红蘑饮料的研制及其抗疲劳活性研究

李震，张海悦，张鑫，杨雪，于浩（长春工业大学化学与生命科学学院，吉林长春130012）

红蘑饮料的研制及其抗疲劳活性研究

李震，张海悦*，张鑫，杨雪，于浩
（长春工业大学化学与生命科学学院，吉林长春130012）

摘要：以红蘑、红枣和枸杞为主要原料，开发一种饮料。采用感官评定，通过正交试验，探讨红蘑饮料的加工工艺和最佳配方，采用运动生物化学的方法做小鼠实验研究，检测其抗疲劳活性。结果表明按100 mL/瓶的规格，该饮料的最佳配方为红蘑汁、红枣汁、枸杞汁的体积比为2∶2∶1，白砂糖3 g，柠檬酸0.15 g。该饮料色泽鲜艳、酸甜适中、风味纯正。红蘑饮料可显著延长小鼠的力竭游泳时间，能提高小鼠体内肝糖原的储备量，降低小鼠血乳酸和血清尿素氮含量。表明该饮料具有一定的抗疲劳作用。

关键词：红蘑；饮料；抗疲劳

红蘑（Gomphidius rutilus）学名血红铆钉菇，东北地区俗称红蘑、松树伞、松蘑等［1］，是一种菌根性食用菌，子实体无毒，富含多糖［2］。其药用价值主要体现在多糖的生物活性上，它能控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老，具有提高免疫力、抗肿瘤等多种功效，极具医疗和食用价值。因此，红蘑在生物学、医学、药物学、食品科学等领域受到广泛关注［3］。随着现代生活节奏的加快，越来越多的人感到体力不支、易疲劳等现象，疲劳是肌体生理过程不能维持其机能的特定水平，不能维持预定的运动强度的一种正常的生理现象［4］。因此，如何缓解疲劳成为现在医学研究的热点。目前，对食品抗疲劳活性的研究还较少，魏跃臣等对猴头菇的抗疲劳进行研究，结果表明复方猴头菇饮料具有明显的抗疲劳作用［5］；周桃英等研究了莲藕多糖保健饮料的抗疲劳活性，结果显示其具有显著的抗疲劳活性［6］。本文旨在研究一种红蘑复合饮料，并通过小鼠负重游泳实验，研究其抗疲劳活性，从而为增强机体运动机能，延缓疲劳提供新的途径。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

红蘑：购于当地市场，由东北师范大学生物系鉴定；18 g～22 g清洁级（CL）昆明种雄性小白鼠：购买于吉林大学动物实验中心；血乳酸（BLA）试剂盒、血尿素氮（BUN）试剂盒、肝糖原（HG）试剂盒：南京建成生物工程研究所；其他试剂：均为分析纯。

1.2仪器与设备

YP3002电子天平：常州宏伟衡电子仪器厂；JJ-2型组织捣碎机：江苏金坛市亿通电子有限公司；101-1AB电热恒温鼓风干燥箱：北京恒泰丰科试验设备有限公司；DK-8A恒温水浴箱：上海医用恒温设备厂；50-6S高压均质机：上海高压均质机厂；752型紫外可见光分光光度计：上海光谱仪器有限公司；TGL-16A高速台式离心机：上海安亭科学仪器厂；RE-6000旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；SHB-III循环水式多用真空泵：开封市宏兴科教仪器厂。

1.3方法

1.3.1工艺流程

1.3.2操作要点

1.3.2.1红蘑汁、红枣汁和枸杞汁的制备

将红蘑放入烘箱中60℃烘烤10 h，粉碎机粉碎，过60目筛。按红蘑粉∶水=1∶40（g/mL）比例混合均匀，90℃下提取2 h，离心过滤，取上清液。滤渣以同样方法进行二次浸提，合并2次浸提液，即得红蘑汁。

将红枣用水反复搓洗，除去附着在红枣表面的泥沙等杂质，去除核后，用捣碎机打成细小颗粒。将红枣颗粒加入其重量20倍体积的水置于恒温水浴锅中浸提2 h，水温保持在65℃～70℃，浸提结束后用纱布过滤，滤渣以同样的方法进行二次浸提，将2次滤液合并，即为红枣汁。

将枸杞用水冲洗除去表面的附着物，用组织捣碎机打成粉末状。将磨好的枸杞加入其重量40倍体积的水置于恒温水浴锅中浸提2 h，温度控制在70℃～80℃，浸提结束后用纱布过滤，滤渣以同样的方法进行二次浸提，合并2次滤液，即为枸杞汁。

