魏芬芬，王文娟，張波

（北京聯(lián)合大學(xué)健康與環(huán)境學(xué)院，北京100191）

體力疲勞又稱為軀體性疲勞，當(dāng)機(jī)體在長(zhǎng)時(shí)間從事超負(fù)荷的體力勞動(dòng)時(shí)，會(huì)造成大量的代謝廢物在體內(nèi)的積聚，使機(jī)體的一些生理生化功能發(fā)生改變，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力暫時(shí)性下降，從而使人產(chǎn)生一定的疲勞感[1-3]。緩解體力疲勞就要采取一定的方法來緩解疲勞的產(chǎn)生或者加速疲勞的消失，從而使人感到輕松。枸杞是茄科、枸杞屬植物，是我國(guó)一種珍貴的藥食同源植物[4-5]。枸杞多糖（Lycium barbarum polysaccharides，LBP）是從枸杞子中提取出的一種可溶性多糖，是枸杞主要活性物質(zhì)[6-7]。近年來，大量研究表明，枸杞多糖具有抗氧化[8]、降低血糖[9-10]、調(diào)節(jié)血脂[11]、護(hù)肝[12-13]、免疫調(diào)節(jié)[14]等生物活性作用，現(xiàn)在對(duì)于LBP 各種生物活性作用研究較多，但是對(duì)于緩解小鼠體力疲勞方面研究不是很多。本次研究以枸杞多糖為原料來進(jìn)行緩解小鼠體力疲勞方面的研究，以期為枸杞多糖在功能食品中的應(yīng)用及產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要試劑與儀器

枸杞多糖：中國(guó)科學(xué)院蘭州物理化學(xué)研究所提供，提取方法是采用多次水提醇沉工藝，最后得到純度為60%的枸杞多糖，作為本次實(shí)驗(yàn)的樣品；尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、肌酐（creatinine，CREA）、血乳酸（lactic acid，LD）、乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）試劑盒：中生北控股份有限公司；丙二醛（malondialdehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、肝糖原（hepaticr glycogen，HG）、肌糖原（muscle glycogen，MG）測(cè)定試劑盒：南京建成生物工程研究所；無水乙醇（分析純）：北京化工廠。

755 分光光度計(jì)、邁瑞B(yǎng)S-420 全自動(dòng)生化分析儀：深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司；S-1000E 電子天平、試管、振蕩器、灌胃針、溫度計(jì)、計(jì)時(shí)器、游泳箱：北京金亞億豐塑料廠；5804R 型低溫高速離心機(jī)、移液槍：德國(guó)Eppendorf 公司；吹風(fēng)機(jī)：日本松下；加浪器：中山松寶。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

SPF 級(jí)雄性昆明種小鼠 60，體重（18±2）g，購(gòu)于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（京）2016-0006。飼料生產(chǎn)于北京科澳協(xié)力飼料有限公司[許可證號(hào)：SCXK（京）2014-0010]。

1.2 方法

1.2.1 小鼠疲勞模型建立

60 只昆明小鼠適應(yīng)性飼喂3 d 后，將其隨機(jī)分為5 個(gè)組：空白對(duì)照組、模型組、LBP 低劑量組（75 mg/kg）、LBP 中劑量組（150 mg/kg）、LBP 高劑量組（300 mg/kg），每組12 只小鼠。實(shí)驗(yàn)性小鼠在SPF 屏障系統(tǒng)中飼養(yǎng)，溫度控制在（20±2）℃之間，空氣相對(duì)濕度50%～70%，光照周期為 12 h 光照（8：00～20：00）/12 h 黑暗，自由取食和飲水，每日更換墊料。將LBP 溶于雙蒸水中，各劑量組每日經(jīng)口灌胃受試物（20 mL/kg），空白對(duì)照組、模型組則灌胃等量蒸餾水。每日灌胃結(jié)束下午，對(duì)模型組以及3 個(gè)劑量組小鼠進(jìn)行疲勞游泳實(shí)驗(yàn)：先進(jìn)行靜水適應(yīng)性游泳實(shí)驗(yàn)共9 d，第1 天小鼠游泳20 min，第2 天至第5 天小鼠游泳30 min，第6 天至第9 天游泳1 h。然后再進(jìn)行加浪游泳實(shí)驗(yàn)共18 d：第10 天至第13 天d 小鼠加浪游泳20 min，第14 天至第17 天加浪游泳25 min，第18 天至第19 天小鼠加浪游泳30 min，第20 天至第22 天小鼠游泳40 min，第23 天至第28天加浪游泳45 min。其中游泳箱水深30 cm，游泳箱內(nèi)水的溫度為（26.0±1）℃。

