任怡鎂,王 然,逄金柱,賴必輝
1 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)營養(yǎng)與健康系,北京 100191
2 內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團)股份有限公司,內(nèi)蒙古呼和浩特 011500
疲勞狀態(tài)是指正常生活工作條件下疲勞感較易產(chǎn)生,經(jīng)休息后不易緩解,或雖緩解但易再次出現(xiàn)的一種狀態(tài)[1]。高強度工作、不良的生活方式、精神壓力、情緒的起伏波動,以及機體組織器官的功能衰退和紊亂都是疲勞狀態(tài)的風(fēng)險因素[2]。隨著社會的快速發(fā)展,人們工作和生活節(jié)奏加快,處于疲勞狀態(tài)的人群越來越普遍。研究表明,我國約有70%的人現(xiàn)處于疲勞狀態(tài)[3]。疲勞狀態(tài)可致使人出現(xiàn)精力減退、抵抗力下降、工作效率降低等癥狀,如果不及時加以干預(yù),可能會進(jìn)一步影響人們的生活質(zhì)量,甚至引起器質(zhì)性的病變[4,5]。目前,疲勞狀態(tài)己成為一個不容忽視的健康問題。
羊奶的營養(yǎng)成分與牛乳相似,但由于其中氨基酸、維生素和鈣的含量均高于牛奶,且更容易消化吸收,比牛奶擁有更高的營養(yǎng)價值[6~8]。此外,羊奶中含有多種對人體有益的免疫球蛋白等活性物質(zhì),對提升人體免疫力、抗過敏具有良好作用[9,10]。羊奶粉是國內(nèi)市場主要的羊奶制品[11],李曼微等[12]的研究表明,添加了人參的復(fù)方羊奶粉能增加小鼠的機體能源貯備,減少代謝物堆積,增強運動耐力,在緩解疲勞的功能方面有著一定的潛力。然而,關(guān)于羊奶粉抗疲勞方面的研究仍然較少,羊奶粉的功能性和附加值探索有待完善。
本研究通過測定羊奶粉干預(yù)下小鼠負(fù)重游泳時間、檢測運動后小鼠血清尿素、肝糖原和血乳酸的含量,評價羊奶粉緩解小鼠體力疲勞的作用效果,為后續(xù)相關(guān)功能產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。
羊奶粉由內(nèi)蒙古歐世蒙牛乳制品有限責(zé)任公司提供,主要成分為全脂羊奶粉、脫鹽乳清粉、濃縮乳清蛋白粉等。西洋參含片由福建上普藥業(yè)有限公司提供,主要成分為西洋參、葡萄糖、淀粉、硬脂酸鎂,規(guī)格為每片1.25 g,每100 g西洋參含片含總皂苷1.0 g。
水浴鍋(歐萊博科技有限公司,HH-W420),低溫高速離心機(Thermo Fisher,F(xiàn)resco 21),分光光度計(上海精科分析儀器廠,754N),酶標(biāo)儀(Thermo Scientific,Varioskan Flash)尿素、血乳酸、肝糖原測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。
160 只5~6 周齡雄性BALB/c小鼠,體重量18~22 g/只,均采購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司。隨機分為四組,飼養(yǎng)條件為12 h光照交替,潔凈度SPF級,濕度維持在45%~50%,溫度保持在(20±2)°C。小鼠可自主攝食及飲水,活動自由。
將160 只健康的5~6 周齡雄性BALB/c小鼠隨機分為四組,每組40 只,空白對照組每天灌胃生理鹽水;陽性對照組灌胃西洋參含片,劑量為625.0 mg/kg;低劑量組灌胃羊奶粉的劑量為6.25 g/kg;高劑量組灌胃羊奶粉的劑量為12.5 g/kg;持續(xù)灌胃30 天。30 天后,測定小鼠負(fù)重游泳時間,檢測其血清尿素、肝糖原和血乳酸含量。
末次灌胃30 min后,在小鼠尾根部負(fù)荷其體重5%的鉛皮,并將小鼠置于游泳箱中游泳,游泳箱水深30 cm,水溫(25±1.0)℃。記錄小鼠自開始游泳直至其死亡的具體時間,即小鼠負(fù)重游泳時間。
