杏鲍菇冻干粉对机体运动的健康调节作用*
2021-03-12刘兵
刘 兵
(萍乡学院体育学院,江西 萍乡 337000)
杏鲍菇(Pleurotus eryngii)又名刺芹侧耳、干贝菇、刺芹菇,日本称之为“雪茸”[1-2]。杏鲍菇的生物活性成分在常温下不易保持,采用低温干燥的方法将其水分冻结,可以有效保存其生物活性。经过这种加工处理方法得到的粉末状物质就是杏鲍菇冻干粉[3]。一般是在无菌环境下冻结水分后,再放置在真空条件下干燥,由于低温和真空的双重作用,杏鲍菇中的水分很快直接升华,得到干燥的冻干粉。防止了杏鲍菇活性物质理化性质和生物特性的改变,最大程度地保留了杏鲍菇中活性物质的生物活性和稳定性。这种冻干的保存方式更加安全可靠。
冻干粉是一种新型的生物制品,根据其原材料的不同,其生物活性成分对机体的功效也各不相同。目前冻干粉多用于皮肤美容、疤痕修复和抗衰老等[4];也有的冻干粉可用于增进食欲、安神助眠和促进机体新陈代谢等方面[5];还有一些具有抗辐射、抑制癌细胞的作用,被广泛用于抗菌消炎、消肿止痛、修复软骨组织、提升机体免疫力等方面[6]。
机体是一个复杂的组织,需要不断地调节机体功能使其健康运转。而调节的手段主要就是营养保健和运动,这两种手段的共同作用能增加机体自身调节能力,提高机体的健康水平。通过对杏鲍菇冻干粉配合体育运动对机体的调节作用进行研究,探讨运动健康和杏鲍菇冻干粉的功效。
1 杏鲍菇冻干粉的制备
1.1 原材料与设备
新鲜杏鲍菇购自大连金塔食品有限公司,(开伞度≤7,菌盖直径≥4.0 cm,菌盖厚度≥1.2 cm,残缺菇≤1.0%,杂质≤0.1%,水分≤85.0%);甘露醇(分析纯)购自武汉华翔科洁生物技术有限公司。
SJBC-1000型立式粉碎机,台州市世金塑胶机械有限公司;THZ-82A回旋式水浴恒温振荡器,常州金坛良友仪器有限公司;FD-1D-50真空冷冻干燥机,上海继谱电子科技有限公司;LS-35HG型全自动立式高温压力蒸汽灭菌器,济宁弘盛医疗器械有限公司;MesoQMR台式核磁共振分析仪,上海纽迈电子科技有限公司。
1.2 杏鲍菇冻干粉的制备
将新鲜的杏鲍菇清洗干净后切成薄片、晾干,按1∶1比例加纯净水后放入粉碎机粉碎成颗粒糊状.放入35℃恒温水浴振荡器提取12 h,离心机 5 000 r·min-1离心10 min分离提取液,加入5%的甘露醇混合均匀。用不锈钢托盘铺平盛放,厚度小于10 mm,放入冻干机进行预冻处理。预冻冷凝温度(-27±1)℃,预冻时间12 h。预冻处理后立即进行升华干燥,升华干燥温度(-40±1)℃,升华干燥时间24 h。升华干燥完毕后再进行残余水分的解吸干燥,解吸干燥温度(40±1)℃,解吸干燥时间12 h。最后进行灭菌处理,在120°C蒸汽灭菌20 min即得杏鲍菇冻干粉。
2 材料与方法
2.1 试验动物与建模
试验用SPF级大鼠购自玛斯生物技术(固安)有限公司,动物生产许可证号:SCXK(冀)2016-001;体重 (150.6±10.5)g,雌雄各半,分笼饲养,每笼5只。每天投喂高脂饲料(用猪油、白糖、胆固醇、蛋黄粉和标准大鼠饲料按20%、5%、2%、5%和68%的比例搅拌均匀,制成大鼠饲料形状即可),按照120 g·d-1的标准用高脂饲料连续喂养12周。观察大鼠体型明显肥胖、毛色变暗、精神状态不佳、行动迟缓,表明非健康模型建立成功。
2.2 试验方法
将建模后的大鼠随机分为4组,对照组和高、中、低3个剂量的试验组,每组10只。
对照组:每天进行动物跑台训练,跑台倾角0°,不使用电刺激,跑台速度20 m·min-1,让大鼠进行跑台训练5 min,休息5 min再进行第2次训练,连续3周。
试验组:高剂量、中剂量、低剂量组每天灌胃30 mg、20 mg、10 mg的杏鲍菇冻干粉溶液(分别用杏鲍菇冻干粉30 mg、20 mg、10 m与30 mL的纯净水混匀制成溶液)。其他试验方法与对照组相同。
最后1 d跑台训练结束后禁食12 h,用7%水合氯醛在腹腔注射0.5 mL·100-1g-1麻醉大鼠,进行体重、Lee’s指数和体脂测量。Lee’s指数(L)的计算公式为:
式中:M为大鼠体重(g);H为大鼠体长(mm),即大鼠鼻到肛门的距离。
体脂采用核磁共振分析仪测量大鼠的脂肪含量;采用颌下静脉取血法采集大鼠血液进行血清检测,主要包括空腹血糖的低密度脂蛋白-胆固醇(LDLC)、高脂血症(TG)、总胆固醇(TC)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的水平。
