運動(＜30％ VO2max)中主要的能量來源；而在高強 ‧ 度運動時(＞70％ VO2max)，則逐漸轉為依賴碳水化合物作為能量來源(Brooks & Mercier, 1994)。也就是說當身體對於碳水化合物的使用比例增加時，脂肪使用比例相對的就會降低。人體攝取碳水化合物後，經由小腸吸收，分解成葡萄糖進入血液，血液中的葡萄糖由血液運送組織細胞內，來進行代謝產生能量，或是以肝醣形式儲存在肝臟和肌肉中。 ‧ 人體在進行中高強度運動(65-85 VO2max)時，肌肉肝醣是提供身體運動中主要的能量來源。先前研究顯示，當運動強度增加，對於醣類的需求也會增加，醣類的供應就更加重要(Romijn et al., 1993)。因此，如能增加身體對於醣類的儲存，將有利於激烈運動的表現。.

(17) 研究指出，將長期接受訓練的長跑選手分成三組，在訓練之後 24 小時內，分別給予 25％、50％、70％比例的碳水化合物飲食，於腓腸肌進行肌肉穿刺來觀察肝醣合成速率。研究結果發現，給予 70％碳水化合物飲食的受試者，肝醣合成速率最快，而給予 25％碳水化合物飲食不及給予 70％碳水化合物飲食的三分之一(Costill, et al., 1981)。由此研究得知，激烈運動之後，給予高比例的碳水化合物飲食，對於肌肉肝醣合成率會有很大的助益。在激烈運動訓練之後，肌肉肝醣再合成的速率，將會影響運動員體能恢復的快慢。. 。. 而運動後碳水化合物補充的類型與時機，是影響肝醣合成的關鍵因素(Coyle, 1999) 不同類型的碳水化合物，對體內能量代謝的反應會有所不同，因此體內對於各類型碳水化合物的吸收效率也會有所差異。從運動營養的觀點來看，升糖指數(Glycemic Index, GI) 可作為選擇補充碳水化合物的參考指標(Walton & Rhodes, 1997)。在運動前 30 分鐘給予補充不同 GI 食物與水，進行中強度至衰竭自行車運動的研究，結果發現補充 LGI 食物者其血糖值及胰島素濃度均比高 GI 食物者來的穩定，且延長了運動衰竭時間，在運動過程中游離脂肪酸也維持較高濃度(Demarco, Sucher, Cisar, & Butterfield, 1999)。運動前補充 LGI（低升糖指數）的碳水化合物飲食，會使運動過程中脂肪氧化的速率較碳水化合物的速率高，能保留肌肉肝醣含量在運動末期做最後衝刺時的能量來(Stevenson, McComb, Oram, & Williams, 2005a)，這樣的現象是 LGI 碳水化合物飲食可以維持餐後血糖與胰島素濃度的穩定(Stevenson, Williams, & Nute, 2005b)。運動後恢復期飲食攝取的目的是要補充消耗的能量，提供原料給肝醣進行合成作用 (Burke et al., 1995)。在運動後立即補充每公斤體重 2g 的碳水化合物飲料，肌肉中肝醣合成的速率約每小時每克濕重 7.7 µmol；若是在運動後兩小時才補充碳水化合物，則肝.

(18) 研究發現，攝取 HGI (高升糖指數) 的碳水化合物飲食後，肌肉肝醣合成速率快，而且肝醣增加量可超過 50％ (Burke, Collier, & Hargreaves, 1993) 。根據上述研究結果得知，在運動後恢復期補充 HGI 碳水化合物飲食，可提高運動後恢復期肌肉肝醣的合成。由此可見，碳水化合物型態的選擇對於肌肉肝醣合成的影響，也扮演著重要角色之一。醣的合成速率只有每小時每克濕重 4 .1 µmol (Ivy, et al., 1988)。另有. 肌肉中肝醣為長時間高強度運動的重要能量來源之一。然而，肌肉中肝醣的儲存量低，易造成疲勞的產生而降低運動表現(Karlsson & Saltin, 1971)。當儲存於肌肉中的肝醣耗盡，醣解作用速率將會逐漸減弱，體內能量利用趨於脂肪酸的利用，此時 ATP 產生減少，因而造成疲勞，並導致運動步調減慢(MacLaren, Gibson, Parry-Billings, & Edwards, 1989)。因此，人體內儲存於骨骼肌與肝臟中的肝醣儲存量是有限，若無適當攝取碳水化合物，肝臟肝醣與肌肉肝醣會消耗殆盡的。由此可知，碳水化合物的補充，對於肝醣扮演著重要角色之一。. 第三節. 肝醣與第四型葡萄糖轉運體之關係. 一、第四型葡萄糖轉運體( glucose transporter-4 , GLUT4 ) 葡萄糖為所有動物細胞都能使用的主要能源，由於葡萄糖是親水性分子，無法直接穿越細胞膜表面，必須需要特別的蛋白質協助才能穿越細胞膜供細胞吸收、儲存與利用，而這些特別的蛋白質稱之為葡萄糖轉運體( glucose transporter , GLUT )（郭家驊等， 2010）。 GULT4蛋白主要是表現於肌肉組織，平常隱藏於細胞內部，不同於其他GULT蛋.

