松茸多糖对小鼠运动疲劳康复的影响*
2020-11-08何立佳
何立佳
(石家庄职业技术学院,河北 石家庄 050081)
松茸 [Tricholoma matsutake(Ito et Imai)Singer],属于口蘑科 (Tricholomataceae) 伞菌目 (Agaricales)。宋代《经史证类务急本草》记载,松茸主要分布在非洲北部、亚洲、欧洲和美洲地区[1]。由于野生松茸易与松木共生,菇体肥厚柔嫩,口感鲜美,有特别的浓香,口感如鲍鱼,极润滑爽口,是拥有“菇中之王”美誉的名贵食用菌[1]。临床的抗疲劳试验研究成果证实,松茸(Tricholoma matsutake) 多糖具有防癌、降脂、抗毒等功效[2],由于能够消除体内的自由基,分解肌肉中产生的大量乳酸,有效修复受损的机体组织,因而还具备抗疲劳的特殊功效[3]。研究发现,松茸多糖可以降低机体乳酸脱氢酶的活性,使肝糖原含量显著提高,提高机体的运动能力,并在运动后迅速恢复正常,增强机体适应能力[4],因此具有抗疲劳的作用;松茸多糖中氨基酸含量较高,还富有蛋白质、脂肪及多种维生素;此外,松茸多糖中具有的肽类、多糖、有机锗、核酸衍生物等在其他食用菌中极为少见,这些物质可以显著降低机体心肌脂褐素和皮肤内羟脯氨酸的含量,达到延缓衰老、强身、益肠胃的作用[5]。
通过以松茸为研究对象,利用酶辅助超声波法对松茸中的多糖进行提取。通过小鼠负重游泳试验和抗疲劳生化指标分析揭示松茸多糖的抗运动疲劳活性,以期拓展松茸多糖的应用范围。
1 试验步骤
1.1 松茸多糖的制备
研究原料松茸子实体主要购自云南丛茸经贸有限公司,液体深层发酵产物松茸多糖由2个部分组成:胞内多糖和胞外多糖。对松茸多糖的提取可以采取热水提取法、碱浸提取法、复合酶解法、有机溶剂提取法、微波和超声波提取法等[6]。本研究采用关长亮等[7]提取松茸多糖的酶辅助超声波法,并对制得的松茸多糖样本进行了兴奋剂检测和毒物试验检测。该法制备的松茸多糖提取物不仅未检出任何兴奋剂成分,而且安全无毒,具备极高的生物活性。
1.2 动物试验
试验将出生7周左右的40只雄性健康小鼠(昆明种小鼠,购自河北省实验动物中心),合格试验小鼠情况基本一致。随机分为A、B、C、D小组。其中,A组小鼠为对照组,每天投喂相同剂量的生理盐水辅食;B、C、D小组为试验组,每天分别投喂5 g·kg-1、10 g·kg-1与 15 g·kg-1的松茸多糖辅食。休息期间对照组投喂相同剂量的生理盐水辅食,试验组每天分别投喂 5 g·kg-1、10 g·kg-1与 15 g·kg-1的松茸多糖辅食。对上述4个小组的小鼠持续投喂28 d,并通过相应的试验,检验松茸多糖提取物的抗疲劳效果。
2 结果与分析
2.1 松茸多糖提取物对小鼠负重游泳力竭时间的影响
在最后一次投喂0.5 h后,对各组小鼠进行相应的尾部负重金属铅游泳试验。4组小鼠的负重量为体重的4%,游泳箱内的环境与水温相同,试验需要记录4组小鼠负重游泳的首次下沉时间与力竭时间。游泳期间利用秒表记录首次下沉时间,当小鼠下沉水面10 s后不能浮出时则视为力竭,以游泳开始到力竭的时间记作小鼠力竭游泳的时间。在25℃水温中的4组小鼠,经过此次负重游泳试验,结果见图1与图2。其中,图中不同小写字母表示试验组与对照组的参数相比,存在显著性差异(P<0.05)。
由图1和图2可知,与投喂生理盐水辅食的对照组小鼠相比,投喂 5 g·kg-1、10 g·kg-1与 15 g·kg-1不同剂量松茸多糖提取物的B组、C组、D组,小鼠负重游泳首次下沉时间与负重游泳时间相应延长,在负重游泳首次下沉时间与力竭时间方面,表现出了明显的抗疲劳效果。同时投喂大剂量松茸多糖提取物的试验组小鼠,负重游泳耐力提高效果最为显著。
2.2 松茸多糖对抗疲劳生化指标的影响
完成负重游泳试验后的小鼠,集体休息1 d后,需要继续参与持续时间为0.5 h的无负重游泳试验。从小鼠尾静脉取血,采用试剂盒(南京建成生物工程研究所)分别测定4组小鼠的血清尿素氮、血乳酸和肝糖原含量,测试结果详见表1。
