棉籽多肽緩解體力疲勞的研究

姜曉嬌，王承明

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，農(nóng)業(yè)部食品安全評(píng)價(jià)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070)

棉籽多肽緩解體力疲勞的研究

姜曉嬌，王承明*

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，農(nóng)業(yè)部食品安全評(píng)價(jià)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070)

為了開發(fā)利用棉籽多肽資源，研究了棉籽多肽緩解體力疲勞活性。對(duì)小鼠體重、負(fù)重游泳時(shí)間、血乳酸含量、血清尿素氮、肝糖原、超氧化物歧化酶含量及丙二醛含量進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明:棉籽多肽能延長小鼠的負(fù)重游泳時(shí)間，提高小鼠體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)的活性，降低小鼠體內(nèi)丙二醛(MDA)的含量，提高小鼠肝糖原的儲(chǔ)備量，降低小鼠運(yùn)動(dòng)后血清尿素氮和血乳酸水平，說明棉籽多肽具有較好的緩解體力疲勞效果。

棉籽多肽，緩解體力疲勞

1.1 材料與儀器

蒽酮，硫脲，氯化鈉，95%乙醇，乙酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;濃硫酸 信陽市化學(xué)試劑廠;三氯乙酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)定試劑盒，丙二醛(MDA)測(cè)定試劑盒，血乳酸(全血)測(cè)定試劑盒，血清尿素氮測(cè)定試劑盒。

722可見分光光度計(jì) 上海欣毛儀器有限公司; HWS2B型電熱恒溫水浴鍋 金壇市杰瑞爾電器有限公司;AL204分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海);TDL-60B型提速臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SPF級(jí)昆明鼠，雌雄各半，體重18～22g，購于湖北省疾病預(yù)防控制中心;動(dòng)物飼料購于湖北省疾病預(yù)防控制中心。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 棉籽多肽的制備 棉籽粕→粉碎→篩分→酸性乙醇浸提→離心→沉淀→60℃烘箱烘干→脫棉酚棉籽粕→加入蒸餾水→30℃水浴1h→調(diào)pH至酶解pH→加入堿性蛋白酶→滴加NaOH保持pH恒定，酶解→pH調(diào)至7→105℃滅酶10min→冷卻→4000r/min離心20min→上清液，加入3倍體積無水乙醇→離心→上清→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)→冷凍干燥→多肽粗品

1.3.2 小鼠實(shí)驗(yàn)分組與受試方式 取50只體重為(20±2)g雌雄各半的健康昆明鼠，在實(shí)驗(yàn)條件下適應(yīng)喂養(yǎng)3d后隨機(jī)分成4組:即棉籽多肽低劑量組、中劑量組、高劑量組和空白組。低劑量組每天一次性灌胃50mg/kg棉籽多肽溶液，中劑量組每天一次性灌胃100mg/kg棉籽多肽溶液，高劑量組每天一次性灌胃200mg/kg棉籽多肽溶液，空白組每天一次性灌胃等體積生理鹽水。各組連續(xù)灌胃15d，灌胃期間自由取水和飲食。隔天灌胃結(jié)束0.5h后進(jìn)行無負(fù)重游泳訓(xùn)練。游泳后用吹風(fēng)機(jī)將小鼠吹干。

1.3.3 棉籽多肽對(duì)小鼠體重的影響 分別于實(shí)驗(yàn)第1d與實(shí)驗(yàn)最后1d灌胃之前分別稱量小鼠體重，并計(jì)算小鼠在實(shí)驗(yàn)期間體重的增長值。小鼠體重的增長值(g)=實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)體重(g)-實(shí)驗(yàn)前體重(g)

1.3.4 小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)［10-11］連續(xù)灌胃15d后，于末次灌胃結(jié)束30min后，尾根部負(fù)重5%體重的鐵絲，置于水溫為28℃左右的水桶中游泳，記錄小鼠自游泳開始至頭部全部沒入水中7s不能浮出水面的時(shí)間。準(zhǔn)確記錄運(yùn)動(dòng)時(shí)間并避免各小鼠之間的相互影響。小鼠力竭后，迅速將其撈出水池，用吹風(fēng)機(jī)將小鼠吹干。