1.2.2 血清和臟器的采集和制備

實(shí)驗(yàn)第28 天，模型組小鼠以及3 個(gè)劑量組小鼠進(jìn)行最后一次加浪游泳45 min 后，吹干小鼠的皮毛后，馬上對(duì)小鼠進(jìn)行拔眼球取血，將采得的血放在4 ℃冰箱中靜置1 h 后，離心，轉(zhuǎn)速為3 000 r/min，離心15 min，得血清。小鼠經(jīng)脫臼處死后，立即解剖，并取出小鼠的肝、腎、心、肺、脾等組織，立即將臟器表面的浮血用0.9 %生理鹽水沖洗干凈，濾紙拭干并稱重，然后將其凍存在-80 ℃冰箱中，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.2.3 小鼠疲勞相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定

緩解小鼠疲勞的指標(biāo)主要包括血清中的生化指標(biāo)以及其他臟器組織中的相關(guān)指標(biāo)。用生化分析測(cè)血清中BUN、CRE、LD、LDH；取肝臟和肌肉組織測(cè)定HG和MG，用0.9%生理鹽水將肝臟勻漿，制成10%組織勻漿液，3 000 r/min 離心15 min 后取上清分裝于1.5 mL離心管用于測(cè)定MDA 和SOD，在操作過程中嚴(yán)格按照試劑盒說明書上要求來完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。多組間比較采用單因素方差分析，數(shù)據(jù)表示方法均為x±s 表示，p＜0.05 表示有顯著性差異，p＜0.01 表示有極顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和LBP對(duì)各組小鼠體重、每日食物和食物利用率的影響

體重變化和攝食多少是小鼠生長(zhǎng)發(fā)育受到影響最直接的體現(xiàn)，也可以間接反映小鼠在飼養(yǎng)期間，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和LBP 對(duì)小鼠生長(zhǎng)發(fā)育的影響。LBP 對(duì)各組小鼠體重、食物利用率的影響見表1。

表1 LBP 對(duì)各組小鼠體重、食物利用率的影響Table 1 Effects of LBP on weight and food utilization rate in mice

由表1 可知，與空白對(duì)照組相比，模型組小鼠體重和食物利用率均出現(xiàn)下降，但無顯著性差異，表明運(yùn)動(dòng)過量會(huì)對(duì)動(dòng)物的身體健康產(chǎn)生一定影響。與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組相比，LBP 低、中、高劑量組小鼠體重和食物利用率均升高，但無顯著性差異，表明在飼養(yǎng)期間，灌胃LBP對(duì)過量運(yùn)動(dòng)的小鼠的生長(zhǎng)及發(fā)育有一定保護(hù)作用，但顯著的作用效果可能還需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能體現(xiàn)。

2.2 LBP對(duì)小鼠血清中BUN、CRE的影響

機(jī)體在長(zhǎng)期大量運(yùn)動(dòng)過程中，由于供能關(guān)系發(fā)生變化，血液中尿素的含量會(huì)增加[15]，而腎臟的負(fù)擔(dān)也會(huì)加重，因此肌酐也可能會(huì)升高[16]。表2 為L(zhǎng)BP 對(duì)小鼠血清中BUN、CRE 的影響。

