复合玛咖片缓解小鼠体力疲劳作用的研究

蔡祥焜 郑立新 张朋朋 张 楠 乔秋爽 田世民※

随着社会压力的不断增加，人群的亚健康状态越来越普遍。亚健康指的是人体处于健康和疾病之间的一种状态，表现为一定时间内的活力降低、功能和适应能力减退的症状。疲劳性亚健康以疲劳为主要表现，是亚健康最常见的类型之一，包括躯体疲劳和精神疲劳[1]。由于疲劳在不同程度上影响人们的身体健康和生活质量，随着医学模式的转变以及人们对生活质量的要求不断提高，如何改善疲劳，尤其是躯体疲劳也越来越得到研究者的关注。近年来的研究表明，植物提取物如多酚类、生物碱类、皂苷类、多糖类等为有效和安全的抗疲劳活性成分，在人体疲劳的预防和消除中有着十分重要的作用[2]。目前玛咖[3]、黄芪[4]、沙苑子[5]、女贞子[6]、黄精[7]等中药材对运动性疲劳的预防和恢复作用已得到研究证实，但对以上成分复配产品的功能性研究还很少涉及。复合玛咖片是由玛咖粉、黄芪提取物、沙苑子提取物、女贞子提取物、黄精提取物为主要原料复合而成，本研究以ICR小鼠为研究对象，参照《保健食品检验与评价技术规范》[8]进行实验，探讨复合玛咖片对小鼠缓解体力疲劳作用的影响。

1.材料与方法

1.1 样品 复合玛咖片由某公司提供，是由玛咖粉、黄芪提取物、沙苑子提取物、女贞子提取物、黄精提取物为主要原料制成的保健食品。标志性成分：每100g含蛋白质3.1g，粗多糖3.5g。

1.2 实验动物 选用北京维通利华实验动物技术有限公司提供的健康ICR雌性小鼠240只进行实验，适应期结束体重18～22g。将动物分为4个实验组，每实验组60只小鼠，分别进行负重游泳实验、血清尿素测定实验、肝糖原测定实验和血乳酸测定实验。每实验组按小鼠体重随机分为阴性对照组和低、中、高3个剂量组，每组15只。食水自由摄入，动物房温度20～26℃，湿度40%～70%。

1.3 剂量组设定 复合玛咖片推荐人体摄入量为每日3g/(60kg·BW)。低、中、高剂量设为人体推荐食用量的5倍、10倍、30倍，即0.250g/(kg·BW)、0.500g/(kg·BW)、1.500g/(kg·BW)，同时设0g/(kg·BW)阴性对照组，以去离子水代替受试物。分别称取0.625g、1.250g、3.750g用去离子水定容至50ml配制低、中、高剂量组，小鼠按20ml/(kg·BW)给予灌胃，连续灌胃30d后测定各项指标。

1.4 仪器与试剂 全自动血生化分析仪(东芝TBA-120FR)、葡萄糖/乳酸分析仪(EKF C-line 15)、游泳箱(金坛华龙实验仪器厂GB11240-89)、离心机(Thermo ST40R)、酶标仪(Biotek Synergy HIM)。血清尿素氮试剂盒(中生北控生物科技有限公司)，肝糖原测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)，乳酸检测芯片(EKF公司)。

1.5 实验方法

1.5.1 负重游泳时间：连续灌胃30d，末次灌胃30min后，将鼠尾根部绑缚5%体重的铅丝，置于水深约30cm的泳箱中游泳，水温控制在(25±1.0)℃，记录小鼠自游泳开始至死亡的时间。

1.5.2 血清尿素测定：末次灌胃30min后，小鼠不负重游泳90min(水温30℃)，休息60min建立高尿素模型，拔眼球采血1.0ml，2000rpm离心15min，取血清，全自动生化分析仪测定血清尿素值。

1.5.3 肝糖原测定(蒽酮法)：末次灌胃30min后处死动物，取肝脏。精确称取肝脏90mg，加入盛有270μl的碱液试管中，沸水浴煮20min，制备成1%肝糖原检测液。空白管加双蒸水1.0ml、显色液2.0ml，标准管加标准液1.0ml、显色液2.0ml，测定管加双蒸水0.9ml、糖原检测液0.1ml、显色液2.0ml，混匀后置沸水中煮5min，冷却后测定600nm波长处的OD值。

1.5.4 血乳酸测定：分别在末次灌胃30min后，小鼠不负重在温度30℃的水中游泳10min后停止和休息20min后，取眼眶血20μl加入检测试剂中，混匀后上机测定血乳酸值。

血乳酸曲线下面积=1/2×(泳前血乳酸值+泳后0min的血乳酸值)×10+1/2×(泳后0min的血乳酸值+泳后休息20min的血乳酸值)×20。

1.6 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件对实验数据进行处理分析，首先进行方差齐性检验，方差齐采用Dunnett方法进行统计，非正态或方差不齐的数据在数据转换后仍未达正态或方差齐的要求，采用秩和检验进行统计处理。

2.结果

2.1 复合玛咖片对小鼠体重的影响 0.250g/(kg·BW)、0.500g/(kg·BW)、1.500g/(kg·BW)组的小鼠体重与0g/(kg·BW)组相比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。复合玛咖片对小鼠的体重增长无不良影响。

2.2 复合玛咖片对小鼠负重游泳时间的影响 由表1可见，0.500g/(kg·BW)组小鼠的负重游泳时间明显长于0g/(kg·BW)组，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表1 复合玛咖片对小鼠负重游泳时间的影响

2.3 复合玛咖片对小鼠游泳后血清尿素水平的影响 由表2可见，0.500g/(kg·BW)组小鼠的血清尿素含量明显低于0g/(kg·BW)组，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表2 复合玛咖片对小鼠游泳后血清尿素水平的影响

