大豆寡肽抗疲劳作用的实验研究

刘 娜,李湘浓,吴 翱,刘忆冰,王宝贵,

(1.吉林体育学院 运动人体科学系,吉林 长春130022;2.吉林大学体育中心;3.吉林大学公共卫生学院营养与食品卫生教研室)

机体在长时间的运动或劳动过程中会出现各种生理生化变化,由于细胞破坏增加、肌蛋白和红细胞合成代谢亢进以及应激时激素和神经调节等反应,都会增加机体对营养物质特别是蛋白质的需要量,这就使恢复过程显得尤为重要。近年来人们发现大豆多肽具有一定的免疫调节、促进蛋白合成、调节血压、降低血脂及抗氧化作用[1-3]。本研究通过观察大豆寡肽对耐力运动小鼠糖原和血乳酸代谢的影响,探讨大豆寡肽的抗疲劳作用及其可能机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物 昆明种小白鼠170只,雄性,体重18-22 g,6-8周龄,由吉林大学基础医学院动物中心提供。

1.2 主要试剂及实验器材 大豆寡肽(山东都庆生物技术公司),乳清蛋白粉(北京威创体育技术发展公司),血乳酸Lactate Por试纸、LT-1710掌上型血乳酸测定仪(日本京都ARKRAY公司),LDH试剂盒(南京建成生物制品公司)。

1.3 实验动物分组及模型制备 取小鼠170只,适应性游泳2 d,每天10 min,淘汰不会游泳的小鼠,将剩余150只小鼠随机分为5组,每组30只,每10只一笼。5个实验组分别为:阴性对照组(CG)蒸馏水灌胃;3个剂量组大豆寡肽溶液灌胃,其剂量分别为2.0 g·kg-1(LD)、4.0 g·kg-1(MD)、8.0 g·kg-1(HD);阳性对照组(WPC)乳清蛋白溶液灌胃,剂量为4.0 g·kg-1。小鼠每天进行60 min游泳练习,游泳后灌胃,连续实验30 d。

1.4 血乳酸代谢水平测定 于第30日随机在每组中抽取10只小鼠,正常进行60 min游泳练习,休息15 min后,取尾血20 μ l测定血乳酸,休息90 min后,再次测定血乳酸,计算血乳酸平均恢复速率。

1.5 LDH活性测定 于第30日随机在每组中抽取10只小鼠,正常进行60 min游泳练习后,立即摘眼取血,离心获得血清测定LDH水平。

1.6 肝糖原和肌糖原含量测定 于第30日随机在每组中抽取10只小鼠,不进行游泳练习,直接处死取股四头肌和肝脏,各精确称取100 mg,采用蒽酮法测试肌糖原和肝糖原。

1.7 力竭游泳时间测定 于第31日取前一日进行血乳酸测量的各组10只小鼠,用肥皂水洗去小鼠体表油脂,然后将小鼠尾根部负荷5%体重的铅皮,放入水温(25±1.0)℃、水深 30 cm的水槽中游泳,记录小鼠自入水后到沉入水中7s不能浮出水面(处于力竭状态)的时间。

1.8 数据统计 采用SPSS12.0统计软件进行统计学分析,数据以±s表示,多组间样本均数比较采用单因素方差分析。

2 结果

2.1 大豆寡肽对耐力运动小鼠负重游泳能力的影响

HD、WPC组力竭游泳时间与CG组比较有显著性差异(P＜0.05),MD组与CG组比较有极显著性差异(P＜0.01);MD组与WPC组比较有极显著性差异(P＜0.01)。见表1。

表1 大豆寡肽对耐力运动小鼠负重游泳时间的影响(min,±s)

表1 大豆寡肽对耐力运动小鼠负重游泳时间的影响(min,±s)

*P＜0.05,**P＜0.01 vs CG;##P＜0.01 vs WPC

CG 42.60±5.41 LD 44.14±6.46 MD 72.13±6.51**##HD 48.88±7.081*WPC 50.42±7.63*

2.2 大豆寡肽对耐力运动小鼠肝糖原、肌糖原含量的影响

MD组小鼠肝糖原、肌糖原含量与CG组比较有显著性差异(P＜0.05)。见表2。

表2 大豆寡肽对耐力运动小鼠肝糖原、肌糖原含量的影响(mg·100 mg-1,±s)

表2 大豆寡肽对耐力运动小鼠肝糖原、肌糖原含量的影响(mg·100 mg-1,±s)

*P＜0.05 vs CG

Group Levels of hepatic glycogen Levels of muscle glycogen CG 1 087.80±437.54 122.99±39.69 LD 1 095.90±419.50 124.55±39.46 MD 1 567.86±407.40* 161.84±32.99*HD 1 273.79±454.61 132.05±25.86 WPC 1 043.46±403.05 118.74±29.91

