功能性米酒抗疲勞作用的研究

朱 輝，張德純，楊金梅

(重慶醫(yī)科大學分子醫(yī)學與腫瘤研究中心病原生物學教研室，重慶400016)

疲勞是機體在啟動或者是維持自主活動時出現(xiàn)了困難，是一種精疲力盡的感覺［1］。它是健康人群在過度勞累或者長時間工作后出現(xiàn)的一種正?，F(xiàn)象，可以通過一段時間的休息后恢復［2］。不僅如此，疲勞也出現(xiàn)在許多疾病中，并且能夠作為某些疾病的臨床診斷特征之一。例如，疲勞在癌癥病人中是最常有的癥狀，許多癌癥病人在治療期間和治療之后均存在癌癥相關(guān)性的疲勞，這種疲勞能增加癌癥病人的死亡率［3］。研究表明，紅曲霉菌發(fā)酵稻米后的產(chǎn)物可以延長大鼠游泳時間，延緩血糖水平的下降，有效阻止血乳酸和血尿素氮水平的升高，從而顯示良好的抗運動疲勞作用［4］。雙歧桿菌是人體腸道內(nèi)重要的生理菌群，在控制內(nèi)毒素血癥、改善腸粘膜屏障功能、增強機體免疫力等方面起著重要的作用［5］。已經(jīng)證明雙歧桿菌活菌制劑可以明顯改善小鼠運動后的疲勞狀態(tài)［6］，而且雙歧桿菌也能夠改善慢性疲勞綜合癥患者的疲勞感、身體狀況和神經(jīng)認知功能［7］。椰汁含有豐富的營養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、水分、維生素、微量元素等。本實驗中的功能性米酒是利用糯米和椰汁作為原料，通過雙歧桿菌和釀酒酵母共生發(fā)酵后的產(chǎn)物，充分發(fā)揮各自的生理保健功能。研究旨在探討此功能性米酒對運動后小鼠的抗疲勞效應，并且選用市售普通米酒作為對照，比較該功能性米酒與普通米酒抗疲勞作用的差異，為功能性米酒運用于疲勞的干預方面提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小鼠 健康昆明種(KM)，清潔級，許可證號:SCXK(渝)2007-0001，雄性，體重為 20～26g，共 240只，均由重慶醫(yī)科大學實驗動物中心提供;肝糖原、血清尿素氮、血乳酸檢測試劑盒 南京建成生物工程研究所;其它檢驗試劑 均為分析純。

游泳箱 自制，大小約60cm×40cm×40cm，水深為30～35cm;H1650W型離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司;JA5003A型精密電子天平 上海精天電子儀器有限公司;電熱恒溫水浴鍋 江蘇省張家港市醫(yī)療器械廠;SP-722可見光分光光度計 上海棱光技術(shù)有限公司。

1.2 實驗方法［2，8－10］

1.2.1 測試物 利用雙歧桿菌與釀酒酵母共生發(fā)酵制成的功能性米酒作為高、中、低劑量組的測試物，市售某品牌普通米酒作為實驗對照，生理鹽水作為空白對照。

1.2.2 分組與處理 240只健康雄性昆明小鼠適應性飼養(yǎng)3d后隨機分為五組，每組48只。設(shè)空白對照組(生理鹽水50mL/kg bw)，實驗對照組(市售某品牌普通米酒50mL/kg bw)和功能性米酒低、中、高(25、50、100mL/kg bw，分別相當于人體推薦劑量的5、10、20倍)3個處理劑量組。各組小鼠均采用灌胃法，每天1次，功能性米酒喂完后各組小鼠自由攝食和飲水，環(huán)境溫度設(shè)定在22～24℃，每天8h(9:00～17:00)的日光燈照射。各組連續(xù)灌胃30d后測定各項評價指標。

1.2.3 小鼠體重的測定 灌胃前和灌胃結(jié)束后分別稱量各組小鼠的體重。

1.2.4 負重游泳實驗 在鼠尾根部負荷5%體重的鉛絲，將小鼠置于水深35cm、水溫25±1℃的游泳箱中游泳，用秒表記錄小鼠自游泳開始至沉入水底10s不再上浮的時間，作為小鼠負重游泳時間(s)。

1.2.5 血清尿素氮的測定 將小鼠置于水溫30℃的游泳箱中不負重游泳90min，休息60min后摘眼球取血約0.5mL(不加抗凝劑)，置4℃冰箱中，待血液完全凝固后2000r/min離心15min，取血清，嚴格按血尿素氮測試盒的說明檢測血清尿素氮的含量。

1.2.6 肝糖原含量的測定 將小鼠置于水溫30℃的游泳箱中不負重游泳90min后，立即頸椎脫臼法處死小鼠，取肝臟并加生理鹽水漂洗，然后用濾紙吸干，精確稱取100mg肝組織，嚴格按照肝糖原測定試劑盒說明檢測各組小鼠肝糖原的含量。

