小分子量海參肽對小鼠的抗疲勞作用

 

摘要: 不同濃度的低分子量海參肽對小鼠灌胃, 研究了海參肽對小鼠的抗疲勞作用。結(jié)果表明, 低分子量海參肽對小鼠體重?zé)o顯著影響, 但能明顯延長小鼠的負(fù)重游泳時(shí)間和轉(zhuǎn)棒時(shí)間, 顯著降低運(yùn)動(dòng)后小鼠的血尿素氮含量, 同時(shí)提高了肝糖原含量。

關(guān)鍵詞: 海參; 海參肽; 抗疲勞; 肝糖原海參(Holothurian, sea cucumber), 歸屬于無脊椎

動(dòng)物棘皮動(dòng)物門(Echinode- rmata), 是海參綱(Holothuroidea)動(dòng)物的泛稱。海參干燥體壁的有機(jī)成分中蛋白質(zhì)高達(dá)90%, 脂質(zhì)約占為4%, 多糖在6%, 另含有少量核酸。無機(jī)成分中含鈣、鎂鹽及鐵、錳、鋅、銅、鉬、硒等微量元素[1], 是典型的高蛋白、低脂肪、極低膽固醇、富含礦物質(zhì)和維生素的優(yōu)質(zhì)食品。海參的蛋白中含有人體所需的全部氨基酸, 其中必需氨基酸的比例很高[2], 是名副其實(shí)的優(yōu)質(zhì)蛋白。海參作為重要的食物資源和藥物資源, 人類很早就把其利用到養(yǎng)生、保健和治療上。明代出版的《食物本草》一書中作者姚可成就指出海參有主補(bǔ)元?dú)�、滋益五臟六腑和祛虛損的養(yǎng)生功能[3]。清代《本草從新》 、《本草綱目拾遺》等中藥典籍則將海參列為補(bǔ)益藥物[4]。

海參肽系指海參經(jīng)蛋白酶水解并精制后得到的以小分子肽為主、多種功效成分共存的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物, 具有降血壓、抗疲勞、提高免疫力、延緩衰老等諸多生理功能。與海參相比, 海參多肽具有良好的溶解性、穩(wěn)定性、低黏度性等特殊的理化性質(zhì), 因此經(jīng)酶解制得的海參肽具有易消化吸收, 生物效價(jià)高、無抗原性, 食用安全等優(yōu)點(diǎn), 比普通海參制品有更高的生物效價(jià)和更重要的生理功能。鮮刺參為原料, 經(jīng)過酶解、超濾等手段制得了高純度的低分子量海參肽。本文通過海參肽對小鼠負(fù)重游泳和轉(zhuǎn)棒時(shí)間、運(yùn)動(dòng)后小鼠血尿素氮和肝糖原含量等抗疲勞指標(biāo)綜合分析了其抗疲勞作用, 為進(jìn)一步開發(fā)抗疲勞功能顯著的功能食品奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 昆明種雄雌小鼠各半, 體重18g～22g。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)材料 海參肽, 分子量小于1500D的肽占90%以上。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 TH- 86- 340- LA天寒超低溫冰箱;半自動(dòng)生化儀; YLS- 4C轉(zhuǎn)棒疲勞儀;游泳箱;分析天平; 血尿素氮測定試劑盒、肝糖原測定試劑盒; 其他檢驗(yàn)試劑均為AR級(jí)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 動(dòng)物分組和灌胃劑量的設(shè)計(jì) 將小鼠按體重隨機(jī)分為4組, 每組10只, 雌雄各半, 作為對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組。適應(yīng)性飼養(yǎng)7d后采取灌胃法灌胃。低、中、高劑量組的受試物每天灌胃劑量分別為2.703mg/0.5mL/20g體重、5.406mg/0.5mL/20g體重、6.758mg/0.5mL/20g體重; 對照組給予同體積的雙蒸水, 每周稱一次體重。每天觀察小鼠的飲食、精神、毛發(fā)和大小便等狀況。連續(xù)給予受試物28d后, 測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2.2 小鼠體重的測定 小鼠在給藥前、給藥1周、給藥2周、給藥3周、給藥4周分別稱質(zhì)量, 算出每次稱質(zhì)量的各組平均值, 作記錄。

1.2.3 負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)[5]