1.3.5 小鼠全血乳酸含量的測(cè)定［12］小鼠休息5d后，各組灌胃結(jié)束30min后，不負(fù)重在溫度為28℃左右的水中游泳10min后停止，建立高血乳酸模型。斷尾取血，分別測(cè)定游泳前、游泳后的血乳酸含量。取血結(jié)束后，用吹風(fēng)機(jī)將小鼠吹干。全血乳酸含量測(cè)定方法參照試劑盒說明。休息期間正常灌胃。

1.3.6 其它指標(biāo)的測(cè)定［12］小鼠休息2d后，于末次灌胃結(jié)束30min后將小鼠置于水溫為28℃左右的水中不負(fù)重游泳30min，建立高尿酸模型。摘眼球取血，分離血清。置4℃冰箱約3h，血漿凝固后2000r/min離心15min，取血清備用。準(zhǔn)確稱取小鼠肝0.2g備用。測(cè)定小鼠的血清尿素氮含量、超氧化物歧化酶(SOD)含量、丙二醛(MDA)含量及肝糖原含量。血清尿素氮含量、超氧化物歧化酶含量與丙二醛含量的測(cè)定嚴(yán)格按照試劑盒操作，肝糖原含量的測(cè)定采用蒽酮法。

2 結(jié)果與討論

2.1 棉籽多肽對(duì)小鼠體重的影響

由表1可知，實(shí)驗(yàn)各組初期小鼠體重?zé)o顯著性差異(p＞0.05);實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，低劑量組小鼠的體重顯著的增加(p＜0.05)，而中濃度與高濃度小鼠體重有增加趨勢(shì)但并無顯著性差異。這種現(xiàn)象的原因可能是由于棉籽粗多肽種某些成分對(duì)小鼠體重的影響。

表1 棉籽多肽對(duì)小鼠體重的影響

2.2 棉籽多肽對(duì)負(fù)重游泳時(shí)間的影響

由表2可以看出，棉籽多肽各劑量組小鼠的負(fù)重游泳時(shí)間與對(duì)照組小鼠負(fù)重游泳時(shí)間相比皆具有顯著性。說明棉籽多肽能顯著延長小鼠負(fù)重游泳時(shí)間，在直觀上體現(xiàn)出棉籽多肽良好的緩解體力疲勞作用。

表2 棉籽多肽對(duì)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間的影響

2.3 棉籽多肽對(duì)全血乳酸含量的影響

乳酸在體內(nèi)的積累取決于乳酸的產(chǎn)生速度與消除速度，血乳酸水平可以反映有氧代謝能力、疲勞的產(chǎn)生和消除速度。通過測(cè)定動(dòng)物劇烈運(yùn)動(dòng)前、后血乳酸含量可以評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的疲勞程度。因此可用血乳酸作為評(píng)價(jià)緩解體力疲勞功能食品的一項(xiàng)指標(biāo)。

由表3可知，運(yùn)動(dòng)前，低劑量組、高劑量組的血乳酸含量與對(duì)照組相比無顯著性差異，而高劑量組的血乳酸含量顯著(p＜0.05)低于對(duì)照組;運(yùn)動(dòng)后各組小鼠血乳酸含量顯著(p＜0.05)低于對(duì)照組，說明棉籽多肽在一定程度上減少乳酸的生成，具有一定的緩解體力疲勞效果。

