向超宗,楊小慶
(1.重慶大學(xué)城市科技學(xué)院,重慶 402167;2.重慶工商職業(yè)學(xué)院智能制造與汽車學(xué)院,重慶 401520)
運(yùn)動(dòng)員在日常訓(xùn)練或重大賽事中,都要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),不可避免地會(huì)引起疲勞,為了防止長(zhǎng)期過度疲勞給運(yùn)動(dòng)員造成不可逆的身體損傷,使其保持良好的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),緩解或消除疲勞已成為一項(xiàng)重要課題[1]。近年來,人們不斷尋找具有抗疲勞作用的活性物質(zhì),已經(jīng)研發(fā)出多種相關(guān)的功能性食品、藥品、保健品,探索更加安全、可靠、有效的產(chǎn)品成為這一領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。研究食用菌多糖的抗運(yùn)動(dòng)性疲勞作用,分析其作用機(jī)制,為開發(fā)具有抗疲勞功效的產(chǎn)品提供了理論和試驗(yàn)依據(jù)。
杏鮑菇(Pleurotus eryngii),口味鮮美,營(yíng)養(yǎng)豐富,在日常生活中廣受歡迎[2]。杏鮑菇中富含蛋白質(zhì)、糖類、膳食纖維和礦物質(zhì)元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其中多糖含量較高,顏明娟等[3]測(cè)得其含量為6.3%;范文秀等[4]測(cè)定結(jié)果為5.91%。杏鮑菇多糖具有多種生理活性,如降血脂、抗病毒等,此外還有清除自由基、促進(jìn)腸胃消化的功能[2]。
運(yùn)動(dòng)性疲勞是指在運(yùn)動(dòng)過程中或運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的身體疲勞狀況,導(dǎo)致身體機(jī)能不能維持在特定水平或不能維持原本的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度[5-6]。研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生機(jī)制有以下4種:疲勞物質(zhì)的大量積累;能源物質(zhì)的過度消耗;相關(guān)物質(zhì)生化狀態(tài)的改變;代謝調(diào)控失調(diào)??蛊诰褪茄泳彯a(chǎn)生疲勞或加快消除疲勞[5-7]。有效抗疲勞能夠幫助運(yùn)動(dòng)員調(diào)整身體狀況,提升運(yùn)動(dòng)效果和運(yùn)動(dòng)能力,所以,對(duì)抗運(yùn)動(dòng)性疲勞機(jī)制的研究十分必要。
試劑:杏鮑菇,上海農(nóng)科院食用菌研究所提供。血乳酸含量(LA)、超氧化物歧化酶(SOD)、肝糖原含量(HG) 測(cè)定試劑盒,南京建成生物工程研究所提供。
儀器:DGSY-Ⅲ電熱恒溫水浴鍋,北京市意成科技開發(fā)公司;FA2004分析天平,上海上平儀器有限公司;TGL-16A高速臺(tái)式離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;FD-1A-50冷凍干燥機(jī),北京博醫(yī)康技術(shù)公司;JD-XSC型小鼠恒溫游泳池,上海繼德教學(xué)實(shí)驗(yàn)器械廠;752型紫外可見光分光光度計(jì),上海光譜儀器有限公司;DY89-Ⅱ型電動(dòng)玻璃勻漿機(jī),寧波新芝生物科技股份有限公司。
2.2.1 多糖的提取
稱取新鮮杏鮑菇3 kg~5 kg,記錄準(zhǔn)確質(zhì)量,預(yù)處理后切成薄片,加入20倍體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇,煮3 h,注意攪拌;擠壓使液體濃縮至2 000 mL,過濾,取濾液加入4倍體積95%乙醇,沉淀;抽濾,取沉淀物溶于1 000 mL蒸餾水中,用Sevage法去蛋白;取上層液加入4倍體積95%乙醇,抽濾后將沉淀物在低溫下干燥,得杏鮑菇多糖[8-9]。
2.2.2 分組與給藥
將32只小鼠隨機(jī)分為4組,每組8只,分別為對(duì)照組、低劑量組、中劑量組、高劑量組。對(duì)照組以生理鹽水灌胃,其余3組以杏鮑菇的多糖溶液灌胃,劑量分別為 50 mg·kg-1d-1、100 mg·kg-1d-1、200 mg·kg-1d-1,連續(xù)灌胃 15 d[9]。
2.2.3 爬桿試驗(yàn)