在末次給予受試物30min后,給小鼠負(fù)其體重的5%質(zhì)量的鉛絲, 將小鼠放于水深為30cm, 水溫為(25± 1)℃的游泳池內(nèi)游泳。記錄自游泳開始至頭部全部沉入水中8s不能浮出水面的時(shí)間作為游泳時(shí)間。

1.2.4 轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn) 在轉(zhuǎn)速為36r/min, 時(shí)間為30min的條件下訓(xùn)練兩天。第3天在給予受試物30min后, 將小鼠放在轉(zhuǎn)棒儀的棒上, 按(轉(zhuǎn)速36r/min, 時(shí)間45min)進(jìn)行轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)棒儀將自動(dòng)記錄小鼠從開始到從棒上跌落下來的時(shí)間, 即作為轉(zhuǎn)棒時(shí)間。

1.2.5 血尿素氮含量的測定[5]

原理: 在加熱和強(qiáng)酸條件下, 尿素氮與二乙�？s合合成紅色的聯(lián)吖嗪即Fearon反應(yīng), 根據(jù)色澤深淺可以計(jì)算出尿素氮的含量。

方法: 末次給予受試物30min后, 將小鼠放于水深為30cm, 水溫為(25± 1)℃的游泳箱內(nèi)游泳90min,休息60min后眼底取血0.5mL與150μ L的抗凝血?jiǎng)?二水合檸檬酸三鈉溶液)一起加入到1mL的微型管中, 按血尿素氮測試盒說明書將各試劑加入到各個(gè)試管中。加完后混勻, 置沸水中準(zhǔn)確水浴15min, 立即用自來水冷卻。在波長為520nm處用半自動(dòng)生化儀測得吸光度, 計(jì)算出血中尿素氮的含量。

1.2.6 肝糖原含量的測定[6]

原理: 糖原在濃硫酸的作用下可脫水生成糠醛衍生物, 后者再與蒽酮(C4H10O)作用形成藍(lán)色化合物, 與同法處理的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液比色定量。糖原在濃硫酸溶液中非常穩(wěn)定,故在顯色之前先將組織放入濃硫酸中加熱以破壞其他成分而保留糖原。

方法: 末次給予受試物30min后, 將小鼠放于水深為30cm、水溫(25± 1)℃的游泳箱內(nèi)游泳90min。立即用脫頸椎法[18]處死小鼠取出肝臟, 生理鹽水漂洗后濾紙吸干。稱100mg與300μ L的堿液[按樣本質(zhì)量(mg)∶堿液體積(μ L)=1∶ 3]一起加入試管中, 用保鮮膜將各試管口扎起, 并在膜上扎一小孔 (保鮮膜防止水分蒸發(fā), 扎孔以便氣體熱脹冷縮), 放入沸水浴中煮20min后流水冷卻。將肝糖原水解液進(jìn)一步制備成糖原檢測液。按肝糖原測定試劑盒說明在各試管中加入各試劑。混勻后置沸水中煮5min, 冷卻后于620nm波長處用半自動(dòng)生化儀測得吸光度, 計(jì)算出肝糖原含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析[7]

數(shù)據(jù)用SPSS軟件統(tǒng)計(jì), 用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn), 數(shù)據(jù)用± SD表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 海參肽對小鼠狀態(tài)的影響

據(jù)4個(gè)星期的觀察: 小鼠在實(shí)驗(yàn)過程中精神狀態(tài)、飲食情況、毛發(fā)狀態(tài)、大小便等狀況均無異常。在實(shí)驗(yàn)初始階段, 偶有小鼠死亡, 是由于灌胃不慎導(dǎo)致。

2.2 海參肽對小鼠體重的影響

從對照組和實(shí)驗(yàn)組小白鼠受試28d體重增長情況可以看出, 對照組和實(shí)驗(yàn)組的小鼠體重總體上都呈增長趨勢, 增長情況略有差異。經(jīng)過t檢驗(yàn), 低劑量、中劑量、高劑量和對照組之間無顯著性差異(P>0.05)。以上結(jié)果表明海參肽對小鼠體重?zé)o顯著影響。