(19) 白。當飯後血糖升高刺激胰臟釋放胰島素時，此時肌肉中的GULT4蛋白移動到細胞膜表面，使細胞膜對於葡萄糖的通透性增加。研究發現，細胞膜表面GULT4的數量和肌肉細胞葡萄糖轉運的速率是成正比的(Etgen, Wilson, Jensen, Cushman, & Ivy, 1996)。肌肉細胞在平常狀態時，只有少量的GLUT4 蛋白表現量在肌肉細胞膜上，當肌肉收縮時，GLUT4 蛋白表現量會被移到肌肉細胞膜表面去進行運送葡萄糖的功能(Coderre, Kandror, Vallega, & Pilch, 1995)，因此肌肉細胞膜表面的GLUT4 蛋白表現量愈多，則有助於增加肌肉肝醣的儲存。. 二、胰島素對 GULT4 之影響在飲食後，食物養份經由消化系統消化與吸收後會迅速讓血液中的葡萄糖濃度升高，然而刺激胰臟的 β 細胞分泌大量的胰島素，促進身體組織對葡萄糖的吸收。研究指出，飲食後全身的血糖有 85％是被肌肉吸收 (Fuchi, Rosdahl, Hickner, Ungerstedt, & Henriksson, 1994)。因此，胰島素對於飲食後血糖的吸收便扮演極為重要的調節角色 (Defronzo et al., 1981)。胰島素是通知身體細胞吸收血液養分的訊息分子，而 GLUT4 對胰島素非常的敏感，在細胞中的分佈受到胰島素的調控(Costill et al., 1981; Suzuki et al., 1980)。當血中胰島素濃度升高時，胰島素將與它的接受器(insulin receptor)結合，然後活化一連串的下游訊息蛋白分子，讓細胞內 GLUT4 蛋白轉移到細胞膜上，讓葡萄糖得以進入細胞內儲存為肝醣。運動除了能夠增加 GULT4 蛋白的表現來提升身體對胰島素敏感度之外，也可以藉由減少肌肉肝醣儲存來提高胰島素敏感度(郭家驊等，2010)。.

(20) 三、GULT4 與運動肌肉組織在胰島素存在下給予收縮刺激會引起葡萄糖吸收之加成效應(Bergeron et. 。. al., 1999) 運動時肌肉收縮，GULT4 蛋白會轉位至細胞膜表面，增進葡萄糖的運送，使得肌肉獲得能量。GULT4 蛋白表現量與肌肉細胞的肝醣儲存量有關，這種肌肉活動量影響肝醣儲存量的機轉表示兩者之間關係是成正比（郭家驊等，2010）。在嚙齒類動物的研究中發現，單次運動能增加骨骼肌 GLUT4 蛋白表現(Chibalin et al., 2000; Kuo et al., 1999)。研究顯示，在中強度單次運動後 8 小時以及 22 小時，GLUT4 蛋白表現有增加(Greiwe, Holloszy, & Semenkovich, 2000)。. 第四節. 人蔘對運動表現的影響. 一、人蔘簡介人蔘有數種種類，屬於五加科多年生草本植物。人蔘種類皆是屬於五加科類植物人蔘，諸如：亞洲人蔘、加拿大人蔘和美國人蔘（西洋蔘或花旗蔘）、西伯利亞蔘或俄國蔘（刺五加植物），這些在中藥醫學不同的醫療上，是重要的草本植物( Chen et al., 2001; Wang et al., 2007)。西洋蔘 (American ginseng,學名Panax quinquefolium)名美國人蔘、花旗蔘，此物來自西洋，原產北美故得名，西洋蔘的成功培育始於十八世紀，目前種植於美國、英國及加拿大等國家，近幾年，已成為最流行的藥用植物。自古即以人蔘被視之為珍貴補品，在後漢時代之《神農本草經》中對人蔘所記載：「補五臟、安精神、定魂魄、指驚悸、除邪氣、明目開心、益智、久服輕身延年」。人蔘長久以來被作為強身健體的補藥，目前人蔘在世界各地是受大眾認同的中草藥膳食補.

(21) 充。亞洲人蔘在東亞地區是受歡迎的草本藥物，已有數千年的歷史。在北美洲生產的人蔘以加拿大人蔘和美國人蔘這兩種為國產和銷售國外的重要的產業(Kitts, Wijewickreme, & Hu, 2000)。而在美國銷售報告中，每年有超過3億美元的銷售金額(Bahrke & Morgan, 2000)。在中醫藥學上，認為滋補人蔘，可促進健康作用，對於心血管疾病、免疫系統及神經系統確實有效果(Attele, et al., 1999)。近年來，對於人蔘研究證實，是能抗腫瘤和抗氧化作用的植物 (Gillis, 1997)。. 二、人蔘的成分人蔘主要成分為皂苷(ginsenoside)，是植物皂素的三萜類(triterpene saponins )，組織結構能使用的範圍廣泛。人蔘皂苷成分（圖2-2），包括 Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rg1、 Rg3、Rh2 等，其中 Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg3、Rh2 依結構屬於人蔘二醇 (20S-protopanaxadiol)，Re、Rg1 屬於人蔘三醇(20S-protopanaxatriol)。不同品種的人蔘，含有皂苷成分的比例會有所不同。比較亞洲人蔘(Asian ginseng) 與西洋人蔘(American ginseng)，兩者含有不同比例的人蔘皂苷。亞洲人蔘含Rg1, Rb2與 Rc 的比例較高，而西洋人蔘含Rb1, Re與Rd 的比例較高。其中兩種人蔘皂苷（表2-1），Rg1與Rb1是強化中樞神經系統(Central Nervous System)之用(Chen, et al., 2008) 。.

(22) 圖2-2 西洋蔘的人蔘皂苷化學結構式 (Wang & Yuan, 2008). 表2-1 人蔘類型. 三種人蔘類型比較. 相同處. 相異處. 參考文獻. Rg1 ﹐Rb2 和Rc比例較高；亞洲人蔘. 五加科 Rg1(0.27％)﹐Rb1(0.5％~1.5. (Asian ginseng). (Chen, et al., 2008). 草本％)。 Rb1 ﹐ Re 和 Rd 比例較高；. 西洋人蔘. 五加科 Rg1(0.133 ％ ) ﹐ Rb1 （ 4.94. (American ginseng). (Chen, et al., 2008). 草本％）。. 西伯利亞人蔘. 五加科不含人蔘皂苷. (Siberian ginseng). 草本. (Chen, et al., 2008).

