絞股藍多糖緩解小鼠體力疲勞試驗

王樂，閆宇壯，徐磊，徐從啟，馮國勇

中國人民解放軍32181部隊（西安 710000）

體力疲勞又稱軀體性疲勞，是指由運動本身引起的機體工作能力下降現象，期間大量代謝產物的積累刺激組織細胞和神經系統，導致軀體乏力、肌肉酸痛、情緒低落甚至免疫力下降，對人體身心健康具有極大危害[1-2]*。隨著現代生活節奏的加快和工作壓力的增大，許多人腦力、體力長時處于超負荷運行狀態，疲勞現象尤為突出，嚴重影響正常生活節奏。

絞股藍（Gynostemma pentaphyllum）為多年生草質藤本植物，隸屬葫蘆科絞股藍屬，主要生長在亞洲國家。我國絞股藍資源豐富，品類眾多，全球已知的13個絞股藍品種，我國占11種，其中7種為我國獨有，陜西安康、平利、洋縣、嵐皋等地為我國主要的絞股藍人工培養基地[3-5]*。絞股藍中含有豐富的皂苷、多糖、黃酮等生物活性物質，對人體具有良好的保健作用，其中絞股藍多糖為其中的主要活性成分之一，含量在4%～8%之間[6-7]*。絞股藍多糖生物學功能研究熱點主要集中在抗氧化、抗炎癥、降血脂、抗腫瘤、增強免疫力等方面[8-11]*，在緩解體力疲勞方面研究報道較少。試驗初步探索絞股藍多糖提取物對小鼠體重、負重游泳時間、疲勞代謝產物和糖原儲備等多方面的影響，為開發具有緩解體力疲勞的功能性食品提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 動物、材料與試劑

試驗動物：從西安交通大學實驗動物中心獲得120只SPF級雄性昆明小鼠（5周齡，25～30 g）。在試驗開始前，將小鼠隨機分成小組，每組10只，在動物房適應性飼養1周，環境溫度22±2 ℃，環境濕度50%±10%，光/暗循環12 h。

絞股藍多糖（西北工業大學生命學院制備）；肝/肌糖原、血尿素氮（BUN）、過氧化氫酶（CAT）、乳酸脫氫酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）檢測試劑盒：北京陽光科技有限公司；乳酸檢測試劑盒（南京建成生物工程有限公司）；無水乙醇、98%濃硫酸、碳酸鈉（均為分析純）。

1.2 主要儀器與設備

U-3310紫外分光光度計（日本HITACHI公司）；RE-52AA旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）；FD-1A-50真空冷凍干燥機（北京博醫康實驗儀器有限公司）；ME103E電子分析天平（梅特勒-托利多儀器公司）；GL-22M高速冷凍離心機（湖南賽特湘儀離心機儀器有限公司）；游泳箱（丙烯酸塑料池，尺寸50 cm×50 cm×40 cm）：自制。

1.3 方法

1.3.1 絞股藍多糖制備

稱取500 g干燥絞股藍，加入2 500 mL 95%乙醇，于50 ℃攪拌1 h，過濾收集濾渣。再將濾渣采用95%乙醇在50 ℃回流攪拌過濾收集濾渣，將濾渣自然風干，加入3 000 mL蒸餾水，在95 ℃下攪拌10 h，過濾收集濾液，重復3次。將上述每次收集得到的濾液合并，在50 ℃下抽真空減壓濃縮，在流動水中透析48 h。向透析后的溶液中加入4倍體積乙醇，靜置過夜（12 h），收集沉淀，依次采用乙醇、丙酮和乙醚進行洗滌，真空干燥，得到棕褐色絞股藍粗多糖。

1.3.2 動物試驗條件及分組

將飼養1周后的120只昆明小鼠隨機分為空白對照組（normal）和絞股藍多糖組（GPMP），每組60只。GPMP組每天給予小鼠300 mg/kg的絞股藍多糖進行灌胃干預，normal組每天給予10 mL/kg的無菌生理鹽水進行灌胃干預。各組小鼠每天稱重，灌胃給藥，連續14 d。灌胃期間各組小鼠正常取食和飲水。

1.3.3 負重游泳試驗

末次灌胃30 min后，在距小鼠尾巴末端2 cm處負荷其體重10%的0.9 mm鉛絲，放入水深30 cm的恒溫游泳箱30±2 ℃中進行負重游泳，并開始計時。期間，小鼠尾根被包裹在鉛鞘中，用四肢進行移動，并用玻璃棒不斷攪拌水面以刺激小鼠，使之處于持續運動狀態，記錄小鼠自游泳開始至不能浮出水面10 s的時間。

1.3.4 小鼠生化指標檢測

末次灌胃30 min后，迫使小鼠在30 ℃恒溫游泳箱進行無負荷游泳30 min，迅速擦干小鼠身體，并置于布有干燥墊料的鼠籠中休息1 h后，眼球取血，解剖心臟、肝臟、腎臟和骨骼肌，并在-80 ℃下進行冷凍儲存。血液在4 ℃下以3 000 r/min離心15 min制備血清，肝臟和腓腸肌儲存在-20 ℃下進行糖原分析。按照各試劑盒說明書依次檢測小鼠血清中乳酸（LA）、乳酸脫氫酶（LDH）、尿素氮（BUN）、肝糖原、肌糖原含量。

