黑米糠抗疲勞運動飲料的研究

程兆宇，房磊（.吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林吉林3202；2.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林320）

黑米糠抗疲勞運動飲料的研究

程兆宇1，房磊2，*
（1.吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林吉林132021；2.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林132101）

摘要：黑米糠抗疲勞運動飲料作為受試飲料，研究其對小鼠的抗疲勞作用。將雄性昆明小鼠隨機分為4組，對照組和低、中、高劑量組，即12.5、25、75m L/（kg·bw），給小鼠灌胃，對照組為相同體積的純凈水。喂養(yǎng)30 d，末次給藥30min后，對小鼠的負重游泳實驗、血清尿素氮、血乳酸和肝糖原進行測定。3個劑量的受試飲料均能顯著增加小鼠的負重游泳時間，中、高劑量的受試飲料顯著抑制血清尿素氮的產(chǎn)生，提高肝糖原的儲備，抑制血乳酸的升高，減少其在骨骼肌處的積累。黑米糠運動飲料具有抗疲勞作用。

關(guān)鍵詞：黑米糠；血清尿素氮；血乳酸；肝糖原；抗疲勞

隨著人們生活水平的提高，運動保健逐漸走進了人們的視野，人們開始積極參與到運動中來，伴隨運動而來的便是運動疲勞，是機體對威脅生命的過度能量消耗發(fā)出的信號，保護機體的正常運轉(zhuǎn)，提醒和控制人體工作強度的調(diào)整，防止機體的損傷，故抗疲勞產(chǎn)品受到了越來越多人的青睞，有著遠大的發(fā)展前景[1-2]。

黑米有米中珍品，享有“貢米”、“藥米”和“長壽米”的美譽，具有特殊的營養(yǎng)價值[3]，黑米糠即黑米的外殼，富集了黑米的大部分營養(yǎng)成分，含有粗纖維、花青苷、鋅、鐵、VB1、VE和二十八烷醇等，其中的花青苷、粗纖維和二十八烷醇等是抗疲勞的主要有效成分。有研究表明黑米中的花青苷對小鼠的組織器官有著良好的保護作用，是良好的抗氧化劑[4]，后對其抗氧化性進行深入研究得到，黑米糠的中抗氧化能力，占黑米整體的98%[5]，此外黑米糠的抗疲勞作用，也得到了證實[6]。既可以控制運動熱量，調(diào)節(jié)機體的機能，還可增加飽腹感，所以黑米糠在運動領(lǐng)域的開發(fā)上具有潛在的意義[7]。目前為止，在運動領(lǐng)域的研究較多，但應(yīng)用研究較少。本文研究了黑米糠抗疲勞運動飲料在動物試驗抗疲勞效果以及有效劑量，為抗疲勞運動飲料的開發(fā)和應(yīng)用提供了參考[8]。

1　材料和方法

1.1材料與儀器

受試的黑米糠抗疲勞運動飲料由本單位制備，主要有效成分為花青苷786mg/100mL，粗纖維563mg/ 100mL，二十八烷醇32mg/100mL；健康的昆明雄性小鼠，體重18 g～21 g，由長春應(yīng)化所提供，合格證號：滬動合證字155號，生長環(huán)境溫度20℃～25℃，相對濕度50%～70%。

電子天平：廣州市普析通儀器有限公司；恒溫游泳箱：北京陽光億事達有限公司；血乳酸測定試劑盒、血清尿素氮測定試劑盒：南京建成生物制品研究所生產(chǎn)；XHF－1型高速分散器：金壇市科希儀器有限公司。

1.2方法

1.2.1實驗設(shè)計

設(shè)計4批實驗，每批實驗動物隨機分為4組，每組10只，組間的實驗小鼠體質(zhì)量經(jīng)t檢驗無顯著性差異。4批分別為小鼠負重游泳實驗、血清尿素氮測定、血乳酸測定和肝糖原測定，4組分別為空白對照組及低、中、高3個劑量黑米糠飲料的實驗組，其中低、中、高劑量組分別按功能飲料人體攝入量的5倍、10倍、30倍，即12.5、25、75mL/（kg·bw），空白對照組按相同體積純凈水進行灌胃，實驗連續(xù)30 d。