(23) 三、人蔘的作用機轉患有糖尿病的肥胖老鼠(ob/ob Mice)，給予美國人蔘蔘果汁(0.6 mg/kg/day) 連續10 天。研究結果發現，患有糖尿病的肥胖老鼠(ob/ob Mice)，血糖濃度有明顯降低以及葡萄糖耐受度的改善；在體重方面，也減少約1.5 kg(Xie , et al., 2007)。研究指出中，人蔘對於患有糖尿病的動物血糖有調節作用，並且能刺激胰島素的利用，提升胰島素敏感性 (Waki, Kyo, Yasuda, & Kimura, 1982)。人蔘可以消除疲勞，幫助身體適應環境、調理生理的壓力，也被稱之為「適應原」 (adaptogen)，這可能與節省肝醣使用有關(Brekhman & Dardymov, 1969)。研究的發現，服用人蔘可減少在激烈運動後自由基的產生，進而延長運動時間，延緩疲勞的產生(Chen, 1996; Zhang, et al., 1996)。另一方面，人蔘能增加ATP的合成，來提供運動時身體所需能量，進而增進運動表現能力(Chan, et al., 1999; Zhang, et al., 2001)。. 四、人蔘對運動表現的影響 Wang 與 Lee (1998) 以未訓練過大鼠進行研究，給予人蔘萃取物（10和20 mg/kg/day）4天後，進行游泳運動耐力測試。結果顯示未訓練大鼠的有氧耐力（70％ VO2max）延長，而僅單獨使用Rg皂苷成分的大鼠，在游泳運動也能增加一半的時間。發現人蔘萃取物增加游離脂肪酸（FFA）和維持運動血糖的濃度，運動後肝醣的濃度有稍微增加。推測可能是體內對於能量的使用上，FFA的利用率優先於葡萄糖，而延長運動時間。 Ferrando 等 (1999) 以每公斤體重50 mg的人蔘萃取物給予大鼠補充三個月。研究結果發現，人蔘萃取物能增加大鼠肌肉細胞內粒腺體體積、血管密度與肌肉的攝氧量。.

(24) 換言之，人蔘萃取物亦能增進有氧代謝能力。洪國彰 (2006) 以老鼠進行研究，探討連續3天補充人蔘Rg1在老鼠耐力運動後，骨骼肌中的肝醣、GULT4蛋白與AMPK蛋白的表現量之影響。研究結果顯示，補充人蔘Rg1 於運動後，肌肉肝醣有明顯的增加；但對GULT4蛋白與AMPK蛋白沒有影響。 Vuksan 等學者 (2000) 針對 12 位健康成人以隨機單盲實驗，補充美國人蔘 3 g、6 g、 9 g 的劑量，對於口服葡萄糖耐受性的影響。在檢測口服葡萄糖耐受性前 40 分鐘（3 g）、 80 分鐘（6 g）、120 分鐘（9 g）補充人蔘。研究發現，補充 3 g、6 g、9 g 美國人蔘，在血糖曲線面積有明顯減少（3 g, 26.6%、6 g, 29.3%、9 g, 38.5%），效果相似於改善葡萄糖耐受性。 Engels 等學者 (2001) 將24名健康女性受試者，分為人蔘與安慰劑2組，每天給予人蔘萃取物400 mg（亞洲人蔘）8週（56-60天），使用30-second leg cycle ergometry test，探討人蔘長期補充對於最大無氧運動表現與運動後短期的恢復效果。研究結果發現，兩者之間在運動後心跳恢復率、平均無氧能力、最大無氧能力、疲勞速度沒有顯著差異。 Hsu 等學者 (2005) 以13位男性受試者交叉實施設計為美國人蔘與安慰劑兩個試驗，補充400 mg的人蔘和安慰劑4週，4週後進行跑步至衰竭運動測試。發現補充人蔘對於最大攝氧量並無提升，然而運動時以及恢復期的CK值降低，並達顯著差異。推測可能是人蔘補充讓骨骼肌中的CK值降低，延緩疲勞的發生。 Liang (2005) 提出，針對29位未受過訓練的成人分為人蔘與安慰劑2組，每天給予人蔘1.35g持續30天。研究結果顯示，補充人蔘能增加受試者在腳踏車上的運動表現時間。郭婕等人 (2006) 針對以 18 名健康男女大學生為受試者每天服用 600 mg 刺五加（西伯利亞蔘）為期 8 週之實驗中發現，實驗組耐力運動持續時間可延長 30%、血乳酸.

(25) 下降 18%、高強度負荷運動中最大心跳率亦可增加 4％。因此，刺五加能增強人體有氧能力，延長耐力運動時間，對人體具抗疲勞功能。以上研究顯示，補充人蔘有益於延長運動持續時間，進而增進運動有氧表現能力，延緩運動疲勞的發生，對於血糖的影響有正面效果的，但在最大攝氧量並無有效提升。然而，提升耐力運動表現因素很多，肌肉肝醣是提供耐力運動時的能量之一。目前在補充人蔘對於運動後人體骨骼肌肌肉肝醣濃度變化之研究相關並不多。因此，進一步去探討人蔘對於人體骨骼肌肌肉肝醣濃度變化，將更能解釋人蔘增進耐力運動表現和延長運動持續時間現象。. 第五節. 本章總結. 人體進行中、高強度運動時，肌肉肝醣為主要能量的來源之一。耐力運動與肌肉肝醣的儲存量是成正比的，運動前補充碳水化合物，是為了增加體內肝醣的儲存量，若人體骨骼肌肉肝醣含量較高，將有益於運動表現。然而在運動後補充碳水探化合物，是要將運動期間所消耗的肝醣以最快的速度再合成得到恢復。學者們研究發現，運動訓練能使肌肉肝醣再合成的速率提高，也是肌肉肝醣合成的重要因素之一。因此，在運動後立即給予碳水化合物飲食的補充，將有利於肌肉肝醣的合成，進而延長運動持續時間、提升耐力運動表現。運動員為求運動表現的提升，除了運動訓練、平時注意飲食均衡外，使用增補劑的情形相當普遍。近年來，各國傳統中草藥的應用逐漸受到重視，希望藉由中草藥的功效來提高有氧或是無氧運動成績、促進運動後疲勞恢復，使運動員在高強度、且密集的訓.

