冬虫夏草调节大鼠运动能力的机制研究

宫宇洁 区志权 宫兵兵

摘要：冬虫夏草作为一种传统的名贵中药材，具有抑制肿瘤生长、延缓衰老、提升运动能力、消除运动性疲劳、提高机体免疫力、提高人体机能等功效，药用价值极高。已有的研究发现，冬虫夏草具有抗氧化、抗自由基生成和降低机体氧化应激水平的功效，但作用机制不清楚。本实验发现，冬虫夏草降低氧化应激水平，提高运动能力主要是通过调节实验大鼠血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶和肌酸激酶活性，以及与血液血红蛋白和血糖含量有关。本研究进一步阐释了冬虫夏草提高运动能力，提高氧化应激能力的机制。

关键词：冬虫夏草；抗疲劳；抗应激；运动能力；作用价值

中图分类号：G80-05文献标志码：A文章编号：1001-2443（2024）02-0189-04

引言

冬虫夏草作为一种传统的名贵中药材，距今已有1000多年的历史，冬虫夏草是菌与虫的共生体，多生长于我国西部云贵、四川、青藏高原等地区。据我国古代中医记载，冬虫夏草具有抑制肿瘤生长、延缓衰老、提升运动能力、消除运动性疲劳、提高机体免疫力、提高人体机能等功效［1］。目前，国内外研究发现，冬虫夏草具有抗氧化、抗自由基生成和降低机体氧化应激水平的功效，是机体较为理想的抗氧化剂。而冬虫夏草内含的虫草多糖对增强机体功能、提高机体免疫力具有明显作用，具有较强的抗氧化作用，但其具体的分子机制仍需进一步证实，基于此，本研究选用SD大鼠，并补充冬虫夏草制剂，以进一步阐明冬虫夏草提高机体运动能力和抗氧化应激能力的机制。

1 实验材料及方法

1.1 实验动物及分组

本次实验研究均选取2月龄的雄性大鼠，数量为30只，体重均处于180g-220g之间。为确保实验的准确性，在实验前进行为期一周的适应性饲养，饲养环境、温度、湿度、饲养方式等均与之前保持一致，尽可能保证大鼠生活环境与实验前保持高度相符。同时，由于本次实验研究拟采取游泳运动进行，所选取的30只大鼠均会游泳，不会游泳的大鼠不在本次实验范围内。冬虫夏草口服液购自哈尔滨医科大学，按照0.04g/20.0 kg-1d-1进行灌胃，每天一次，对照组每天灌注同剂量的生理盐水，连续14天。所有实验大鼠均置于标准动物房饲养。

1.2 大鼠抗应激实验

在末次灌胃4h后，对所有实验大鼠进行耐热实验，将大鼠置于（60±1）℃的热板上，记录大鼠双脚离开热板或舔脚的时间，反应大鼠抗应激能力。

1.3 大鼠运动能力实验

在末次给药第二天，进行运动能力实验：对实验大鼠进行负重游泳训练，大鼠负重自身重量的10%进行游泳实验，记录大鼠游泳的时间，以大鼠在水下10s还不能浮出水面为游泳终止时间，水温控制在28℃±2℃，水深50cm。

1.4 取材

大鼠负重游泳实验结束后2h，尾静脉取血，脱颈处死所有实验大鼠。血液置于4℃过夜，4000r/min离心15分钟，取上清，待测。

取大鼠的湿组织，利用蒸馏水制作10%匀浆，并用低温冷离心机进行离心，离心时间为15min，转速设定为10000r/min，将分离后的上层清液放置低温环境保存备用。

1.5 大鼠血清血清谷丙转氨酶（GOT）、血清谷草转氨酶（GPT）活性、血红蛋、血糖的测定

主要是进行血清谷丙转氨酶GOT、血清谷草转氨酶GPT活性的测定，在这两项测定的过程中，所采用的方式主要是 king's 比色法。通过邻甲苯胺法进行血红蛋、血糖的测量。最后利用数据统计软件对测量数据进行计算和分析。

1.6 数据统计

所获数据用均数±标准差表示，组间比较采用T检验，以P<0.05反映差异具有显著性， 以P<0.01反映差异具有极显著性。

2 研究结果

2.1 冬虫夏草对大鼠抗应激能力的影响

如表1数据所示，冬虫夏草对大鼠抗应激能力产生显著影响，与对照组相比，实验组大鼠补充冬虫夏草后，其耐热时间显著高于对照组大鼠，差異具有极显著性，研究结果表明，补充冬虫夏草可以显著改善实验大鼠抗应激能力。

