向超宗,杨小庆
(1.重庆大学城市科技学院,重庆 402167;2.重庆工商职业学院智能制造与汽车学院,重庆 401520)
运动员在日常训练或重大赛事中,都要进行长时间高强度的运动,不可避免地会引起疲劳,为了防止长期过度疲劳给运动员造成不可逆的身体损伤,使其保持良好的运动状态,缓解或消除疲劳已成为一项重要课题[1]。近年来,人们不断寻找具有抗疲劳作用的活性物质,已经研发出多种相关的功能性食品、药品、保健品,探索更加安全、可靠、有效的产品成为这一领域的热点之一。研究食用菌多糖的抗运动性疲劳作用,分析其作用机制,为开发具有抗疲劳功效的产品提供了理论和试验依据。
杏鲍菇(Pleurotus eryngii),口味鲜美,营养丰富,在日常生活中广受欢迎[2]。杏鲍菇中富含蛋白质、糖类、膳食纤维和矿物质元素等营养物质,其中多糖含量较高,颜明娟等[3]测得其含量为6.3%;范文秀等[4]测定结果为5.91%。杏鲍菇多糖具有多种生理活性,如降血脂、抗病毒等,此外还有清除自由基、促进肠胃消化的功能[2]。
运动性疲劳是指在运动过程中或运动后产生的身体疲劳状况,导致身体机能不能维持在特定水平或不能维持原本的运动强度[5-6]。研究发现,运动性疲劳的发生机制有以下4种:疲劳物质的大量积累;能源物质的过度消耗;相关物质生化状态的改变;代谢调控失调。抗疲劳就是延缓产生疲劳或加快消除疲劳[5-7]。有效抗疲劳能够帮助运动员调整身体状况,提升运动效果和运动能力,所以,对抗运动性疲劳机制的研究十分必要。
试剂:杏鲍菇,上海农科院食用菌研究所提供。血乳酸含量(LA)、超氧化物歧化酶(SOD)、肝糖原含量(HG) 测定试剂盒,南京建成生物工程研究所提供。
仪器:DGSY-Ⅲ电热恒温水浴锅,北京市意成科技开发公司;FA2004分析天平,上海上平仪器有限公司;TGL-16A高速台式离心机,上海安亭科学仪器厂;FD-1A-50冷冻干燥机,北京博医康技术公司;JD-XSC型小鼠恒温游泳池,上海继德教学实验器械厂;752型紫外可见光分光光度计,上海光谱仪器有限公司;DY89-Ⅱ型电动玻璃匀浆机,宁波新芝生物科技股份有限公司。
2.2.1 多糖的提取
称取新鲜杏鲍菇3 kg~5 kg,记录准确质量,预处理后切成薄片,加入20倍体积分数为70%的乙醇,煮3 h,注意搅拌;挤压使液体浓缩至2 000 mL,过滤,取滤液加入4倍体积95%乙醇,沉淀;抽滤,取沉淀物溶于1 000 mL蒸馏水中,用Sevage法去蛋白;取上层液加入4倍体积95%乙醇,抽滤后将沉淀物在低温下干燥,得杏鲍菇多糖[8-9]。
2.2.2 分组与给药
将32只小鼠随机分为4组,每组8只,分别为对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组。对照组以生理盐水灌胃,其余3组以杏鲍菇的多糖溶液灌胃,剂量分别为 50 mg·kg-1d-1、100 mg·kg-1d-1、200 mg·kg-1d-1,连续灌胃 15 d[9]。
2.2.3 爬杆试验
②强化管理机制,实施精细化管理。编制《北京市生态清洁小流域建设管理办法》,规范全过程管理;编制《生态清洁小流域制图手册》《水土保持概估算编制规定》,规范前期工作;编制《北京市生态清洁小流域施工质量评定标准》,规范施工管理;编制《北京村镇治污设施运行管理指导意见》,规范后期管护。强化农民参与机制,制订《生态清洁小流域建设农民参与指导意见》,明确农民是生态清洁小流域建设主体、管理主体、受益主体,促进农民从“项目前期、工程实施、后期管护”三个环节全过程参与生态清洁小流域建设工作,实现了水土保持工作“零距离”服务农民。
各组末次灌胃30 min后,将小鼠放在有机玻璃棒上,使其处于肌肉静力紧张状态,记录小鼠从放上玻璃棒开始至滑落的时间,第3次滑落后终止计时,以3次累计时间记为爬杆时间。
2.2.4 负重游泳试验
各组末次灌胃30 min后,在小鼠尾部系上5%体重的铅坠,游泳箱中进行负重游泳,水深35 cm,水温(25±1.0)℃[10],以人工驱赶小鼠不停游泳直至小鼠头部完全没入水中,且8 s~10 s不出水面为体力耗竭的判断标准[11]。记录小鼠从开始游泳至力竭的时间。
2.2.5 血清生化指标测定
迅速捞出游泳力竭的小鼠,眼球取血,分离血清,分别按试剂盒法结合比色法测LA含量、SOD活性。
2.2.6 肝糖原含量测定
取血后,取出小鼠的肝脏,用生理盐水漂洗3次,滤纸拭干后准确称量100 mg,加入5%三氯醋酸 (TCA)8 mL,制备成组织匀浆,3 500 r·min-1离心15 min,取上清液加入95%的乙醇4 mL,混匀后放置过夜使沉淀完全。然后3 500 r·min-1离心15 min,弃上清,放置10 min,溶于2 mL蒸馏水,蒽酮-比色法测HG含量。
