雞腿菇多糖對骨骼肌疲勞的影響

李宸宇，史 遠，金浩然，李書桐，蔡燕菲，朱魯杰，丁海昆，李媛媛，孫海基，孫洪兆

(1. 山東師范大學生命科學學院，山東濟南250014； 2. 齊魯師范學院生命科學學院，山東濟南250200)

雞腿菇(Coprinuscomatus)學名毛頭鬼傘，別稱雞腿蘑，隸屬真菌界擔子菌門傘菌亞門傘菌綱傘菌目鬼傘科鬼傘屬[1]，是一種珍貴的食用菌，分布于溫帶、亞熱帶潮濕地區，有“菌中新秀”之稱，因其形狀如雞腿，且其味道帶有雞絲味而得名。早在20世紀70年代,西方國家已經開始人工栽培，我國于20世紀80年代成功進行人工栽培。雞腿菇蛋白含量非常高，每100 g雞腿菇干品中含蛋白質25.4 g，含有20種氨基酸，其中有8種是人體必需的氨基酸，同時還含有多種人體所需微量元素，營養價值高，市場前景廣闊[2-3]。藥理實驗證明，雞腿菇可以清神、涼血和益胃，具有增強機體免疫力、抑制腫瘤生長、預防治療糖尿病、降血脂、助消化和改善血液循環等功能[4-8]。從雞腿菇中提取出的多糖含量約為總營養成分的4.11%，主要成分有D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、D-巖藻糖、D-木糖等。近年來，雞腿菇多糖陸續應用在臨床上，在醫療、食品、保健和環保等方面的研究非常活躍[9]。真菌多糖是一類天然活性物質，作為人體細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]，因此在天然藥物、養生保健等產品中具有廣闊的應用前景。

金針菇多糖[11]、銀耳多糖[12]、香菇多糖[13]、茶薪菇多糖[14]等都有顯著的抗氧化作用，并且具有延緩骨骼肌疲勞的功效，但是，雞腿菇多糖是否能夠延緩骨骼肌疲勞未見相關文獻報道。本文中以連續脈沖式電刺激蟾蜍腓腸肌作為疲勞模型，經過預實驗后設置一定濃度的雞腿菇多糖溶液，觀察雞腿菇多糖對骨骼肌收縮能力的影響[15-16]，探討雞腿菇多糖對骨骼肌疲勞的作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料

中華大蟾蜍(Bufogargarizans)購自山東大學實驗動物中心，離體組體質量約為55 g，在體組體質量約為35 g。離體實驗按雞腿菇多糖溶液的質量濃度將蟾蜍分為3組，即0.04 g/L組、0.08 g/L組和0.16 g/L組，每組10只蟾蜍，每只蟾蜍的2個腓腸肌分別分為雞腿菇多糖組和任氏液組；在體實驗也分為3組，即0.04 g/L組、0.08 g/L組和0.16 g/L組，每組又分為雞腿菇多糖組和任氏液組，每組各12只蟾蜍。雞腿菇多糖購自上海康舟真菌多糖有限公司。

1.1.2 試劑

用不含葡萄糖的任氏液配制質量濃度分別為0.04、0.08、0.16 g/L的雞腿菇多糖溶液。

1.1.3 儀器

張力換能器，上海欣曼科教設備有限公司； BL-420F型生物機能實驗系統，成都泰盟科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 制備腓腸肌標本

1)離體腓腸肌標本。將蟾蜍雙毀髓后腹面朝上置于蛙板上，取同一蟾蜍的2條腿，分別游離其腓腸肌，一端系于肌腱上，另一端系在腓腸肌近膝關節處。取下腓腸肌后將標本置于分別裝有任氏液和多糖溶液恒溫雙層玻璃管中，將腓腸肌近膝關節處固定住，然后將腓腸肌肌腱處結扎一根棉線。