(26) 練之下，藉助補充讓身體能達到最佳的狀態或者是減肥等作用。而中草藥作為合法的營養增補劑之相關研究，已成為運動醫學與運動營養研究的熱點課題。經文獻研究指出，人蔘對於血糖的影響有正面效果的，並且能提升胰島素的敏感性，促進葡萄糖的吸收；能增加ATP的合成，來提供運動時身體所需能量。或許在人蔘補充可使胰島素敏感性增加，對於加速葡萄糖的吸收與利用，因而增加肌肉肝醣的合成量，進而提升耐力運動表現。目前以人蔘作為運動增補劑來探討人體運動後肌肉肝醣合成效果之研究較為缺乏。因此，值得研究者努力去研究。基於上述論點，本研究欲探討持續補充人蔘增補劑28天後，經單次運動挑戰後的恢復期，立即補充碳水化合物飲食與人蔘增補劑，是否能有效地增加人體肌肉肝醣合成效果？.

(27) 第參章研究方法與步驟第一節. 研究對象. 本研究以 9 名平時有運動習慣，且無患有心血管疾病史、沒有抽煙習慣的健康大學男性作為實驗對象。. 第二節. 實驗設計與流程. 本研究實驗是經過臺北市立體育學院人體試驗委員會審查同意（附錄一），每位受試者參與實驗之前，要告知受試者實驗目的與流程（附錄二），受試者必須同意後簽署參與實驗同意書（附錄三）。正式實驗前，受試者需接受最大攝氧峰值測量。9 名受試者分別完成兩項實驗設計。實驗期間，要求受試者避免激烈運動，禁止咖啡的攝取和抽煙，直至實驗當天。實驗前一晚需禁食 12 小時。一、實驗設計 (一)實驗處理：採交叉實驗設計，9 名受試者分別參與兩項試驗，每次試驗至少間隔 2 週。 ‧ 實驗 1(控制試驗)：60 分鐘 70％VO2 peak 固定腳踏車運動後，進行第一次肉穿刺與抽血，立刻補充碳水化合物＋安慰劑。飲食補充後，在 3 小時運動後恢復期間內，每隔 30 分鐘採血 1 次，至第 3 小時，於第 3 小時進行第 2 次肌肉穿刺，第 24 小時進行第 3 次肌肉穿刺。.

(28) ‧ 實驗 2(人蔘試驗)：60 分鐘 70％VO2 peak 固定腳踏車運動後，進行第一次肉穿刺與抽血，立刻補充碳水化合物+人蔘增補劑，飲食補充後，在 3 小時運動後恢復期間內，每隔 30 分鐘採血 1 次，於第 3 小時進行第 2 次肌肉穿刺，第 24 小時進行第 3 次肌肉穿刺。 (二)飲食控制實驗期間，受試者應避免攝取含有咖啡因成份之飲料，注意每天的飲食，在食物攝取上需均衡，避免暴飲暴食，並且紀錄每天三餐的飲食狀況，掌控每天飲食攝取量。 ‧ (三)最大攝氧峰值(VO2 peak)測量與運動強度設定受試者於接受試驗前進行個別最大攝氧峰值測量，執行腳踏車運動(Monark 874E, Vansbro, Sweden)，戴上集氧式面罩及可攜式氣體分析儀 MetaMax3B ( Cortex Biophysik, Nonnenstrasse, Leipzig, Germany)，於分析軟體中輸入個別年齡、身高、體重後開始測試。受試者進行腳踏車運動剛開始 0~4 分鐘時，需維持每分鐘 60 轉(rpm)的轉速，功率 30 瓦特(Watt)。之後每 2 分鐘腳踏車功率增加 30 瓦特(如表 3-1)，直到受試者攝氧量達到穩定，且在腳踏車功率增加的情況下，攝氧量不再隨著運動強度而增加或增加值小於 2 ml/kg/min，且呼吸交換率(Respiratory exchange ratio, RER)大於 1.15 (Williams, Powers, & Stuart, 1986)，此時為受試者的最大攝氧峰值，將測量所得最大攝氧峰值的時間點對應至腳踏車功率上，再將數 ‧ 值乘以 70％即為受試者進行 7 0％VO2 pea k 60 分鐘腳踏車之運動強度。.

(29) 表 3-1. 測量受試者個別攝氧峰值之運動設計. 階段. 持續時間 (min). 負荷 (kp). 轉速 (rpm). 1. 0~4. 0.5. 60. 30. 0.5. 2. 4~6. 1.0. 60. 60. 1.0. 3. 6~8. 1.5. 60. 90. 1.5. 4. 8~10. 2.0. 60. 120. 2.0. 5. 10~12. 2.5. 60. 150. 2.5. 6. 12~14. 3.0. 60. 180. 3.0. 7. 14~16. 3.5. 60. 210. 3.5. 8. 16~18. 4.0. 60. 240. 4.0. 9. 18~20. 5.0. 60. 300. 5.0. 阻力 (watt) (kg).

(30) (四)碳水化合物飲食內容每公斤體重 2g 碳水化合物飲食，內容物包括：白土司、草莓果醬、葡萄糖水、玉米片、低脂牛奶和水(Wu, Nicholas, Williams, Took, & Hardy, 2003)。. 圖 3-3 碳水化合物飲食內容. (五)人蔘來源與劑量：本研究使用的人蔘增補劑，每顆內容物為 200 mg，加拿大天馬藥業集團以填充美國人蔘粉末膠囊製備，每天給予受試者增補 2 顆，共 400 mg。.

