之前我們在《運動後肌肉酸痛？ 吃足蛋白質、魚油、酸櫻桃、維生素D 可能有幫助》一文中，提到吃了對運動引起肌肉酸痛緩解有幫助的食物與營養素，這次則近一步介紹「膠原蛋白」與「蛋殼膜」，並且將焦點放在關節傷害的預防與恢復上。
適度運動有助於關節的健康，但如果運動強度過強，且時間較長，超過當下身體能負荷時，就可能導致關節受損；在還沒恢復好，就投入下次的高強度訓練或運動時，就可能持續給關節帶來傷害，久了就是可能讓我們提早迎接退化性關節炎的到來。另外，長期久坐少運動也可能影響關節健康。
說到膠原蛋白，我想大多數人的印象是吃漂亮的，但其實我們身上的筋膜、肌腱、關節，還有肌肉細胞外，也都是有膠原蛋白的地方；如果吃膠原蛋白對真皮的膠原生成有幫助的話，那麼是不是也對那些與運動有關的組織有幫助呢？
吃膠原蛋白不會直接變成體內的膠原蛋白
在開始分享相關研究之前，先跟大家釐清一個觀念，那就是補充膠原蛋白的效果，不是「吃外來的膠原補體內膠原」的概念。
一般我們吃到的膠原蛋白粉，裏面的膠原蛋白大多經過水解成小很多的胜肽，分子量從幾百到數千都有可能，統稱為「膠原蛋白胜肽」。當我們吃下膠原蛋白胜肽之後，經消化道的蛋白質分解酵素消化分解，最後以更短的胜肽（2 或 3 個胺基酸）或胺基酸經小腸吸收進入血液循環。
吸收到的胺基酸會拿去合成各種蛋白質，而短胜肽接觸真皮層裡的纖維母細胞後，則會促使它們多生成膠原蛋白與玻尿酸，而這就是吃膠原蛋白有用的可能機制。
膠原蛋白的研究
2021 年在《Amino Acids》期刊上有一篇回顧補充膠原蛋白與運動關係的研究。該研究於 2020 年 6 月進行，從幾個研究資料庫搜尋相關的文獻，最後從 856 篇文獻中，篩出 15 篇隨機控制試驗。
這些研究裡，有 12 篇以休閒運動者為對象、2 篇以年長者為對象、1 篇以未受訓練，未停經的女性為對象。根據研究結果分成四個主題：
- 關節受傷後的關節疼痛與恢復情形
- 對身體組成的影響
- 運動後的肌肉酸痛與恢復
- 肌肉蛋白質合成與膠原蛋白合成的促進情形
從這些研究的結果發現，運動補充膠原蛋白最大的好處在於改善關節功能，以及減少關節疼痛的問題。某些情況下，身體組成、肌力和肌肉恢復有得到改善。
每天補充 15 公克的膠原蛋白顯著提升體內膠原蛋白合成率，此外，跟補充高品質蛋白質的人相比，補充膠原蛋白在肌肉蛋白合成率上則沒有顯著差異。
在關節疼痛與恢復方面的研究裡，各篇研究使用的膠原蛋白種類不盡相同，以下列出膠原蛋白的劑量與類型：
- 膠原蛋白水解物（膠原蛋白胜肽），劑量：5、10、15、40 公克/日
- 非變性二型膠原蛋白，劑量：40 毫克/日
從上述的劑量來看，如果是為了保護關節健康的話，如果是吃膠原蛋白胜肽的話，會建議每天劑量從 5 公克開始吃；你可能會發現一樣是吃膠原蛋白，為什麼第二項，非變性二型膠原蛋白的劑量只有 40 毫克呢？
原因在於非變性二型膠原蛋白跟膠原蛋白肽的作用機制很不一樣，目前推測的作用機制是非變性二型膠原蛋白還保有原本二型膠原蛋白的結構，而在我們的小腸上，有負責免疫調節的區域，這塊區域在接觸非變性二性膠原蛋白後，調節減少關節發炎，這整個過程稱為「口服耐受」。
目前市面上有添加非變性二型膠原蛋白的產品，大多以退化性關節炎為訴求，比較少在運動補充品上看到。從機制面上來看，應該得把膠原蛋白粉跟非變性二型膠原蛋白看成不同的品項，兩者不可以互相取代。
Part II：蛋殼膜抽出物
除了上面提到的膠原蛋白，還有一種素材 — 蛋殼膜抽出物，也可以算是含有膠原蛋白的材料。
蛋殼膜抽出物取自雞蛋殼裡的那一層薄膜，由膠原蛋白、彈力蛋白、玻尿酸、葡萄糖胺、軟骨素，以及其他多種成分的混合物。
而這些成分又分成可被消化吸收與不能消化的成分，從體外試驗發現，可消化的部分能活化軟骨細胞、促進膠原與玻尿酸合成、抑制膠原蛋白分解酵素與彈力蛋白分解酵素活性、有抗氧化與抗發炎的能力。