1.2.2指標測定方法

1.2.2.1游泳負重實驗

第一批小鼠尾根負重，重量為體質(zhì)量的5%，末次給藥30min，將小鼠至于水深30 cm、水溫（25±0.5）℃的游泳箱中，記錄從游泳開始至死亡的時間（min），作為小鼠的游泳時間[9]。

1.2.2.2血清尿素氮測定

第二批末次給藥30min后，將小鼠置于水深30cm、水溫（30±0.5）℃的游泳箱中游泳90min后，進行眼眶采血，所得血樣在3 000 r/min下離心5min，分離血清，采用血清尿素氮測定試劑盒進行測定[9]。

1.2.2.3血乳酸測定

第三批末次給藥30min后，將小鼠置于水深30cm、水溫（30±0.5）℃的游泳箱中游泳10 min后，取出，進行采血，靜休20 min后再采一次血，所得血樣在3 000 r/min下離心5min，分離血清，用血乳酸測定試劑盒測定乳酸濃度[9]。

1.2.2.4肝糖原測定

第四批末次給藥30min后，將小鼠置于水深30cm、水溫（30±0.5）℃的游泳箱中游泳40min后，取出脫頸椎處死，將兩后肢肌肉和肝臟，用生理鹽水沖洗后，濾紙吸干，各取1 g，置于30mL 30%KOH溶液中，勻漿1min，后在3 000 r/min離心15 min，取上清液放于沸水浴中20min，然后轉(zhuǎn)移到試管中，定容待用，采用蒽酮比色法測定肝糖原含量[10]。

1.2.2.5體質(zhì)量測定

在實驗開始和結(jié)束時，分別對各組小鼠的體質(zhì)量進行測定[9]。

1.2.2.6感官評價

選擇30人對黑米糠運動飲料進行了嗜好型的感官評價，檢驗內(nèi)容包括以下幾個方面，詳見表1。

表1　黑米糠運動飲料的感官評價表Table 1　Spor tsdrink black ricebran sensory evaluation form

感官評價實驗在室溫下進行，感官評價員之間需隔開，受試飲料裝于透明的一次性杯中，隨機編碼，然后要求感官評價員先對其色澤進行評價，然后從左到右一次對樣品進行品評，品嘗好一個樣品后要漱口，靜等1min后再品嘗下一個樣品，可以多次品嘗，但必須給出相應(yīng)分數(shù)。

1.3黑米糠抗疲勞運動飲料的制備工藝流程

黑米糠清洗→煎煮兩次→粗濾→合并濾液→離心→過濾→醇提分離→液相→濃縮→穩(wěn)定劑、甜味劑的添加→均質(zhì)

1.4統(tǒng)計分析

2　結(jié)果與分析

2.1受試飲料對小鼠體質(zhì)量的影響

將小鼠分為4組，分別為對照組、低劑量組、中劑量組、高劑量組，然后觀察受試飲料對小鼠體重的影響，如表2所示。

表2　受試飲料對小鼠體質(zhì)量的影響（±SD）Table2　In body weightofm ice tested beverages（±SD）

表2　受試飲料對小鼠體質(zhì)量的影響（±SD）Table2　In body weightofm ice tested beverages（±SD）

組別　初始時體質(zhì)量/g結(jié)束時體質(zhì)量/g對照組低劑量組中劑量組高劑量組劑量/[mL/ （kg·bw）]動物數(shù)/只0 12.5 25 75 10 10 10 10 19.35±0.67 19.76±0.32 19.81±0.42 19.54±0.54 23.21±0.61 23.75±0.4 23.81±0.51 23.43±0.43

由表2可知，結(jié)束時，小鼠的體質(zhì)量有所增加，但小鼠的初始時體質(zhì)量與結(jié)束時體質(zhì)量，各組之間不存在顯著性差異（P>0.05），所以受試飲料未引起體重的過快增長，且未影響小鼠的正常發(fā)育。

