鸡腿菇多糖对骨骼肌疲劳的影响

李宸宇，史 远，金浩然，李书桐，蔡燕菲，朱鲁杰，丁海昆，李媛媛，孙海基，孙洪兆

(1. 山东师范大学生命科学学院，山东济南250014； 2. 齐鲁师范学院生命科学学院，山东济南250200)

鸡腿菇(Coprinuscomatus)学名毛头鬼伞，别称鸡腿蘑，隶属真菌界担子菌门伞菌亚门伞菌纲伞菌目鬼伞科鬼伞属[1]，是一种珍贵的食用菌，分布于温带、亚热带潮湿地区，有“菌中新秀”之称，因其形状如鸡腿，且其味道带有鸡丝味而得名。早在20世纪70年代,西方国家已经开始人工栽培，我国于20世纪80年代成功进行人工栽培。鸡腿菇蛋白含量非常高，每100 g鸡腿菇干品中含蛋白质25.4 g，含有20种氨基酸，其中有8种是人体必需的氨基酸，同时还含有多种人体所需微量元素，营养价值高，市场前景广阔[2-3]。药理实验证明，鸡腿菇可以清神、凉血和益胃，具有增强机体免疫力、抑制肿瘤生长、预防治疗糖尿病、降血脂、助消化和改善血液循环等功能[4-8]。从鸡腿菇中提取出的多糖含量约为总营养成分的4.11%，主要成分有D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、D-岩藻糖、D-木糖等。近年来，鸡腿菇多糖陆续应用在临床上，在医疗、食品、保健和环保等方面的研究非常活跃[9]。真菌多糖是一类天然活性物质，作为人体细胞中不可缺少的高分子化合物，具有免疫、保健等多方面的作用[10]，因此在天然药物、养生保健等产品中具有广阔的应用前景。

金针菇多糖[11]、银耳多糖[12]、香菇多糖[13]、茶薪菇多糖[14]等都有显著的抗氧化作用，并且具有延缓骨骼肌疲劳的功效，但是，鸡腿菇多糖是否能够延缓骨骼肌疲劳未见相关文献报道。本文中以连续脉冲式电刺激蟾蜍腓肠肌作为疲劳模型，经过预实验后设置一定浓度的鸡腿菇多糖溶液，观察鸡腿菇多糖对骨骼肌收缩能力的影响[15-16]，探讨鸡腿菇多糖对骨骼肌疲劳的作用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

中华大蟾蜍(Bufogargarizans)购自山东大学实验动物中心，离体组体质量约为55 g，在体组体质量约为35 g。离体实验按鸡腿菇多糖溶液的质量浓度将蟾蜍分为3组，即0.04 g/L组、0.08 g/L组和0.16 g/L组，每组10只蟾蜍，每只蟾蜍的2个腓肠肌分别分为鸡腿菇多糖组和任氏液组；在体实验也分为3组，即0.04 g/L组、0.08 g/L组和0.16 g/L组，每组又分为鸡腿菇多糖组和任氏液组，每组各12只蟾蜍。鸡腿菇多糖购自上海康舟真菌多糖有限公司。

1.1.2 试剂

用不含葡萄糖的任氏液配制质量浓度分别为0.04、0.08、0.16 g/L的鸡腿菇多糖溶液。

1.1.3 仪器

张力换能器，上海欣曼科教设备有限公司； BL-420F型生物机能实验系统，成都泰盟科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 制备腓肠肌标本

1)离体腓肠肌标本。将蟾蜍双毁髓后腹面朝上置于蛙板上，取同一蟾蜍的2条腿，分别游离其腓肠肌，一端系于肌腱上，另一端系在腓肠肌近膝关节处。取下腓肠肌后将标本置于分别装有任氏液和多糖溶液恒温双层玻璃管中，将腓肠肌近膝关节处固定住，然后将腓肠肌肌腱处结扎一根棉线。