2.2 冬虫夏草对大鼠运动能力的影响

对实验大鼠进行力竭性游泳实验并记录大鼠游泳时间，结果显示，冬虫夏草显著提高实验大鼠的运动能力，与对照组相比，冬虫夏草组大鼠游泳时间显著增加，差异具有显著性。如表2所示。

2.3 冬虫夏草对大鼠血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶和肌酸激酶的影响

表3数据显示，服药训练组大鼠的血清酶活性与安静组对照均处于较好的状态，简言之，相对于不运动的大鼠，运动且服用冬虫夏草的大鼠，其血清酶活性会有显著提高。通过与训练组对照可以看出，服药训练组大鼠的 GPT 以及 GOT 两个指标的血清酶活性存在显著性差异，但CK指标受影响程度较低。同时，训练组与安静组相比，运动大鼠的血清酶活性也有一定程度的提高，此结果表明，即便是不喂食药物，大鼠进行适当的运动，其血清酶活性也会有一定提高。而且服药训练组与训练组对比，服药训练组的大鼠血清酶活性相对训练组有小幅下降，且具有显著性影响。

据上表实验数据可知，大鼠的Hb和BS含量在一定程度上均会受到训练的影响，训练组此两项指标均呈现下降趋势，且与安静组存在显著性差异，而服药训练组相比安静组各项指标均有所下降，但相对于训练组则有一定程度的提升。从上表可以看出，训练对大鼠的 Hb 以及 BS 含量均有一定影响，训练组这两个指标均表现出下降，且与安静组对照有显著差异。服药训练组的各项指标比安静组下降， 不过与训练组相比有所提升。

2.4 冬虫夏草对大鼠Hb及BS的影响

分别三个组别大鼠的 Hb 与 BS 含量等情况进行分析，经过测量记录，此两项指标变动情况如表4所示。

3 分析讨论

3.1 冬虫夏草对运动能力及抗疲劳能力的影响

冬虫夏草作为一味历史悠久的中药材，在医药领域的应用十分广泛，冬虫夏草不仅具有药用价值，还有重要的保健价值，已有的研究证实，冬虫夏草参与调节机体的免疫力，提高机体的抗氧化能力和抗应激能力，提高机体的运动能力和抗疲劳能力，但具体的机制仍不清楚［2］。本实验研究结果表明，冬虫夏草可以提高实验大鼠的抗应激能力和运动能力，提高血清酶的活性，提高机体的免疫力和抗疲劳能力［3］。王立强［4］等人研究证实，对小鼠进行连续7天的冬虫夏草补给，可以显著改善实验小鼠的抗应激能力和抗疲劳能力。黄学惠等人的实验也证实，冬虫夏草可以显著提高运动小鼠的免疫力和机体补体效果，缓解小鼠运动应激性疲劳，提高小鼠的运动疲劳恢复能力。本研究结果与上述结论相一致，研究结果提示，冬虫夏草可以显著改善机体的抗应激能力，提高机体的免疫力和抗疲劳能力。

有氧体育运动是较为常见的一种体育运动，也是参与人数较多的一类运动。其运动时间较长，运动强度在中等或以上，如游泳、骑车、慢跑等，这些体育运动有助于人体物质能量代谢能力提升，对心血管系统的改善有一定帮助，还可以提高人体肌肉的耐力［5］。上述实验结果显示，服用冬虫夏草后，大鼠运动时Hb、BS含量降速放缓。运动员服用冬虫夏草对血红蛋白有较好的恢复效果，可以维持血液携氧能力，有效减缓有氧体育运动者的心率［6］。同时，在运动过程中，血糖的作用不容忽视，运动时血糖下降就会出现运动疲劳，严重时还会导致骨骼肌损伤。通过服用冬虫夏草，运动者的血糖浓度下降速度放缓，究其原因，主要是因为冬虫夏草对于提升肝脏的功能发挥了重要作用，促进了肝糖原的合成，通过其利用替代了血糖的利用，有效缓解运动者的机体疲劳。