2.2.7 数据处理
试验数据均以平均数±标准差表示。采用SPSS 16.0对数据进行统计处理,多组间数据比较方差分析,2组间数据比较采用t检验,P<0.05时有显著性差异。
杏鲍菇多糖对小鼠爬杆时间的影响见表1。
表1 杏鲍菇多糖对小鼠爬杆时间的影响Tab.1 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharide on the time of mouse climbing stick
由表1可知,灌胃杏鲍菇多糖的3个试验组均比灌胃生理盐水的对照组小鼠的爬杆时间长,且有显著性差异(P<0.05),杏鲍菇多糖剂量越大,小鼠的爬杆时间的增加越明显,高剂量对小鼠爬杆时间的增长最大,延长率为324.5%。由此可见,杏鲍菇多糖能够延长小鼠爬杆时间,缓解疲劳。
杏鲍菇多糖对小鼠力竭时间的影响见表2。
表2 杏鲍菇多糖对小鼠力竭时间的影响Tab.2 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharide on the time of exhaustion in mice
由表2可知,相较于对照组而言,灌胃杏鲍菇多糖的试验组小鼠的力竭游泳时间均有所延长,随着杏鲍菇多糖剂量的增加,小鼠的游泳时间也依次增加,低剂量对游泳时间的增加效果不明显,延长了33.2%,高剂量能显著增加小鼠游泳时间,延长率达120.6%(P<0.01)。由此可见,杏鲍菇多糖能够延长小鼠游泳时间,有一定的抗疲劳效果。
杏鲍菇多糖对血清生化指标的影响见表3。
表3 杏鲍菇多糖对血清生化指标的影响Tab.3 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharide on serum biochemical indicators
由表3可知,与对照组相比,灌胃杏鲍菇多糖的3个试验组小鼠的LA含量降低,SOD活性增高,其中LA含量下降的程度随杏鲍菇多糖剂量的增加而增大,说明杏鲍菇多糖能有效降低LA含量;SOD活性的升高随杏鲍菇多糖剂量的增加越来越明显,说明杏鲍菇多糖对提高SOD活性有一定效果。
杏鲍菇多糖对肝糖原含量的影响见表4。
表4 杏鲍菇多糖对肝糖原含量的影响Tab.4 Effect of Pleurotus eryngii polysaccharides on liver glycogen content
由表4可知,与对照组相比,试验组小鼠HG含量均明显增加,HG含量随杏鲍菇多糖剂量的增加而升高,高剂量组效果最为显著。由此可见,杏鲍菇多糖有助于提高体内HG含量水平。
运动耐力的下降是疲劳最主要的表现,通常可以通过爬杆时间和游泳力竭时间的长短表示运动耐力的强弱[12]。在爬杆试验和游泳试验中,低剂量组、中剂量组、高剂量组均比对照组小鼠的爬杆和游泳时间长,以高剂量组时间延长最为明显。该结果表明,杏鲍菇多糖能够增加小鼠的爬杆和力竭时间,增强运动耐力。
长时间运动会导致机体缺氧,从而进行无氧代谢,产生大量乳酸。乳酸的堆积会破坏内环境酸碱平衡,引起氢离子浓度升高,pH下降,并对肌肉收缩力和ATP的生成造成影响,是产生运动性疲劳的主要原因之一[11-12]。试验中,试验组小鼠的乳酸含量与对照组相比降低明显,表明杏鲍菇多糖能够减少乳酸的堆积,对于消除疲劳有积极作用。在运动过程中,还会产生大量的氧自由基等代谢产物,氧自由基增多、脂质过氧化反应增强,造成对组织细胞的损伤,引起运动性疲劳。SOD是一种能够有效清除自由基的特异性抗氧化酶,其活力的增强能加快自由基的清除,有助于阻断脂质过氧化,修复细胞,缓解疲劳[13]。试验组SOD活性高于对照组,表明杏鲍菇多糖能提高SOD活性,保护机体免受运动性损伤。
糖类是主要能源物质,剧烈运动时,血糖水平迅速降低,葡萄糖氧化供能过程受阻,此时主要依靠肌糖原和肝糖原分解产生葡萄糖,释放入血液中,维持血糖浓度[5]。当血糖浓度急剧下降时,肝糖原和肌糖原被大量消耗,不能满足能量需求,就会产生疲劳。高强度运动时,肝糖原可以为肌肉和神经系统供能,这可能是肝糖原含量增加能够抗疲劳的原因。试验中试验组小鼠的肝糖原含量明显比对照组高,说明杏鲍菇多糖对于维持运动力竭后肝糖原水平有一定作用。
综上所述,杏鲍菇多糖的抗运动性疲劳机制可能是通过调整体内激素代谢,清除氧自由基等代谢产物,减少乳酸的积累,增加肝糖原的储备,将疲劳对机体的损伤程度降至最低。故杏鲍菇多糖可以增强运动耐力,提升其抗疲劳能力,使其自身素质和运动能力得以提升,发挥出最佳水平。