2)在体腓肠肌标本。取生理状态和体重大致相等的2只蟾蜍，将蟾蜍双毁髓后腹面朝上置于蛙板上，固定四肢，然后进行腹腔注射，剂量为每100 g体质量注射1 mL，注射10 min之后开始实验。分别同时游离2只蟾蜍同侧的一条腿，只离断肌腱处，用棉线系于腓肠肌肌腱上，进行实验。

1.2.2 实验仪器连接与参数设置

将系在腓肠肌跟腱一端的棉线与张力换能器连接，然后将张力换能器与生物机能实验系统的张力通道相连。根据预实验设定实验刺激参数，生物机能实验系统信号放大倍数为20，扫描速度为每格125 ms，连续电刺激，强度为 7.5 V，波宽为0.30 ms。

1.2.3 记录腓肠肌的单收缩曲线

使肌肉保持自然状态，处于恒定张力状态下，将电极置于腓肠肌上，启动刺激，作为基线描记，然后再给予连续电刺激，记录数据。

1.2.4 数据处理

2 结果与讨论

2.1 鸡腿菇多糖浓度对离体腓肠肌疲劳的影响

图1所示为任氏液与不同浓度的鸡腿菇多糖对离体腓肠肌疲劳的影响。由图1(a)可以看出，质量浓度为0.04 g/L的鸡腿菇多糖组离体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%、10%时所用时间分别为(148.30±11.41)、(413.20±39.39)、(3 248.20±174.94)s，明显长于任氏液组的(89.80±8.95)、(285.50±25.05)、(1 976.00±148.15)s(p<0.01，数量n=10)。由图1(b)可看出，质量浓度为0.08 g/L的鸡腿菇多糖组离体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%、10%时所用时间分别为(160.73±20.24)、(449.91±21.69)、(3 592.82±291.83) s,明显长于任氏液组的(92.82±11.22)、(292.09±30.54)、(2 107.91±186.84)s(p<0.01，n=11)。由图1(c)可以看出，质量浓度为0.16 g/L的鸡腿菇多糖组离体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%、10%时所用时间分别为(180.75±13.34)、(701.13±105.25)、(4 051.00±455.14)s，明显长于任氏液组的(89.50±11.78)、(322.88±37.99)、(2 372.13±241.97)s(p<0.01，n=8)。以上结果说明，鸡腿菇多糖在质量浓度为0.04、0.08、0.16 g/L时均具有延缓离体蟾蜍腓肠肌疲劳的作用。

(a)鸡腿菇多糖质量浓度为0.04 g/L

(b)鸡腿菇多糖质量浓度为0.08 g/L

(c)鸡腿菇多糖质量浓度为0.16 g/L**—两者差异极显著(显著性水平p<0.01)。图1 任氏液与不同浓度的鸡腿菇多糖溶液对离体蟾蜍骨骼肌疲劳的影响

通过比较发现，随着鸡腿菇多糖溶液浓度的增大，离体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%和10%时所用时间明显延长，表明剂量的加大可以延缓骨骼肌达到最大收缩幅度的时间，并呈现剂量依赖性的趋势。

2.2 鸡腿菇多糖对在体腓肠肌疲劳的影响

不同浓度的鸡腿菇多糖对在体腓肠肌疲劳的影响如图2所示。由图2(a)可以看出，质量浓度为0.04 g/L的鸡腿菇多糖组在体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%、10%时所用时间分别为(122.86±21.96)、(273.57±30.92)、(3 271.43±412.00)s，明显长于任氏液组的(89.86±15.03)、(182.71±17.52)、(1 483.00±227.16)s(p<0.01，n=7)。由图2(b)可看出，质量浓度为0.08 g/L的鸡腿菇多糖组在体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%、10%时所用时间分别为(143.67±14.51)、(332.00±37.2)、(3 447.50±240.16) s,明显长于任氏液组的(92.00±9.59)、(219.17±27.82)、(1 904.17±315.90) s(p<0.01，n=6)。由图2(c)可以看出，质量浓度为0.16 g/L的鸡腿菇多糖组在体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%、10%时所用时间分别为(171.43±32.20)、(420.86±58.53)、(3 612.86±531.80) s，明显长于任氏液组的(90.43±14.92)、(277.29±57.88)、(2 057.86±306.92) s(p<0.01，n=7)。以上结果说明，鸡腿菇多糖在质量浓度为0.04、0.08、0.16 g/L时均具有延缓在体蟾蜍腓肠肌疲劳的作用。