表2 LBP 對(duì)小鼠血清CRE、BUN 的影響Table 2 Effects of LBP on CRE and BUN in mice

由表2 可知，與空白對(duì)照組相比，模型組CRE、BUN 均顯著升高（p＜0.01），與模型組相比，LBP 高、中、低劑量組 CRE 濃度顯著降低（p＜0.01），BUN 濃度降低但無顯著性差異，說明LBP 對(duì)由運(yùn)動(dòng)引起的CRE 濃度升高具有抑制作用，也能在一定程度上減少尿素的產(chǎn)生。

2.3 LBP對(duì)小鼠血清中LD、LDH的影響

運(yùn)動(dòng)引起能源物質(zhì)的不斷消耗、有害代謝物質(zhì)的逐漸堆積是產(chǎn)生體力疲勞的重要原因[17]。血清中乳酸作為肌肉活動(dòng)的主要代謝產(chǎn)物，是評(píng)價(jià)機(jī)體疲勞的重要標(biāo)志物，乳酸脫氫酶則加快乳酸的分解，緩解機(jī)體的疲勞癥狀[18-19]。LBP 對(duì)小鼠血清中LD、LDH 的影響見表3。

表3 LBP 對(duì)小鼠血清中LD、LDH 的影響Table 3 Effects of LBP on LD and LDH in mice

由表3 可知，與空白對(duì)照組相比，模型組LD 濃度顯著升高（p＜0.01），LDH 酶活性無顯著變化，與模型組相比，LBP3 個(gè)劑量組LD 均降低，但未表現(xiàn)出顯著性差異，中、高劑量組 LDH 活性顯著升高（p＜0.01），說明LBP 可以提高LDH 的活性，也能在一定程度加快LD的清除。

2.4 LBP對(duì)小鼠HG、MG的影響

當(dāng)機(jī)體長(zhǎng)時(shí)間大量運(yùn)動(dòng)時(shí)，HG 和MG 也會(huì)分解參與供能，HG、MG 的耗竭也會(huì)影響機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力，產(chǎn)生疲勞[20]。LBP 對(duì)小鼠 HG、MG 的影響見表4。

表4 LBP 對(duì)小鼠 HG、MG 的影響Table 4 Effects of LBP on HG and MG in mice

由表4 可知，與空白對(duì)照組相比，模型組小鼠HG、MG 濃度均顯著降低（p＜0.01）顯著性差異，表明過量運(yùn)動(dòng)會(huì)加快肌肉和肝臟中糖原的耗竭。與模型組相比，各劑量組 HG 濃度顯著增加（p＜0.05 或 p＜0.01），中、高劑量組的 MG 濃度顯著升高（p＜0.01），表明 LBP 可以增加肝臟和肌肉中糖原的儲(chǔ)備，延緩疲勞的產(chǎn)生。

2.5 LBP對(duì)小鼠肝組織MDA、SOD的影響

有研究表明，疲勞的產(chǎn)生也和機(jī)體的抗氧化能力以及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物積累有關(guān)[21]。MDA、SOD 可以反映脂質(zhì)過氧化水平和機(jī)體抗氧化能力[22]。LBP 對(duì)小鼠MDA、SOD 的影響見表5。

表5 LBP 對(duì)小鼠 MDA、SOD 的影響Table 5 Effects of LBP on HG and MG in mice

由表5 可知，與空白對(duì)照組相比，模型組MDA 濃度顯著增加（p＜0.01），SOD 活性顯著降低（p＜0.01），表明過量運(yùn)動(dòng)會(huì)使機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物增加。與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組相比，高、中劑量組MDA 濃度顯著降低（p＜0.01），高、中劑量組 SOD 活性顯著升高（p＜0.01），說明LBP 能夠提高機(jī)體抗氧化酶活性，減少脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物，從而緩解機(jī)體疲勞。

3 結(jié)論

體力疲勞又稱運(yùn)動(dòng)性疲勞，是機(jī)體在長(zhǎng)時(shí)間或者是高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)，肌肉過度緊張，生物能源消耗過多，大量代謝產(chǎn)物如乳酸的堆積，使軀體產(chǎn)生的一種疲勞的狀態(tài)[23]。有關(guān)疲勞產(chǎn)生的機(jī)制有眾多的學(xué)說，比較公認(rèn)的有能源物質(zhì)的耗竭，代謝產(chǎn)物的堆積，自由基氧化損傷，例子代謝紊亂等相互作用，會(huì)導(dǎo)致疲勞的產(chǎn)生[24]?；谄诘漠a(chǎn)生機(jī)制及表現(xiàn)，可以通過反復(fù)游泳訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)來造成小鼠疲勞的狀態(tài)，進(jìn)而檢測(cè)一些與疲勞相關(guān)的生化指標(biāo)，來評(píng)價(jià)枸杞多糖緩解體力疲勞的作用。

