黑米糠抗疲劳运动饮料的研究

程兆宇，房磊（.吉林电子信息职业技术学院，吉林吉林3202；2.吉林农业科技学院，吉林吉林320）

黑米糠抗疲劳运动饮料的研究

程兆宇1，房磊2，*
（1.吉林电子信息职业技术学院，吉林吉林132021；2.吉林农业科技学院，吉林吉林132101）

摘要：黑米糠抗疲劳运动饮料作为受试饮料，研究其对小鼠的抗疲劳作用。将雄性昆明小鼠随机分为4组，对照组和低、中、高剂量组，即12.5、25、75m L/（kg·bw），给小鼠灌胃，对照组为相同体积的纯净水。喂养30 d，末次给药30min后，对小鼠的负重游泳实验、血清尿素氮、血乳酸和肝糖原进行测定。3个剂量的受试饮料均能显著增加小鼠的负重游泳时间，中、高剂量的受试饮料显著抑制血清尿素氮的产生，提高肝糖原的储备，抑制血乳酸的升高，减少其在骨骼肌处的积累。黑米糠运动饮料具有抗疲劳作用。

关键词：黑米糠；血清尿素氮；血乳酸；肝糖原；抗疲劳

随着人们生活水平的提高，运动保健逐渐走进了人们的视野，人们开始积极参与到运动中来，伴随运动而来的便是运动疲劳，是机体对威胁生命的过度能量消耗发出的信号，保护机体的正常运转，提醒和控制人体工作强度的调整，防止机体的损伤，故抗疲劳产品受到了越来越多人的青睐，有着远大的发展前景[1-2]。

黑米有米中珍品，享有“贡米”、“药米”和“长寿米”的美誉，具有特殊的营养价值[3]，黑米糠即黑米的外壳，富集了黑米的大部分营养成分，含有粗纤维、花青苷、锌、铁、VB1、VE和二十八烷醇等，其中的花青苷、粗纤维和二十八烷醇等是抗疲劳的主要有效成分。有研究表明黑米中的花青苷对小鼠的组织器官有着良好的保护作用，是良好的抗氧化剂[4]，后对其抗氧化性进行深入研究得到，黑米糠的中抗氧化能力，占黑米整体的98%[5]，此外黑米糠的抗疲劳作用，也得到了证实[6]。既可以控制运动热量，调节机体的机能，还可增加饱腹感，所以黑米糠在运动领域的开发上具有潜在的意义[7]。目前为止，在运动领域的研究较多，但应用研究较少。本文研究了黑米糠抗疲劳运动饮料在动物试验抗疲劳效果以及有效剂量，为抗疲劳运动饮料的开发和应用提供了参考[8]。

1　材料和方法

1.1材料与仪器

受试的黑米糠抗疲劳运动饮料由本单位制备，主要有效成分为花青苷786mg/100mL，粗纤维563mg/ 100mL，二十八烷醇32mg/100mL；健康的昆明雄性小鼠，体重18 g～21 g，由长春应化所提供，合格证号：沪动合证字155号，生长环境温度20℃～25℃，相对湿度50%～70%。

电子天平：广州市普析通仪器有限公司；恒温游泳箱：北京阳光亿事达有限公司；血乳酸测定试剂盒、血清尿素氮测定试剂盒：南京建成生物制品研究所生产；XHF－1型高速分散器：金坛市科希仪器有限公司。

1.2方法

1.2.1实验设计

设计4批实验，每批实验动物随机分为4组，每组10只，组间的实验小鼠体质量经t检验无显著性差异。4批分别为小鼠负重游泳实验、血清尿素氮测定、血乳酸测定和肝糖原测定，4组分别为空白对照组及低、中、高3个剂量黑米糠饮料的实验组，其中低、中、高剂量组分别按功能饮料人体摄入量的5倍、10倍、30倍，即12.5、25、75mL/（kg·bw），空白对照组按相同体积纯净水进行灌胃，实验连续30 d。

1.2.2指标测定方法

1.2.2.1游泳负重实验

第一批小鼠尾根负重，重量为体质量的5%，末次给药30min，将小鼠至于水深30 cm、水温（25±0.5）℃的游泳箱中，记录从游泳开始至死亡的时间（min），作为小鼠的游泳时间[9]。

1.2.2.2血清尿素氮测定

第二批末次给药30min后，将小鼠置于水深30cm、水温（30±0.5）℃的游泳箱中游泳90min后，进行眼眶采血，所得血样在3 000 r/min下离心5min，分离血清，采用血清尿素氮测定试剂盒进行测定[9]。

1.2.2.3血乳酸测定

第三批末次给药30min后，将小鼠置于水深30cm、水温（30±0.5）℃的游泳箱中游泳10 min后，取出，进行采血，静休20 min后再采一次血，所得血样在3 000 r/min下离心5min，分离血清，用血乳酸测定试剂盒测定乳酸浓度[9]。

