绞股蓝多糖缓解小鼠体力疲劳试验_王乐.pdf

食品工业 2023 年第44卷第 1 期 148 研究探讨绞股蓝多糖缓解小鼠体力疲劳试验王乐，闫宇壮，徐磊，徐从启，冯国勇中国人民解放军32181部队（西安 710000）摘要探究绞股蓝多糖缓解体力疲劳作用。利用昆明小鼠作为研究对象,通过小鼠游泳试验,测定试验组和对照组小鼠血清中乳酸(LA)、乳酸脱氢酶(LDH)、尿素氮(BUN)、肝糖原、肌糖原变化。结果表明,灌胃绞股蓝多糖可显著延长小鼠负重游泳时间,提高血清乳酸脱氢酶活力和机体内糖原积累量,降低小鼠血清中乳酸和尿素氮含量。因此,绞股蓝多糖可作为一种功能性原料以减缓高强度运动引起的体力疲劳。关键词绞股蓝多糖;缓解体力疲劳;功能性原料Experimental of Gynostemma pentaphyllum Polysaccharide Relieving Physical Fatigue in MiceWANG Le,YAN Yuzhuang,XU Lei,XU Congqi,FENG GuoyongPeoples Liberation Army of China No.32181(Xian 710000)Abstract To investigate the effect of Gynostemma pentaphyllum polysaccharide on relieving physical fatigue,Kunming mice were used as the research object,and the changes of lactic acid(LA),lactate dehydrogenase(LDH),Blood urea nitrogen(BUN),liver glycogen and muscle glycogen in the serum of the experimental group and the control group were measured through the mouse swimming test.The results indicated that gavage of Gynostemma pentaphyllum polysaccharide could significantly prolong the weight-bearing swimming time of mice,increase the activity of serum lactate dehydrogenase and the accumulation of glycogen in the body,and reduce the contests of lactic acid and urea nitrogen in the serum of mice.Therefore,the Gynostemma pentaphyllum polysaccharide can be used as a functional raw material to reduce physical fatigue caused by high-intensity exercise.Keywords Gynostemma pentaphyllum polysaccharide;relieving physical fatigue;functional raw material体力疲劳又称躯体性疲劳，是指由运动本身引起的机体工作能力下降现象，期间大量代谢产物的积累刺激组织细胞和神经系统，导致躯体乏力、肌肉酸痛、情绪低落甚至免疫力下降，对人体身心健康具有极大危害1-2。随着现代生活节奏的加快和工作压力的增大，许多人脑力、体力长时处于超负荷运行状态，疲劳现象尤为突出，严重影响正常生活节奏。绞股蓝（Gynostemma pentaphyllum）为多年生草质藤本植物，隶属葫芦科绞股蓝属，主要生长在亚洲国家。