1.3.2.2红蘑饮料的制备

调配：按照工艺流程所示，将红蘑汁、红枣汁、枸杞汁按一定比例混合，加入白砂糖和柠檬酸，通过正交试验，确定最佳配方。

均质：均质后可降低颗粒的直径，使饮料均匀混合。均质压力20 MPa，温度为50℃～60℃。

脱气：可防止饮料中因存在O2导致VC等营养素的损失及色泽的变化，脱气真空度60 kPa～80 kPa，温度40℃～50℃。

灌装：脱气后的复合饮料送至灌装机进行灌装、密封。

杀菌、冷却：将饮料置于灭菌锅中进行杀菌（120℃，10 min）。

1.3.3小鼠负重游泳实验

将40只18 g～22 g清洁级（CL）雄性昆明种小鼠，随机的分成4组（低、中、高剂量组和空白对照组），每组10只。根据《保健食品功能评价》，实验组以每日以红蘑饮料浓缩液（低、中、高剂量组灌胃浓缩液分别为浓缩为原来的10倍、20倍和40倍）灌胃，灌胃体积为100 mL/（kg·BW），对照组以蒸馏水灌胃，灌胃体积为同样体积的蒸馏水［6］，连续灌胃15 d，第15天灌胃受试物30 min后，小鼠尾根部负荷5%体重的铅皮，在有机玻璃水槽（长：50 cm，宽：50 cm，深：40 cm，水温26℃±1.0℃）中进行负重游泳实验，注意每只小鼠，使其四肢不停运动，用秒表记录小鼠入水至头部全部入水持续8 s不能浮出水面为止的时间［15］，即小鼠力竭游泳时间。

1.3.4生化指标的测定

将游泳力竭的小鼠从水槽中捞出，即刻于眼眶采血，静止3 h后4 000 r/min离心10 min取上清液，分别用血乳酸（BLA）试剂盒、血尿素氮（BUN）试剂盒，结合752型紫外可见光分光光度计（比色法）检测血乳酸（BLA）和血清尿素氮（BUN）的含量。

将采血后的实验小鼠脱臼处死立即取出肝脏用生理盐水漂洗，再用滤纸吸干，精确称取处理后的肝脏100 mg，加入5%三氯醋酸（TCA）8 mL，匀浆处理，然后将匀浆液倒入离心管中，在4 000 r/min下离心10 min，之后每管加入4 mL 95%的乙醇，充分混匀。于室温下竖立放置过夜。沉淀完全后，4 000 r/min离心10 min。在将试管倒立放置10 min，之后用2 mL蒸馏水溶解糖原，肝糖原（HG）试剂盒结合752型紫外可见光分光光度计（比色法）测定肝糖原（HG）含量［16］。

1.4感官评价标准

随机抽取15名食品专业学生组成评分小组，根据饮料的色、香、味及组织形态进行评分（见表1），满分为100分，取平均值作为评分结果。

1.5统计分析

表1　红蘑饮料感官评分标准Table 1 Sensory evaluation index of Gomphidius rutilus beverage

2　结果与分析

2.1红蘑饮料配方的单因素试验

2.1.1红蘑汁、红枣汁和枸杞汁比例的确定

选用5种不同比例的红蘑汁、红枣汁及枸杞汁进行复合，配制复合饮料，随机抽取15名食品专业学生对饮料的感官品质做出评价。结果表明：红蘑汁、红枣汁、枸杞汁的体积比为2∶2∶1，饮料的口感最佳（表2）。

表2　不同比例的红蘑汁、红枣汁及枸杞汁对饮料感官品质的影响Table 2 Effect of different volume proportion of three materials on the sensory quality

2.1.2白砂糖用量确定

按红蘑汁、红枣汁、枸杞汁的体积比2∶2∶1共100 mL，加0.1 g柠檬酸，添加不同质量的白砂糖，由表3可知白砂糖添加3 g时，味道最佳。

表3　不同添加量白砂糖对感官品质的影响Table 3 Effect of different addition level of sugar on the sensory quality

2.1.3柠檬酸用量确定

按红蘑汁、红枣汁、枸杞汁的体积比2∶2∶1共100 mL，加3 g白砂糖，添加不同质量的柠檬酸。柠檬酸的最佳用量为0.1 g，如表4。

表4　不同添加量的柠檬酸对感官品质的影响Table 4 Effect of different addition level of citric acid on the sensory quality

2.2正交试验确定最佳配方

由于上述3种因素对饮料的口感风味均有影响，选取这3个因素进行L（933）正交试验，确定红蘑饮料的最佳配方。以表1为评分标准，试验结果如表5。

表5　红蘑饮料正交试验结果Table 5 The orthogonal design factors and levels of Gomphidius rutilus beverage

由表5中R值得出：影响红蘑饮料感观评分的主次顺序依次是A＞B＞C，即红蘑汁、红枣汁和枸杞汁的质量比例＞白砂糖添加量＞柠檬酸添加量，且白砂糖添加量与柠檬酸添加量对复合饮料感官评分的影响程度相差不大。由K值得出，复合饮料最佳配方是A2B2C3，即红蘑汁、红枣汁和枸杞汁的比例为2∶2∶1，白砂糖的添加量为3 g，柠檬酸的添加量为0.15 g。

2.3红蘑饮料产品质量标准

红蘑饮料产品质量标准如表6所示。

表6　红蘑饮料产品质量标准Table 6 Product quality standard of Gomphidius rutilus beverage

2.4红蘑饮料对小鼠力竭游泳时间的影响

红蘑饮料对小鼠力竭游泳时间的影响如表7所示。

表7　红蘑饮料对小鼠力竭游泳时间的影响Table 7 Effect of Gomphidius rutilus beverage on the exhaustive swimming time of mice（x±s，n=10）