1.4 數據統計分析

試驗數據采用SPSS 25.0軟件進行處理和統計分析，結果用平均值±標準差表示，P＜0.05表示組間統計學差異顯著。

2 結果與分析

2.1 小鼠體重變化

在正常飼養過程中對normal組和GPMP組小鼠體重進行每天監測，測量結果如圖1所示。飼喂周期內小鼠體重均有明顯穩定增加。其中，飼喂前3 d，各組小鼠體重增加幅度基本相同；從第4天開始，normal組小鼠體重增加幅度大于GPMP組，但經方差分析表明normal組和GPMP組無顯著差異（P＞0.05），表明絞股藍多糖對小鼠無明顯危害。

圖1 normal組和GPMP組小鼠體重變化圖

2.2 負重游泳試驗

負重游泳試驗是分析體力疲勞最常用的方法，游泳時間越長，表明小鼠的疲勞感越低，通過小鼠負重游泳時間可以反映機體的運動耐力[12]*。試驗中，末次灌胃30 min后記錄小鼠負重游泳時間，結果如表1所示。與normal組相比，GPMP組小鼠的負重游泳力竭時間顯著延長（P＜0.05），延長率約為97.54%，表明絞股藍多糖可有效緩解體力疲勞。

表1 小鼠負重游泳力竭時間

2.3 小鼠生化指標檢測

血乳酸是機體內糖代謝的中間產物，乳酸的增多堆積，會導致機體運動能力下降，血乳酸濃度可以在一定程度上反映組織氧供和代謝狀態、疲勞的產生和消除速度[13-14]*。絞股藍多糖對小鼠血清中乳酸含量影響如表2所示。與normal相比，GPMP組小鼠游泳后血清中乳酸含量顯著降低（P＜0.05），表明絞股藍多糖對緩解機體體力疲勞具有顯著積極作用。

表2 小鼠血清中乳酸含量變化

乳酸脫氫酶是一種糖酵解酶，能夠催化乳酸與丙酮酸之間的氧化還原反應。當機體因劇烈運動產生大量乳酸堆積，導致機體疲勞時，乳酸脫氫酶可以促進乳酸轉化成丙酮酸，從而延緩疲勞。因此，乳酸脫氫酶水平可作為機體疲勞的有效指標[15]*。絞股藍多糖對小鼠血清乳酸脫氫酶活力影響如表3所示。相對于normal組，GPMP組血清乳酸脫氫酶活力顯著提高31.52%。因此，絞股藍多糖提取物可促進機體疲勞的有效緩解。

表3 小鼠血清乳酸脫氫酶活力變化

血尿素氮是機體內蛋白質和氨基酸代謝的產物，血尿素氮水平升高，可以誘發機體運動性疲勞。因此，血尿素氮是評價機體抗疲勞能力的重要指標之一[16]*。絞股藍多糖對小鼠血清中尿素氮含量影響如表4所示。與normal組相比，GPMP組能夠降低小鼠游泳后血清中尿素氮含量，表明絞股藍多糖可以減少蛋白質對能量的分解代謝，消除疲勞感，但是差異不具有顯著性。

表4 小鼠血清中尿素氮含量變化

糖原是機體中重要的能量來源，對于維持機體劇烈運動時的血糖水平具有重要作用。相關研究表明，肌糖原是人體中主要的糖儲備形式，能使肌肉收縮運動并提供能量；肝糖原主要是維持血糖水平的相對恒定，當其耗竭后可導致低血糖，進而引起運動耐力減弱和神經系統損傷[17]*。因此，糖原水平可作為衡量體力疲勞的一個敏感指標。絞股藍多糖對小鼠肝糖原和肌糖原含量影響分別如表5和表6所示。與normal組相比，絞股藍多糖提取物可通過增加機體糖原儲備，同時降低運動中的糖原使用，來提高肝臟和肌肉中的糖原水平，減輕疲勞感。

表5 小鼠肝臟中糖原含量變化

表6 小鼠肌肉中糖原含量變化

3 結論

通過構建小鼠游泳試驗模型，從物理和生化等多項指標進行絞股藍多糖緩解體力疲勞試驗。結果顯示，絞股藍多糖可通過降低運動后血清中的乳酸積累和血尿素氮含量，提升血清中乳酸脫氫酶活力和機體內的糖原含量，從而有效提高機體運動水平。這與文獻報道中絞股藍多糖具有緩解體力疲勞的結論相一致[18]*，說明絞股藍多糖可以作為一種功能性原料減緩高強度運動引起的體力疲勞，為開發絞股藍多糖相關保健食品、藥品提供理論依據，對進一步提高絞股藍資源應用提出科學思路。