劉 濤，吉 喆，2

（1.綏化學(xué)院體育學(xué)院，黑龍江 綏化 152061；2.北京體育大學(xué)，北京 100084）

草菇（Volvariella volvacea） 又名稻草菇、草菌、蘭花菇、稈菇、腳菇等，是一種生長(zhǎng)在腐敗稻草草堆上的真菌[1]。早在《新華本草綱要》 《廣東通志》等上就有“名南華菇，亦家蕈也，其味不下于北地蘑菇”的記載。草菇的子實(shí)體菌蓋呈蛋狀，菌肉厚實(shí)，菌柄短小，一般在菌蓋破裂前采摘，目前已實(shí)現(xiàn)人工栽培。草菇營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，維生素C含量高，每100克鮮菇含VC 207.7 mg，對(duì)促進(jìn)人體新陳代謝，提高機(jī)體免疫力均有重要的作用[2]。草菇的氨基酸含量也比較高，其人體8種必需氨基酸含量占其氨基酸總量的40%以上[3]，而這8種氨基酸中，亮氨酸、纈氨酸和異亮氨酸是骨骼肌代謝的主要來源，約占骨骼肌蛋白質(zhì)必需氨基酸的35%，對(duì)人體骨骼肌的生長(zhǎng)和合成具有重要的作用[4]。通常這3種氨基酸又稱為支鏈氨基酸（也稱復(fù)合支鏈氨基酸，branched chain amino acid，BCAA），支鏈氨基酸的主要作用是促進(jìn)肌肉合成和代謝，對(duì)人體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能提升有著十分重要的作用[5]。通過對(duì)草菇子實(shí)體中的支鏈氨基酸在運(yùn)動(dòng)前后能量代謝中的作用進(jìn)行研究，探討支鏈氨基酸對(duì)人體運(yùn)動(dòng)代謝作用的機(jī)理，深度挖掘草菇的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為草菇氨基酸相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

干草菇，購自古田縣潤(rùn)康食品有限公司“冠耳”品牌，生產(chǎn)許可證編號(hào)：SC10135092200015。菌柄長(zhǎng)約3 cm，水分≤90%，灰分≤1.2%。

SPF級(jí)小鼠，購自上海南方模式生物科技股份有限公司，動(dòng)物生產(chǎn)許可SCXK（滬） 2019-0002。體重20 g～25 g，雌雄各半，共40只，按標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)物飼料方式進(jìn)行飼養(yǎng)。

蒸餾水、氫氧化鈉，吳江天誠(chéng)化工有限公司；活性干酵母，深圳盛海生物工程有限公司；超氧化物歧化酶（T-SOD）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）測(cè)定試劑盒，上海紀(jì)寧實(shí)業(yè)有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

FA1104電子分析天平，上海方瑞儀器有限公司；WKF-20B風(fēng)冷式粉碎機(jī)，山東精誠(chéng)醫(yī)藥裝備制造有限公司；HTH-H-420L電熱鼓風(fēng)干燥箱，東莞市匯泰機(jī)械有限公司；THZ-82A回旋式水浴恒溫振蕩器，常州金壇良友儀器有限公司；Scientz-800CQ新芝超聲波提取振蕩反應(yīng)器，寧波新芝生物科技股份有限公司；TDL-5A型臺(tái)式離心機(jī)，常州市億能實(shí)驗(yàn)儀器廠；A300 advanced氨基酸分析儀，德國(guó)MembraPure GmbH公司；SA101S型低氧跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，江蘇賽昂斯生物科技有限公司；Oxymax呼吸代謝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，美國(guó)Coulumbus Instruments公司；722S型可見分光光度計(jì)，青島聚創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)有限公司；BONA-GM-18型有機(jī)膜分離實(shí)驗(yàn)機(jī)，山東博納生物科技集團(tuán)有限公司。

1.3 草菇氨基酸溶液的制備

采用蛋白酶+超聲波法提取草菇氨基酸[6]。將草菇干品清洗干凈后切段、烘干、粉碎，研磨制成粉末。取100 g粉末過100目篩，按料液比1∶10的比例加純凈水混合均勻，置于35℃恒溫水浴振蕩器保溫浸泡48 h后，加入活性干酵母4 g、復(fù)合蛋白酶4 g進(jìn)行酶解發(fā)酵處理，酶解時(shí)間為72 h，酶解過程不需調(diào)pH。將酶解料液用膜分離機(jī)去除大于500 Da的不免消化的蛋白質(zhì)，然后將提純后的料液，放入超聲波提取振蕩反應(yīng)器，按操作說明進(jìn)行提取，再將提取液在90℃下的滅酶處理30 s，過濾提取液可得草菇氨基酸提取液。

