接骨木莓运动营养粉的抗疲劳功效研究

2022-11-24刘京张璐张胜楠张闪闪史东林谢凤玲刘素稳

生物化工 2022年5期

刘京，张璐*，张胜楠，张闪闪，史东林，谢凤玲，刘素稳

（1.石家庄以岭药业股份有限公司，河北石家庄 050000；2.河北体育学院，河北石家庄 050000；3.河北科技师范学院，河北秦皇岛 066000）

接骨木属是忍冬科小乔木或落叶灌木，该属植物在全世界主要生长在温带和亚热带，约20多种，在我国分布有5、6种。接骨木属植物中很多种类具有非常高的美容价值、食用价值和药用价值[1]。接骨木的食用在我国古籍中就有记载，但并不普遍，西方国家以其花、果入食较为常见。接骨木的果实通常被称为接骨木莓，可开发利用为具有极高价值的功能性产品，公元前4世纪古希腊医师希波克拉底就一直使用接骨木莓来治疗感冒和发烧[2]。接骨木莓传统上用于治疗流感、普通感冒、糖尿病和其他疾病，有关接骨木莓在运动中的作用研究却很少。

运动性疲劳是机体出现的氧化应激反应，是运动中常见的生理现象，通过补充合理的药物或营养补剂可以延缓疲劳的产生，是缓解运动性疲劳的有效方法[3]。疲劳可分为外周疲劳与中枢疲劳，最直接的表现是运动耐力的下降，因此可以通过动物耐力实验结合生化指标评价受试物的抗疲劳能力。

本研究采用接骨木莓果粉、食用葡萄糖、水解乳清蛋白等原料制备运动营养粉，并建立运动性疲劳小鼠模型，通过记录小鼠的负重游泳时间以及检测小鼠肝糖原和血清尿素等生化指标，研究接骨木莓运动营养粉的抗疲劳功效，以期为以接骨木莓为原料的抗疲劳类保健食品的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

接骨木莓运动营养粉含接骨木莓果粉（含量约1.5%）、食用葡萄糖（含量约22%）、水解乳清蛋白（含量约4%）等原料，由实验室制作提供，置于避光干燥处，保质期24个月。

1.2 实验动物

SPF级KM种小鼠，体重16～18 g，144只，雄性。共分为三批分别进行负重游泳实验、血清尿素检测、肝糖原检测，每批随机分成4组，每组12只。

1.3 实验剂量

接骨木莓运动营养粉的服用剂量以成人（按60 kg体重计）每日10.0 g为基准，相当于0.167 g/（kg BW·d）。依据《保健食品检验与评价技术规范（2003版）》（新版尚未颁布，本文仅参考其评价方法，研究结果不作为产品申报依据），实验设置基准服用剂量的5倍、10倍、30倍为低、中、高剂量组，即0.83 g/（kg BW·d）、1.67 g/（kg BW·d）、5.00 g/（kg BW·d）。每日灌胃一次受试物，连续灌胃45 d。同时设置一个空白对照组[0 g/（kg BW·d）]，用去离子水代替受试物，每日灌胃量与其他各剂量组相同。各剂量组均正常给予维持饲料。

1.4 仪器与试剂

UV-1800紫外可见分光光度计，日本岛津公司；3100全自动生化分析仪，日本日立公司；JA21002、MP3KC电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司。

尿素试剂盒，批号201041，中生北控生物科技股份有限公司；三氯乙酸、葡萄糖、硫酸、乙醇、蒽酮、硫脲，分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.5 实验方法

根据《保健食品检验与评价技术规范（2003版）》相关要求，开展以下实验。

1.5.1 负重游泳实验

末次灌胃受试物并间隔30 min后，将尾部负重5%体重铅丝的小鼠置于水深30 cm、水温25 ℃的游泳箱中。小鼠的负重游泳时间为从游泳开始到死亡。

1.5.2 血清尿素测定

末次灌胃受试物并间隔30 min后，将小鼠置于水温30 ℃的水中游泳90 min，静息60 min后立即拔出眼球采血0.5 mL。置于4 ℃冰箱约3 h，待血凝固后3 000 r/min离心15 min，取上层血清，生化分析仪上测定。