我国绞股蓝资源丰富，品类众多，全球已知的13个绞股蓝品种，我国占11种，其中7种为我国独有，陕西安康、平利、洋县、岚皋等地为我国主要的绞股蓝人工培养基地3-5。绞股蓝中含有丰富的皂苷、多糖、黄酮等生物活性物质，对人体具有良好的保健作用，其中绞股蓝多糖为其中的主要活性成分之一，含量在4%8%之间6-7。绞股蓝多糖生物学功能研究热点主要集中在抗氧化、抗炎症、降血脂、抗肿瘤、增强免疫力等方面8-11，在缓解体力疲劳方面研究报道较少。试验初步探索绞股蓝多糖提取物对小鼠体重、负重游泳时间、疲劳代谢产物和糖原储备等多方面的影响，为开发具有缓解体力疲劳的功能性食品提供理论依据和技术支撑。1材料与方法1.1动物、材料与试剂试验动物：从西安交通大学实验动物中心获得120只SPF级雄性昆明小鼠（5周龄，2530 g）。在试验开始前，将小鼠随机分成小组，每组10只，在动物房适应性饲养1周，环境温度222，环境湿度50%10%，光/暗循环12 h。绞股蓝多糖（西北工业大学生命学院制备）；肝/肌糖原、血尿素氮（BUN）、过氧化氢酶（CAT）、乳酸脱氢酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）检测试剂盒：北京阳光科技有限公司；乳酸检测试剂盒（南京建成生物工程有限公司）；无水乙醇、98%浓硫酸、碳酸钠（均为分析纯）。1.2主要仪器与设备U-3310紫外分光光度计（日本HITACHI公司）；RE-52AA旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；FD-1A-50真空冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限公司）；ME103E电子分析天平（梅特勒-托利多仪器公司）；GL-22M高速冷冻离心机（湖南赛特湘仪离心 149 研究探讨食品工业 2023 年第44卷第 1 期机仪器有限公司）；游泳箱（丙烯酸塑料池，尺寸50 cm50 cm40 cm）：自制。1.3方法1.3.1绞股蓝多糖制备称取500 g干燥绞股蓝，加入2 500 mL 95%乙醇，于50 搅拌1 h，过滤收集滤渣。再将滤渣采用95%乙醇在50 回流搅拌过滤收集滤渣，将滤渣自然风干，加入3 000 mL蒸馏水，在95 下搅拌10 h，过滤收集滤液，重复3次。将上述每次收集得到的滤液合并，在50 下抽真空减压浓缩，在流动水中透析48 h。向透析后的溶液中加入4倍体积乙醇，静置过夜（12 h），收集沉淀，依次采用乙醇、丙酮和乙醚进行洗涤，真空干燥，得到棕褐色绞股蓝粗多糖。1.3.2动物试验条件及分组将饲养1周后的120只昆明小鼠随机分为空白对照组（normal）和绞股蓝多糖组（GPMP），每组60只。GPMP组每天给予小鼠300 mg/kg的绞股蓝多糖进行灌胃干预，normal组每天给予10 mL/kg的无菌生理盐水进行灌胃干预。各组小鼠每天称重，灌胃给药，连续14 d。灌胃期间各组小鼠正常取食和饮水。1.3.3负重游泳试验末次灌胃30 min后，在距小鼠尾巴末端2 cm处负荷其体重10%的0.9 mm铅丝，放入水深30 cm的恒温游泳箱302 中进行负重游泳，并开始计时。期间，小鼠尾根被包裹在铅鞘中，用四肢进行移动，并用玻璃棒不断搅拌水面以刺激小鼠，使之处于持续运动状态，记录小鼠自游泳开始至不能浮出水面10 s的时间。1.3.4小鼠生化指标检测末次灌胃30 min后，迫使小鼠在30 恒温游泳箱进行无负荷游泳30 min，迅速擦干小鼠身体，并置于布有干燥垫料的鼠笼中休息1 h后，眼球取血，解剖心脏、肝脏、肾脏和骨骼肌，并在-80 下进行冷冻储存。血液在4 下以3 000 r/min离心15 min制备血清，肝脏和腓肠肌储存在-20 下进行糖原分析。按照各试剂盒说明书依次检测小鼠血清中乳酸（LA）、乳酸脱氢酶（LDH）、尿素氮（BUN）、肝糖原、肌糖原含量。1.4数据统计分析试验数据采用SPSS 25.0软件进行处理和统计分析，结果用平均值标准差表示，P0.05表示组间统计学差异显著。