頓仕杰
(天津職業(yè)大學(xué),天津 300410)
雷蘑(Clitocybe gigantean),又稱為大白樁蘑、青腿子,白色,可食用,子實(shí)體較大,質(zhì)地肥厚,味道鮮美[1]。具備較大的藥用價(jià)值,可對(duì)麻疹患兒進(jìn)行輔助治療,并且能夠緩解傷風(fēng)感冒、煩躁不安等癥狀,可以形成杯傘素(Clitocybin),具備良好的抗肺結(jié)核效果[2],并且具備較高的抗疲勞作用[3]。試驗(yàn)以雄性小鼠為對(duì)象分析雷蘑胞外多糖對(duì)抗疲勞的效果,探索其對(duì)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)的作用。真菌多糖作為一種國(guó)際公認(rèn)的生理機(jī)能調(diào)節(jié)劑,具有豐富多彩的生物活性,而且毒副作用較少,對(duì)正常細(xì)胞的影響很小,與其他藥物具有協(xié)同增效作用,同時(shí)可對(duì)抗不良反應(yīng)等特點(diǎn)而成為研究熱點(diǎn)[4]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)、國(guó)外學(xué)者在深層發(fā)酵胞外多糖研究領(lǐng)域做了不少工作,但是對(duì)雷蘑胞外多糖抗疲勞作用的研究國(guó)內(nèi)外仍屬空白。
1.1.1 菌種
本試驗(yàn)所用菌種為雷蘑(Clitocybe gigantean)AS 5.105,試驗(yàn)開(kāi)始之前購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院微生物菌種保藏中心。
1.1.2 培養(yǎng)基
液體發(fā)酵培養(yǎng)基由土豆汁200 g、葡萄糖40 g、酵母膏 2 g,KH2PO33.0 g、MgSO4·7H20 1.5 g,VB1150 mg組成;斜面培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基。
1.1.3 試驗(yàn)動(dòng)物
120只雄性清潔級(jí)昆明種小鼠,體重18 g~22 g,來(lái)源于蚌埠醫(yī)學(xué)院動(dòng)物房,動(dòng)物編號(hào)醫(yī)動(dòng)字第011號(hào)。動(dòng)物試驗(yàn)室保持良好的清潔狀態(tài),相對(duì)濕度40%~65%,溫度24℃~26℃。
COBAS MIRA全自動(dòng)生化分析儀,瑞士ROCHE公司;RE 52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海青浦滬西儀器廠;1710血乳酸測(cè)定儀,日本京都公司;UV-54紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì),日本島津公司。自制小鼠游泳水箱規(guī)格是100 cm×50 cm×50 cm。胞外粗多糖制劑來(lái)自上海潤(rùn)裕生物科技有限公司。其余試驗(yàn)所用試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3.1 胞外粗多糖提取及溶液制備
在1 000 mL三角瓶?jī)?nèi)置入200 mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基,將斜面試管菌種接種在上面,第4天的將其轉(zhuǎn)接到含有6 L液體發(fā)酵培養(yǎng)基10 L種子罐中,繼續(xù)發(fā)酵4 d結(jié)束。以3 500 r·min-1離心15 min,取上清液備用;80℃的條件下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮,濃縮至原體積1/5時(shí),用透析技術(shù)對(duì)上清濃縮液除去還原糖;再濃縮回原體積,離心除去不溶物,4℃的條件下用95%乙醇靜置12 h處理,并取沉淀,以無(wú)水乙醇進(jìn)行3次洗滌,經(jīng)冷凍干燥處理之后獲得胞外粗多糖(CEP)[5]。
對(duì)胞外粗多糖進(jìn)行處理得到母液10 mg·mL-1,稀釋之后可以獲得設(shè)定濃度的溶液。采用間歇滅菌方式完成溶液的滅菌處理,3 500 r·min-1離心5 min,獲得上清液。
1.3.2 動(dòng)物分組和預(yù)處理