2)在體腓腸肌標本。取生理狀態和體重大致相等的2只蟾蜍，將蟾蜍雙毀髓后腹面朝上置于蛙板上，固定四肢，然后進行腹腔注射，劑量為每100 g體質量注射1 mL，注射10 min之后開始實驗。分別同時游離2只蟾蜍同側的一條腿，只離斷肌腱處，用棉線系于腓腸肌肌腱上，進行實驗。

1.2.2 實驗儀器連接與參數設置

將系在腓腸肌跟腱一端的棉線與張力換能器連接，然后將張力換能器與生物機能實驗系統的張力通道相連。根據預實驗設定實驗刺激參數，生物機能實驗系統信號放大倍數為20，掃描速度為每格125 ms，連續電刺激，強度為 7.5 V，波寬為0.30 ms。

1.2.3 記錄腓腸肌的單收縮曲線

使肌肉保持自然狀態，處于恒定張力狀態下，將電極置于腓腸肌上，啟動刺激，作為基線描記，然后再給予連續電刺激，記錄數據。

1.2.4 數據處理

2 結果與討論

2.1 雞腿菇多糖濃度對離體腓腸肌疲勞的影響

圖1所示為任氏液與不同濃度的雞腿菇多糖對離體腓腸肌疲勞的影響。由圖1(a)可以看出，質量濃度為0.04 g/L的雞腿菇多糖組離體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%、10%時所用時間分別為(148.30±11.41)、(413.20±39.39)、(3 248.20±174.94)s，明顯長于任氏液組的(89.80±8.95)、(285.50±25.05)、(1 976.00±148.15)s(p<0.01，數量n=10)。由圖1(b)可看出，質量濃度為0.08 g/L的雞腿菇多糖組離體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%、10%時所用時間分別為(160.73±20.24)、(449.91±21.69)、(3 592.82±291.83) s,明顯長于任氏液組的(92.82±11.22)、(292.09±30.54)、(2 107.91±186.84)s(p<0.01，n=11)。由圖1(c)可以看出，質量濃度為0.16 g/L的雞腿菇多糖組離體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%、10%時所用時間分別為(180.75±13.34)、(701.13±105.25)、(4 051.00±455.14)s，明顯長于任氏液組的(89.50±11.78)、(322.88±37.99)、(2 372.13±241.97)s(p<0.01，n=8)。以上結果說明，雞腿菇多糖在質量濃度為0.04、0.08、0.16 g/L時均具有延緩離體蟾蜍腓腸肌疲勞的作用。

(a)雞腿菇多糖質量濃度為0.04 g/L

(b)雞腿菇多糖質量濃度為0.08 g/L

(c)雞腿菇多糖質量濃度為0.16 g/L**—兩者差異極顯著(顯著性水平p<0.01)。圖1 任氏液與不同濃度的雞腿菇多糖溶液對離體蟾蜍骨骼肌疲勞的影響

通過比較發現，隨著雞腿菇多糖溶液濃度的增大，離體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%和10%時所用時間明顯延長，表明劑量的加大可以延緩骨骼肌達到最大收縮幅度的時間，并呈現劑量依賴性的趨勢。

2.2 雞腿菇多糖對在體腓腸肌疲勞的影響

不同濃度的雞腿菇多糖對在體腓腸肌疲勞的影響如圖2所示。由圖2(a)可以看出，質量濃度為0.04 g/L的雞腿菇多糖組在體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%、10%時所用時間分別為(122.86±21.96)、(273.57±30.92)、(3 271.43±412.00)s，明顯長于任氏液組的(89.86±15.03)、(182.71±17.52)、(1 483.00±227.16)s(p<0.01，n=7)。由圖2(b)可看出，質量濃度為0.08 g/L的雞腿菇多糖組在體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%、10%時所用時間分別為(143.67±14.51)、(332.00±37.2)、(3 447.50±240.16) s,明顯長于任氏液組的(92.00±9.59)、(219.17±27.82)、(1 904.17±315.90) s(p<0.01，n=6)。由圖2(c)可以看出，質量濃度為0.16 g/L的雞腿菇多糖組在體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%、10%時所用時間分別為(171.43±32.20)、(420.86±58.53)、(3 612.86±531.80) s，明顯長于任氏液組的(90.43±14.92)、(277.29±57.88)、(2 057.86±306.92) s(p<0.01，n=7)。以上結果說明，雞腿菇多糖在質量濃度為0.04、0.08、0.16 g/L時均具有延緩在體蟾蜍腓腸肌疲勞的作用。