1.5.3 肝糖原测定（蒽酮法）

末次灌胃受试物并间隔30 min后，将小鼠处死取出肝脏，并用生理盐水漂洗干净，用滤纸吸干水分；准确称取肝脏100 mg，加入4.0 mL TCA，震荡1 min，混匀后倒入离心管，3 000 r/min离心15 min；取上清液0.5 mL，加入2 mL 95%乙醇，混合均匀后用塞子塞上，室温下放置过夜。3 000 r/min离心15 min，弃去上清液后使试管倒置10 min。

用2.00 mL去离子水溶解糖原进行测定。取0.25 mL待测液和0.25 mL去离子水于试管中，混合均匀。标准管：吸0.125 mL葡萄糖标准液（50 mg/dL）、0.375 mL去离子水于试管中，混合均匀。

取2.5 mL蒽酮试剂用力加入各试管，沸水浴15 min，转移到冰水浴中进行冷却，然后在620 nm波长下测定吸光度。按照式（1）计算肝糖原含量。

式中：肝糖原含量，mg/100 g肝；DU和DS分别为样品和标准品的吸光度；V为提取液的体积，mL；G为肝脏重量，g；0.062 5为0.125 mL葡萄糖标准液中的葡萄糖含量；16为稀释倍数；0.9为将葡萄糖换算成糖原的系数。

1.6 数据处理

用SPSS 17.0软件进行数据分析，结果以均值±标准差表示。采用单因素方差分析法进行分析，P＜0.05表示有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 接骨木莓运动营养粉对小鼠体重的影响

由表1可见，与空白对照组相比较，三批实验动物各剂量组小鼠的初始体重均无显著性差异（P＞0.05），所选小鼠符合实验要求。

表1 各组小鼠的初始体重

由表2可见，灌胃小鼠不同剂量的接骨木莓运动营养粉45 d后，与空白对照组相比较，三批实验动物各剂量组小鼠体重均无显著性差异（P＞0.05），表明接骨木莓运动营养粉对小鼠体重增长无不良影响。

表2 接骨木莓运动营养粉对小鼠体重的影响

2.2 接骨木莓运动营养粉对小鼠负重游泳时间的影响

小鼠负重游泳力竭时间的长短是评价受试样品抗疲劳能力的最直接指标。由表3可见，灌胃小鼠不同剂量的接骨木莓运动营养粉45 d后，与空白对照组相比，高剂量组小鼠负重游泳的时间明显高于空白对照组（P＜0.05），表明高剂量的接骨木莓运动营养粉有助于增强运动耐力，延长运动的时间。

表3 不同剂量接骨木莓运动营养粉对小鼠负重游泳时间的影响

2.3 接骨木莓运动营养粉对小鼠游泳后血清尿素水平的影响

当机体在剧烈运动时，血糖供应不足，为了维持运动，体内蛋白质和氨基酸分解代谢速度加快，致使体内尿素氮浓度增大，因此尿素氮含量可反映机体的疲劳程度[4]。由表4可见，灌胃小鼠不同剂量的接骨木莓运动营养粉45 d后，与空白对照组比较，高剂量组小鼠游泳后血清尿素含量显著降低（P＜0.01），表明高剂量的接骨木莓运动营养粉可显著减少运动时体内蛋白质的分解利用。

表4 不同剂量接骨木莓运动营养粉对小鼠游泳后血清尿素的影响

2.4 接骨木莓运动营养粉对小鼠肝糖原含量的影响

研究表明，运动后导致的体力消耗与肌糖原的消耗是同步的，为了维持运动状态所需的血糖水平会持续消耗肝糖原，若体内肝糖原的储备充足，则可以延迟疲劳出现的时间，因此肝糖原含量是衡量机体疲劳程度的重要指标[5]。由表5可见，灌胃小鼠不同剂量的接骨木莓运动营养粉45 d后，与空白对照组比，高剂量组小鼠肝糖原含量显著升高（P＜0.01），说明接骨木莓运动营养粉能够增加肝糖原的合成和/或减少运动时肝糖原的消耗，从而达到抗疲劳的目的。