120只正常生長(zhǎng)的小鼠作為試驗(yàn)對(duì)象,對(duì)試驗(yàn)環(huán)境及相關(guān)條件進(jìn)行3 d的適應(yīng),之后將小鼠隨機(jī)均分為4組,每組30只,運(yùn)用t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小鼠體重的組間差異不明顯,達(dá)到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。采取攝食及飲水自由的方式,并且關(guān)照時(shí)間也是根據(jù)自然規(guī)律進(jìn)行控制,在稱重處理之后進(jìn)行給樣處理。冷凍干燥的胞外粗多糖(CEP)劑量組包括劑量300組300 mg·kg-1·d-1、劑量 200 組 200 mg·kg-1·d-1、劑量 100組100 mg·kg-1·d-1。此 3組每天早晨每鼠灌胃 0.5 mL胞外粗多糖1次。對(duì)照組以等量0.9%生理鹽水進(jìn)行灌胃處理。小鼠接受28 d喂養(yǎng)后,展開(kāi)游泳試驗(yàn),對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),并且針對(duì)參數(shù)的具體影響進(jìn)行評(píng)估。
1.3.3 負(fù)重游泳試驗(yàn)
每組抽取小鼠10只,最后1次給藥0.5 h之后,在與尾尖之間距離是1 cm的位置,以5 cm長(zhǎng)細(xì)棉線將小鼠體重5%的鉛絲系在小鼠上,并且在(30±1)℃的水箱中強(qiáng)迫小鼠進(jìn)行游泳運(yùn)動(dòng),并且水箱規(guī)格設(shè)置為100 cm×50 cm×50 cm。用秒表詳細(xì)記錄小鼠從開(kāi)始游泳到最終力竭沉入水底的用時(shí)及相關(guān)表現(xiàn)。
1.3.4 血尿素氮(BUN)含量測(cè)定
在各組中分別隨機(jī)抽取小鼠10只,最后1次給藥0.5 h后,在(30±1)℃的水箱內(nèi)強(qiáng)迫小鼠進(jìn)行游泳運(yùn)動(dòng),1.5 h后將其取出,以摘眼球的方式采集血液,并且進(jìn)行離心處理后取血清,檢測(cè)血尿素氮含量。
1.3.5 肝糖原測(cè)定
取1.3.4處理后的小鼠肝臟,用生理鹽水漂洗,以濾紙使其干燥;稱取100 mg,在8 mL 5%的TCA內(nèi),進(jìn)行勻漿處理;3 000 r·min-1離心5 min后取上清液1 mL,將其添加至4 mL 95%乙醇內(nèi),并且有效混勻,直到界面消失之后,進(jìn)行12 h的沉淀處理后;經(jīng)離心處理后將上清液去除,以重蒸水2 mL將其充分溶解,并將其轉(zhuǎn)移到規(guī)格是10 mL比色管內(nèi);于標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)添加1 mg·mL-1葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液0.5 mL及重蒸水1.5 mL,空白管內(nèi)添加2 mL重蒸水,把比色管放在冰水浴處理,添加蕙酮試劑10 mL,充分混合后,放至室溫,100℃水浴處理15 min;之后采取冰水浴處理,放至常溫之后,充分混合,以紫外分光光度計(jì)于620 nm處進(jìn)行吸光度檢測(cè)[6]。
1.3.6 血乳酸(BLA)測(cè)定
抽取小鼠10只,最后1次給藥0.5 h后,將小鼠體重5%的鉛皮系在小鼠身上,在(30±1)℃的水箱內(nèi)強(qiáng)迫小鼠進(jìn)行10 min的游泳運(yùn)動(dòng)。在游泳開(kāi)始之前及結(jié)束后即刻、結(jié)束后20 min的時(shí)候,于眼內(nèi)毗靜脈叢進(jìn)行血液采集,采集的量是20 μL,并將其添加到40 μL破膜液內(nèi),充分搖勻。借助乳酸測(cè)定儀進(jìn)行LA水平進(jìn)行檢測(cè)。
在數(shù)據(jù)分析時(shí)運(yùn)用SPSS 15.0,并且以SSR技術(shù)進(jìn)行組間對(duì)比分析及組內(nèi)對(duì)比分析,結(jié)果采用(±s)表示。
胞外粗多糖對(duì)小鼠體重及相對(duì)生長(zhǎng)率的影響情況見(jiàn)表1。
表1 胞外粗多糖對(duì)小鼠體重及相對(duì)生長(zhǎng)率的影響情況Tab.1 Effects of extracellular polysaccharides on body weight and relative growth rate of mice
由表1可知,雷蘑AS5.105胞外粗多糖會(huì)干預(yù)小鼠的運(yùn)動(dòng)能力及抗疲勞水平,小鼠的相對(duì)生長(zhǎng)率也會(huì)受其影響。雷蘑AS5.105胞外粗多糖對(duì)始重、終重量無(wú)顯著影響,并且相對(duì)生長(zhǎng)率也并未存在明顯的變化(P>0.05)。
雷蘑胞外粗多糖對(duì)小鼠游泳時(shí)間的影響,具體情況見(jiàn)表2。
表2 胞外粗多糖對(duì)小鼠游泳時(shí)間的影響Tab.2 Effects of extracellular polysaccharides on swimming time in mice
