玉木耳多糖對小鼠的抗疲勞作用

任廣泉

許志凌云2

劉金秋2

徐春雨杭2

夏 寧2

(1. 吉林農業大學國際足球教育學院，吉林 長春 130000；2. 吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林 長春 130000)

玉木耳(Auriculariacornea)為吉林農業大學食藥用菌教育部工程研究中心團隊馴化的新型木耳品種，現已在東北地區大面積推廣，同時山東、浙江、廣西等地也有栽培[1]。玉木耳因其潔白的子實體也備受人們關注，由于其富含蛋白、多糖、膳食纖維等活性成分，備受消費者喜愛[1-3]。大量研究[4-8]證明，植物來源多糖具有提高免疫力、抗氧化、抗癌等生理活性。已有研究[9]證實玉木耳多糖具有一定的抗氧化活性，但未見關于玉木耳多糖抗疲勞活性相關的報道。

疲勞是指由于機體運動而引起的運動能力和機體功能暫時下降的現象，其發生機制較為復雜，與糖脂代謝異常、細胞內自由基產生、內環境穩態失調等相關[10]。已有研究證實，人參多肽[11]、黃秋葵多糖[12]、黑參多糖[13]、南瓜多糖[14]、蝦青素[15]、枸杞多糖[16]、巴戟天多糖[17]等膳食活性成分具有顯著的抗疲勞作用。研究擬以昆明小鼠為研究對象，在正常飲食中加入玉木耳多糖(AuriculariacorneaPolysaccharides，AP)，觀察其添加量對小鼠抗疲勞能力的影響，旨在為進一步開發適合運動員的抗疲勞功能飲料提供依據。

1 試驗材料

1.1 試驗動物

SPF級健康雄性KM小鼠：體重16～18 g，許可證編號SCXK(遼)2020-0001，遼寧長生生物技術有限公司。

1.2 材料與試劑

玉木耳多糖(AP)樣品：總多糖含量為85.32%，水分含量為10.54%的，蛋白質含量為4.14%，于2020年3月由實驗室采用水提醇沉法制備；

全血乳酸(BLA)檢測試劑盒(貨號：A019-1-1)、血清尿素氮(BUN)檢測試劑盒(貨號：C013-2-1)、糖原檢測試劑盒(貨號：A043-1-1)、超氧化物酶(SOD)檢測試劑盒(貨號：A001-3-2)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)檢測試劑盒(貨號：A005-1-2)、丙二醛(MDA)檢測試劑盒(貨號：A003-1-1)：南京建成生物工程研究所；

人參北芪膠囊(GB)：江西銀濤藥業有限公司；

其他所用試劑均為國產分析純。

1.3 儀器與設備

全自動酶標儀：FLUOstar Omega型，德國BGM Labtech公司；

高速冷凍離心機：Allegra X-30R型，美國Beckman Coulter公司。

1.4 試驗方法

小鼠適應性飼養1周后隨機分為5組：空白對照組(Control，n=30)、AP低、中、高劑量組(AP50、AP100、AP200，n=20)、藥物對照組(GB，n=20)，所有組別均飼喂普通飼料，空白對照組每日灌胃蒸餾水，AP低、中、高劑量組每日分別灌胃50，100，200 mg/kg AP(溶劑為蒸餾水)，藥物對照組每日灌胃GB(200 mg/kg)，連續灌胃4周，每周測量體重。4周后，每組提供10只用于力竭游泳試驗。Control組抽10只小鼠作為無游泳對照組(NS)，末次喂食30min后處死；每組另外10只游泳30min處死，收集血清、肝臟和肌肉組織，進行生化指標檢測[18]。

1.4.1 體重測定與計算 適應性飼養1周后，記錄各小鼠體重，為小鼠的初始體重。灌胃處理后，每周在同一時間段分別對小鼠進行稱重、記錄，用于分析小鼠體重增長情況，并按式(1)計算體重增加量。

m=m2-m1，

(1)

式中：

m——體重增加量，g；

m2——末次體重，g；

m1——初始體重，g。

1.4.2 力竭游泳試驗 根據陳輝等[15]的方法并修改。每組隨機抽取10只小鼠，最后一次灌胃30 min后，于尾部負5%體重的鉛塊，置于游泳箱(水深不少于30 cm，水溫控制在25 ℃)中進行試驗，至小鼠完全沉入水底且10 s內不再浮起作為試驗終點，記錄力竭游泳時間。

1.4.3 血乳酸、血清尿素氮的測定 每組10只小鼠在最后一次灌胃30 min后，不負重置于游泳箱中游泳30 min(水溫25 ℃，水深不少于30 cm)，眼眶取血，分離血清用于血清尿素氮及抗氧化指標的測定；15 min后采尾部靜脈血測定血乳酸，采用BLA、BUN試劑盒進行檢測[19]。

1.4.4 糖原含量測定 取血后將小鼠處死，立即取出肝臟和后腿肌肉組織，根據試劑盒方法分別檢測肝糖原和肌糖原的含量。

1.4.5 抗氧化指標檢測 按照試劑盒說明書分別檢測小鼠血清和肝臟組織的MDA、SOD、GSH-Px水平。

1.4.6 數據統計分析 試驗數據以均數±標準差表示，采用Graphpad Prism 7.0軟件對數據進行one-way ANOVA 統計分析并作圖。與NS組相比，##為差異極顯著(P<0.01)；與Control組相比，*為差異顯著(P<0.05)、**為差異極顯著(P<0.01)。

