蘇濤濤
(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院,河南 焦作 454000)
草菇(Volvariella volvacea)是我國栽培歷史較早的食用菌之一,《新華本草綱要》《廣東通志》中對南華菇的記載,就是早期人們采摘、食用草菇的經歷[1]。草菇是一種高溫型腐生真菌,在我國華南等地均有分布[2],現(xiàn)已經被廣泛人工栽培。草菇不僅味道鮮美,而且營養(yǎng)成分非常豐富[3]。人體在長時間運動時,會引起肌肉纖維的細微損傷,在肌肉內部會有部分的纖維輕度撕裂現(xiàn)象。蛋白質是修復受損肌肉纖維的重要物質,食用大量的優(yōu)質蛋白質可以補充肌肉合成所需要的蛋白質,填補被破壞的肌肉纖維,起到維持和修復肌肉組織細胞生長的作用。食用草菇可以補脾益氣[4],對于經常頭昏眼花的人和孕婦,可以吃草菇補血、預防缺鐵性貧血[5]。針對草菇蛋白質對身體血液指標和運動耐力的影響進行研究,探討草菇蛋白質對人體的作用機理,為草菇功能性食品和相關保健品的開發(fā)提供科學依據(jù)。
主要試驗儀器設備:BS-224型電子天平,德國SARTORIUS公司;800型低速離心沉淀機,廈門興萬電子儀器有限公司;DZ-1BC型真空干燥箱,天津泰斯特儀器有限公司;HZS-HA水浴振蕩器,哈爾濱市東明醫(yī)療儀器廠;FW400A型粉碎機,北京科偉永鑫實驗儀器廠;JC-9870凱氏定氮儀,青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司。
主要試劑:蒸餾水、檸檬酸、氫氧化鈉等,天津縱橫興工貿公司化工試劑分公司(分析純);α-淀粉酶、纖維素酶等,天津市富宇精細化工有限公司。
草菇干品購自福建盛耳食品有限公司(生產許可證編號:SC12235092200020),將購買的草菇干品清洗干凈,切片后在烘箱中60℃烘干2 h,上粉碎機粉碎、過80目篩得草菇粉末備用。按1∶10的固液比例,將粉末與純凈水充分混合均勻后得草菇提取溶液,放入高壓鍋內蒸煮30 min,待冷卻后取出。用檸檬酸緩沖液調pH至4.5,加纖維素酶在恒溫振蕩水浴鍋中保溫水解48 h。水浴鍋70°C水浴滅酶活30 min,再用2%的氫氧化鈉調pH至6.5加α-淀粉酶,再在恒溫水浴鍋中70°C保溫水解2 h。在pH 4.8、45℃條件下加入糖化酶水解4 h。冷卻后取出再滅酶活30 min,上離心機3 500 r·min-1離心15 min分離酶解液即得草菇固體蛋白質。
動物試驗用小鼠為廣東省醫(yī)學試驗動物中心繁殖的昆明小鼠,先集中適應性飼養(yǎng)1周,正常飲水投喂飼料。適應性飼養(yǎng)后進行稱重并分組,挑選體重為(20±4)g的小鼠分為4組,每組10只,雌雄各半。
各小組小鼠分別喂食不同劑量的草菇蛋白溶液,詳見表1。
表1 草菇蛋白質動物試驗組別安排Tab.1 Arrangement of animal test groups of Volvariella volvacea protein
如表1所示,對照組不進行灌胃,其他各組按劑量每天1次給小鼠灌胃。各組均連續(xù)灌胃7 d,正常投喂基礎飲料,自由飲水。
最后1次灌胃1 h后進行小鼠負重游泳試驗。在30 cm×40 cm×40 cm的玻璃缸內加水,水深約30 cm,水溫保持在(25±1)℃,給小鼠尾根部按其體重5%負荷重物,各組小鼠涂色進行標記以示區(qū)別,將小鼠放入玻璃缸內,立即計時。觀察并記錄自小鼠進入水中至游泳疲勞力竭時的游泳時間,以小鼠頭部入水10 s后不上浮時,判定其游泳已至力竭停止計時。負重游泳試驗用于對比草菇蛋白質對小鼠運動耐力的影響。