(a)鸡腿菇多糖质量浓度为0.04 g/L

(b)鸡腿菇多糖质量浓度为0.08 g/L

(c)鸡腿菇多糖质量浓度为0.16 g/L**—两者差异极显著(显著性水平p<0.01)。图2 任氏液与不同浓度的鸡腿菇多糖溶液对在体蟾蜍骨骼肌疲劳的影响

通过比较还发现，随着鸡腿菇多糖溶液浓度的增大，在体腓肠肌达到最大收缩幅度的90%、50%和10%时所用时间显著延长，这些数据表明，剂量的加大可以延缓骨骼肌达到最大收缩幅度的时间，并呈现剂量依赖性的趋势。

2.3 讨论

疲劳是指肌肉承受活动后产生乏力、工作效率降低、操作速度减慢的过程。本文中提到的疲劳属于运动性的疲劳，是指运动导致的肌肉不能恢复到原有水平的状态，而表现出肌肉收缩能力下降的情况。肌肉疲劳的机制主要有代谢产物积累学说和能源耗尽学说，其中代谢产物积累、能源耗尽、调节机制失调是肌肉疲劳产生的主要过程[17]。

已有的大量证据表明，骨骼肌疲劳的主要因素为氧自由基的生成。在用脉冲式电流不断刺激骨骼肌的情况下，不断产生的各种自由基超出机体自身清除的能力，导致骨骼肌的疲劳，自由基的积累还会导致细胞膜损伤以及一系列功能的丧失。近几年来的研究发现，多糖是良好的抗氧化剂，其中鸡腿菇多糖能使小鼠组织中超氧化物歧化酶(SOD)活力增强，改善机体抗氧化能力，SOD还可以有效清除超氧阴离子自由基，避免细胞被过度损伤，并且能够修复受损细胞[18]。此外，丙二醛(MDA)作为生物膜氧化的标志之一，经过鸡腿菇多糖处理后，其对脂质过氧化损伤有很好的抑制作用。总之，鸡腿菇多糖是一种具有较强的抗氧化能力的多糖，可以有效清除羟自由基、超氧阴离子自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼 (DPPH)[19]，与维生素C的抗氧化能力相当，并且，随着浓度的增大，其抗氧化效果更加明显，由此可以推断，鸡腿菇多糖可以通过抗氧化损伤而延缓肌肉疲劳[20-24]。

另一个造成骨骼肌疲劳的主要原因是骨骼肌细胞的内环境稳态发生变化，如水分、离子浓度的变化，其中骨骼肌细胞质基质可能糖酵解不完全而进行无氧呼吸，导致骨骼肌细胞供氧量和能量供应不足[25]，因此推断鸡腿菇多糖可以提高血红蛋白的携氧能力。骨骼肌过度疲劳还会导致骨骼肌细胞乳酸增加[26]、电解质发生紊乱[27]、磷酸盐离子含量增大，乳酸解离产生H+[28]，引起肌肉细胞外液pH减小。H+含量的增加会影响Ca2+与肌钙蛋白结合，影响肌肉收缩过程，从而导致肌肉产生疲劳[29-30]。

3 结语

鸡腿菇多糖溶液可以显著地缓解蟾蜍骨骼肌疲劳，并且该作用具有剂量依赖性的趋势。本文中的研究结果为鸡腿菇多糖在医药保健品市场上的应用提供了参考数据。