双孢蘑菇子实体多糖对小鼠运动损伤修复调节作用研究*
2020-01-15赵海军
赵海军
(吉林师范大学 体育学院,吉林 四平 136000)
随着人们生活观念的转变,人们对于身体健康的关注度越来越高,纷纷通过运动的方式来提高身体素质。然而在非专业人士指导下进行强度较大的体育训练,很容易出现运动损伤的情况。产生运动损伤后,除了一般药物处理治疗,在运动损伤修复期间应尽量选择具有较高营养价值的食品,以促进运动损伤的恢复与调节[1]。经过专业人员研究双孢蘑菇子实体多糖对小鼠运动损伤修复调节试验,发现双孢蘑菇对运动损伤的恢复具有很好的促进效果[2]。
1 材料与方法
为研究双孢蘑菇子实体多糖对小鼠运动损伤修复调节作用,试验中需要使用到的材料为运动损伤的小鼠和双孢蘑菇子实体多糖。然而试验所需的小鼠不易在生态环境中找到符合运动损伤条件的,因此需要对小鼠进行选择,再进一步进行运动损伤处理。而自然界中生长的双孢蘑菇也需要经过处理才能够得到对应的多糖成分,因此需要首先对原材料以及试验过程中所需的试剂进行采集和准备。
1.1 小鼠的选择与饲养
选择4 周~6 周龄身体健康、四肢健全的雄性C57BL/6 小鼠作为试验的待培养动物。将选择的小鼠样本进行统一培养,培养时间为2 周。在培养的过程中统一所有小鼠样本的饮食情况和活动情况,尽量保证所有小鼠的身体素质以及营养摄取量的一致性。另外在小鼠的饲养过程中需要为其提供适宜的生活环境,以维持小鼠样本的正常生活。经过为期2 周的饲养后,将所有身体质量在18 g~22 g 范围内的小鼠作为最终选择的小鼠进行运动损伤处理。
1.2 采集双孢蘑菇子实体
试验中所用的双孢蘑菇子实体由无锡祥云菇业公司提供,采集到的双孢蘑菇子实体的品种名为AS2796。运输的环境尽量保持在双孢蘑菇最适宜的生长保存温度上,最大程度保存内部的营养价值和结构[3]。
1.3 主要试剂与仪器
由于需要对基础的试验样品进行处理,因此处理小鼠和双孢蘑菇外还需要准备其他的试剂和仪器。主要可以将使用的试剂与仪器分为3 个部分,一是形成小鼠运动损伤的仪器,包括重力砝码、小鼠运动滚车等一系列运动仪器。二是从双孢蘑菇中提取多糖的设备,其中相关试剂包括:精馏苯酚、离子交换树脂、葡聚糖右旋糖酐标准品、无水乙醇、水、聚丙烯酰胺葡聚糖凝胶等;而相关仪器方面包括:萃取漏斗、旋蒸仪、自动分部分收集器、光度计、干燥箱、离心机以及电子天平等。三是检测运动损伤修复调节作用过程中需要用到的试剂与仪器,除了基本的显微镜、玻璃片等,还需要准备生理盐水、透析袋等[4]。
1.4 研究条件
在试验室中准备多个保温箱或玻璃箱,将试验小鼠样本放入其中。由于环境湿度、空气含量以及气压等情况会影响小鼠的恢复程度,因此设置研究环境中的各项环境指标均适宜小鼠的自然生长。另外环境的温度过高会导致提取的双孢蘑菇子实体多糖的结构产生变化,无法得到预期的效果和真实的结果,因此将研究环境的温度控制在20oC~25oC。
2 运动损伤修复调节作用研究方法
2.1 动物造模
将样本小鼠分为正常组和损伤修复组,其中正常组设为1组,共有5只小鼠,而损伤修复组分为7组,每组由12 只小鼠组成。损伤修复组的小鼠首先需要进行运动损伤训练,按照运动损伤的类型分为关节损伤、跟腱损伤、肌肉拉伤、骨折、撕裂伤、关节脱位、组织挫伤7 个组别,通过射线检测来判断造模是否成功,判断标准如图1 所示。
图1 小鼠运动损伤病理学观察示意图Fig.1 Schematic diagram of the pathological observation of the mouse’s sports injury
2.2 双孢蘑菇子实体多糖提取与提纯
将采集的双孢蘑菇子实体用蒸馏水清洗后切片,放入干燥箱中3 h 后粉碎60 目筛[5]。接着对得到的双孢蘑菇子实体粉末进行多糖提取与提纯处理,其工艺流程如图2 所示。
图2 双孢蘑菇子实体多糖提纯工艺流程图Fig.2 Flow chart of purification process of polysaccharide from fruiting body of Agaricus bisporus