末次灌胃30 min后,將小鼠放入30 ℃的恒溫游泳箱中不負(fù)重游泳90 min,休息60 min后采血并分離血清,按試劑盒說明書步驟測定小鼠血清尿素含量。
末次灌胃30 min后,處死小鼠,將其肝臟經(jīng)生理鹽水漂洗后用濾紙吸干,精確稱取肝臟100 mg,按試劑盒說明書步驟測定小鼠組織勻漿中肝糖原的含量。
末次灌胃后,于小鼠尾尖處采血20 μL,隨后使小鼠在溫度約30 ℃的水中不負(fù)重游泳10 min。分別于游泳后0 min和休息20 min采血20 μL,將3 次采得的小鼠血樣按試劑盒說明書步驟進(jìn)行血乳酸含量測定。
使用統(tǒng)計軟件SPSS 21.0對各組別進(jìn)行單因素方差分析檢驗(One-way ANOVA)。數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,相同字母表示不具有顯著性差異,不同字母表示有顯著性差異(p<0.05)。
游泳時間的長短可以反映動物的運動耐力,運動耐力的提高是抗疲勞能力加強最直接的表現(xiàn)。如圖1所示,與空白對照組相比,各干預(yù)組小鼠的負(fù)重游泳時間均顯著延長(p<0.05),表明羊奶粉干預(yù)可以提高小鼠的運動耐力。與陽性對照組相比,高劑量羊奶粉組小鼠的負(fù)重游泳時間有所提高,說明高劑量羊奶粉的抗疲勞能力略優(yōu)于西洋參。
圖1 羊奶粉對小鼠負(fù)重游泳時間的影響
尿素是機體氨基酸分解和蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物,其濃度主要受蛋白質(zhì)攝入量及分解代謝情況等影響[13,14]。當(dāng)機體進(jìn)行長時間、高強度的運動,糖類和脂肪所提供的能量不能滿足機體需求時,體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝分解增強,血清尿素的含量就會增加[15~17]。若受試物可使機體運動后的血清尿素水平降低,說明該受試物可以加強運動適應(yīng)性和耐力[18]。
如圖2所示,與空白對照組相比,陽性對照組以及羊奶粉低、高劑量組小鼠在運動后的血清尿素含量均顯著降低(p<0.05),低劑量和高劑量羊奶粉組之間血清尿素濃度無顯著性差異。結(jié)果說明在羊奶粉的干預(yù)下,小鼠蛋白質(zhì)分解代謝減少,對耐力運動的適應(yīng)性有所加強,抗疲勞能力提高。
圖2 羊奶粉對小鼠血清尿素濃度的影響
肝糖原是重要的儲能物質(zhì),是肝臟能量代謝的標(biāo)志[19,20]。當(dāng)血液中的葡萄糖不足時,肝糖原會水解成葡萄糖以維持血糖濃度[21,22],因此肝糖原的含量與機體的運動耐力成正比[23]。如圖3所示,與空白對照組相比,陽性對照組和羊奶粉低、高劑量組小鼠的肝糖原含量均顯著升高(p<0.05),表明在羊奶粉干預(yù)下,小鼠體內(nèi)肝糖原儲備增加,緩解疲勞的潛能增強。
圖3 羊奶粉對小鼠肝糖原含量的影響
糖酵解是生物體進(jìn)行葡萄糖分解代謝的必經(jīng)過程,乳酸是糖酵解供能系統(tǒng)的終產(chǎn)物[24,25],當(dāng)運動強度加劇,體內(nèi)供氧不足,肌肉開啟無氧方式供能,隨之產(chǎn)生大量乳酸,乳酸堆積則會引起機體疲勞[26]。通過測定小鼠游泳前后的血乳酸含量,計算乳酸濃度的曲線下面積。如圖4所示,與空白對照組相比,陽性對照組和低、高劑量羊奶粉干預(yù)組小鼠的血乳酸曲線下面積呈下降趨勢,但各組之間均無顯著性差異(p>0.05)。該結(jié)果說明羊奶粉能在一定程度上抑制小鼠運動后的血乳酸水平升高。
圖4 羊奶粉對小鼠血乳酸濃度曲線下面積的影響(NS 表示無顯著性差異)
本研究利用動物實驗評價了羊奶粉緩解體力疲勞的作用,結(jié)果表明,羊奶粉干預(yù)可顯著增強小鼠運動耐力,抑制小鼠體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解代謝,增加小鼠的肝糖原儲備水平,增強其對耐力運動的適應(yīng)性,并可能通過抑制運動后小鼠的血乳酸升高,促進(jìn)血乳酸的消除,從而起到增強身體活力、緩解疲勞的作用。C