1.2.2.4肝糖原测定

第四批末次给药30min后，将小鼠置于水深30cm、水温（30±0.5）℃的游泳箱中游泳40min后，取出脱颈椎处死，将两后肢肌肉和肝脏，用生理盐水冲洗后，滤纸吸干，各取1 g，置于30mL 30%KOH溶液中，匀浆1min，后在3 000 r/min离心15 min，取上清液放于沸水浴中20min，然后转移到试管中，定容待用，采用蒽酮比色法测定肝糖原含量[10]。

1.2.2.5体质量测定

在实验开始和结束时，分别对各组小鼠的体质量进行测定[9]。

1.2.2.6感官评价

选择30人对黑米糠运动饮料进行了嗜好型的感官评价，检验内容包括以下几个方面，详见表1。

表1　黑米糠运动饮料的感官评价表Table 1　Spor tsdrink black ricebran sensory evaluation form

感官评价实验在室温下进行，感官评价员之间需隔开，受试饮料装于透明的一次性杯中，随机编码，然后要求感官评价员先对其色泽进行评价，然后从左到右一次对样品进行品评，品尝好一个样品后要漱口，静等1min后再品尝下一个样品，可以多次品尝，但必须给出相应分数。

1.3黑米糠抗疲劳运动饮料的制备工艺流程

黑米糠清洗→煎煮两次→粗滤→合并滤液→离心→过滤→醇提分离→液相→浓缩→稳定剂、甜味剂的添加→均质

1.4统计分析

2　结果与分析

2.1受试饮料对小鼠体质量的影响

将小鼠分为4组，分别为对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组，然后观察受试饮料对小鼠体重的影响，如表2所示。

表2　受试饮料对小鼠体质量的影响（±SD）Table2　In body weightofm ice tested beverages（±SD）

表2　受试饮料对小鼠体质量的影响（±SD）Table2　In body weightofm ice tested beverages（±SD）

组别　初始时体质量/g结束时体质量/g对照组低剂量组中剂量组高剂量组剂量/[mL/ （kg·bw）]动物数/只0 12.5 25 75 10 10 10 10 19.35±0.67 19.76±0.32 19.81±0.42 19.54±0.54 23.21±0.61 23.75±0.4 23.81±0.51 23.43±0.43

由表2可知，结束时，小鼠的体质量有所增加，但小鼠的初始时体质量与结束时体质量，各组之间不存在显著性差异（P>0.05），所以受试饮料未引起体重的过快增长，且未影响小鼠的正常发育。

2.2受试饮料对小鼠游泳时间的影响

不同剂量的受试饮料对小鼠负重游泳时间、肝糖原、血清尿素氮及血乳酸含量的影响如表3所示。

表3　不同剂量的受试饮料对小鼠负重游泳时间、肝糖原、血清尿素氮及血乳酸含量的影响Table3　Different dosesof the test drinksonmice swimm ing time，the impactof liver glycogen，blood urea nitrogen and serum lactic acid

由表3可知，小鼠在用受试饮料喂养30d后，低剂量组的负重游泳时间显著增加（P<0.05），中、高剂量组的负重时间极显著增加（P<0.01），中、高剂量组之间差异不显著（P>0.05）。高剂量组小鼠负重时间为29.3min，较之对照组，提高了将近4倍，由此得知，受试饮料能显著提高小鼠的生命力，增强其耐力，延迟感觉疲劳的时间。

2.3受试饮料对小鼠血清尿素氮含量的影响

血清尿素是评价机体承受能力的指标[11]。运动前期，主要通过糖和脂肪的代谢获得所需能量，当运动时间过长，会开始消耗蛋白质和氨基酸来进行能量的供给，血尿素氮便是在此过程中产生的代谢产物，其含量随着运动时间的延长，负荷的增加而增加，血清尿素的含量增加幅度越大，表示机体负荷能力越差。从表3得知，受试饮料的低、中、高剂量组的血尿素氮含量都低于对照组，中、高剂量组其含量显著降低（P< 0.05），说明受试饮料能显著增强小鼠承受负荷的能力，且中、高含量与低剂量组相比，也有显著降低（P< 0.05），中、高含量的效果更佳。

2.4受试饮料对小鼠肝糖原含量的影响

糖原是运动时能量的主要来源[12]。在运动过程中，减少其消耗，糖酵解的产物乳酸堆积也随之减少，保持其较高的储备含量，可有效地增强其运动能力，减轻其疲劳感。从表3中得知，中、高剂量的受试饮料与对照组相比，显著提高其肝糖原含量（P<0.05），中、高剂量组的肝糖原含量分别为4.12、5.31mg/g，始终提供充足的能量，使之达到了抗疲劳目的。中、高剂量组与低剂量组之间不存在差异（P>0.05）。