2.3 大豆寡肽对耐力运动小鼠血乳酸代谢水平的影响

随恢复时间延长,小鼠运动后血乳酸含量下降。MD、HD组小鼠游泳后15 min血乳酸与CG组比较有显著性差异(P＜0.05);LD组小鼠游泳后90min血乳酸与CG组比较有显著性差异(P＜0.05),MD、HD组与CG组比较有极显著性差异(P＜0.01);MD组小鼠游泳后血乳酸平均清除率与CG组比较有极显著性差异(P＜0.01),见表3。

表3 大豆寡肽对耐力运动小鼠血乳酸代谢水平的影响(±s)

表3 大豆寡肽对耐力运动小鼠血乳酸代谢水平的影响(±s)

*P＜0.05,**P＜0.01 vs CG

Group 15 min after swimming(mmol·L-1)90 min after swimming(mmol·L-1)Average clearance rate(mmol·L-1·min-1)CG 5.69±0.96 4.24±0.91 0.019±0.002 LD 5.13±0.85 3.52±0.77* 0.023±0.004 MD 4.81±0.77* 2.89±0.49** 0.026±0.005**HD 4.78±0.71* 3.10±0.53** 0.023±0.005 WPC 5.47±0.53 3.82±0.59 0.022±0.003

2.4 大豆寡肽对耐力运动小鼠LDH活性的影响

MD、HD组血清中LDH的活性与CG组比较有显著性差异(P＜0.05),见表4。

表4 大豆寡肽对耐力运动小鼠LDH活性的影响(U·L-1,±s)

表4 大豆寡肽对耐力运动小鼠LDH活性的影响(U·L-1,±s)

*P＜0.05 vs CG

Group Activities of LDH CG 1 027.17±98.31 LD 1 078.57±149.22 MD 1 175.07±176.66*HD 1 183.32±166.10*WPC 1 071.85±110.21

3 讨论

机体抗疲劳能力加强可提高机体的运动能力,小鼠游泳力竭时间是反映动物运动疲劳程度的常用指标。本研究结果显示,大豆寡肽在中、高剂量时可延长小鼠游泳时间,延缓运动小鼠疲劳的出现,进而提高小鼠耐力运动能力;乳清蛋白在设定剂量下也可延长小鼠游泳时间。

糖是机体的主要供能物质,机体内的糖主要是葡萄糖和糖原,其中糖原以颗粒状态存在于肝脏和肌肉细胞中。当机体长时间运动时消耗肌糖原和肝糖原,维持正常的血糖水平。当糖原耗竭后,血糖浓度降低,中枢神经系统供能不利而出现疲劳。肝糖原和肌糖原储备越充足,它提供运动所需的能量就越多,疲劳就会延迟出现[4,5]。本研究结果显示,中剂量大豆寡肽能够通过增加小鼠肌糖原和肝糖原储备,维持机体运动时血糖水平,从而为机体提供更多的能量来达到抗疲劳的目的。

乳酸水平是反映机体的有氧代谢能力和疲劳程度的重要指标。肌肉中乳酸向血液中扩散,运动后15 min时达到峰值,可代表运动时血乳酸浓度,随后在乳酸脱氢酶的作用下血乳酸生成丙酮酸继续代谢。提高LDH活力可以加速乳酸的清除,也是提高机体抗疲劳能力的途径之一[5-7]。同时,运动后15 min血乳酸与90 min血乳酸的差值也可反映机体对乳酸的消除能力。本研究显示随恢复时间延长,小鼠运动后血乳酸含量下降。大豆寡肽在中、高剂量时能明显减少小鼠运动时的乳酸生成,增强乳酸脱氢酶活力;在三个剂量时均能促进小鼠运动后血乳酸的清除,特别是中、高剂量的作用极为明显;通过计算血乳酸平均清除率发现,中剂量的大豆寡肽可明显加快运动后血乳酸清除。从上述结果可以看出大豆寡肽可以增加肌糖原和肝糖原含量,减少小鼠运动时的乳酸生成,并促进运动后血乳酸的清除,从而起到一定的抗疲劳作用。

[1]G Van Hall,et al.The effect of free Glntamine and peptide ingestion on the rate of muscle glycogen resynthesis inman[J].Int J Sport Med,2000,21:25.

[2]李世成,焦海舟,王启荣.补充大豆蛋白对大鼠离心运动后骨骼肌细胞骨架Desmin和Vimentin的影响[J].西安体育学院学报,2005,23(5):68.

[3]顾 芳,秦宜德,王月影等.肌肽对小鼠抗疲劳作用的试验研究[J].营养学报,2006,28(4):326.

[4]龙碧波,张 琨,周忠凯,等.绞股蓝提取物对小鼠血清CK、LDH和肝糖原、肌糖原含量的影响[J].海南师范大学学报,2008,21(3):334.

[5]Stainsby W N.Biochemical and physiological bases for lactate production[J].Med.Sci.Sports Exerc,1986,18(3):341.

[6]陈 扬,简坤林,刘晓光,等.运动对血液中肌酸激酶、乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶的影响[J].解放军体育学院学报,2000,19(1):25.

[7]彭 莉,王启荣,毕秋芸.补充大豆多肽对递增负荷运动大鼠血清LDH、ALT、AST活性的影响[J].北京体育大学学报,2008,31(2):199.