②強(qiáng)化管理機(jī)制,實(shí)施精細(xì)化管理。編制《北京市生態(tài)清潔小流域建設(shè)管理辦法》,規(guī)范全過程管理;編制《生態(tài)清潔小流域制圖手冊(cè)》《水土保持概估算編制規(guī)定》,規(guī)范前期工作;編制《北京市生態(tài)清潔小流域施工質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》,規(guī)范施工管理;編制《北京村鎮(zhèn)治污設(shè)施運(yùn)行管理指導(dǎo)意見》,規(guī)范后期管護(hù)。強(qiáng)化農(nóng)民參與機(jī)制,制訂《生態(tài)清潔小流域建設(shè)農(nóng)民參與指導(dǎo)意見》,明確農(nóng)民是生態(tài)清潔小流域建設(shè)主體、管理主體、受益主體,促進(jìn)農(nóng)民從“項(xiàng)目前期、工程實(shí)施、后期管護(hù)”三個(gè)環(huán)節(jié)全過程參與生態(tài)清潔小流域建設(shè)工作,實(shí)現(xiàn)了水土保持工作“零距離”服務(wù)農(nóng)民。
各組末次灌胃30 min后,將小鼠放在有機(jī)玻璃棒上,使其處于肌肉靜力緊張狀態(tài),記錄小鼠從放上玻璃棒開始至滑落的時(shí)間,第3次滑落后終止計(jì)時(shí),以3次累計(jì)時(shí)間記為爬桿時(shí)間。
2.2.4 負(fù)重游泳試驗(yàn)
各組末次灌胃30 min后,在小鼠尾部系上5%體重的鉛墜,游泳箱中進(jìn)行負(fù)重游泳,水深35 cm,水溫(25±1.0)℃[10],以人工驅(qū)趕小鼠不停游泳直至小鼠頭部完全沒入水中,且8 s~10 s不出水面為體力耗竭的判斷標(biāo)準(zhǔn)[11]。記錄小鼠從開始游泳至力竭的時(shí)間。
2.2.5 血清生化指標(biāo)測(cè)定
迅速撈出游泳力竭的小鼠,眼球取血,分離血清,分別按試劑盒法結(jié)合比色法測(cè)LA含量、SOD活性。
2.2.6 肝糖原含量測(cè)定
取血后,取出小鼠的肝臟,用生理鹽水漂洗3次,濾紙拭干后準(zhǔn)確稱量100 mg,加入5%三氯醋酸 (TCA)8 mL,制備成組織勻漿,3 500 r·min-1離心15 min,取上清液加入95%的乙醇4 mL,混勻后放置過夜使沉淀完全。然后3 500 r·min-1離心15 min,棄上清,放置10 min,溶于2 mL蒸餾水,蒽酮-比色法測(cè)HG含量。
2.2.7 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 16.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,多組間數(shù)據(jù)比較方差分析,2組間數(shù)據(jù)比較采用t檢驗(yàn),P<0.05時(shí)有顯著性差異。
杏鮑菇多糖對(duì)小鼠爬桿時(shí)間的影響見表1。
表1 杏鮑菇多糖對(duì)小鼠爬桿時(shí)間的影響Tab.1 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharide on the time of mouse climbing stick
由表1可知,灌胃杏鮑菇多糖的3個(gè)試驗(yàn)組均比灌胃生理鹽水的對(duì)照組小鼠的爬桿時(shí)間長(zhǎng),且有顯著性差異(P<0.05),杏鮑菇多糖劑量越大,小鼠的爬桿時(shí)間的增加越明顯,高劑量對(duì)小鼠爬桿時(shí)間的增長(zhǎng)最大,延長(zhǎng)率為324.5%。由此可見,杏鮑菇多糖能夠延長(zhǎng)小鼠爬桿時(shí)間,緩解疲勞。
杏鮑菇多糖對(duì)小鼠力竭時(shí)間的影響見表2。
表2 杏鮑菇多糖對(duì)小鼠力竭時(shí)間的影響Tab.2 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharide on the time of exhaustion in mice
由表2可知,相較于對(duì)照組而言,灌胃杏鮑菇多糖的試驗(yàn)組小鼠的力竭游泳時(shí)間均有所延長(zhǎng),隨著杏鮑菇多糖劑量的增加,小鼠的游泳時(shí)間也依次增加,低劑量對(duì)游泳時(shí)間的增加效果不明顯,延長(zhǎng)了33.2%,高劑量能顯著增加小鼠游泳時(shí)間,延長(zhǎng)率達(dá)120.6%(P<0.01)。由此可見,杏鮑菇多糖能夠延長(zhǎng)小鼠游泳時(shí)間,有一定的抗疲勞效果。
杏鮑菇多糖對(duì)血清生化指標(biāo)的影響見表3。
