块菌多糖改善运动疲劳的作用原理
2020-03-24范勇
范 勇
(郑州西亚斯学院体育学院学校体育研究中心,河南 郑州 451100)
块菌(Tuber)是一种生长在地下土壤中的真菌,可食用菌块菌主要包括黑孢块菌、白块菌和夏块菌等3类,目前多采用半人工栽培技术。我们熟知的松露就是一种野生的块菌,具有独特的香味和口感,是一种珍稀美食。块菌还具有滋阴补肾、降血糖、抗肿瘤等功效,是一种药食兼用大型真菌[1]。
块菌中含有的多糖类物质对增强人体免疫力、抗衰老和运动健康有很好的效果,对人休运动疲劳也有很好的缓解和恢复作用[2]。多糖还具有一定的抗细菌、抗病毒和抗凝聚的作用,提高肝功能和解毒力,提高动物耐缺氧能力和氧的利用率,降低血液的粘稠度,增加心肌收缩力,改善心律,降血糖、镇静、镇痛、平喘、止咳、化痰的功效。因此,常被用于运动员训练后的恢复和保健[3]。但对于运动员来说,食品安全与运动员的身体健康和比赛成绩密切相关,运动员食用来源不明的不安全食品,很可能会对其职业运动生涯产生极大影响。块菌多糖虽然在运动恢复和提升免疫力方面有一定功效,但其作用机理还不成熟,块菌多糖的组成成份比较复杂,对人体健康的安全性和稳定性还需要进一步的研究。
1 材料与设备
1.1 主要试剂药品
块菌粉(含量为30%) 为国产夏块菌提取物,西安泽朗生物科技有限公司;无水乙醇、丙酮、葡萄糖、冰醋酸、盐酸均为分析纯,西安化学试剂厂;三氯化铁、亚硫酸钠均为分析纯,天津市天河化学试剂厂;蒽酮-硫酸试剂、碱性酒石酸铜试剂、三吡啶三吖嗪(tripyridyhriazine,TP11Z),Sigma公司。
1.2 主要试验仪器设备
台式离心机、DT-1000电子天平,常熟市金羊天平仪器厂;8002型科伟电热恒温水浴锅,北京化玻联医疗器械有限公司;756PC紫外可见分光光度计,上海天普分析仪器有限公司;恒温箱,苏州耐氏干燥设备有限公司。
2 块菌多糖样品制备
块菌粉中除多糖外,还含有大量的蛋白质、粗脂肪、微量元素,需要进一步对多糖进行提纯分离。取块菌粉按加入等比例蒸馏水混合均匀,采用水提法提纯获取多糖。取滤液加三氯乙酸静置24 h,离心机处理后进行蒸发浓缩。浓缩液冷却后加95%乙醇,放入恒温箱(4±1)℃条件下,静置24 h后过滤取沉淀即可得到块菌多糖。加水溶解后用活性炭在恒温箱(80±2)℃条件下脱色约2 h,过滤蒸发浓缩,再次加入95%乙醇静置、离心、沉淀,然后用无水乙醇、丙酮反复洗涤,放恒温箱(60±2)℃条件下干燥,得到块菌多糖干品,将块菌多糖干品按1∶1的比例加蒸馏水均匀混合成块菌多糖样品备用。将葡萄糖粉末干燥后,按1∶1的比例加蒸馏水均匀混合即可得葡萄糖溶液样品。
3 块菌多糖的定性鉴别试验
对制备的块菌样品溶液有效成份块菌多糖进行定性鉴定,主要采用蒽酮-硫酸反应试验和Fehling试验[4]。
3.1 蒽酮-硫酸反应
块菌多糖样品1 mL,加入1 mL的蒽酮-硫酸试剂,观察反应液变化,确定是否含有多糖。
3.2 Fehling试验
取块菌多糖样品1 mL,加盐酸调整pH至3左右,放入恒温箱在(105±2)℃条件加热20 min充分水解反应,自然冷却30 min后调整pH至7左右,加1 mL碱性酒石酸铜试剂,观察反应液变化,确定是否含有还原糖。
块菌多糖样品溶液的定性鉴定结果如表1所示。
表1 块菌多糖鉴定结果Tab.1 Identification results of Tuber polysaccharide