由表2可知,劑量100組與對(duì)照組差異不明顯,而劑量200組、劑量300組游泳時(shí)長(zhǎng)差異顯著(P<0.05),說(shuō)明劑量依賴性相對(duì)較高。由于游泳時(shí)長(zhǎng)能夠直接體現(xiàn)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)疲勞情況,說(shuō)明雷蘑AS 5.105胞外粗多糖可以讓小鼠對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)性得到強(qiáng)化,能顯著加強(qiáng)耐力及運(yùn)動(dòng)能力,E200組、E300組的抗疲勞效應(yīng)顯著。
雷蘑胞外粗多糖對(duì)肝糖原和血尿素氮含量的影響見(jiàn)表3。
表3 胞外粗多糖對(duì)肝糖原和血尿素氮的影響Tab.3 Effects of extracellular crude polysaccharides on liver glycogen and BUN
由表3可以看出,小鼠游泳后,肝糖原水平會(huì)提高、血清尿素氮含量提升程度降低。E100組與對(duì)照組的血清尿素氮含量相比差異很小,E200組、E300組血清尿素氮含量較對(duì)照組顯著降低(P<0.01)。與對(duì)照組相比,肝糖原含量在3個(gè)試驗(yàn)組中顯著提升,并且試驗(yàn)組和對(duì)照組相比的差異顯著(P<0.01)。這就表明雷蘑AS 5.105胞外粗多糖可以提高血糖與肌糖原水平。機(jī)體的能量代謝失衡現(xiàn)象能被有效緩解,對(duì)蛋白質(zhì)過(guò)量分解的問(wèn)題也能有效解決,疲勞問(wèn)題也能因此顯著改善。
不同劑量胞外粗多糖對(duì)游泳小鼠血乳酸比值的影響情況見(jiàn)表4。
表4 胞外粗多糖對(duì)游泳小鼠血乳酸比值的影響Tab.4 Effects of extracellular polysaccharides on blood lactic acid ratio in swimming mice
由表4可以看出,E100組血乳酸含量與對(duì)照組相比差異較小(P>0.05)。而E200組、E300組會(huì)在很大程度上出現(xiàn)抑制小鼠運(yùn)動(dòng)結(jié)束之后血乳酸水平提升的現(xiàn)象,有助于運(yùn)動(dòng)之后血乳酸水平的降低,劑量依賴性非常顯著(P<0.05)。雷蘑胞外粗多糖能夠使得有氧代謝能力顯著強(qiáng)化,可以使得游泳運(yùn)動(dòng)之后小鼠機(jī)體內(nèi)形成的乳酸水平得到有效下降,有效緩解運(yùn)動(dòng)疲勞癥狀。
在運(yùn)動(dòng)期間,糖、脂肪分解代謝獲得的能量并不能達(dá)到機(jī)體所需,蛋白質(zhì)會(huì)分解代謝并因此完成能量供給,能夠?yàn)闄C(jī)體供給大概5%~10%能量,進(jìn)而使得糖原供給缺乏的癥狀得到改善[7]。劑量200組、劑量300組運(yùn)動(dòng)后,血尿素氮水平明顯降低,出現(xiàn)此種現(xiàn)象的主要是因?yàn)槟芰看x問(wèn)題得到了有效解決,糖、脂肪在運(yùn)動(dòng)期間的能量供給得到了加強(qiáng),這就會(huì)使得肌肉內(nèi)蛋白質(zhì)供給能量的比重得到提升,而肌肉中能量失衡的現(xiàn)象也能因此得到改善,機(jī)體也能更好地強(qiáng)化對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性,以此促進(jìn)得了疲勞的消除。
糖原是機(jī)體細(xì)胞存儲(chǔ)糖分的有效形式,可以有效調(diào)控機(jī)體內(nèi)的血糖水平,若是患者的血糖水平相對(duì)較高,就能夠促進(jìn)肝糖原的合成;若是血糖水平相對(duì)較低,就能夠促進(jìn)肝糖原的分解,并因此提升血糖水平[8]。此外,糖原是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的關(guān)鍵性來(lái)源[9],所以,將糖原儲(chǔ)備量提升,能夠使得機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力及耐力顯著強(qiáng)化,有效緩解疲勞[10]。小鼠游泳后,肝糖原水平會(huì)提高、血清尿素氮含量提升程度降低,這就表示雷蘑AS 5.105胞外粗多糖可以提高血糖與肌糖原水平,機(jī)體的能量代謝失衡現(xiàn)象能有效緩解,對(duì)蛋白質(zhì)過(guò)量分解的問(wèn)題有效解決,疲勞問(wèn)題也能因此顯著改善。
綜上所述,雷蘑AS 5.105胞外粗多糖能夠使得小鼠負(fù)重游泳時(shí)長(zhǎng)顯著延長(zhǎng),可以減小血乳酸及血清尿素氮水平降低,促進(jìn)機(jī)體中肝糖原儲(chǔ)備水平的提升,改善疲勞癥狀。