2.4 复合玛咖片对小鼠肝糖原储备量的影响 由表3可见，1.500g/(kg·BW)组的小鼠肝糖原储备量高于0g/(kg·BW)组，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表3 复合玛咖片对小鼠肝糖原储备量的影响

2.5 复合玛咖片对运动后小鼠血乳酸变化的影响 由表4可见，0.250g/(kg·BW)、0.500g/(kg·BW)、1.500g/(kg·BW)组的小鼠游泳后血乳酸曲线下面积与0g/(kg·BW)组相比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

表4 复合玛咖片对小鼠游泳后血乳酸曲线下面积的影响

3.结论

0.500g/(kg·BW)组小鼠的负重游泳时间明显长于0g/(kg·BW)组，差异具有统计学意义(P<0.05)。0.500g/(kg·BW)组小鼠的血清尿素含量明显低于0g/(kg·BW)组，差异具有统计学意义(P<0.05)。1.500g/(kg·BW)组的小鼠肝糖原储备量高于0g/(kg·BW)组，差异具有统计学意义(P<0.05)。3个剂量组的小鼠泳后血乳酸曲线下面积与0g/(kg·BW)组相比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。参照2003版《保健食品检验与评价技术规范》中的结果判定标准，在本实验条件下复合玛咖片具有缓解体力疲劳作用。

4.讨论

运动性疲劳是一个复杂的生理变化过程，目前比较认同的运动疲劳的产生机制主要包括能量耗竭、代谢产物蓄积、和自由基学说等[9]，这三大机制存在着共同的信号调控途径，能量代谢应激可以激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)，氧化应激同样也能激活AMPK，参与机体抗氧化还原反应的调节，因此以抗氧化与能量代谢的共同调控靶点来设计和开发抗疲劳产品是非常可行的策略[10]。近些年的研究发现，蛋白质、多肽、糖类等食源性抗疲劳活性成分可以通过及时补充能源物质来发挥缓解疲劳作用；多酚类、氨基酸、维生素等可通过对自由基的清除作用来达到抗疲劳功能,因此高效提取动植物中的抗疲劳活性成分，依据不同的抗疲劳作用机制复合配比多种抗疲劳成分将成为新的研究热点[11]。

玛咖(Maca)属于十字花科植物玛咖独行菜，有“南美人参”之誉，含有蛋白质、氨基酸、多糖、生物碱类、芥子油苷类、硫代乙内酰脲类、玛咖烯类、甾醇类等多种化学成分，自2011年被批准为新资源食品之后，玛咖在国内以玛咖粉和玛咖提取物的形式广泛应用于食品、保健食品等领域[12]。邱良武[13]等的研究结果表明，玛咖能够提高T-SOD活性，提高肝糖原含量，具有较好的抗疲劳作用。张静[14]等的动物实验研究结果表明，玛咖粉能明显延长小鼠的力竭游泳时间，减少运动时血清尿素及血乳酸的产生，具有显著的抗疲劳功效，另玛咖粉能明显提高SOD及GSH-Px的活性，减少MDA的生成，提示其抗疲劳机制可能与其抗氧化作用有关。黄芪多糖是黄芪的主要活性成分之一，可延长小鼠负重游泳时间，增加肝糖原储备，降低运动后血乳酸积累，起到抗疲劳作用[15]。张瑞[16]等基于1H NMR技术黄芪抗疲劳作用的肌肉代谢组学研究表明，黄芪可以显著提高大鼠力竭游泳时间，其机制可能与调控大鼠肌肉中氨基酸代谢有关。沙苑子主要含有黄酮类、三萜类、氨基酸类、微量元素等多种化学成分，在清除自由基、抗氧化、抗炎、保肝降脂、抗肿瘤、抗衰老、抗疲劳等方面具有良好的药理作用[17]。熊勃[18]等的动物实验研究表明，沙苑子可以通过影响海马、间脑脂肪族IAA、EAA含量及Glu/GABA比值，来延缓中枢神经疲劳的发生，提高大鼠抗疲劳能力。女贞子及其活性成分红景天苷具有提高运动耐力和抗疲劳作用，它们主要是通过抗氧化应激作用改善疲劳引起的组织器官中的抗氧化酶、抗氧化物质水平下降，保护细胞膜免遭自由基攻击，从而改善疲劳引起的骨骼肌、心、肝、肾、脑等重要组织器官的损伤，并维护它们的生理功能[6]。戚世媛等[19]的动物实验研究结果表明，补充女贞子提取物可以调节大鼠不同组织中抗氧化酶活性，减少MDA的生成，延长运动至疲劳的时间。黄精为百合科植物，含有如甾体皂苷、三萜皂苷、高异黄酮、多糖和凝集素等多种营养成分[20]。刘诗琼等[21]的研究表明，黄精多糖能提高小鼠游泳耐力、延长爬杆时间，提高肝糖原和肌糖原含量，降低血清尿素及血乳酸含量，具有良好的抗疲劳功效。

负重游泳时间是衡量小鼠运动耐力的直观指标，血清尿素、肝糖原以及血乳酸面积可以不同程度的反应机体疲劳程度的强弱。复合玛咖片是由玛咖粉、黄芪提取物、沙苑子提取物、女贞子提取物、黄精提取物为主要原料复合而成，在本实验中，通过对负重游泳时间、运动后血清尿素水平、肝糖原贮备量和血乳酸曲线下面积等指标的测定，对其缓解小鼠体力疲劳作用进行了初步研究。实验结果表明，复合玛咖片可以提高小鼠运动耐力，延长小鼠的负重游泳时间，降低其运动后血清尿素水平，提高小鼠的肝糖原含量，具有缓解体力疲劳作用。