由表1可知,观察蒽酮-硫酸反应结果发现氧化亚铜红色沉淀明显增多,反应呈阳性,证明块菌样品溶液中含有多糖类化合物;Fehling试验反应溶液为蓝色透明状,反应结果也呈阳性,表明样品溶液中可能含有还原糖类化合物。
4 还原剂(Na2SO3)对块菌多糖稳定性的影响
块菌的还原能力与抗氧化活性之间有显著的相关性,因此,对块菌多糖样品进行多糖的还原剂(Na2SO3)稳定性试验。按1∶1比例配制块菌多糖溶液100 mL,分成5份,加入Na2SO3配制混合溶液5份各20 mL,5份混合溶液的Na2SO3含量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,静置12 h,在510 nm处用紫外可见分光光度计测量吸光度,试验结果如图1所示。
由图1可知,块菌多糖溶液显色后,吸光度数值与氧化剂浓度成反比,浓度越高吸光度越低。说明块菌多糖不易被还原,具有很好的抗还原性和抗氧化性。
5 抗氧化活性试验
机体的抗氧化活性(antioxidant activity)是指抗氧化能力的大小。主要通过对块菌的体外抗氧化能力进行测定,采用总抗氧化活性测定方法进行试验评价块菌多糖的抗氧化能力。
5.1 总抗氧化活性测定
总抗氧化活性测定的测定原理为,根据铁离子还原法(ferric reducing/antioxidant power assay,FRAP)的基本原理,多糖样品中的还原物质可将三价铁-三吡啶吖嗪(tripyridy-triazine,TPTZ) 还原为二价铁离子,使溶液呈现蓝色,用光度仪测量会在590 nm处有最大吸光度,通过吸光度的数值来评价块菌样品中多糖的抗氧化能力的大小,该方法操作简便易于标准化。根据这一原理,分别配制20%、40%、60%、80%浓度的块菌多糖样品溶液100 uL,分别依次加入50 mL的0.3 mol·L-1醋酸盐缓冲液,5 mL 的 20 mmol·L-1氯化铁和 10 mmol·L-1的 TPTZ 溶液5 mL,混合摇匀后放入水浴锅,在(35±2)℃下水浴15 min充分反应,取出后在590 nm处分别测量吸光度的数值。
5.2 总抗氧化活性的测定结果
试验中5组溶液的颜色均由黄色变为蓝绿色,显示了正常的还原反应现象。测定还原力的体系中,样品中的还原性物质将Fe3+还原成Fe2+,在593 nm处有一强吸收。抗氧化剂能给出电子使Fe3+还原,会有吸光度数值的变化,以此来对抗氧化能力的强弱进行评价,即吸光值越大,还原力越强,抗氧化活性也就越高。对不同浓度的块菌多糖样品溶液进行总抗氧化性测定,试验结果如图2所示。
由图2可知,不同浓度的块菌多糖样品溶液对三价铁离子的还原能力存在一定的差异。随着多糖浓度的增加,样品溶液的还原力变强,即多糖样品溶液的抗氧化能力越强。说明多糖对抗氧化能力的提高有明显的效果。
6 结论
随着人们对健康越来越多的关注,人们对抗衰老、抗疲劳类的保健食品需求日益增多,而块菌正是一种药食兼用的天然“抗衰老、抗氧化”保健品。通过介绍块菌多糖的进一步提纯制备方法,并对块菌多糖进行了定性鉴别试验,试验结果表明块菌中含有种多糖类、还原糖类化合物。在此基础上,对块菌中含有的多糖类物质进行了休外抗氧化试验,试验结果表明块菌多糖具有很好的抗还原性和抗氧化性,能够显著提高机体的抗氧化能力。