由表7可知，与灌胃蒸馏水的对照组相比，灌胃红蘑饮料的实验组小鼠游泳时间较长，这说明该饮料能够提高小鼠运动耐力，延长了小鼠运动时间。由于该饮料在制作中能提取出红蘑、红枣和枸杞多糖，王海元研究了红枣多糖可以通过增加机体糖储备来提高机体运动的能力，延缓运动疲劳，同时有利于减缓运动过程中对蛋白质的过度利用［17］。罗琼等证实了枸杞多糖为抗疲劳作用的有效成分［18］，本试验直接观察到了不同浓度的饮料浓缩液能显著提高负重游泳时间，说明该饮料能提高小鼠的运动耐力具有缓解体力疲劳的作用。

2.5红蘑饮料对小鼠相关生化指标的影响

红蘑饮料对小鼠相关生化指标的影响如表8所示。

表8　红蘑饮料对小鼠相关生化指标的影响Table 8 Effect of on the related biochemical indexes of mice on the related biochemical indexes of mice（x±s，n=10）

由表8可知，与灌胃蒸馏水的对照组相比，灌胃红蘑饮料的实验组小鼠BLA、BUN含量降低，HG含量增加。高剂量组小鼠BLA、BUN和HG含量，差异显著（P＜0.01）。小鼠在剧烈运动时，机体会处于相对缺氧的状态，此时糖酵解速度加快，会产生大量乳酸。当体内乳酸堆积过多时，将影响到内环境的相对稳定，扰乱体内正常代谢过程，从而导致疲劳。而血乳酸水平可反映机体疲劳程度，因此减少乳酸的产生或者加快乳酸的消除，都可以延缓疲劳发生或加速疲劳的消除［20］。BLA含量下降，说明该饮料能加速乳酸的清除代谢，有氧代谢能力提高，有利于疲劳的消除［21］。运动时，体内会消耗大量的能量，蛋白质会分解为肌体供能，分解过程中释出的支链氨基酸，通过“葡萄糖-支链氨基酸-丙氨酸循环”合成丙氨酸，丙氨酸在供能的时，脱下氨转变为尿素，从而使得血尿素氮的含量升高，导致机体对于运动负荷的适应性降低，蛋白质分解代谢越强，形成的尿素也越多［22］，本试验中红蘑饮料可降低小鼠体内血尿素氮含量，具有增强机体对运动负荷耐受能力的功效。小鼠负重游泳实验时，肌肉不仅消耗糖原，还大量摄取血糖，能源耗竭是疲劳产生的重要原因之一。糖原是机体中的重要能源物质，因此糖原的含量能说明疲劳发生的快慢或程度。当摄取速度大于肝糖原的分解速度时，血糖水平降低。由于中枢神经系统主要靠血糖供能，血糖降低引起中枢神经系统供能不足，从而导致全身性疲劳的发生［20］。本试验中该饮料可提高小鼠体内肝糖原的储备量，维持小鼠运动时的血糖水平，延缓疲劳感的产生。

3　结论

红蘑饮料的最佳配方为红蘑汁、红枣汁、枸杞汁的体积比为2∶2∶1，白砂糖3 g，柠檬酸0.15 g。该饮料可以延长小鼠负重游泳时间，能提供能源物质，减少乳酸堆积，减缓疲劳程度，对小鼠具有抗疲劳作用。其中，血乳酸、血清尿素氮和肝糖原含量等生化指标最具有代表性，反应了运动时物质代谢情况和能量物质情况。同时，与疲劳产生机制有关的生物化学指标可以评价某一保健食品或药物是否有抗疲劳的作用及其效果如何，因此，该饮料是一种可开发利用的功能饮料。

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Development of Gomphidius rutilus Beverage and Evaluation Its Anti-fatigue Activity

LI Zhen，ZHANG Hai-yue*，ZHANG Xin，YANG Xue，YU Hao
（College of Chemical and Life Science，Changchun University of Technology，Changchun 130012，Jilin，China）

Abstract：To development a kind of beverage，the main materials were Gomphidius rutilus，jujube and wolfberry. Based on sensory evaluation and orthogonal experiments，the progressing technology and the optimum formula of the beverage was discussed. To investigate the anti-fatigue effects of the beverage by employing usual ways in biochemistry of sports. The results indicated that the optimum volume proportion of Gomphidius rutilus，jujube and wolfberry was 2∶2∶1，sugar and citric acid were 3 g and 0.15 g，respectively. The beverage had characteristics of beautiful color，sweet and sour taste，and pure flavor. The results showed that the beverage could significantly extend the swimming time of mice，improve the mice hepatic glycogen reserves，reduce lactic acid and urea nitrogen content of the blood. The beverage has anti-fatigue activity.

Key words：Gomphidius rutilus；beverage；anti-fatigue

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.024

作者简介：李震（1991—），男（汉），硕士，研究方向：天然产物开发。

*通信作者

收稿日期：2015-03-22