2.3 数据处理
试验数据全部采用SPSS软件进行统计学分析,各组之间采用单因素方差分析,P<0.05为差异具有显著性。
3 试验结果
3.1 体重、Lee’s指数和体脂
大鼠体重、Lee’s指数和体脂水平的试验结果如表1所示。
表1 大鼠体重、Lee’s指数和体脂水平比较Tab.1 Comparison of body weight,Lee’s index and body fat level of rats
由表1可知,与对照组比较,高剂量、中剂量组大鼠的体重、Lee’s指数和体脂百分数显著降低(P<0.05);而低剂量组大鼠的体重、Lee’s指数显著降低(P<0.05),但体脂百分数没有显著性 (P>0.05)。
3.2 血清指标检测
各组大鼠的血清指标检测结果如表2所示。
表2 大鼠血清指标检结果Tab.2 Results of serum indexes of rats
由表2可知,与对照组相比较,高剂量、中剂量、低剂量3个试验组大鼠血清中的LDL-C、TG、TC、TNF-α、IL-1β 水平显著降低 (P<0.05);SOD、CAT 水平明显升高 (P<0.05)。
4 讨论
非健康大鼠模型是由于摄入了过多的高脂高热食物所致。由于胆固醇等有害物质的摄入,大鼠机体会产生活动量减少、疲倦、肥胖等不健康的反应。试验中除采用跑台运动修复大鼠的身体机能外,对比了不同剂量杏鲍菇冻干粉对机体的调节作用。
从大鼠体重、Lee’s指数和体脂水平的试验结果可以看出,3种剂量的杏鲍菇冻干粉对大鼠肥胖体质均有明显的改善,高脂饲料导致大鼠体内脂肪囤积过量,主要表现为体内脂肪细胞增多,外形体态肥胖,而肥胖会引起高血压、高血糖等多种影响健康的疾病。试验表明,在大鼠进行跑台运动的同时,辅助以杏鲍菇冻干粉,能够更有效地减少体内脂肪含量,高剂量、中剂量对体脂的调节作用更显著。可能的原因是杏鲍菇冻干粉中含有的生物活性肽物质对机体新陈代谢和生理功能的调节作用[7]。机体中很多活性物质均以肽的形式存在的。肽在机体的生命活动中扮演着生理生化反应的信使角色,并维护着机体生命活动的稳定。活性肽几乎参与了调节物质代谢、激素分泌、神经活动、细胞生长及繁殖的所用生命活动[8]。
从大鼠的血清指标检测结果可以看出,由于高脂饲料的摄入,会引起一系列的脂肪过氧化和代谢紊乱,进而引起一些炎症反应。反应在血清指标上就会造成TNF-α、IL-1β等指标的升高,而TNF-α、IL-1β是机体内的“炎症因子”,会引起正常机体细胞的损伤甚至死亡。因此,TNF-α、IL-1β水平升高会让机体处于不健康状态。
而血脂的几项重要指标HDL-C、TG和TC增高,代表了机体出现了血脂方面的问题。在临床上,LDL-C增高是动脉粥样硬化、冠心病的危险信号;TC和TG增高是糖尿病、动脉粥样硬化、冠心病、肾病综合征的表现。血脂含量虽只占机体脂类总量很少的一部分,但外源性和内源性脂类物质都需经进血液运转于各组织之间。因此,血脂含量可以反映体内脂类代谢的情况。
尽管食用菌生物活性肽调节血糖、血脂的作用机理至今尚未清楚,但基于当代调节血糖和血脂的研究进展及有关报告[9]。杏鲍菇中的生物活性肽对血糖浓度的调节有很好的效果,具有良好的降血糖作用[10]。在本次试验中,灌胃了杏鲍菇冻干粉的大鼠,在跑台运动时,体内几项血脂指标都明显降低(P<0.05),说明杏鲍菇冻干粉对机体运动的健康起到了很好的调节作用。
SOD是一种活性物质,能消除机体在新陈代谢中产生的自由基等有害物质,而CAT是过氧化氢酶,在机体内也可防止过氧化物对机体的损害。2种活性物质由于具有超强的抗氧化、抗炎症催化作用。因此,在血液中的含量高低决定了机体的自我修复能力大小。试验中灌胃了鲍菇冻干粉的大鼠,在跑台运动过程中,体内SOD、CAT水平明显升高(P<0.05),说明杏鲍菇冻干粉能够对运动导致的机体氧化有很好的修复效果,可以有效利用SOD和CAT这两种过氧化物分解酶,清除机体内多余的过氧化物,从而调节机体的运动机能和机体状态。
5 结论与展望
结合大鼠的跑台运动共同作用,杏鲍菇冻干粉中的生物活性肽等物质,对运动大鼠的机体健康具有重要的作用。但杏鲍菇冻干粉的成分和功效不止于此,杏鲍菇冻干粉在皮肤护理、杀菌消炎等方面也有十分广阔的应用前景。