(a)雞腿菇多糖質量濃度為0.04 g/L

(b)雞腿菇多糖質量濃度為0.08 g/L

(c)雞腿菇多糖質量濃度為0.16 g/L**—兩者差異極顯著(顯著性水平p<0.01)。圖2 任氏液與不同濃度的雞腿菇多糖溶液對在體蟾蜍骨骼肌疲勞的影響

通過比較還發現，隨著雞腿菇多糖溶液濃度的增大，在體腓腸肌達到最大收縮幅度的90%、50%和10%時所用時間顯著延長，這些數據表明，劑量的加大可以延緩骨骼肌達到最大收縮幅度的時間，并呈現劑量依賴性的趨勢。

2.3 討論

疲勞是指肌肉承受活動后產生乏力、工作效率降低、操作速度減慢的過程。本文中提到的疲勞屬于運動性的疲勞，是指運動導致的肌肉不能恢復到原有水平的狀態，而表現出肌肉收縮能力下降的情況。肌肉疲勞的機制主要有代謝產物積累學說和能源耗盡學說，其中代謝產物積累、能源耗盡、調節機制失調是肌肉疲勞產生的主要過程[17]。

已有的大量證據表明，骨骼肌疲勞的主要因素為氧自由基的生成。在用脈沖式電流不斷刺激骨骼肌的情況下，不斷產生的各種自由基超出機體自身清除的能力，導致骨骼肌的疲勞，自由基的積累還會導致細胞膜損傷以及一系列功能的喪失。近幾年來的研究發現，多糖是良好的抗氧化劑，其中雞腿菇多糖能使小鼠組織中超氧化物歧化酶(SOD)活力增強，改善機體抗氧化能力，SOD還可以有效清除超氧陰離子自由基，避免細胞被過度損傷，并且能夠修復受損細胞[18]。此外，丙二醛(MDA)作為生物膜氧化的標志之一，經過雞腿菇多糖處理后，其對脂質過氧化損傷有很好的抑制作用。總之，雞腿菇多糖是一種具有較強的抗氧化能力的多糖，可以有效清除羥自由基、超氧陰離子自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼 (DPPH)[19]，與維生素C的抗氧化能力相當，并且，隨著濃度的增大，其抗氧化效果更加明顯，由此可以推斷，雞腿菇多糖可以通過抗氧化損傷而延緩肌肉疲勞[20-24]。

另一個造成骨骼肌疲勞的主要原因是骨骼肌細胞的內環境穩態發生變化，如水分、離子濃度的變化，其中骨骼肌細胞質基質可能糖酵解不完全而進行無氧呼吸，導致骨骼肌細胞供氧量和能量供應不足[25]，因此推斷雞腿菇多糖可以提高血紅蛋白的攜氧能力。骨骼肌過度疲勞還會導致骨骼肌細胞乳酸增加[26]、電解質發生紊亂[27]、磷酸鹽離子含量增大，乳酸解離產生H+[28]，引起肌肉細胞外液pH減小。H+含量的增加會影響Ca2+與肌鈣蛋白結合，影響肌肉收縮過程，從而導致肌肉產生疲勞[29-30]。

3 結語

雞腿菇多糖溶液可以顯著地緩解蟾蜍骨骼肌疲勞，并且該作用具有劑量依賴性的趨勢。本文中的研究結果為雞腿菇多糖在醫藥保健品市場上的應用提供了參考數據。