負重游泳試驗結束2 h后進行小鼠耐缺氧試驗。各組隨機取5只小鼠放入5個大集氣瓶中,集氣瓶瓶口涂抹凡士林,每個集氣瓶中加入6 g鈉石灰用于吸收二氧化碳和水分,加蓋密封后記錄從密封開始到小鼠全身痙孿、腹部不再起伏停止呼吸的時間。
將草菇蛋白溶液用蒸餾水稀釋,配制成濃度為300 μg·mL-1的溶液。用真空采血針抽取小白鼠腹主靜脈血液20 mL,上離心機3 000 r·min-1離心15 min后取血紅細胞底液,用生理鹽水配制5%的懸濁液30 mL。配制溶血測定試管,配比詳見表2。
表2 溶血活性試驗溶液配比Tab.2 Solution ratio of hemolytic activity test
如表2所示,取5支試管編號,按配比制成溶血測定試管,放入恒溫箱在(35±2)℃條件下低溫培養(yǎng)2 h后觀察試驗結果,用于測定多糖的溶血活性。其中第5支試管作為空白對照編號試管,第1支試管作為完全溶血對照編號試管,用于檢測草菇蛋白質在小鼠血液中的溶血活性[6]。
小鼠負重游泳試驗結果見表3。
如表3所示,3個試驗組與對照相比,均在不同程度上使小鼠負重游泳時間加長了,試驗1組的增幅最大,達37.49%,試驗2組與試驗3組的增幅相差不大,均為27%左右。3個試驗組的平均負重游泳時間為24.45 min,較對照組的18.67 min增加了30.96%;3個試驗組之間的平均負重游泳時間差別不大,沒有明顯變化。
表3 小鼠負重游泳試驗結果Tab.3 Results of weight-bearing swimming test in mice
對小鼠進行常壓耐缺氧試驗的結果見表4。
表4 不同組分對小鼠常壓耐缺氧時間的影響Tab.4 The effect of different components on the time of normal pressure hypoxia tolerance in mice
如表4可知,3個試驗組與對照相比,均在不同程度上使小鼠的常壓耐缺氧時間延長,試驗1組的增加幅度最大,達37.47%;3個試驗組的平均常壓耐缺氧時間為14.47 min,較對照組的10.97 min增加了31.91%;但3個試驗組內相比平均常壓耐缺氧時間相差不大,沒有明顯的規(guī)律性。
草菇蛋白質在血液檢測試驗中主要檢測其溶血試驗,結果見圖1。
如圖1所示,自左向右試管編號依次是1、2、3、4、5,可以看出,編號1~編號4的試管底層均有血紅細胞沉淀物,上清液均透明清澈,分層明顯;而對照組完全溶血的5號試管無任何血紅細胞沉淀,整個試管溶液紅色分布均勻,草菇蛋白質溶血試驗結果顯示,在4種試驗濃度配比下,草菇蛋白質對小白鼠的紅細胞具有一定的抗凝血作用。
小鼠負重游泳試驗結果表明,灌胃草菇蛋白溶液能夠明顯提升小鼠負重游泳時間。分析其原因主要是負重游泳試驗屬于力竭性試驗,大運動量高強度運動時,小鼠的肌細胞會有損傷和破損的情況,而且肌肉中的蛋白質分解速度也會加快,以適應機體運動的能量消耗。而草菇蛋白質正好補充了機體內的蛋白質,將小鼠負重游泳運動分解的蛋白質盡快加以補充。
對小鼠進行常壓耐缺氧試驗的結果表明,3個試驗組的平均常壓耐缺氧時間較對照組提高了30%以上。可以看出灌胃草菇蛋白溶液顯著延長了小鼠常壓缺氧條件下存活時間,存活時間的延長實際上就是中樞神經對機體耗氧的控制能力,在缺氧條件下降低機體需氧量以延長生命時間,這與延長運動耐力的原理基本相同。
小鼠的血液檢測通過溶血試驗證明,草菇蛋白質具有調整小鼠血液血糖濃度、疏通血管和加強微循環(huán)的功效,可以增強小鼠的在運動時對機體的供血,攜帶更多的氧氣、提高供氧時間從而提高運動耐力。也從側面證明了草菇蛋白質對人體來說是安全無害的,對運動過程中的血液系統(tǒng)正常運轉有一定的作用。