2 结果与分析2.1小鼠体重变化在正常饲养过程中对normal组和GPMP组小鼠体重进行每天监测，测量结果如图1所示。饲喂周期内小鼠体重均有明显稳定增加。其中，饲喂前3 d，各组小鼠体重增加幅度基本相同；从第4天开始，normal组小鼠体重增加幅度大于GPMP组，但经方差分析表明normal组和GPMP组无显著差异（P0.05），表明绞股蓝多糖对小鼠无明显危害。图1normal组和GPMP组小鼠体重变化图2.2负重游泳试验负重游泳试验是分析体力疲劳最常用的方法，游泳时间越长，表明小鼠的疲劳感越低，通过小鼠负重游泳时间可以反映机体的运动耐力12。试验中，末次灌胃30 min后记录小鼠负重游泳时间，结果如表1所示。与normal组相比，GPMP组小鼠的负重游泳力竭时间显著延长（P0.05），延长率约为97.54%，表明绞股蓝多糖可有效缓解体力疲劳。表1小鼠负重游泳力竭时间组别剂量/(mgkg-1bw-1)动物数/只负重游泳时间/minnormal组200 L生理盐水103.251.29GPMP组300绞股蓝多糖106.423.79*注:与normal组相比,*表示P0.05。2.3小鼠生化指标检测血乳酸是机体内糖代谢的中间产物，乳酸的增多堆积，会导致机体运动能力下降，血乳酸浓度可以在一定程度上反映组织氧供和代谢状态、疲劳的产生和消除速度13-14。绞股蓝多糖对小鼠血清中乳酸含量影响如表2所示。与normal相比，GPMP组小鼠游泳后血清中乳酸含量显著降低（P0.05），表明绞股蓝多糖对缓解机体体力疲劳具有显著积极作用。表2小鼠血清中乳酸含量变化组别剂量/(mgkg-1bw-1)动物数/只血清乳酸含量/(mmolL-1)normal组200 L生理盐水1012.221.53GPMP组300绞股蓝多糖 109.630.35*注:与normal组相比,*表示P0.05。乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶，能够催化乳酸与丙酮酸之间的氧化还原反应。当机体因剧烈运动产生大量乳酸堆积，导致机体疲劳时，乳酸脱氢酶可以促进乳酸转化成丙酮酸，从而延缓疲劳。因此，乳酸脱氢酶水平可作为机体疲劳的有效指标15。绞股蓝多食品工业 2023 年第44卷第 1 期 150 研究探讨糖对小鼠血清乳酸脱氢酶活力影响如表3所示。相对于normal组，GPMP组血清乳酸脱氢酶活力显著提高31.52%。因此，绞股蓝多糖提取物可促进机体疲劳的有效缓解。表3小鼠血清乳酸脱氢酶活力变化组别剂量/(mgkg-1bw-1)动物数/只血清乳酸脱氢酶活力/(UmL-1)normal组200 L生理盐水10122.2819.15GPMP组300绞股蓝多糖10160.8213.16*注:与normal组相比,*表示P0.01。血尿素氮是机体内蛋白质和氨基酸代谢的产物，血尿素氮水平升高，可以诱发机体运动性疲劳。因此，血尿素氮是评价机体抗疲劳能力的重要指标之一16。绞股蓝多糖对小鼠血清中尿素氮含量影响如表4所示。与normal组相比，GPMP组能够降低小鼠游泳后血清中尿素氮含量，表明绞股蓝多糖可以减少蛋白质对能量的分解代谢，消除疲劳感，但是差异不具有显著性。表4小鼠血清中尿素氮含量变化组别剂量/(mgkg-1bw-1)动物数/只血清尿素氮含量/(gmL-1)normal组200 L生理盐水1017.442.03GPMP组300绞股蓝多糖1016.874.03注:与normal组相比,*表示P0.01。糖原是机体中重要的能量来源，对于维持机体剧烈运动时的血糖水平具有重要作用。相关研究表明，肌糖原是人体中主要的糖储备形式，能使肌肉收缩运动并提供能量；肝糖原主要是维持血糖水平的相对恒定，当其耗竭后可导致低血糖，进而引起运动耐力减弱和神经系统损伤17。因此，糖原水平可作为衡量体力疲劳的一个敏感指标。绞股蓝多糖对小鼠肝糖原和肌糖原含量影响分别如表5和表6所示。与normal组相比，绞股蓝多糖提取物可通过增加机体糖原储备，同时降低运动中的糖原使用，来提高肝脏和肌肉中的糖原水平，减轻疲劳感。表5小鼠肝脏中糖原含量变化组别剂量/(mgkg-1bw-