1.4 草菇支鏈氨基酸的測(cè)定

使用氨基酸分析儀測(cè)定其支鏈氨基酸組成和含量，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程操作，得草菇中支鏈氨基酸含量見表1。

表1 草菇提取液支鏈氨基酸含量Tab.1 Content of branched chain amino acids in extracting solution of Volvariella volvacea

由表1可以看出，草菇子實(shí)體的支鏈氨基酸含量約占總氨基酸的3%，在支鏈氨基酸中亮氨酸的含量比較高、其次為纈氨酸和異亮氨酸。

1.5 試驗(yàn)分組

小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，按體重隨機(jī)分成4組進(jìn)行試驗(yàn)，每組10只。

1）對(duì)照組：每天上午進(jìn)行小鼠跑臺(tái)力竭訓(xùn)練，跑臺(tái)傾角-15°，不使用電刺激，跑臺(tái)速度15 m·min-1。讓小鼠進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練直至力竭，休息5 min再進(jìn)行第2次力竭訓(xùn)練，再休息5 min進(jìn)行第3次力竭訓(xùn)練后結(jié)束當(dāng)天的訓(xùn)練。連續(xù)14 d。

2）試驗(yàn)組：分成高劑量組、中劑量組、低劑量組，每天上午采用與對(duì)照組相同的方案進(jìn)行訓(xùn)練，每天下午分別灌胃30 mg、20 mg、10 mg的草菇提取液，連續(xù)14 d。

1.6 試驗(yàn)方法

1.6.1 體重測(cè)量

測(cè)量試驗(yàn)開始前1天和最后1天的小鼠體重，對(duì)比小鼠生長(zhǎng)發(fā)育狀況。

1.6.2 能量代謝試驗(yàn)

各組小鼠在試驗(yàn)開始前1天，使用Oxymax呼吸代謝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行呼吸代謝熱量測(cè)定。末次訓(xùn)練后再進(jìn)行1次測(cè)定，比較2次測(cè)定的耗氧量和二氧化碳交換量來計(jì)算小鼠代謝的熱量和能量代謝率。

1.6.3 肌糖原和肝糖原含量測(cè)定

能量代謝試驗(yàn)完成后立即將小鼠用斷頸法處死。解剖小鼠取肌肉和肝臟，用生理鹽水沖洗、吸干水分。樣本按1∶3的比例加入氫氧化鈉溶液，在100℃水浴鍋中煮30 min。自然冷卻后制備成糖原檢測(cè)液，采用分光光度法測(cè)定各組小鼠肌肉中的肌糖原含量及和肝臟中肝糖原的含量。

1.6.4 T-SOD 和 GSH-Px 測(cè)定

立即摘取處死后小鼠的眼球，取血。于2 000 r·min-1離心10 min，分離血清后，用超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px） 試劑盒，測(cè)量T-SOD和GSH-PX吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 對(duì)小鼠體重的影響

分別對(duì)4組小鼠試驗(yàn)前后的體重進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果見表2。

表2 小鼠體重變化情況Tab.2 Weight change of mice

由表2可以看出，經(jīng)過14 d的試驗(yàn)后，各組小鼠的體重沒有顯著性差異，均正常生長(zhǎng)。由于支鏈氨基酸是骨骼肌生長(zhǎng)的重要物質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)果也說明了灌胃草菇支鏈氨基酸并不能增加小鼠體重。

2.2 對(duì)小鼠能量代謝率的影響

小鼠能量代謝率用每平方米體表面積每小時(shí)消耗的熱量（kJ·h-1m-2）來計(jì)算，小鼠的體表面積根據(jù)Rupner公式計(jì)算[7]。通過呼吸代謝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量各組小鼠的耗氧量和產(chǎn)熱量，計(jì)算出小鼠試驗(yàn)前后的能量代謝率見表3。

表3 小鼠能量代謝率變化情況Tab.3 Changes of energy metabolism rate in mice

由表3可以看出，除對(duì)照組在試驗(yàn)前后的能量代謝率無顯著差異外，與試驗(yàn)前相比，高劑量組、中劑量組、低劑量組在試驗(yàn)后的能量代謝率均有顯著提升（P＜0.05）?？赡苁遣莨街ф湴被釣樾∈筇峁┝祟~外的營(yíng)養(yǎng)和能量供給，在試驗(yàn)后能量代謝率有顯著提升，而單純的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)能量代謝率的影響較小。

