猴头菇活性成分对高强度间歇运动后中枢疲劳的影响*

巴玉峰，赵高伟

（河南农业大学体育学院，河南 郑州 450046）

猴头菇（Hericium erinaceus）为担子菌门（Basidiomycota）层菌纲（Hymenomycetes）多孔菌目（Polyporales）齿菌科（Hydnaceae）猴头菇属（Hericium）真菌[1]，因其的外观独特，形似猴头而得名。猴头菇味道鲜嫩、营养丰富，且养胃效果特别好，能预防并缓解多种胃病、保护肠胃并提高消化功能[2]。猴头菇不但能修复受损的胃肠黏膜，还能消除肠胃中的细菌与病毒，对恶心、呕吐、食欲不振以及消化不良都有明显的调理作用[3]。此外，猴头菇还含有多种天然活性成分和丰富的不饱和脂肪酸，能够净化血管，具有降血脂、降胆固醇等作用[4]。最新的医学研究也表明，猴头菇中的多糖、多酚和皂甙类物质对肿瘤也有辅助治疗作用[5]。

人们在运动后往往会出现一些生理反应，如出汗、气喘、四肢无力，或大运动量后出现的肌肉疼痛等，这是由于人体在运动后的暂时性不适应而造成的身体疲劳现象。但也有许多人在高强度间歇运动后，身体虽还未达到极限，却出现面色潮红、困乏无力的症状，同时心理上对高强度间歇运动产生畏惧，这其实是一种被称为“中枢性疲劳”的神经性疲劳现象[6]。中枢神经系统的紊乱是这种疲劳产生的主要原因，其化学机制主要是大脑ATP水平的明显下降以及脑干、丘脑中5-羟色胺的升高等。猴头菇含有的氨基酸等活性物质，是5-羟色胺神经递质、ATP等物质合成的重要成分[7]。目前猴头菇的活性成分对中枢疲劳的作用机制尚不清楚，对高强度间歇运动的影响有待进一步的研究。

1 材料与方法

1.1 试验药品

肌糖原、肝糖原检测试剂盒，购自合肥莱尔生物科技有限公司；全血乳酸（LD）测试盒、血尿素氮（BUN）测试盒，购自上海通蔚实业有限公司；超氧化物歧化酶（T-SOD）试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）测定试剂盒，购自北京绿源伯德生物科技有限公司；活性干酵母，购自郑州百利化工产品有限公司。

1.2 仪器设备

JD220-4型电子天平，购自沈阳龙腾电子有限公司；SJBC-1000型立式粉碎机，购自台州市世金塑胶机械有限公司；LW-ZP-A系列智能品质烘箱，购自南京龙伍机械有限公司；JRA-10L中式型超声波提取机，购自无锡杰瑞安仪器设备有限公司；GT10-2高速台式离心机，购自北京金洋万达科技有限公司；N-1300S-WB型旋转蒸发仪，购自深圳埃科瑞仪器设备有限公司；W-ZHPT型动物实验跑台，购自上海软隆科技发展有限公司；URIT-8260分立式全自动生化分析仪，购自常州德图精密仪器有限公司。

1.3 猴头菇活性成分的提取

采用超声波辅助热水浸提法[6]，对猴头菇活性成分进行提取。将鲜猴头菇清洗干净，晾干后切成小片，置入烘箱60℃烘干40 min；粉碎成粉末，过60目筛；按固液比1∶20的比例加纯净水混合均匀，在60℃的恒温水浴锅中水浴24 h；取出后再放入超声波提取仪，超声功率设置为500 W，超声温度为60℃，继续提取20 min。提取结束后自然冷却1 h，3 500 r·min-1离心15 min，取上清液于60℃浓缩；在浓缩液中加入3倍体积的无水乙醇，静置24 h去除多余蛋白质；收集乙醇溶液，3 500 r·min-1离心15 min，取上清液即得猴头菇活性成分。

1.4 试验方法

选用健康SPF级昆明小鼠，由浙江维通利华实验动物技术有限公司提供，动物生产许可证编号：SCXK（浙）2019-0001。雌雄各半，体重（20.0±3.5）g，采用分笼饲养，每笼8只，严格按试验小动物的饲养标准操作规程进行1周的适应性饲养。同时每天进行小鼠跑台适应性训练，不使用电刺激，将跑台速度设置为15 m·min-1，时间为10 min。剔除不正常小鼠后，剩余小鼠按性别随机分成4组进行试验，每组10只。

高剂量、中剂量、低剂量组：每日定时经口灌胃猴头菇活性成分提取液1次，剂量分别为2.0 g·kg-1、1.5 g·kg-1和 1.0 g·kg-1；对照组每日灌胃同样体积的纯净水。试验期间小鼠自由饮食和饮水，均连续2周进行灌胃。

末次灌胃1 h后进行高强度间歇运动训练。跑台速度设置为18 m·min-1，倾斜角度为-15°。不使用电刺激，让小鼠进行3轮高强度跑步训练，每次训练到力竭。力竭的判断标准为小鼠匍匐在跑台上不动，每轮间歇休息5 min。

高强度间歇运动训练完成后，断头处死，取部分血样严格按照生化仪操作要求，进行血液指标检测；另一部分血样严格按照小鼠5-羟色胺ELISA检测试剂盒操作要求，检测神经递质5-羟色胺的含量。