(31) 二、實驗流程 ‧ 受試者個別攝氧峰值(VO2 peak)測定. ‧ 確定受試者個別 70% VO2 peak 的踏車負荷. 攝取人蔘(或安慰劑) 28 天. 前測. -------------------------------------------------------------------(一)實驗前一晚禁食 12 小時，隔天早上 8 點至實驗室 (二)受試者空腹狀態接受採血. ‧ 70% VO2 peak 腳踏車運動 60. 分. 運動後 0 小時立即進行採血、第 1 次肌肉穿刺. 控制試驗. 人蔘試驗. 運動後補充碳水化合物飲食+安慰劑. 運動後補充碳水化合物飲食＋人蔘. 受試者飲食補充後 3 小時內每 30 分鐘接受採血(第 30、60、90、120、150 與 180 分、24 小時)。 (二)受試者飲食補充後第 3 小時進行第 2 次肌肉穿刺。 (一). (三)受試者飲食補充後第 24 小時進行第 3 次肌肉穿刺。. (一)運動前與運動後每 30 分鐘血液樣本以及第 0、3、24 小時肌肉樣本 (二)進行血液生化值與肌肉肝醣濃度分析。圖 3-1. 實驗設計與流程.

(32) 圖 3-2. 實驗流程圖. 在股外側機進行肌肉穿刺採肌肉樣本. 在手肘橈骨靜脈採血液樣本.

(33) 三、樣本收集與實驗分析方法 (一)血液樣本收集與分析 1.血液收集與處理由合格護士來採集血液樣本，使用無菌拋棄式針頭和 10 ml 針筒，從受試者手肘橈骨靜脈抽取 10 ml 靜脈血，置入含有 EDTA(抗凝血劑)的真空採血管內，再透過離心機以 3000 rpm 的轉速，進行 10 分鐘的離心之後，取出上清液，並儲存於 -20℃冰箱內。 2.血液生化值檢測分析 (1)血糖分析血糖分析方式使用穩豪血糖機（One Touch Ultra Blood Glucose Meter, Life Scan Inc., Milpitas,California,USA）及試紙測得。 (2)胰島素分析：以酵素免疫分析法(enzyme-link immunosorbent assay, ELISA)，檢測工具為Human Insulin ELISA kit (Linco Research, Missouri, USA)，將血清樣本加入含有一級抗體之96孔盤來偵測捕捉胰島素蛋白質，洗去未結合的物質，再加入另一個與酵素結合並對一級抗體具有專一性之二級抗體(或稱酵素連結抗體，enzyme-labeled antibody)，二級抗體與一級抗體產生專一性結合，並藉此將酵素帶到有胰島素存在的位置，然後加入酵素的受質(substrate)3,3’5,5’-tetramethylbenzidine，經過一段時間的作用，酵素會催化受質反應而呈現顏色，以OD450 nm讀取吸光值，再利用標準溶液和吸光值，將所得數據畫出標準曲線，計算回歸公式，最後換算出樣本之胰島素濃度，步驟參閱附錄五。.

(34) (二)肌肉樣本收集與分析 1.肌肉樣本收集與處理：由合格醫師執行肌肉穿刺取肌肉樣本，先在大腿股外側肌作上一個記號，此處以優碘與酒精進行消毒，蓋上無菌之洞巾，接著注射 2 ml 麻醉劑後，再使用 14 號肌穿針( Temno, McGaw Park, IL, USA )於股外側肌採取肌肉樣本，取出肌肉後立即置入液態氮中保存。肌肉穿刺步驟參閱圖 3-4 與附錄六。 2. 肌肉肝醣濃度分析：先使用1 N之氫氧化鉀(KOH)溶解肌肉樣本，再以0.3 M 醋酸鈉(sodiumacetate)調節試管內的酸鹼值(pH)後，加入澱粉糖激酶(amyloglucosidase, Boehringer Mannheim)將肝醣分解成葡萄醣，再使用過氧化呈色組合方式(Trinder Glucose Kit,Sigma)，使用分光光譜儀OD505 nm下測定葡萄糖濃度(glucosyl unit)，將所得數據畫出標準曲線，計算回歸公式最後換算出樣本之肌肉肝醣濃度，步驟參閱附錄七。.

(35) 圖 3-4 肌肉穿刺步驟.

(36) 第三節. 資料處理與統計分析. 一、將實驗數據以 SPSS for Windows 12.0 版統計套裝軟體進行分析。二、以相依樣本二因子變異數分析( two-way ANOVA )，比較 2 組受試者運動後 0 至 3 小時內以及第 24 小時，每 30 分鐘血液生化值（血糖、胰島素）、肌肉肝醣濃度之差異。三、以相依樣本 t 檢定，比較 2 試驗受試者運動後各時間點肌肉肝醣回補率、增加量，以及血糖與胰島素曲線下面積之差異。四、以採集血液 8 個時間點對應，計算血糖與胰島素運動前至運動後恢復期 3 小時曲線下面積，依照圖形的不同採用三角形或梯形面積公式來計算曲線下面積(Area Under Curve, AUC )。五、所有結果以平均值 ± 標準誤 ( mean ± SE )表示，檢定水準設為 P＜.05 達顯著水準。.

(37) 第肆章. 結果. 本研究資料經統計處理後，將所得結果分為受試者基本資料、肌肉肝醣濃度反應與血液生化值反應等三部份分別敘述。. 第一節受試者基本資料. 9 名男性受試者平均年齡為 21.8 ± 0.87 歲、身高為 175.9 ± 0.01 cm、體重為 72.84 ± 2.74 kg、身體質量指數為 23.57 ± 0.98 kg/m2 、最大攝氧峰值為 43.92 ± 1.66 ml/kg/min，如表 4-1 所示。. 表 4-1. 受試者基本資料 (n=9). 項目. mean ± SE. 年齡 (yr). 21.8 ± 0.87. 身高 (cm). 175.9 ± 0.01. 體重 (kg). 72.84 ± 2.74. BMI (kg / m2). 23.57 ± 0.98. VO2peak (ml/kg/min). 43.92 ± 1.66. 註：數值以平均數(mean) ± 標準誤(SE)表示。.