2.3 對(duì)小鼠肝糖原和肌糖原的影響

小鼠肝臟和肌肉對(duì)其肝糖原和肌糖原測(cè)定的結(jié)果見表4。

表4 小鼠肝糖原、肌糖原變化情況Tab.4 Changes of glycogen in liver and muscle of mice

由表4可以看出，灌胃了高劑量、中劑量草菇支鏈氨基酸的小鼠，試驗(yàn)前后其肝糖原和肌糖原含量有顯著提高（P＜0.05）；而低劑量組和對(duì)照組沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異性。

2.4 對(duì)小鼠血清中T-SOD和GSH-Px活性的影響

小鼠血清中T-SOD、GSH-PX活力變化情況如表5所示。

表5 小鼠T-SOD、GSH-PX活力變化情況Tab.5 Changes of glycogen in liver and muscle of mice

由表5可以看出，灌胃了高劑量、中劑量草菇支鏈氨基酸的小鼠試驗(yàn)前后T-SOD、GSH-PX活力均有顯著提升（P＜0.05）；而低劑量組和對(duì)照組沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異性。這說明高劑量、中劑量的草菇支鏈氨基酸能夠提高運(yùn)動(dòng)后的小鼠血清中T-SOD的活力，而T-SOD的活力主要體現(xiàn)在對(duì)超氧陰離子自由基的清除作用上。多余自由基的清除能夠減少機(jī)體的過氧化現(xiàn)象，減少自由基對(duì)機(jī)體的傷害，從而緩解運(yùn)動(dòng)疲勞和損傷。而GSH-Px活性的提高表明了清除過氧化氫的效率，也同樣可以減少自由基引起的脂質(zhì)過氧化物，保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性。

3 討論

小鼠動(dòng)物試驗(yàn)表明，草菇支鏈氨基酸對(duì)小鼠的體重增長(zhǎng)和發(fā)育沒有太大影響，也說明支鏈氨基酸的灌胃劑量對(duì)小鼠來說是安全劑量。支鏈氨基酸已經(jīng)作為一種健身補(bǔ)劑被廣泛應(yīng)用，以補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)中身體代謝的消耗。主要用于運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉組織的分解消耗、運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期的肌肉蛋白質(zhì)合成代謝等，以加速肌肉的合成，是許多健身人士增加肌肉體積的補(bǔ)劑。本次動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果并未能體現(xiàn)支鏈氨基酸的增肌作用，分析其原因可能是因?yàn)楣辔傅膭┝窟^小，也或是試驗(yàn)時(shí)間不足，短時(shí)間內(nèi)的增肌效果沒能體現(xiàn)出來。

能量代謝試驗(yàn)表明，灌胃高劑量、中劑量的草菇支鏈氨基酸能夠提高小鼠的能量代謝率。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)能量代謝率的影響較小。分析其原因可能是支鏈氨基酸能夠即時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和能量，以維持小鼠較高的運(yùn)動(dòng)代謝。氨基酸很難在人體內(nèi)消化分解，身體主要器官需要消耗更多的能量來消化吸收它，這也可能是小鼠在運(yùn)動(dòng)后能量代謝率維持較高水平的重要原因。

肝糖原和肌糖原測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果表明。灌胃了高劑量、中劑量的草菇支鏈氨基酸，可以有效增加小鼠運(yùn)動(dòng)后的肝糖原和肌糖原儲(chǔ)備量。由于2種能源物質(zhì)都是運(yùn)動(dòng)性疲勞產(chǎn)生的重要標(biāo)志，因此，試驗(yàn)前后數(shù)值的顯著提高表明了草菇支鏈氨基酸對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞恢復(fù)、發(fā)揮機(jī)體自我能量?jī)?chǔ)備調(diào)節(jié)有一定的效果。

本次試驗(yàn)中，灌胃了高劑量、中劑量草菇支鏈氨基酸的小鼠，血清中T-SOD和GSH-Px活性在運(yùn)動(dòng)前后也有顯著提升。說明了草菇支鏈氨基酸對(duì)運(yùn)動(dòng)中受自由基侵害的細(xì)胞有一定的修復(fù)作用，可能的作用機(jī)理是促進(jìn)了胰島素、生長(zhǎng)激素等的釋放，間接作用于細(xì)胞的自我修復(fù)功能，從而促進(jìn)機(jī)體的合成代謝。