肌酐是評(píng)價(jià)臨床上用于評(píng)價(jià)腎功能的一個(gè)重要指標(biāo)，當(dāng)機(jī)體長(zhǎng)時(shí)間大量運(yùn)動(dòng)后，腎臟負(fù)擔(dān)會(huì)加重，因此肌酐水平可能會(huì)升高[25]。在本實(shí)驗(yàn)中，模型組小鼠肌酐水平顯著升高，表明運(yùn)動(dòng)后小鼠腎臟功能受到一定損傷，導(dǎo)致肌酐水平升高。與模型組相比，枸杞多糖各劑量組肌酐水平顯著降低，表明枸杞多糖對(duì)腎臟功能的恢復(fù)具有很好的功效。尿素氮是蛋白代謝的中產(chǎn)物，當(dāng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)超過30 min 后，蛋白質(zhì)便會(huì)參與供能，其分解代謝作用也會(huì)增強(qiáng)，因此血清中尿素氮水平升高[26]。在本次實(shí)驗(yàn)研究中，與模型組相比，枸杞多糖各劑量組血清尿素氮水平下降，但未表現(xiàn)出顯著性差異，表明枸杞多糖對(duì)尿素氮的清除作用不是很明顯，其抗疲勞作用可能與其他途徑有關(guān)。乳酸堆積被認(rèn)為是疲勞產(chǎn)生得主要原因之一。乳酸堆積會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)氫離子濃度升高，使動(dòng)作電位下降，使肌酶的活性降低，從而直接抑制肌肉力量。運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的乳酸主要是通過氧化作用被清除，乳酸脫氫酶作為代謝乳酸的主要酶系，其活性大小可以直接反映乳酸的清除狀況[27]。在本實(shí)驗(yàn)中，枸杞多糖中劑量組和高劑量組的乳酸濃度顯著降低，乳酸脫氫酶的活性顯著升高，表明枸杞多糖能夠增強(qiáng)乳酸脫氫酶的活性從而加快乳酸的清除，消除疲勞感。在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間高低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體碳水化合物的消耗在疲勞的發(fā)生與發(fā)展中起著重要作用，而糖原作為血糖的儲(chǔ)存形式，當(dāng)機(jī)體血糖缺乏時(shí)可以迅速分解維持血糖穩(wěn)定，因此，糖原含量可以作為評(píng)價(jià)機(jī)體疲勞的重要指標(biāo)[17]。在本實(shí)驗(yàn)中，枸杞多糖能夠顯著提高肝糖原和肌糖原的含量，延緩疲勞的發(fā)生。自由基和脂質(zhì)過氧化物的堆積也時(shí)疲勞產(chǎn)生的重要原因，MDA 作為脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物，常用來評(píng)價(jià)機(jī)體氧化損傷的程度，SOD 作為體內(nèi)最重要的抗氧化酶之一，可以作為評(píng)價(jià)機(jī)體抗氧化能力的重要指標(biāo)。在本實(shí)驗(yàn)中，枸杞多糖中劑量組和高劑量組均能顯著降低MDA 含量，提高SOD 活性，表明枸杞多糖可以增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力，減少脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生，對(duì)緩解體力疲勞具有一定的功效。

通過本次實(shí)驗(yàn)可知，LBP 能夠增加糖原的儲(chǔ)備量、加快體內(nèi)乳酸等代謝廢物的清除及加快自由基的清除和防止脂質(zhì)過氧化對(duì)體力疲勞具有一定的緩解作用，但其具體的作用機(jī)制需進(jìn)行進(jìn)一步的研究。