2.2受試飲料對小鼠游泳時間的影響

不同劑量的受試飲料對小鼠負重游泳時間、肝糖原、血清尿素氮及血乳酸含量的影響如表3所示。

表3　不同劑量的受試飲料對小鼠負重游泳時間、肝糖原、血清尿素氮及血乳酸含量的影響Table3　Different dosesof the test drinksonmice swimm ing time，the impactof liver glycogen，blood urea nitrogen and serum lactic acid

由表3可知，小鼠在用受試飲料喂養(yǎng)30d后，低劑量組的負重游泳時間顯著增加（P<0.05），中、高劑量組的負重時間極顯著增加（P<0.01），中、高劑量組之間差異不顯著（P>0.05）。高劑量組小鼠負重時間為29.3min，較之對照組，提高了將近4倍，由此得知，受試飲料能顯著提高小鼠的生命力，增強其耐力，延遲感覺疲勞的時間。

2.3受試飲料對小鼠血清尿素氮含量的影響

血清尿素是評價機體承受能力的指標[11]。運動前期，主要通過糖和脂肪的代謝獲得所需能量，當運動時間過長，會開始消耗蛋白質(zhì)和氨基酸來進行能量的供給，血尿素氮便是在此過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，其含量隨著運動時間的延長，負荷的增加而增加，血清尿素的含量增加幅度越大，表示機體負荷能力越差。從表3得知，受試飲料的低、中、高劑量組的血尿素氮含量都低于對照組，中、高劑量組其含量顯著降低（P< 0.05），說明受試飲料能顯著增強小鼠承受負荷的能力，且中、高含量與低劑量組相比，也有顯著降低（P< 0.05），中、高含量的效果更佳。

2.4受試飲料對小鼠肝糖原含量的影響

糖原是運動時能量的主要來源[12]。在運動過程中，減少其消耗，糖酵解的產(chǎn)物乳酸堆積也隨之減少，保持其較高的儲備含量，可有效地增強其運動能力，減輕其疲勞感。從表3中得知，中、高劑量的受試飲料與對照組相比，顯著提高其肝糖原含量（P<0.05），中、高劑量組的肝糖原含量分別為4.12、5.31mg/g，始終提供充足的能量，使之達到了抗疲勞目的。中、高劑量組與低劑量組之間不存在差異（P>0.05）。

2.5受試飲料對小鼠血乳酸含量的影響

血乳酸是評價機體疲勞的指標[13]。由表3可知，游泳前低中高劑量組小鼠的血乳酸含量與對照組無顯著性差異（P>0.05），運動10min后，各組含量均上升，靜休20min后，含量均下降，但均高于運動前。是因為機體在運動過程中，會產(chǎn)生糖酵解過程產(chǎn)生乳酸，導(dǎo)致其含量上升，運動停止后，乳酸的產(chǎn)生受到抑制，其機體本身存在的乳酸可部分催化轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，進入三羧酸循環(huán)，導(dǎo)致含量下降，但受到催化的能力的限制，不能將之完全轉(zhuǎn)化，有部分殘留，故要高于未運動之前。與對照組相比，中劑量組的血乳酸含量顯著增加（P<0.05），高劑量組的血乳酸含量極顯著增加（P< 0.01），故得知受試飲料可抑制血乳酸的升高，減少其在骨骼肌處的積累，延緩疲勞感的產(chǎn)生。

2.6感官實驗結(jié)果

經(jīng)過感官實驗后，統(tǒng)計出感官評定得分表如表4所示。

表4　感官評定得分表Table4　Sensory evaluation score table

嗜好型感官實驗的結(jié)果分析得到，飲料的澄清度方面還有待進一步改善，略有混濁，在此方面，還有待進一步研究與改善，但未影響飲料的口感，受到大多數(shù)感官評定員的喜愛。黑米糠的營養(yǎng)價值豐富，通過簡單的工藝處理，即可成為較營養(yǎng)的運動飲品，在其營養(yǎng)價值也受到了肯定。

