[发明专利]一种提高认知和缓解疲劳的功能食品

说明书

技术领域

本发明涉及功能食品领域，尤其涉及一种具有提高认知和缓解疲劳的功能食品，适用于飞行人员等需要持久保持注意力和高度警觉性的作业人群。

背景技术

认知功能是大脑对外界事物的全面感知，包括感觉、知觉、注意、学习、记忆、语言、思维和意识等。近年来，国内外对认知功能进行了大量的研究，结果表明，氨基酸、多不饱和脂肪酸、维生素C、维生素E、B族维生素及植物化学物等具有改善认知功能的生物学作用。疲劳是指从事体力或脑力活动，经过一定时间或达到一定程度出现的活动能力下降，主要表现为工作能力下降、注意力不集中、记忆力减退等。

飞行人员在低氧、低气压、振动、噪声、加速度、电离辐射以及不断变化的气候环境等综合应激因素影响下进行的精神紧张而又复杂的飞行劳动，是现代社会最复杂的劳动之一。在整个飞行过程中，飞行人员必须精力集中、操作准确、动作灵活、反应迅速，保持持久的注意力和高度的警觉性。但由于飞行人员长时间在密闭座舱内飞行，作业环境单调、续航时间延长、夜航增多、无规律工作、高应激状态和睡眠剥夺以及跨时区飞行变化等，可导致不同程度的脑力疲劳；低氧、气压变化、振动、噪声、加速度、及辐射等特殊因素又可导致体力疲劳。随着航空科技的不断进步和国内外航运业务的迅猛发展，飞行疲劳问题日益凸显。现代化高科技局部战争条件下，高性能战斗机陆续装备部队。新装备飞机具有劳动强度大、认知负荷高、续航时间长等特点，持续飞行作业时间可达十数小时以上。军事飞行人员在精神高度应激状态下长时间从事特殊的军事作业劳动，承受着巨大的体力负荷和脑力负荷，飞行疲劳和认知能力下降问题更加突出。

认知是一个极其复杂的心理、生理和生化过程，涉及神经营养的改变、突触形态和功能的改变、中枢神经递质及受体的改变、Ca²⁺浓度的改变、细胞凋亡及相关基因表达的改变、信号转导的改变等。疲劳的产生与能源物质消耗、代谢产物堆积、内环境稳定性失调、自由基损伤等因素密切相关。

牛磺酸是中枢神经系统含量丰富的游离氨基酸，可通过多种渠道来影响认知功能，如促进神经细胞的增殖分化，增加Fos蛋白、海马和皮层内精氨酸加压素及β-内啡呔的含量，双向调节细胞内Ca²⁺保护神经细胞，影响神经递质分泌及脑内微量元素锌含量等，起到改善学习和记忆的作用。人体约75％的牛磺酸分布在骨骼肌内，是一种重要的细胞保护剂，可通过对细胞膜脂质过氧化的防护作用、抑制运动过程中所产生的自由基、调节心肌细胞Ca²⁺平衡、提高血浆支链氨基酸浓度、降低芳香族氨基酸／支链氨基酸比值、调节人体激素代谢等机理，保持中枢兴奋状态，促进细胞膜结构和功能的恢复，延迟疲劳的出现和减轻疲劳程度。

咖啡因是目前世界上使用最广泛的精神兴奋性类物质，普遍存在于茶和咖啡等软饮料中，具有兴奋心脏、骨骼肌和中枢神经系统以及抗氧化、舒张血管、松弛平滑肌等生理作用，对维持警醒、缓解体力疲劳具有一定作用。动物研究发现咖啡因可以提高大鼠和小鼠的空间学习和记忆能力，临床研究发现生活中长期大量摄入咖啡因的老龄妇女其认知和记忆能力测试表现要明显好于不摄入咖啡因的老龄妇女。

玛咖是南美传统食物和纯天然药用植物，食用历史悠久，2011年5月在我国被批准为新资源食品。研究发现，玛咖中含有丰富的蛋白质、氨基酸、矿物质、不饱和脂肪酸，尤其是牛磺酸、锌、支链氨基酸(亮氨酸，缬氨酸，异亮氨酸)等抗疲劳营养物质含量丰富。支链氨基酸能够降低芳香族氨基酸／支链氨基酸比例、提高血浆谷氨酸盐的比例，有效改善脑力疲劳；锌是能量代谢相关酶的重要组分，牛磺酸也具有显著的提高认知和缓解疲劳的作用。玛咖中的其他成分如维生素B₁、维生素B₂、亚油酸、亚麻酸、甾醇等也具有一定的抗疲劳作用。

人参皂甙是我国传统的滋补养生名贵药材人参的主要功效成分。长期临床实践证明人参皂甙具有多靶点、多环节综合促进学习记忆的作用，可通过影响中枢神经系统神经递质代谢、促进中枢神经系统核酸和蛋白质合成、影响海马形态、改善神经细胞膜流动性等作用提高机体的认知水平。其生物学作用还包括抑制自由基的产生、加速自由基的清除、增强超氧化物歧化酶活性、调节糖代谢、减轻细胞内钙超载、增强乳酸脱氢酶活性、减少乳酸堆积、增加血红蛋白含量等，具有强大的抗氧化和清除自由基的作用，并且可提高肌糖原、肝糖原的含量，降低血乳酸浓度，动物试验表明，人参皂甙可有效缓解实验动物体力疲劳。

发明内容