表3 棉籽多肽對(duì)小鼠血乳酸含量的影響

2.4 棉籽多肽對(duì)肝糖原含量的影響

機(jī)體內(nèi)糖的運(yùn)輸形式與貯存形式分別是血糖與糖原，機(jī)體內(nèi)的血糖水平與糖原貯存含量直接影響機(jī)體的運(yùn)動(dòng)耐力。當(dāng)機(jī)體內(nèi)血糖水平降低時(shí)，肝糖原加速分解成葡萄糖以維持血糖水平的相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)糖原被大量消耗時(shí)，機(jī)體活動(dòng)能力降低，體能下降，從而導(dǎo)致疲勞的產(chǎn)生。運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，疲勞越明顯。運(yùn)動(dòng)中，肝糖原的耗竭，血糖濃度下降是導(dǎo)致疲勞的關(guān)鍵因素，肝糖原含量是檢測(cè)保健食品緩解體力疲勞作用的重要指標(biāo)之一。

由表4可以看出，灌喂棉籽多肽的各劑量組的小鼠肝糖原含量顯著高于對(duì)照組，說明棉籽多肽能提高肝糖原的儲(chǔ)備量，具有一定的緩解體力疲勞效果。

表4 棉籽多肽對(duì)小鼠肝糖原含量影響

2.5 棉籽多肽對(duì)血清尿素氮含量的影響

當(dāng)機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)的能量供應(yīng)平衡遭到破壞，蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)參與功能。蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)通過分解代謝脫下氨基后在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)化為尿素，尿素氮經(jīng)血液循環(huán)從腎臟排出體外。正?；顒?dòng)強(qiáng)度時(shí)，尿素氮(BUN)含量相對(duì)穩(wěn)定;運(yùn)動(dòng)體力過度消耗時(shí)會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分解代謝增強(qiáng)，蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分解代謝加強(qiáng)，尿素含量增多，BUN含量升高。當(dāng)長時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，BUN變化明顯，因而可作為運(yùn)動(dòng)機(jī)體蛋白質(zhì)分解代謝的評(píng)價(jià)指標(biāo)，也作為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)性疲勞強(qiáng)度的重要指標(biāo)［13-14］。身體對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)性越差，BUN含量上升越高。

由表5可知，棉籽多肽各劑量組的BUN含量顯著低于對(duì)照組的BUN含量，從一定程度上說明棉籽多肽具有一定的緩解體力疲勞作用。從表中可以看出，中劑量組小鼠的血清尿素氮含量最高，低劑量組與高劑量組小鼠的血清尿素氮含量均高于中劑量組。這種現(xiàn)象的原因可能是與低劑量組小鼠、對(duì)照組小鼠相比，中劑量組小鼠能防止機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)分解，故血清尿素氮含量較少;高劑量組小鼠與中劑量組小鼠相比攝入更多的棉籽多肽，雖機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)分解較其它組相比減少，但參與代謝的總蛋白含量增加，故高劑量組小鼠的血清尿素氮含量高于中劑量組。

表5 棉籽多肽對(duì)小鼠血清尿素氮含量的影響

2.6 棉籽多肽對(duì)超氧化物歧化酶(SOD)含量的影響

超氧化物歧化酶(SOD)是廣泛存在于細(xì)胞中的細(xì)胞膜系統(tǒng)保護(hù)酶。SOD能催化體內(nèi)超氧自由基發(fā)生歧化反應(yīng)，清除體內(nèi)過多的自由基，起到保護(hù)細(xì)胞的作用［15］，延緩疲勞的產(chǎn)生或加快疲勞的恢復(fù)，是有效的自由基清除劑。

由表6可知，灌喂棉籽多肽各劑量組的SOD含量顯著高于對(duì)照組的SOD含量?？芍∈笫秤妹拮讯嚯暮?，清除自由基、抗氧化方面效果顯著提高，從而具有一定的緩解體力疲勞效果。

表6 棉籽多肽對(duì)小鼠SOD活力的影響

2.7 棉籽多肽對(duì)丙二醛(MDA)含量的影響

MDA是體內(nèi)脂質(zhì)過氧化代謝產(chǎn)物，它能反映體內(nèi)脂質(zhì)過氧化代謝情況，一般都將其作為評(píng)定自由基生成及其對(duì)膜脂質(zhì)雙層破壞結(jié)果的指標(biāo)。體內(nèi)MDA含量越多，表明機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度越高，自由基產(chǎn)生越多，越容易破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能，ATP生成減少，而導(dǎo)致疲勞產(chǎn)生。