准确称取一定量的双孢蘑菇子实体粉末放入烧杯中,并向其中加入适当的蒸馏水连续浸泡30 min后,将烧杯放置在超声波破碎仪当中进行处理,得到提取液。将提取液放入离心机中处理15 min,设置离心机的转速为4 500 r·min-1。取处理结果中的上清液,也就是真空浓缩结果。接着向浓缩液总放入体积分数为95%的无水乙醇,加入的量为浓缩液体积的3 倍,在4℃的冰箱中静置10 h。利用离心机进行二次离心处理得到多糖粗溶液,接着利用热水浸提的方法去除粗溶液中残留的蛋白质,最终得到双孢蘑菇子实体的多糖溶液。
2.3 研究过程
从2 个方面对双孢蘑菇子实体多糖对小鼠运动损伤修复调节作用进行具体研究,分别为不同多糖剂量对小鼠运动损伤修复调节作用,以及相同多糖剂量对不同运动损伤类型的修复调节作用[6]。因此将试验材料平均分为2 组,并标记为研究A 组和研究B 组。首先向研究A 组的小鼠中随机划分,并在小鼠的日常饮食中加入不同剂量的双孢蘑菇子实体多糖提取液,记录不同剂量小鼠在1 d 内的损伤变化情况,并进行数据统计与横向比对进而得出研究结果。而研究B 组中以损伤修复的分组情况进行划分,向小鼠的日常食物中加入相同纯度与含量的双孢蘑菇子实体多糖提取液,分析多糖对不同类型的运动损伤修复调节的作用影响。
3 小鼠运动损伤修复调节作用研究结果分析
3.1 蛋白生产水平分析
分别对A 组中摄入剂量不同的小鼠的蛋白质生产含量进行分析,将小鼠的肌肉组织分离出来并放置在预冷的研钵当中。使用电动匀浆器进行匀浆处理,直至肌肉组织中裂解完全。提取上清液加入BCA 试剂进行定量,得出当前小鼠肌肉组织细胞中的蛋白质含量,通过统计与计算得出对比数据,如表1 所示。
稳定的蛋白质生产可以间接地促进运动损伤修复调节作用,为损伤的修复提供营养支持[7]。从表1可以看出,加入不同剂量的双孢蘑菇子实体多糖可以促进大部分必须氨基酸的生成,直接提高蛋白质的生产水平,从而对小鼠运动损伤修复调节起到促进的作用。经过对数据的分析发现,摄入剂量为30 mg·kg-1可以起到更好的修复调节作用。
3.2 肌肉组织损伤后再生修复情况
除了基本的蛋白质生产以外,肌肉组织细胞的更新和代谢也直接影响损伤修复调节的效果,因此通过对肌肉纤维中正常组肌纤维比例以及细胞代谢周期的运行规律进行再生修复情况的分析[8]。将取出的肌肉组织通过HE 进行染色处理,并将处理完成的肌肉组织放置在200 倍放大镜下得出放大的组织图像。分别测量每一个肌肉纤维样本的肌纤维面积,汇总小鼠肌纤维横切面积的测量值。另外还需要对肌肉组织中的细胞分裂情况进行分析,在显微镜在观察并计算不同细胞周期细胞的数量,以此来判断肌肉组织的恢复阶段以及细胞周期的进程。通过观察分析得出肌肉细胞增殖的影响情况,如图3 所示。
图3 双孢蘑菇多糖对肌肉细胞增殖的影响示意图Fig.3 Schematic diagram of the effect of Agaricus bisporus polysaccharide on muscle cell proliferation
从图3 中显示的结果来看,肌肉组织损伤后再生修复情况的力学·检验与统计结果吻合,通过摄入双孢蘑菇子实体多糖可以在一定程度上促进肌肉修复组织细胞的增殖情况,从而实现小鼠运动损伤的修复调节[9]。
表1 氨基酸生产水平对比数据表Tab.1 Comparative data sheet of amino acid production levels
综合2 个方面的小鼠运动损伤修复调节作用研究得出,双孢蘑菇子实体多糖对小鼠运动损伤的修复与调节具有促进作用,在一定程度上具有加快修复速度、提升修复效果的功能,小鼠的最佳多糖摄入量为15 mg·kg-1。
3 结论
通过研究发现,摄入剂量为15 mg·kg-1的双孢蘑菇子实体多糖提取液时,小鼠的蛋白质生产水平最高,可以最大程度地促进肌肉纤维细胞增殖,提高肌肉组织损伤后的再生情况,促进小鼠运动损伤的修复和调节。同时希望通过本试验分析,对人们运动损伤康复有一定的指导意义。