(38) 第二節肌肉肝醣濃度反應一、運動進食後 24 小時內之肌肉肝醣濃度反應兩試驗在單次運動後 24 小時內之肌肉肝醣濃度，控制試驗第 0 小時為 31.27±1.48 µmol/g wet tissue，第 3 小時為 36.61±1.12 µmol/g wet tissue，第 24 小時為 45.93±1.98 µmol/g wet tissue；人蔘試驗第 0 小時為 33.55±2.42 µmol/g wet tissue，第 3 小時為 44.83 ±2.36 µmol/g wet tissue，第 24 小時為 44.35±1.39 µmol/g wet tissue。以相依樣本二因子變異數分析( two-way ANOVA )，比較兩試驗在 0、3、24 小時之差異，如圖 4-1 所示。結果顯示，控制試驗第 3、24 小時顯著高於第 0 小時（p＜.05）。人蔘試驗第 3、24 小時顯。兩試驗的第 0 小時、第 24 小時未達顯著差異，在第 3 小時著高於第 0 小時（p＜.05）人蔘試驗顯著高於控制試驗（p＜.05）。. 圖 4-1 控制試驗與人蔘試驗之肝醣濃度註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。『＃』表示與 0 小時比較達顯著差異（p＜.05），『＊』表示與控制試驗比較達顯著差異（p＜.05）。數值以平均數 ± 標準誤表示 (n=9)。.

(39) 二、肌肉肝醣增加量兩試驗在運動進食後 3 小時內肌肉肝醣的增加量，控制試驗為 5.35±0.58 µmol/g wet tissue；人蔘試驗為 11.28±2.06 µmol/g wet tissue。以相依樣本 t 檢定比較兩試驗的肌肉肝醣增加量，結果顯示人蔘試驗顯著高於控制試驗（p<.05），如圖 4-2 所示。. 圖 4-2 控制試驗與人蔘試驗 0 至 3 小時肌肉肝醣增加量. 註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。『＊』表示與控制試驗比較達顯著差異（p＜.05），數值以平均數 ± 標準誤表示 (n=9)。. 兩試驗在運動進食後 24 小時內肌肉肝醣的增加量，控制試驗為 14.66±1.44 µmol/g.

(40) wet tissue；人蔘試驗為 13.30±3.43 µmol/g wet tissue。以相依樣本 t 檢定比較兩試驗的肌肉肝醣增加量，結果未達顯著差異（p＞.05），如圖 4-3 所示。. 圖 4-3 控制試驗與人蔘試驗 0 至 24 小時肌肉肝醣增加量. 註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。數值以平均數 ± 標準誤表示 (n=9)。.

(41) 三、肌肉肝醣回補速率兩試驗在運動進食後 3 小時內肌肉肝醣的回補速率，控制試驗為 1.78±0.19 µmol/g wet tissue；人蔘試驗為 3.76±0.69 µmol/g wet tissue。以相依樣本 t 檢定比較兩試驗的肌肉肝醣增加量，結果顯示人蔘試驗顯著高於控制試驗（p<.05），如圖 4-4 所示。. 圖 4-4 控制試驗與人蔘試驗 0 至 3 小時肌肉肝醣回補速率. 註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。『＊』表示與控制試驗比較達顯著差異（p＜.05），數值以平均數 ± 標準誤表示 (n=9)。.

(42) 兩試驗在運動進食後 24 小時內肌肉肝醣的回補速率，控制試驗為 0.6.11±0.06 µmol/g wet tissue；人蔘試驗為 0.51±0.14 µmol/g wet tissue。以相依樣本 t 檢定比較兩試驗的肌肉肝醣回補速率，結果顯示控制試驗相較於人蔘試驗有較高的趨勢，但未達顯著性差異（p＞.05），如圖 4-5 所示。. 圖 4-5 控制試驗與人蔘試驗 0 至 24 小時肌肉肝醣回補速率. 註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。數值以平均數 ± 標準誤表示(n=9)。.

(43) 第三節血液生化值反應一、血糖反應比較兩試驗在運動後立刻補充碳水化合物飲食後，觀察運動後恢復期 3 小時內以及第 24 小時之血糖反應，結果如圖 4-6 所示。兩試驗的血糖濃度在進食後快速上升，至 30 分鐘達到最高值，隨後逐漸下降。在飲食後第 180 分鐘，人蔘試驗的血糖濃度顯著低於控制試驗（p＜.05）。. 圖 4-6 控制試驗與人參試驗之運動後血糖濃度變化註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。『＊』表示與控制試驗比較達顯著差異（p＜.05），數值以平均數 ± 標準誤表示 (n=9)。.

(44) 二、血糖反應曲線下面積（glucose area under the curve, GAUC）以運動前空腹血糖值為基準線，計算控制試驗與人蔘試驗於基準線以上之血糖曲線面積，低於基準線以下則不列入計算(Wolever, 2004)。結果顯示控制試驗 GAUC 為 4305 ± 783.14 mg/dl × min；人蔘試驗為 3925 ± 524.98 mg/dl × min。以相依樣本 t 檢定比，如圖較兩試驗運動後飲食補充 3 小時內 GAUC 之差異，結果未達顯著差異（p＞.05） 4-7 所示。. 圖 4-7 控制試驗與人蔘試驗於運動後血糖濃度曲線下面積。. 註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。數值以平均數 ± 標準誤表示 (n=9)。.

(45) 三、胰島素反應比較兩試驗在運動後立刻補充碳水化合物飲食後，觀察運動後恢復期 3 小時內以及第 24 小時之胰島素濃度反應，結果如圖 4-8 所示。兩試驗的胰島素濃度在進食後快速上升，至 30 分鐘達到最高值，隨後胰島素濃度逐漸下降。由圖中可以觀察到，在飲食。後第 150、180 分鐘，人蔘試驗的胰島素濃度顯著低於控制試驗（p＜.05）. 圖 4-8 控制試驗與人蔘試驗於運動後胰島素濃度變化。. 註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘。『＊』表示與控制試驗比較達顯著差異（p＜.05），數值以平均數 ± 標準誤表示（n=9）。.