2.5受试饮料对小鼠血乳酸含量的影响

血乳酸是评价机体疲劳的指标[13]。由表3可知，游泳前低中高剂量组小鼠的血乳酸含量与对照组无显著性差异（P>0.05），运动10min后，各组含量均上升，静休20min后，含量均下降，但均高于运动前。是因为机体在运动过程中，会产生糖酵解过程产生乳酸，导致其含量上升，运动停止后，乳酸的产生受到抑制，其机体本身存在的乳酸可部分催化转变为丙酮酸，进入三羧酸循环，导致含量下降，但受到催化的能力的限制，不能将之完全转化，有部分残留，故要高于未运动之前。与对照组相比，中剂量组的血乳酸含量显著增加（P<0.05），高剂量组的血乳酸含量极显著增加（P< 0.01），故得知受试饮料可抑制血乳酸的升高，减少其在骨骼肌处的积累，延缓疲劳感的产生。

2.6感官实验结果

经过感官实验后，统计出感官评定得分表如表4所示。

表4　感官评定得分表Table4　Sensory evaluation score table

嗜好型感官实验的结果分析得到，饮料的澄清度方面还有待进一步改善，略有混浊，在此方面，还有待进一步研究与改善，但未影响饮料的口感，受到大多数感官评定员的喜爱。黑米糠的营养价值丰富，通过简单的工艺处理，即可成为较营养的运动饮品，在其营养价值也受到了肯定。

3　结论

早在1997年，胡秋林等[6]用纯化的黑米花青苷灌胃小鼠，研究得到黑米能提高小鼠抗疲劳能力的结论；此外，二十八烷醇能增强机体耐力及肌肉功能，降低收缩时机体的血压，缩短反应时间，提高能量的代谢率，重要的是可以促进脂肪代谢，减少糖原的分解，就此作用而言是研发运动营养食品的重要方向；作为黑米糠的另一主要有效成分-粗纤维，是一种重要的控制体重，具有延缓机体代谢的作用。本文对其在运动方面的抗疲劳的作用做了深入研究。

有氧运动产生的能量不足以供应长时间运动或剧烈运动时所需，形成了相对无氧的状态，刺激了糖酵解过程的产生，导致血乳酸的大量积累，即血乳酸含量能间接地反映无氧状态的程度，当超过一定程度后，机体会产生肌肉酸痛的症状；肝糖原是运动过程中提供能量的主要来源，其含量多少间接反映了有氧运动的能力，运动过程中，肝糖原储备增加能减少蛋白质的氧化分解，保证机体的正常代谢；血清尿素氮是蛋白质代谢的产物，无氧状态下的蛋白质代谢是对机体的一种消耗，其随运动程度的加深含量增加，负荷能力越差。

实验分析得到黑米糠运动饮料灌胃后不影响小鼠的正常生长状况；低、中、高3种剂量均显著增加了小鼠的负重游泳时间，延缓了小鼠疲劳感的出现，增强其运动耐力；中、高剂量的受试饮料延缓了肝糖原的分解及血乳酸的形成，说明受试饮料能一定程度上增强小鼠的有氧运动，无氧运动的减少，直接提高了机体对运动负荷的耐力；中、高剂量的受试饮料显著降低了小鼠的血清尿素氮含量，增强机体负荷承受能力。

综上所述，黑米糠运动饮料的生产工艺简单，口感良好，中、高剂量在延缓机体疲劳感，增强抗负荷能力，耐力提升方面有着显著的作用，相比较而言，高剂量的黑米糠运动饮料的提升效果更佳明显，说明饮料中的功能成分配比及含量在其抗疲劳的作用效果上有着重要作用。此外，对于黑米糠的功效作用成分方面，只关注了其抗疲劳方面的应用，更多有关黑米糠的营养成分分析及应用，还有待相关研究人员深入研究。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.042

收稿日期：2014-10-16

作者简介：程兆宇（1982—），男（汉），讲师，硕士研究生，研究方向：运动营养保健。

*通信作者：房磊（1983—），男，讲师，硕士研究生，研究方向：食品开发。

Study on the Antifatigue-sport Drink of Black Rice Bran

CHENGZhao-yu1，FANG Lei2，*
（1.Jilin Collegeof Electronic Information，Jilin 132021，Jilin，China；2.Jilin Agriculture Science and Technology College，Jilin 132101，Jilin，China）

Abstract：Anti-fatigue black rice bran sports drinks as a test drink，to study its anti-fatigue effect on mice. Male mice were randomly divided into four groups，the control group and the low，medium and high dose groups，namely 12.5，25，75 mL/（kg·bw），fed tomice in the control group the same volume of pure water. Feeding 30 d，30 min after the last administration，the mice's swimming test，serum urea nitrogen，blood lactate and glycogen weremeasured.Three dosesof the testbeverage can significantly increase swimming time ofmice，medium and high dosesof the testbeveragewas significantly suppressed serum urea nitrogen，increase the reserve of glycogen，inhibit blood lactic acid increased，reducing its in skeletalmuscle accumulation at. Black ricebran sportsdrink hasanti-fatigueeffect.

Keywords：black rice bran；blood urea nitrogen；blood lactic acid；hepatic glycogen；antifatigues