2 結果與分析

2.1 對小鼠體重的影響

由圖1可知，連續灌胃4周后，各組小鼠體重無顯著差異。因此，50～200 mg/kg的AP對雄性KM小鼠體重無影響。此外，在給予受試物期間，小鼠并無不良反應，毛色正常，并未出現異常死亡現象，說明AP在50～200 mg/kg 劑量內對小鼠并未發現毒副作用。因此，該劑量范圍可用于后續試驗。

2.2 對小鼠力竭游泳時間的影響

由圖2可知，隨著AP劑量的增加，小鼠力竭游泳時間增加，尤其是AP100和AP200處理組能夠顯著延長力竭游泳時間(P<0.05)。AP200處理組的力竭游泳時間略低于GB組，可達到91.5 min，較Control組(70.1 min)提高了30.5%，具有極顯著差異(P<0.01)。疲勞是人在劇烈運動時產生的一種系統性的生理過程，是機體的一種自我保護反應[10]。小鼠力竭游泳時間可以較好地反映小鼠的抗疲勞能力，劉雅娜等[20]研究也發現沙棘多糖低、中、高劑量組負重游泳時間比空白組分別延長了33.51%，58.89%，55.35%。綜上，AP可延長小鼠的力竭游泳時間，表現出了一定的抗疲勞能力。

圖1 AP對小鼠體重的影響

圖2 AP對小鼠力竭游泳時間的影響

2.3 對小鼠BUN和BLA的影響

機體在長期運動后會造成乳酸累積，BLA水平升高，肌肉產生酸痛感從而加重疲勞感；BUN水平增高說明機體已經產生疲勞感，因此二者水平的升高會降低小鼠運動耐性[12-13]。由圖3可知，與NS組相比，游泳組(Control組)小鼠血清中BUN和BLA水平均顯著升高(P<0.05)，表明通過強制游泳會使小鼠產生疲勞現象，成功建立疲勞模型。在小鼠不負重游泳30 min后，AP50處理組和Control組的BUN、BLA含量無顯著差異，但是AP100和AP200處理組小鼠血清中的BUN、BLA含量顯著低于Control組(AP100，P<0.05；AP200，P<0.01)。綜上，AP能夠減少運動疲勞導致的BUN、BLA積累，從而提高小鼠的運動耐性，起到抗疲勞作用。

2.4 對小鼠血肝糖原和肌糖原的影響

由圖4可知，游泳30 min后，AP50、AP100、AP200處理組小鼠的肝糖原含量均顯著高于Control組(P<0.01)，尤其是AP200處理組，其肝糖原含量為(13.13±1.32) mg/g，是Control組的1.5倍。AP100和AP200處理組小鼠的肌糖原含量顯著高于Control組(P<0.01)。綜上，AP處理組可顯著增強肝臟和肌肉組織中的糖原儲備，且在一定劑量范圍內呈劑量依賴性，具有一定的抗疲勞能力。何立佳[21]研究發現，松茸多糖在5～15 g/kg劑量范圍內，以劑量依賴性顯著增加肝糖原水平，說明松茸多糖能夠顯著降低機體運動過程中的疲勞。食源性真菌多糖如香菇、木耳等多糖均能夠顯著提高大鼠或小鼠運動前后體內糖原儲備[22]。研究[23]發現，黑木耳多糖對力竭游泳時間、血乳酸、糖原水平有顯著而積極的影響，能夠有效延緩疲勞產生并消除疲勞。

2.5 對小鼠抗氧化能力的影響

劇烈運動會引起機體的自由基水平升高，此時迫切需要抗氧化因子SOD、GSH-Px等對其進行清除；而丙二醛(MDA)是自由基攻擊不飽和脂肪酸的代謝產物，代表了體內自由基的水平[24-27]。

圖3 AP對小鼠BUN和BLA水平的影響

圖4 AP對機體糖原水平的影響

由圖5可知，50～200 mg/kg的AP可顯著降低血清和肝臟組織中的MDA含量(P<0.01)，緩解機體的氧化應激狀態。100～200 mg/kg的AP可以顯著提升血清中SOD和GSH-Px活性(P<0.01)。與血清指標檢測結果相似，AP處理可以顯著提高肝臟組織中的SOD和GSH-Px活性，且呈一定的劑量依賴性。綜上，AP能夠通過提高機體抗氧化能力、清除機體內的自由基來幫助減少自由基的傷害，從而提升機體的抗疲勞能力。

圖5 AP對小鼠MDA 、SOD和GSH-Px的影響

3 結論

運動會引起機體疲勞，加速全血乳酸的堆積，積聚量越大，機體越疲勞；血清尿素氮水平可用于判斷機體承受負荷的能力。隨著運動時間的增加，機體內糖原水平不斷下降，自由基含量不斷增加，因此增加糖原的儲備，清除自由基能夠有效延緩疲勞狀態[10,27]。試驗表明，玉木耳多糖在一定劑量范圍內可顯著提升小鼠力竭游泳時間，通過增加肝糖原和肌糖原的儲備、抑制血清中乳酸和尿素氮的堆積以及降低機體自由基水平來提高小鼠運動耐性、緩解機體氧化應激水平，從而提升小鼠的抗疲勞能力。后續可進一步研究玉木耳多糖發揮功能活性的明確組分及分子機制。