(46) 四、胰島素反應曲線下面積（insulin area under the curve, IAUC）依照 GAUC 的相同方式計算控制試驗與人蔘試驗於基準線以上之胰島素曲線面積。結果顯示控制試驗 IAUC 為 6327.32 ± 140.37 µU/ml × min；人蔘試驗為 5978.1843 ± 376.35 µU/ml × min。以相依樣本 t 檢定比較兩試驗運動後飲食補充 3 小時內 IAUC 之差異，結果顯示人蔘試驗胰島素曲線下面積略低於控制試驗，但未達顯著差異（p＞.05），如圖 4-9 所示。. 圖 4-9 控制試驗與人蔘試驗於運動後之胰島素濃度曲線下面積。. 註：控制試驗為運動後補充碳水化合物，人蔘試驗為運動後補充碳水化合物與人蔘（n=9）。.

(47) 第伍章. 討論與結論. 本研究為人蔘增補是否會增加肌肉肝醣合成速率的研究，研究發現 1).連續 28 天人蔘補充後明顯增加單次運動恢復期 3 小時肌肉肝醣合成速率，但是運動後 24 小時肌肉肝醣合成速率便不再增加。2).運動後人蔘攝取有利於葡萄糖利用，增加胰島素敏感性。3). 每天 400 mg 人蔘攝取 28 天應有利於連續性運動競賽間肌肝醣快速回補。. 第一節肝糖合成運動後補充碳水化合物，有助於肌肉肝醣合成(Ivy, 1988)，當肌肉肝醣含量高時，有利於長時間運動耐力表現(Gollnick, 1985)。1981 年 Costill 學者在人體研究顯示，長期訓練的長跑選手在高強度運動後補充 70％碳水化合物的飲食，肌肉肝醣合成速率最快。經由運動訓練以及配合飲食後 24 小時內，肌肉肝醣增加量約 86.6 µmol/g wet tissue，換算成 3 小時的增加量為 10.83 µmol/g wet tissue，每小時回補率 3.61 µmol/g wet tissue。本研究兩試驗來對照上述研究結果，運動後補充碳水化合物皆能增加肌肉肝醣儲存量，而本研究人蔘試驗的肌肉肝醣增加量明顯高於上述研究，發現本研究在人蔘補充對於運動後恢復期 3 小時肌肉肝醣的回補速率較為顯著。而人蔘試驗在 24 小時肌肉肝醣合成速率變不再增加，其原因可能是在運動後恢復 3 小時，肌肉肝醣以快速回補並將近飽和狀態，所以合成速率不再明顯增加。對照在本研究中，兩試驗的受試者攝取等量碳水化合 ‧ 物，經由 7 0％VO2 pea k 60 分鐘腳踏車運動後，人蔘試驗在 3 小時肌肉肝醣回補速率較快，意味者人蔘補充能使運動時所消耗的肝醣，在運動後恢復期 3 小時快速回補，並接近飽和承載量，讓身體在短時間內恢復生理機能，以維持身體良好的狀況，來面對下一.

(48) 個運動挑戰。 McCoy, Proietto, & Hargreaves (1996) 研究發現，在 2 小時高強度腳踏車運動後，立刻補充碳水化合物飲食每公斤體重 2g，觀察讓受試者休息 6 小時後肌肉肝醣含量的變化。結果發現高強度運動加上碳水化合物飲食後，經過 6 小時的恢復，肌肉肝醣增加量為 25.2 µmol/g wet tissue，經換算後 3 小時肌肉肝醣增加量為 12.6 µmol/g wet tissue。對照上述實驗在 3 小時的肌肉肝醣增加量，雖然比本研究的控制試驗的增加量高，但與人蔘試驗的增加量是相似的。比較兩研究的實驗差異，在於運動強度不同，肌肉肝醣的耗損程度也會不同。耗竭程度越高，恢復期間增加量越高；再者，碳水化合物補充份量，本研究在運動後立即補充碳水化合物與人蔘增補劑，而上述研究是在運動後 0、2、4 小時皆補充碳水化合物。所以從碳水化合物的補充量與時機來看，在單次攝取碳水化合物加上人蔘的增補，有加成作用，使肌肉肝醣在 3 小時的快速回補。在補充人蔘對於肌肉肝醣影響的研究中，洪國彰 (2006) 以老鼠進行研究，連續 3 天補充人蔘 Rg1 後，進行游泳耐力運動，發現運動後恢復期 16 小時，在人蔘 Rg1 組的肌肉肝醣增加量是安慰劑組的 1.4 倍。本研究中，運動後恢復期 3 小時，人蔘試驗的肌肉肝醣增加量是控制試驗的 2 倍。雖然在受試者、運動後恢復期間以及使用人蔘的成分不同，但在運動後恢復期補充人蔘對於肌肉肝醣增加的效果是符合的。另外，在人體研究指出，補充 3 g、6 g、9 g 的人蔘劑量，能改善葡萄糖的耐性，增加體內對葡萄糖的吸收(Vuksan, et al., 2000)。然而，Engels 等 (2001) 研究指出補充 400 mg 人蔘 8 週，對於無氧運動表現與運動後短期的恢復沒有顯著差異。但是，Liang (2005) 給予受試者補充 1.35g 的人蔘持續 30 天，對於耐力運動的時間有延長效果。綜觀上述學者的研究，長時間補充與較高人蔘劑量對於耐力運動表現是有功效的，.