1.2.7 血清乳酸的測定 在鼠根部負荷2%體重的鉛絲，將小鼠置于水深35cm、水溫30℃的游泳箱中游60min，休息15min后摘眼球取血約0.5mL(不加抗凝劑)，置4℃冰箱中，待血液完全凝固后2000r/min離心15min，取血清，嚴格按乳酸測試盒的說明檢測血清乳酸的含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 功能性米酒對小鼠體重的影響

由表1可知，各組小鼠的體重總體上都呈良好的增長趨勢，各實驗組與對照組相比無顯著性差異(p＞0.05)，表明功能性米酒對小鼠的體重無顯著影響。

表1 功能性米酒對各組小鼠體重的影響(±s，n=48)Table 1 Effects of functional rice wine on the weight of mice(±s，n=48)

表1 功能性米酒對各組小鼠體重的影響(±s，n=48)Table 1 Effects of functional rice wine on the weight of mice(±s，n=48)

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2.2 功能性米酒對小鼠負重游泳時間的影響

由表2可知，與空白對照組相比，各實驗組小鼠的負重游泳時間均有顯著性差異(p＜0.01)。功能性米酒高、中劑量組與實驗對照組相比，差異也極顯著(p＜0.01)，而低劑量組與實驗對照組之間比較無差異。各劑量組組間兩兩比較時，均存在顯著性差異(p＜0.01)?？梢?，功能性米酒能顯著延長小鼠的負重游泳時間，并且在一定范圍內(nèi)，隨著劑量的增加，小鼠負重游泳時間越長。

表2 各組小鼠負重游泳時間的比較(±s)Table 2Comparison of loaded swimming time of mice(±s)

表2 各組小鼠負重游泳時間的比較(±s)Table 2Comparison of loaded swimming time of mice(±s)

注:與空白對照組相比，ap＜0.05，bp＜0.01;與實驗對照組相比，cp＜0.05，dp＜0.01。表2～表5同。

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2.3 功能性米酒對小鼠運動后血清尿素氮的影響

由表3可知，功能性米酒高、中劑量組要比其他組血清尿素氮含量低，與空白對照組和實驗對照組相比差異均極為顯著(p＜0.01)。低劑量組小鼠血清尿素氮含量與中劑量組相比有差異(p＜0.05)，與高劑量組相比差異顯著(p＜0.01)，中、高劑量組間血清尿素氮含量差異不顯著。可見，高、中劑量的功能性米酒能夠降低小鼠運動后血清尿素氮的水平。

表3 各組小鼠血清尿素氮含量的比較(±s)Table 3 Comparison of serum contents of BUN of mice(±s)

表3 各組小鼠血清尿素氮含量的比較(±s)Table 3 Comparison of serum contents of BUN of mice(±s)

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2.4 功能性米酒對小鼠運動后肝糖原含量的影響

由表4可知，各實驗組小鼠肝糖原含量均比空白對照組顯著性增加，差異極顯著(p＜0.01)。各實驗組小鼠肝糖原含量與實驗對照組相比，差異也極顯著(p＜0.01)。高劑量組小鼠肝糖原含量與低劑量組之間有差異(p＜0.05)，其他各劑量組間均無差異存在。因此，低、中、高劑量功能性米酒均能顯著提高小鼠運動后的肝糖原含量，尤其是中、高劑量的功能性米酒。

表4 各組小鼠肝糖原含量的比較(±s)Table 4 Comparison of hepatic glycogen level of mice(±s)

表4 各組小鼠肝糖原含量的比較(±s)Table 4 Comparison of hepatic glycogen level of mice(±s)

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2.5 功能性米酒對小鼠運動后血清乳酸的影響

由表5可知，各實驗組小鼠血清乳酸含量均顯著低于空白對照組(p＜0.01)。功能性米酒中、高劑量組小鼠血清乳酸含量低于實驗對照組(p＜0.05、p＜0.01)。各劑量組組間比較時，高劑量組顯著低于低、中劑量組(p＜0.01)，但是中劑量組與低劑量組之間無統(tǒng)計學差異。可見，高劑量功能性米酒能夠降低小鼠運動后血清乳酸的含量，并且隨著劑量的增加，小鼠運動后血清乳酸的水平越低。

表5 各組小鼠血清乳酸含量的比較(±s)Table 5 Comparison of serum contents of LAC of mice(±s)

表5 各組小鼠血清乳酸含量的比較(±s)Table 5 Comparison of serum contents of LAC of mice(±s)

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3 討論與結(jié)論

運動性疲勞的形成理論眾多，能量的供應與消耗學說便是其中之一［1］。評價功能性食品抗運動性疲勞通?？刹捎脙煞N方法:耐力測試和生化指標檢測。小鼠負重游泳實驗是通常用于判定功能性食品具有抗運動性疲勞的方法，游泳時間的長短可以反映動物運動疲勞的程度，游泳時間越長，越能說明功能性食品抗疲勞的效果好。該實驗結(jié)果表明，功能性米酒能顯著延長小鼠負重游泳時間，并且在一定范圍內(nèi)，隨著功能性米酒劑量的增加，小鼠負重游泳時間越長，顯示出良好的抗運動性疲勞的功效。