氨基酸代谢是影响运动的关键因素。氨基酸作为人体产生蛋白质的关键，通过其氧化分解可以满足机体的能量需求。无氧运动对能量的需求较高，因此氨基酸的代谢会直接影响机体运动。由于冬虫夏草含有多种氨基酸，研究已经发现冬虫夏草含有的氨基酸达到20多种［7］。运动者进行无氧运动会产生乳酸，若这些乳酸无法及时清除，则会导致机体疲劳。对无氧运动员而言，加速代谢则可以短时间内消除乳酸。通过研究表明，冬虫夏草对于提高无氧代谢水平有显著作用。在实际运动过程中，冬虫夏草通过其自身成分与无氧运动中机体产生的成分相互发生作用，消耗对机体有不良影响的成分，加速机体代谢，促使机体尽快恢复状态。

冬虫夏草含有丰富的多糖和40多种氨基酸，对机体健康和运动能力具有显著的促进作用，本研究结果证实，冬虫夏草显著提高实验大鼠的运动能力。学者对冬虫夏草对运动能力的作用及影响进行了分析，发现冬虫夏草对运动员运动有一定促进作用，对保护运动员身体健康、提升运动能力均起到了重要作用［8］。研究发现，冬虫夏草显著提升摔跤运动员的运动能力和竞技表现，避免运动员运动损伤和加快运动员的恢复。本研究与上述研究相一致。

3.2 冬虫夏草对机体的保护作用

GPT主要存在于肝脏，运动强度过大时细胞的通透性受到影响，就会导致酶深入到血液之中使GPT活性升高，血液中该项指标明显升高反映出肝脏会受到一定影响。同理，大强度运动时GOT活性显著升高，进而致使心脏等脏器受到一定程度的损伤［9］。根据实验结果发现，同等强度运动后，服药训练组大鼠血液中GPT、GOT指标均低于训练组，这说明服用冬虫夏草在一定程度上会对肝脏、心脏等会起到保护作用，避免由于运动强度过大，使肝细胞、心肌细胞受到影响。研究发现GK活性会受到运动训练的影响，其主要原因是运动训练易导致骨骼肌组织受损，而冬虫夏草在一定程度上可保护骨骼肌，运动员服用冬虫夏草，可有效解决由运动导致的自由基过剩问题，减少自由基对肌细胞膜通透性的不良影响，进而达到保护肌细胞膜的作用，对于提高运动员的运动能力起到了重要作用［10］。

4 结论

冬虫夏草对提升机体运动能力、提高机体免疫力和抗应激能力具有重要作用，补充冬虫夏草可以有效避免运动损伤和加速机体会恢复，改善大负荷运动训练对肝脏的影响，推测可能是冬虫夏草自身所含豐富的氨基酸及多糖促进机体的恢复，改善了机体的免疫力，但鉴于冬虫夏草昂贵的价格、食用的复杂性以及成分的多样性等因素，目前仍需对冬虫夏草进行进一步的研究，以阐明其确切的效果及内在机制。未来应重视冬虫夏草的开发和利用，引入现代科技提取冬虫夏草，充分发挥其对机体运动能力、抗应激能力及免疫能力等方面的促进作用。

参考文献

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［9］ 李宇.冬虫夏草抗运动性疲劳和增强运动能力的应用［J］.中国食用菌，2020，39（1）：35-37.

［10］ 赵昆.冬虫夏草活性提取物虫草多糖配合有氧体育运动改善建议［J］.中国食用菌，2019，38（2）：42-45.

The Mechanism of Cordyceps Sinensis Regulation of Exercise Ability of Rats

GONG Yu-jie1， QU Zhi-quan1， GONG Bing-bing2

（1. Faculty of Health Sciences and Physical Education， Macau Polytechnic University，Macao 999078， China; 2. College of Physical Education， Anhui Normal University， Wuhu 241001，China）

Abstract： As a traditional precious Chinese medicinal material， Cordyceps sinensis has a high medicinal value， such as inhibiting tumor growth， delaying aging， improving exercise ability， eliminating exercise fatigue， improving body immunity and improving human function. Previous studies have found that Cordyceps sinensis has the effects of anti-oxidation， anti-free radical generation and reducing the level of oxidative stress in the body， but the mechanism is unclear. In this study， it was found that Cordyceps sinensis decreased the level of oxidative stress and improved exercise ability mainly by regulating the activities of serum glutamic oxalic aminotransferase， glutamic pyruvic aminotransferase and creatine kinase， as well as the contents of hemoglobin and blood sugar in experimental rats. This study further elucidates the mechanism of Cordyceps sinensis improving exercise ability and oxidative stress ability.

Key words： Cordyceps sinensis; anti-fatigue; anti-stress; exercise ability; function and value

（責任编辑：叶松庆）