表1 松茸多糖对小鼠运动后血清尿素氮、血乳酸和肝糖原含量的影响Tab.1 Effects of Tricholoma matsutake polysaccharide on the contents of urea nitrogen,blood lactic acid and liver glycogen in rat after exercise
由表1可知,A组、B组、C组和D组血清尿素氮含量分别是 (14.75±1.38)mg·g-1、(12.06±1.36)mg·g-1、(9.45±1.25)mg·g-1、(7.36±1.05)mg·g-1;血乳酸含量分别为 (12.52±1.36)mmol·L-1、(10.11±1.32)mmol·L-1、(7.21±0.95)mmol·L-1、(4.62±0.84)mmol·L-1;肝糖原含量分别是 (16.22±1.22)mg·g-1、(18.01±1.64)mg·g-1、(20.89±1.68)mg·g-1、(23.77±1.38)mg·g-1。可见,相比投喂生理盐水辅食的对照组小鼠,试验组小鼠体内肝糖原的含量显著提升,而血清尿素氮和血乳酸的含量,则呈现出了显著的下降趋势。
3 松茸多糖影响运动疲劳的机理
试验结果可知,松茸多糖能明显延长负重小鼠游泳时间及耐缺氧时间,这跟松茸多糖提取物结构密切相关。在松茸菌丝体、子实体和发酵液中普遍存在的松茸多糖,作为松茸体内最有价值的活性物质,通常会因提取方式与分离方法之间的差异,形成结构不同的各类多糖。由发酵菌丝体和子实体中提取的多糖分子,也存在明显的结构差异[8]。
组成松茸多糖的α与β葡聚糖,属于同分异构体。其中,α-葡聚糖有利于机体存储能量,并具备降低人体血脂含量、防凝血、抗病毒的重要功效,但是相关研究成果罕有报道。作为构成机体组织与细胞基本单元的β-葡聚糖,由于具有抗癌的特殊功效,目前已经广受关注,并且据此展开了广泛的科学研究。田光辉等[9]发现,水解松茸多糖不仅可以得到半乳糖与D-葡萄糖,还可以从中分离出少量的鼠李糖和岩藻糖;熊伟等[10]借助气相色谱法分解松茸多糖发现,葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖和木糖,这五种单糖的摩尔比为49.25∶18.68∶12.68∶3.02∶1。Xiang Dinga等[11]利用葡萄糖凝胶与纤维素柱法,不仅测得了松茸多糖的分子量,而且还得到了组成松茸多糖各类单糖的种类及其比例。其中,8.89×104Da为松茸多糖的分子量[11]。此外,他们通过运用电子显微镜扫描法、核磁共振分析法、红外(IR)光谱与气象色谱鉴定法、完全水解分析法和原子力学分析法,得到了松茸多糖的结构主链,以及由半乳糖和木糖组成的分支结构[11]。
根据研究,由于松茸多糖内含多种活性物质,并且具有极为多样的内部结构和丰富的组成元素,松茸多糖提取物才具备抗癌、抗病毒、抗疲劳等功效[12]。
4 结论与建议
通过以上松茸多糖对小鼠运动后血清尿素氮、血乳酸和肝糖原含量的影响研究结果显示,松茸多糖不仅可以有效增加机体的耐缺氧能力,还能显著降低机体剧烈运动后产生的血清尿素氮和血乳酸含量。纯天然的松茸多糖提取物既无副作用,又能有效增强肌肉耐力与心肺功能,帮助运动性疲劳中迅速恢复体能。
松茸多糖的保健功能逐渐得到了食品工业的重视,其药用价值也受到医药行业的关注,作为具有重要保健功能的食品和理想的药物,松茸多糖的应用和发展前景广阔。经过试验组小鼠的验证,松茸多糖在生物体内产生的作用有了理论依据。松茸多糖的作用主要体现在2个方面:一是降低运动产生的血乳酸和血尿氮;二是提升机体耐缺氧能力。实验结果对真菌多糖在生物医药和保健食品研发方面的应用提供了方向[6]。详细探究并且深入分析松茸多糖提取物的药用价值与生物活性,既可以为松茸多糖的现实应用提供科学的理论指导,又有助于保健食品的系统研制与有序开发。利用野生松茸开发天然药物,帮助消除运动疲劳,是松茸多糖未来的研究方向[13-14]。