3　結(jié)論

早在1997年，胡秋林等[6]用純化的黑米花青苷灌胃小鼠，研究得到黑米能提高小鼠抗疲勞能力的結(jié)論；此外，二十八烷醇能增強機體耐力及肌肉功能，降低收縮時機體的血壓，縮短反應(yīng)時間，提高能量的代謝率，重要的是可以促進脂肪代謝，減少糖原的分解，就此作用而言是研發(fā)運動營養(yǎng)食品的重要方向；作為黑米糠的另一主要有效成分-粗纖維，是一種重要的控制體重，具有延緩機體代謝的作用。本文對其在運動方面的抗疲勞的作用做了深入研究。

有氧運動產(chǎn)生的能量不足以供應(yīng)長時間運動或劇烈運動時所需，形成了相對無氧的狀態(tài)，刺激了糖酵解過程的產(chǎn)生，導(dǎo)致血乳酸的大量積累，即血乳酸含量能間接地反映無氧狀態(tài)的程度，當超過一定程度后，機體會產(chǎn)生肌肉酸痛的癥狀；肝糖原是運動過程中提供能量的主要來源，其含量多少間接反映了有氧運動的能力，運動過程中，肝糖原儲備增加能減少蛋白質(zhì)的氧化分解，保證機體的正常代謝；血清尿素氮是蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，無氧狀態(tài)下的蛋白質(zhì)代謝是對機體的一種消耗，其隨運動程度的加深含量增加，負荷能力越差。

實驗分析得到黑米糠運動飲料灌胃后不影響小鼠的正常生長狀況；低、中、高3種劑量均顯著增加了小鼠的負重游泳時間，延緩了小鼠疲勞感的出現(xiàn)，增強其運動耐力；中、高劑量的受試飲料延緩了肝糖原的分解及血乳酸的形成，說明受試飲料能一定程度上增強小鼠的有氧運動，無氧運動的減少，直接提高了機體對運動負荷的耐力；中、高劑量的受試飲料顯著降低了小鼠的血清尿素氮含量，增強機體負荷承受能力。

綜上所述，黑米糠運動飲料的生產(chǎn)工藝簡單，口感良好，中、高劑量在延緩機體疲勞感，增強抗負荷能力，耐力提升方面有著顯著的作用，相比較而言，高劑量的黑米糠運動飲料的提升效果更佳明顯，說明飲料中的功能成分配比及含量在其抗疲勞的作用效果上有著重要作用。此外，對于黑米糠的功效作用成分方面，只關(guān)注了其抗疲勞方面的應(yīng)用，更多有關(guān)黑米糠的營養(yǎng)成分分析及應(yīng)用，還有待相關(guān)研究人員深入研究。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.042

收稿日期：2014-10-16

作者簡介：程兆宇（1982—），男（漢），講師，碩士研究生，研究方向：運動營養(yǎng)保健。

*通信作者：房磊（1983—），男，講師，碩士研究生，研究方向：食品開發(fā)。

Study on the Antifatigue-sport Drink of Black Rice Bran

CHENGZhao-yu1，F(xiàn)ANG Lei2，*
（1.Jilin Collegeof Electronic Information，Jilin 132021，Jilin，China；2.Jilin Agriculture Science and Technology College，Jilin 132101，Jilin，China）

Abstract：Anti-fatigue black rice bran sports drinks as a test drink，to study its anti-fatigue effect on mice. Male mice were randomly divided into four groups，the control group and the low，medium and high dose groups，namely 12.5，25，75 mL/（kg·bw），fed tomice in the control group the same volume of pure water. Feeding 30 d，30 min after the last administration，the mice's swimming test，serum urea nitrogen，blood lactate and glycogen weremeasured.Three dosesof the testbeverage can significantly increase swimming time ofmice，medium and high dosesof the testbeveragewas significantly suppressed serum urea nitrogen，increase the reserve of glycogen，inhibit blood lactic acid increased，reducing its in skeletalmuscle accumulation at. Black ricebran sportsdrink hasanti-fatigueeffect.

Keywords：black rice bran；blood urea nitrogen；blood lactic acid；hepatic glycogen；antifatigues