表3 杏鮑菇多糖對(duì)血清生化指標(biāo)的影響Tab.3 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharide on serum biochemical indicators
由表3可知,與對(duì)照組相比,灌胃杏鮑菇多糖的3個(gè)試驗(yàn)組小鼠的LA含量降低,SOD活性增高,其中LA含量下降的程度隨杏鮑菇多糖劑量的增加而增大,說明杏鮑菇多糖能有效降低LA含量;SOD活性的升高隨杏鮑菇多糖劑量的增加越來越明顯,說明杏鮑菇多糖對(duì)提高SOD活性有一定效果。
杏鮑菇多糖對(duì)肝糖原含量的影響見表4。
表4 杏鮑菇多糖對(duì)肝糖原含量的影響Tab.4 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharides on liver glycogen content
由表4可知,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組小鼠HG含量均明顯增加,HG含量隨杏鮑菇多糖劑量的增加而升高,高劑量組效果最為顯著。由此可見,杏鮑菇多糖有助于提高體內(nèi)HG含量水平。
運(yùn)動(dòng)耐力的下降是疲勞最主要的表現(xiàn),通常可以通過爬桿時(shí)間和游泳力竭時(shí)間的長(zhǎng)短表示運(yùn)動(dòng)耐力的強(qiáng)弱[12]。在爬桿試驗(yàn)和游泳試驗(yàn)中,低劑量組、中劑量組、高劑量組均比對(duì)照組小鼠的爬桿和游泳時(shí)間長(zhǎng),以高劑量組時(shí)間延長(zhǎng)最為明顯。該結(jié)果表明,杏鮑菇多糖能夠增加小鼠的爬桿和力竭時(shí)間,增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)耐力。
長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)體缺氧,從而進(jìn)行無氧代謝,產(chǎn)生大量乳酸。乳酸的堆積會(huì)破壞內(nèi)環(huán)境酸堿平衡,引起氫離子濃度升高,pH下降,并對(duì)肌肉收縮力和ATP的生成造成影響,是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞的主要原因之一[11-12]。試驗(yàn)中,試驗(yàn)組小鼠的乳酸含量與對(duì)照組相比降低明顯,表明杏鮑菇多糖能夠減少乳酸的堆積,對(duì)于消除疲勞有積極作用。在運(yùn)動(dòng)過程中,還會(huì)產(chǎn)生大量的氧自由基等代謝產(chǎn)物,氧自由基增多、脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強(qiáng),造成對(duì)組織細(xì)胞的損傷,引起運(yùn)動(dòng)性疲勞。SOD是一種能夠有效清除自由基的特異性抗氧化酶,其活力的增強(qiáng)能加快自由基的清除,有助于阻斷脂質(zhì)過氧化,修復(fù)細(xì)胞,緩解疲勞[13]。試驗(yàn)組SOD活性高于對(duì)照組,表明杏鮑菇多糖能提高SOD活性,保護(hù)機(jī)體免受運(yùn)動(dòng)性損傷。
糖類是主要能源物質(zhì),劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),血糖水平迅速降低,葡萄糖氧化供能過程受阻,此時(shí)主要依靠肌糖原和肝糖原分解產(chǎn)生葡萄糖,釋放入血液中,維持血糖濃度[5]。當(dāng)血糖濃度急劇下降時(shí),肝糖原和肌糖原被大量消耗,不能滿足能量需求,就會(huì)產(chǎn)生疲勞。高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),肝糖原可以為肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)供能,這可能是肝糖原含量增加能夠抗疲勞的原因。試驗(yàn)中試驗(yàn)組小鼠的肝糖原含量明顯比對(duì)照組高,說明杏鮑菇多糖對(duì)于維持運(yùn)動(dòng)力竭后肝糖原水平有一定作用。
綜上所述,杏鮑菇多糖的抗運(yùn)動(dòng)性疲勞機(jī)制可能是通過調(diào)整體內(nèi)激素代謝,清除氧自由基等代謝產(chǎn)物,減少乳酸的積累,增加肝糖原的儲(chǔ)備,將疲勞對(duì)機(jī)體的損傷程度降至最低。故杏鮑菇多糖可以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)耐力,提升其抗疲勞能力,使其自身素質(zhì)和運(yùn)動(dòng)能力得以提升,發(fā)揮出最佳水平。