(49) 而本研究補充 400 mg 是屬於低劑量的人蔘補充，在持續 28 天的研究發現，補充人蔘對於單次運動後 0 至 3 小時的恢復期，能快速增加肌肉肝醣再合成速率。因此，補充人蔘對於短期而連續性的運動，加速肌肉肝醣的合成速率，進而提升耐力運動表現。. 第二節血液生化值反應本節針對受試者的血液生化值來討論，包括血糖與胰島素。一、血糖反應人體攝取碳水化合物後，經由小腸吸收，分解成葡萄糖進入血液，大約在 30 分鐘可使血糖濃度快速提升。血液中的葡萄糖由血液運送至組織細胞內，來進行代謝產生能量，或是以肝醣形式儲存在肝臟和肌肉中，於是血糖的濃度下降。研究發現飯後全身 85 ％的血糖是被肌肉吸收 (Fuchi, Rosdahl, Hickner, Ungerstedt, & Henriksson, 1994)。換言之，血糖濃度下降的快慢與葡萄糖被吸收利用的速率有關。 Vuksan 等 (2000) 研究指出，人蔘能改善葡萄糖耐受性，增加葡萄糖的利用的特性。在本研究餐後血糖濃度結果顯示，兩試驗的血糖濃度在進食後快速上升，至第 30 分鐘達到最高值，隨後濃度逐漸下降。人蔘試驗在進食第 60 分鐘後的血糖濃度反應皆，第 24 小時則恢復到運動前比控制試驗低，在第 180 分鐘明顯低於控制試驗（p＜.05）的基準值，如圖 4-6 所示。推測可能是人蔘試驗的葡萄糖由血液運送至組織細胞內被利用的速率較快於控制試驗，讓葡萄糖被吸收的速率加快進入肌肉細胞內，使肌肉中的肌肉肝醣濃度增加。.

(50) 二、胰島素反應在過去的研究指出，補充人蔘對於糖尿病患者的血糖有調節作用(Vuksan, et al., 2000; Xie et al., 2007)，並且刺激胰島素的利用，讓胰島素敏感性提升(Waki, et al., 1982)。觀察本研究胰島素濃度反應發現，飲食後兩試驗胰島素濃度皆快速上升，運動後人蔘試驗的胰島素濃度表現都低於控制試驗，這與過去研究結果相似，人蔘對於血糖具有調節作用。本研究結果顯示人蔘試驗對於胰島素的需求量低於控制試驗，意味著只需分泌較少的胰島素，便能吸收葡萄糖，換句話說可提升胰島素敏感性。然而，肌肉組織在胰島素. 。. 存在下給予收縮刺激會讓葡萄糖吸收有加成效應(Bergeron et al., 1999) 也就是說人蔘試驗與控制試驗相較之下，只需較少量的胰島素，使葡萄糖發揮吸收的作用以及肝醣合成的進行。 Rose 等 (2001) 研究指出，運動後補充碳水化合物會使小腸對於葡萄糖的出現產生適應，而加快吸收速率。運動會引起肌肉細胞膜對於胰島素敏感性會提升，促進肝醣的合成(Price et al., 1994)。運動訓練會增加骨骼肌肉中 GLUT4 蛋白含量，促進葡萄糖運送至組織細胞，提高身體胰島素敏感性(Ivy, 2004)。本研究在運動後補充碳水化合物與人蔘增補劑的結果顯示，在第 3 小時血糖明顯低於控制試驗，胰島素也有顯著差異。這可能是人蔘試驗促進胰島素敏感性提升，加快葡萄糖吸收與利用。綜合以上研究發現，運動後恢復期補充碳水化合物，有利於肌肉肝醣的合成之效果。補充人蔘在較長的使用期及較高劑量的情況之下，也有提升耐力運動表現的功效。本研究在補充人蔘低劑量 400 mg 持續 28 天，提升了胰島素敏感性，促進了葡萄糖的吸收，增加運動後恢復期 3 小時肌肉肝醣的合成速率，讓消耗的能量回補加快，得以面對下一個運動挑戰。因此，本研究結果認為每天 400 mg 人蔘攝取四週可以提高運動.

(51) 後恢復期 3 小時肌肉肝醣合成之效果；應有利於連續性運動競賽間肌肝醣快速回補。.

(52) 第三節結論 ‧ 本研究結果顯示，持續補充人蔘增補劑 28 天後，經單次 70%VO2 peak 固定式腳踏車運動 60 分鐘後的恢復期，立即補充碳水化合物飲食與人蔘增補劑。結果顯示補充人蔘 28 天在單次運動後恢復期 3 小時，能提高運動後肌肉肝醣的合成速率。.

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(60) 附錄二. 受試者須知. 一、本研究目的：探討持續補充28天的人蔘增補劑，對於單次運動後人體骨骼肌肉肝醣合成的影響。在人體測量方面，包括身高、體重、身體質量指數以及最大攝氧峰值；肌肉樣本的部分為肌肉肝醣之濃度；血液生化值的部分為血糖、胰島素。二、受試者必須參加下列兩項實驗設計: ‧ 1. 持續補充 28 天的人蔘增補劑，第 29 天執行 70%VO2 peak 之運動強度 60 分鐘固定式腳踏車運動後，立即補充人蔘增補劑。 ‧ 2. 持續補充 28 天的安慰劑，第 29 天執行 70%VO2 peak 之運動強度 60 分鐘固定式腳踏車運動後，立即補充安慰劑。三、可能產生的風險 1.每次抽血均使用拋棄式無菌針頭與針筒，從受試者手肘橈骨靜脈抽取8 ml血液進行分析，絕不重複使用，以杜絕感染問題。 2.由具備合格之護士擔任採血人員，可降低其危險性，造成局部淤血現象的機率不大，若發生局部瘀血時，立刻以冰敷處理即可。四、其他配合事項 1.實施最大攝氧峰值測驗時，請著輕便運動服(上衣、短褲)至實驗室報到，測驗前避免從事激烈的運動訓練或體育活動。 2.接受採血前一晚需禁食十二小時（空腹狀態）。 3.實驗期間受試者務必維持平日正常的飲食習慣，不得刻意節食或暴飲暴食。 4.受試者請於約定的時間內，前往實驗室報到接受運動訓練或採血。. 首先感謝您參與本實驗，施測前將詢問您是否遵循上述規定事項，如不符合將擇日再進行施測。在參與這項實驗研究之前，研究者會對為您說明預期的研究結果、意義和價值。所獲得的資料數據僅供學術研究之用，並絕對保密以維護您的隱私權。"有您的參與，方能使得本研究得以順利完成，在此由衷感謝！. 研究生. 蔣宜芳敬上.