從活體試驗的研究觀察到，蛋殼膜裡不可消化的成分有助於改善腸道細菌的平衡、幫助增加腸道細菌的多樣性，以及短鏈脂肪酸的生成。那麼這樣的看似功能豐富的蛋殼膜，人吃了之後究竟有沒有幫助呢？
蛋殼膜的人體試驗
有研究募集了 60 位參與者，其中有 15 位的跑者、15 位久坐生活的人，還有 30 位平常做 CrossFit 健身的人，這些人全都長期有關節疼痛的問題。
研究者們讓參與者每天補充含有 300 毫克蛋殼膜的膠囊，跑者與久坐生活組連續補充 50 天，CorssFit 組則進行 30 天。試驗前，以及開始後每 10 天以 WOMAC 和 DASH 問卷評估參與者們關節的疼痛、僵硬與功能的自覺狀況。結果如下圖整理：
- 久坐生活組：隨著補充的天數，關節的疼痛、僵硬與功能都得到了改善，第 50 天與最初相比，分別改善了 49%、43% 和 39%
- 跑者組：第 50 天與一開始相比，參與者的關節疼痛、僵硬與功能分別改善了 50%、68% 和 74%
- CrossFit 健身組：第 30 天與一開始相比，參與者的關節疼痛、僵硬與功能分別改善了 60%、44% 和 47%。
這個研究結果還滿有意的，不管你是因為運動引起，還是久坐少動引起的關節問題，補充蛋殼膜抽出物都能得到改善。不過這裡要補充一點，就是這個蛋殼膜補充試驗裡缺少各自的對照組，未來若能有考量這方面的實驗成果，就能更好的證據，支持蛋殼膜的有效性。
- Ohara, H., Ichikawa, S., Matsumoto, H., Akiyama, M., Fujimoto, N., Kobayashi, T., et al. (2010). Collagen‐derived dipeptide, proline‐hydroxyproline, stimulates cell proliferation and hyaluronic acid synthesis in cultured human dermal fibroblasts. The Journal of dermatology, 37(4), 330-338.
- Khatri, M., Naughton, R. J., Clifford, T., Harper, L. D., & Corr, L. (2021). The effects of collagen peptide supplementation on body composition, collagen synthesis, and recovery from joint injury and exercise: a systematic review. Amino Acids, 53(10), 1493-1506.
- Gencoglu, H., Orhan, C., Sahin, E., & Sahin, K. (2020). Undenatured Type II Collagen (UC-II) in Joint Health and Disease: A Review on the Current Knowledge of Companion Animals. Animals, 10(4), 697. doi:10.3390/ani10040697
- Garcia-Tabar, I., Quintana, E. G., González, A. A., Setuain, I., Barrena-Montalvo, R., Leoz-Abaurrea, I., … & Izquierdo, M. Eggshell membrane in the treatment of pain and stiffness associated with joint and connective tissue disorders. Results from a clinical pilot study in humans.