2.3 海參肽對小鼠游泳和轉(zhuǎn)棒時(shí)間的影響

運(yùn)動(dòng)耐力的提高是抗疲勞能力加強(qiáng)最直接、最客觀的指標(biāo)[8], 游泳時(shí)間和轉(zhuǎn)棒時(shí)間的長短可以反應(yīng)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)疲勞的程度且裝置簡單并能客觀反映機(jī)體的體能。運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)涉及的因素很多。游泳實(shí)驗(yàn)中負(fù)重物要適中, 纏得太緊時(shí)鼠尾血液循環(huán)不暢, 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 太松則容易脫落; 有的小鼠容易漂浮在水面,要使它們保持不停的運(yùn)動(dòng)狀態(tài); 水的溫度和游泳的空間也相當(dāng)重要。轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)中得按一定的轉(zhuǎn)速訓(xùn)練2天每天30min, 這樣可使它們習(xí)慣于這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。與對照組相比, 實(shí)驗(yàn)組的小白鼠負(fù)重游泳和轉(zhuǎn)棒時(shí)間明顯延長。經(jīng)過t檢驗(yàn)得出, 各個(gè)劑量組和對照組比較, 差異顯著(P<0.05或P<0.01)。其中中劑量組的游泳時(shí)間和低劑量組的轉(zhuǎn)棒時(shí)間比對照組提高了一倍以上。以上結(jié)果表明海參肽能明顯延長受試

小白鼠的負(fù)重游泳時(shí)間和轉(zhuǎn)棒時(shí)間。中、低劑量效果更明顯。

2.4 海參肽對運(yùn)動(dòng)后小鼠血尿素氮和肝糖原含量的影響

運(yùn)動(dòng)過程中隨著長時(shí)間運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行, 機(jī)體不能通過糖、脂肪分解代謝獲得足夠的能量, 蛋白質(zhì)與氨基酸分解代謝會(huì)加強(qiáng), 肌體血清尿素氮含量隨運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加而增加, 肌體對負(fù)荷的適應(yīng)能力越差,血清尿素氮的增加就越明顯。劇烈運(yùn)動(dòng)后血清尿素氮?jiǎng)t明顯升高, 血清尿素氮的含量可以反應(yīng)體內(nèi)肌肉蛋白質(zhì)的分解、合成代謝狀況和肌肉細(xì)胞大強(qiáng)度訓(xùn)練后的損傷及恢復(fù)狀況, 所以血清尿素氮可評價(jià)機(jī)體在運(yùn)動(dòng)情況下體力負(fù)荷的承受能力。糖原是運(yùn)動(dòng)能量的重要來源, 糖原的儲(chǔ)存量可直接影響肌體的運(yùn)動(dòng)能力, 提高糖原儲(chǔ)備量有助于提高耐力和運(yùn)動(dòng)能力, 有利于抵抗疲勞的產(chǎn)生。長時(shí)間緊張運(yùn)動(dòng)中體力的衰竭總是和肌糖原的耗竭同時(shí)發(fā)生, 肌糖原耗竭的同時(shí), 為維持血糖水平, 肝糖原儲(chǔ)備將減少, 受試物能增加肝糖原儲(chǔ)備或/和減少運(yùn)動(dòng)時(shí)肝糖原的消耗來提供更多能量, 因此肝糖原的含量能說明疲勞發(fā)生的快慢或程度[9]。從表3可以看出, 實(shí)驗(yàn)組小白鼠運(yùn)動(dòng)后的血尿素氮含量明顯低于對照組, 肝糖原含量明顯高于對照組, 差異均有顯著性(P<0.05或P<0.01)。尤其是低劑量組的效果更好, 同對照組相比, 兩個(gè)指標(biāo)差異極其顯著(P<0.01)。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對于運(yùn)動(dòng)后的小鼠, 海參肽能明顯降低其血尿素氮含量, 提高肝糖原含量, 使肌體對負(fù)荷的適應(yīng)性增強(qiáng), 疲勞消除加快, 顯示出較強(qiáng)的抗疲勞作用, 提高了肌體的耐力。

3 結(jié)論

3.1 海參肽對小白鼠體重?zé)o顯著影響, 能明顯延長小白鼠的負(fù)重游泳時(shí)間和轉(zhuǎn)棒時(shí)間; 顯著降低了運(yùn)動(dòng)后小鼠的血尿素氮含量, 提高了肝糖原含量。

3.2 綜合分析可以得知: 海參肽具有增加小鼠運(yùn)動(dòng)耐力、促進(jìn)糖原儲(chǔ)備、加速機(jī)體的尿素氮代謝的作用, 具有抗疲勞的功效。