血清尿素氮水平能夠反映出腎臟功能的好壞。除腎臟疾病外，許多其他因素也能影響血清尿素氮水平的變化，如蛋白質(zhì)的分解、脫水、壓力、疲勞等。當機體不能通過碳水化合物和脂肪獲得能量時，便要分解蛋白質(zhì)和氨基酸來滿足能量需求。此次實驗結(jié)果表明，功能性米酒能降低小鼠運動后血清尿素氮的水平，減少蛋白質(zhì)的分解，尤其是中、高劑量功能性米酒。肝糖原是機體在運動過程中能量的重要來源之一，肝臟中儲備的肝糖原含量越多，機體的運動耐力越強，反之，肝糖原耗盡是運動性疲勞的一個重要因素，甚至可能會出現(xiàn)低血糖導致機體腦組織的損傷。此次實驗研究結(jié)果證實，功能性米酒能顯著降低小鼠運動過程中的肝糖原消耗，提高肝糖原的儲備，發(fā)揮抗疲勞特性，尤以中、高劑量功能性米酒為佳。劇烈運動過程中，糖會發(fā)生無氧分解，導致大量酸類代謝產(chǎn)物在機體內(nèi)積累，尤其是乳酸，酸是導致骨骼肌疲勞的基本原因，可以作為評價疲勞程度的標志之一［11］。此次研究結(jié)果表明，功能性米酒組小鼠運動后血清乳酸水平明顯低于空白對照組，具有抗疲勞的作用，且在一定范圍內(nèi)具有劑量依賴性。

總之，功能性米酒能夠顯著延長小鼠負重游泳時間，增加肝糖原含量，降低血清尿素氮和血清乳酸水平。市售某品牌普通米酒雖也表現(xiàn)出抗疲勞作用，但效果不及功能性米酒，尤其是高、中劑量的功能性米酒。功能性米酒具有抗疲勞作用，可能是因為米酒在發(fā)酵過程中，雙歧桿菌和釀酒酵母的某些代謝產(chǎn)物尤其是雙歧桿菌的代謝產(chǎn)物溶入了米酒中。此次研究對于功能性米酒抗疲勞的作用機制僅做了初步的解釋，該米酒具體成分及其如何對碳水化合物和蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)生影響的分子機制有待進一步研究，而且功能性米酒用于臨床時能否產(chǎn)生良好的抗疲勞效果也同樣值得探討［12］。

［1］You LJ，Zhao MM，Regenstein JM，et al.In vitro antioxidant activity and in vivo anti-fatigue effect of loach(Misgurnus anguillicaudatus)peptides prepared by papain digestion［J］.Food Chem，2011，124:188-194.

［2］Chen YZ，Lin F，Li PP.Anti-fatigue effect of Renshen Yangrong decoction in mice［J］.Chin J Integr Med，2011，17(10):770-774.

［3］Horneber M，F(xiàn)ischer I，Dimeo F，et al.Cancer-related fatigue:epidemiology，pathogenesis，diagnosis，and treatment［J］.Dtsch Arztebl Int，2012，109(9):161-172.

［4］Wang JJ，Shieh MJ，Kuo SL，et al.Effect of red mold rice on antifatigue and exercise-related changes in lipid peroxidation in endurance exercise［J］.Appl Microbiol Biotechnol，2006，70(2):247-253.

［5］Waller P A，Gopal P K，Leyer G J，et al.Dose-response effect of Bifidobacterium lactis HN019 on whole gut transit time and functional gastrointestinal symptoms in adults［J］.Scand J Gastroenterol，2011，46(9):1057-1064.

［6］梁俊榮，張西臣，柳增善，等.幾種活茵制劑的抗疲勞作用研究［J］.山東農(nóng)業(yè)大學學報，2004，35(2):224-226.

［7］Sullivan A，Nord CE，Eveng?rd B.Effect of supplement with lactic-acid producing bacteria on fatigue and physical activity in patients with chronic fatigue syndrome［J］.Nutr J，2009，8:4.

［8］朱輝，張德純，劉明方，等.雙歧椰汁米酒實驗室生產(chǎn)工藝的研究［J］.中國微生態(tài)學雜志，2011，23(11):982-985.

［9］毛跟年，許牡丹.功能食品生理特性與檢測技術(shù)［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2005:468-478.

［10］李永進，楊睿悅，扈學俸，等.火麻仁蛋白對小鼠抗疲勞和免疫調(diào)節(jié)功能的初步研究［J］.衛(wèi)生研究，2008，37(2):175-178.

［11］Anand T，Phani Kumar G，Pandareesh MD，et al.Effect of bacoside extract from bacopa monnieraon physical fatigue induced by forced swimming［J］.Phytother Res，2012，26(4):587-593.

［12］Schubert C，Hong S，Natarajan L，et al.The association between fatigue and inflammatory markerlevelsin cancer patients:a quantitative review［J］.Brain Behav Immun，2007，21(4):413-427.