由表7可知，棉籽多肽能顯著降低小鼠體內(nèi)MDA含量，說明了棉籽多肽能抑制脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生。

表7 棉籽多肽對(duì)小鼠MDA含量的影響

3 結(jié)論

3.1 棉籽多肽能顯著延長小鼠負(fù)重游泳時(shí)間，從宏觀上說明棉籽多肽具有緩解體力疲勞效果。

3.2 棉籽多肽能顯著減少乳酸的蓄積，說明棉籽多肽能在一定程度上延緩疲勞發(fā)生。

3.3 棉籽多肽顯著提高小鼠肝糖原蓄積，降低血清尿素氮含量，說明棉籽多肽能增加能源物質(zhì)的儲(chǔ)備，減少蛋白質(zhì)等物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過程中的消耗，從一定程度上緩解疲勞。

3.4 灌喂棉籽多肽各劑量組小鼠的SOD含量顯著高于對(duì)照組，MDA含量顯著低于對(duì)照組，說明棉籽多肽具有良好的抗氧化能力。

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Study on anti-fatigue activities of cottonseed peptides

JIANG Xiao-jiao，WANG Cheng-ming*
(College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Key Laboratory of Food Safety Evaluation，MOA，Wuhan 430070，China)

In order to exploit the resource of cottonseed peptides，the anti-fatigue activities of cottonseed peptides were studied.The effects of cottonseed peptides on the body weight and the swimming time of mice，the content of Lactic acid，plasma urea，liver glycogen，SOD and MDA were studied.The results showed that the cottonseed peptides enforced the swimming durability;the contents of liver glycogen，SOD and MDA were increased;and the content of Lactic acid and plasma urea were lower.So the cottonseed peptides had anti-fatigue activities.

cottonseed peptides;anti-fatigue

TS201.4

A

1002-0306(2011)11-0414-03

疲勞是機(jī)體復(fù)雜的生理生化變化過程。1982年，于美國舉行的第五屆國際運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)會(huì)議將疲勞的概念定義為:由機(jī)體運(yùn)動(dòng)本身所引起的“機(jī)體生理過程不能續(xù)持其功能在特定水平上和/或不能維持預(yù)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度”而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力下降的現(xiàn)象［1］。研究表明疲勞的發(fā)生與一些生化指標(biāo)的變化相聯(lián)系，主要包括能量物質(zhì)(如血糖、肝糖原、肌糖原等)［2］，代謝調(diào)節(jié)物質(zhì)(如酶、激素等)和代謝產(chǎn)物(如血液和肌肉中的乳酸、血尿素氮等)。中國衛(wèi)生部1996發(fā)布的中國《保健食品功能學(xué)評(píng)價(jià)程序和檢驗(yàn)方法》［3］功能評(píng)價(jià)的指標(biāo)包括運(yùn)動(dòng)耐力實(shí)驗(yàn)(負(fù)重游泳和爬桿)和生理生化指標(biāo)(血乳酸、血清尿素氮、肌/肝糖原等)作為抗疲勞功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。除以上生化指標(biāo)外，還可檢測(cè)血糖、乳酸脫氫酶、血紅蛋白以及磷酸肌酸等指標(biāo)。緩解體力疲勞是指延緩疲勞的產(chǎn)生或加速疲勞的消除［4-6］，具有此類功能的物質(zhì)稱緩解體力疲勞活性物質(zhì)。多肽的緩解體力疲勞活性的研究已經(jīng)很多［7-9］，但棉籽多肽的緩解體力疲勞活性尚未研究。本文以脫酚棉籽多肽為實(shí)驗(yàn)原料，研究棉籽多肽的緩解體力疲勞活性。

1 材料與方法

2010-08-09 *通訊聯(lián)系人

姜曉嬌(1983-)，女，碩士研究生，主要從事天然產(chǎn)物研究。