将取血后的小鼠解剖并摘取肌肉和肝脏，用生理盐水冲洗干净并制备成糖元检测液，严格按照肌糖元、肝糖元检测试剂盒的操作要求，检测肌肉中的肌糖元和肝脏中肝糖元含量。

2 试验结果

2.1 小鼠RBC、HGB含量测定

小鼠红细胞（RBC）和血红蛋白（HGB）水平测定结果见表1。

表1 小鼠血清RBC、HGB含量的测定Tab.1 Determination of RBC and HGB in serum of mice

由表1可以看出，与对照组相比，2个试验组的小鼠红细胞和血红蛋白含量均有明显的上升；其中，高剂量组、低剂量组的红细胞含量分别上升了28.50%和14.73%；高剂量组、低剂量组的血红蛋白含量分别上升了17.87%和11.77%。试验结果显示高剂量猴头菇活性成分对小鼠血清中的红细胞和血红蛋白的含量影响较大。

2.2 小鼠神经递质5-羟色胺的测定

不同剂量组小鼠血清中神经递质含量的试验结果，见表2。

表2 小鼠神经递质5-羟色胺含量的测定Tab.2 Determination of neurotransmitter 5-HT in mice

由表2可以看出，与对照组相比，2个试验组的小鼠在高强度间歇运动后神经递质5-HT含量均有所降低。其中，高剂量降低了23.84%，低剂量组降低13.89%。说明灌胃高剂量的猴头菇活性成分能够显著降低小鼠血清中的神经递质5-羟色胺含量。

2.3 肌糖元及肝糖元测定

不同剂量组小鼠血液中肝糖原和肌糖原含量检测结果，见表3。

表3 小鼠肝糖原、肌糖原含量的测定Tab.3 Determination of glycogen in liver and muscle of mice

由表3可以看出，高剂量组和低剂量组小鼠在高强度间歇运动后的肝糖原和肌糖原含量较对照组都有较一定幅度的提升。与对照组相比，高剂量、低剂量组小鼠的肝糖原含量分别提高了28.04%和18.72%；高剂量、低剂量组的肌糖原含量则分别提高了29.64%和25.73%。试验结果显示高剂量猴头菇活性成分对小鼠肝糖原和肌糖原含量的提升效果更为显著。

3 讨论

猴头菇活性成分对高强度间歇运动后中枢疲劳的试验研究表明，猴头菇活性成分能够有效提升小鼠血液中RBC和HGB的含量。血液中RBC和HGB含量的增加可以有效提升小鼠抗运动疲劳的能力，而运动耐力的增长间接地证明了猴头菇活性成分对大脑中枢神经的调节作用。因为只有大脑皮层对中枢神经的调节，才能使中枢神经有效“指挥”机体的运动，保持血液中的高水平携氧能力以维持运动的能力。充足的供血、供氧是高强度间歇运动所必需的能量基础，也是减轻小鼠中枢疲劳和运动疲劳的关键[7]。

高强度间歇运动除了需要氧气外，还需要有糖类的来源保证运动能量需求。灌胃了猴头菇活性成分的小鼠，体内肝糖原和肌糖原的含量也有所增加，说明为间歇运动提供的糖类能量来源十分充足。肝糖原和肌糖原的主要作用就是维持血糖水平的稳定，当体内摄入过多的糖时，肝脏会把多余的糖以糖原的方式贮存在肝脏，如果血液的血糖水平降低时，肝糖原就会分解成糖，从而提高了血糖的水平。而肌糖原的主要作用是身体肌肉运动时提供能量，对高强度间歇运动来说，糖原是主要的能量供给物质，因此，能量（糖原为主）的供给、运输直接决定着间歇运动的表现。但是这种能量供给的调节也是通过中枢神经来完成的，当中枢疲劳时，这种调节作用将会失效，人体就不会储备更多的肝糖原和肌糖原来满足间歇运动的需要。而试验中灌胃了猴头菇活性成分的小鼠，其糖原储备量有了明显增加，说明在高强度间歇运动之后，小鼠的中枢神经调节作用并没有受到影响，中枢神经正常发挥了其调节的作用。

试验中对照组小鼠因高强度间歇运动，血清中的5-羟色胺含量明显升高。5-羟色胺是一种细胞自体活性物质，是机体重要的神经递质，主要分布于脑部的松果体和下丘脑部位。5-羟色胺对大脑活动的影响较大，可以通过中枢神经对生物的痛觉、体温等生理功能进行调节，也可以调节情绪、精力、记忆力等。试验中发现灌胃了猴头菇活性成分后，小鼠血清中神经递质5-羟色胺含量明显降低。同时，5-羟色胺与胃肠道平滑肌运动密切相关，通过释放更多的5-羟色胺可以增加肠壁内神经节细胞的活性，控制胃肠道平滑肌加快收缩，增加胃肠道张力从而使胃肠蠕动加快。这会直接导致恶心呕吐等运动病的症状，同时正常的消化系统也受到影响，引起中枢神经调节功能紊乱，导致机体出现眩晕、困乏无力等中枢疲劳的表现。而灌胃了猴头菇活性成分的小鼠，血清中5-羟色胺含量明显减少，说明其对5-羟色胺神经递质释放的抑制作用。可以保护机体的运动神经元过度兴奋，减少神经毒素的侵害和非特异性刺激的伤害。

综上所述，运动中枢性疲劳的产生一方面是机体的运动能力恢复问题，另一方面也是中枢神经系统调节功能紊乱所引起的。从本文中的试验结果来看，高强度间歇运动会引起中枢疲劳，猴头菇所含的活性成分可以有效抵制中枢疲劳，恢复中枢神经的运动调节功能。