紅蘑飲料的研制及其抗疲勞活性研究

李震，張海悅，張?chǎng)?，楊雪，于浩（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012）

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紅蘑飲料的研制及其抗疲勞活性研究

李震，張海悅*，張?chǎng)?，楊雪，于?br/>（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012）

摘要：以紅蘑、紅棗和枸杞為主要原料，開(kāi)發(fā)一種飲料。采用感官評(píng)定，通過(guò)正交試驗(yàn)，探討紅蘑飲料的加工工藝和最佳配方，采用運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)的方法做小鼠實(shí)驗(yàn)研究，檢測(cè)其抗疲勞活性。結(jié)果表明按100 mL/瓶的規(guī)格，該飲料的最佳配方為紅蘑汁、紅棗汁、枸杞汁的體積比為2∶2∶1，白砂糖3 g，檸檬酸0.15 g。該飲料色澤鮮艷、酸甜適中、風(fēng)味純正。紅蘑飲料可顯著延長(zhǎng)小鼠的力竭游泳時(shí)間，能提高小鼠體內(nèi)肝糖原的儲(chǔ)備量，降低小鼠血乳酸和血清尿素氮含量。表明該飲料具有一定的抗疲勞作用。

關(guān)鍵詞：紅蘑；飲料；抗疲勞

紅蘑（Gomphidius rutilus）學(xué)名血紅鉚釘菇，東北地區(qū)俗稱紅蘑、松樹(shù)傘、松蘑等［1］，是一種菌根性食用菌，子實(shí)體無(wú)毒，富含多糖［2］。其藥用價(jià)值主要體現(xiàn)在多糖的生物活性上，它能控制細(xì)胞分裂分化，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)衰老，具有提高免疫力、抗腫瘤等多種功效，極具醫(yī)療和食用價(jià)值。因此，紅蘑在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)、食品科學(xué)等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注［3］。隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，越來(lái)越多的人感到體力不支、易疲勞等現(xiàn)象，疲勞是肌體生理過(guò)程不能維持其機(jī)能的特定水平，不能維持預(yù)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種正常的生理現(xiàn)象［4］。因此，如何緩解疲勞成為現(xiàn)在醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。目前，對(duì)食品抗疲勞活性的研究還較少，魏躍臣等對(duì)猴頭菇的抗疲勞進(jìn)行研究，結(jié)果表明復(fù)方猴頭菇飲料具有明顯的抗疲勞作用［5］；周桃英等研究了蓮藕多糖保健飲料的抗疲勞活性，結(jié)果顯示其具有顯著的抗疲勞活性［6］。本文旨在研究一種紅蘑復(fù)合飲料，并通過(guò)小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，研究其抗疲勞活性，從而為增強(qiáng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)機(jī)能，延緩疲勞提供新的途徑。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

紅蘑：購(gòu)于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)，由東北師范大學(xué)生物系鑒定；18 g～22 g清潔級(jí)（CL）昆明種雄性小白鼠：購(gòu)買(mǎi)于吉林大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心；血乳酸（BLA）試劑盒、血尿素氮（BUN）試劑盒、肝糖原（HG）試劑盒：南京建成生物工程研究所；其他試劑：均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

YP3002電子天平：常州宏偉衡電子儀器廠；JJ-2型組織搗碎機(jī)：江蘇金壇市億通電子有限公司；101-1AB電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：北京恒泰豐科試驗(yàn)設(shè)備有限公司；DK-8A恒溫水浴箱：上海醫(yī)用恒溫設(shè)備廠；50-6S高壓均質(zhì)機(jī)：上海高壓均質(zhì)機(jī)廠；752型紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司；TGL-16A高速臺(tái)式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；RE-6000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵：開(kāi)封市宏興科教儀器廠。

1.3方法

1.3.1工藝流程

1.3.2操作要點(diǎn)

1.3.2.1紅蘑汁、紅棗汁和枸杞汁的制備

將紅蘑放入烘箱中60℃烘烤10 h，粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60目篩。按紅蘑粉∶水=1∶40（g/mL）比例混合均勻，90℃下提取2 h，離心過(guò)濾，取上清液。濾渣以同樣方法進(jìn)行二次浸提，合并2次浸提液，即得紅蘑汁。

將紅棗用水反復(fù)搓洗，除去附著在紅棗表面的泥沙等雜質(zhì)，去除核后，用搗碎機(jī)打成細(xì)小顆粒。將紅棗顆粒加入其重量20倍體積的水置于恒溫水浴鍋中浸提2 h，水溫保持在65℃～70℃，浸提結(jié)束后用紗布過(guò)濾，濾渣以同樣的方法進(jìn)行二次浸提，將2次濾液合并，即為紅棗汁。

將枸杞用水沖洗除去表面的附著物，用組織搗碎機(jī)打成粉末狀。將磨好的枸杞加入其重量40倍體積的水置于恒溫水浴鍋中浸提2 h，溫度控制在70℃～80℃，浸提結(jié)束后用紗布過(guò)濾，濾渣以同樣的方法進(jìn)行二次浸提，合并2次濾液，即為枸杞汁。

1.3.2.2紅蘑飲料的制備

調(diào)配：按照工藝流程所示，將紅蘑汁、紅棗汁、枸杞汁按一定比例混合，加入白砂糖和檸檬酸，通過(guò)正交試驗(yàn)，確定最佳配方。

均質(zhì)：均質(zhì)后可降低顆粒的直徑，使飲料均勻混合。均質(zhì)壓力20 MPa，溫度為50℃～60℃。

脫氣：可防止飲料中因存在O2導(dǎo)致VC等營(yíng)養(yǎng)素的損失及色澤的變化，脫氣真空度60 kPa～80 kPa，溫度40℃～50℃。

灌裝：脫氣后的復(fù)合飲料送至灌裝機(jī)進(jìn)行灌裝、密封。

殺菌、冷卻：將飲料置于滅菌鍋中進(jìn)行殺菌（120℃，10 min）。

1.3.3小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)

將40只18 g～22 g清潔級(jí)（CL）雄性昆明種小鼠，隨機(jī)的分成4組（低、中、高劑量組和空白對(duì)照組），每組10只。根據(jù)《保健食品功能評(píng)價(jià)》，實(shí)驗(yàn)組以每日以紅蘑飲料濃縮液（低、中、高劑量組灌胃濃縮液分別為濃縮為原來(lái)的10倍、20倍和40倍）灌胃，灌胃體積為100 mL/（kg·BW），對(duì)照組以蒸餾水灌胃，灌胃體積為同樣體積的蒸餾水［6］，連續(xù)灌胃15 d，第15天灌胃受試物30 min后，小鼠尾根部負(fù)荷5%體重的鉛皮，在有機(jī)玻璃水槽（長(zhǎng)：50 cm，寬：50 cm，深：40 cm，水溫26℃±1.0℃）中進(jìn)行負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，注意每只小鼠，使其四肢不停運(yùn)動(dòng)，用秒表記錄小鼠入水至頭部全部入水持續(xù)8 s不能浮出水面為止的時(shí)間［15］，即小鼠力竭游泳時(shí)間。

1.3.4生化指標(biāo)的測(cè)定

將游泳力竭的小鼠從水槽中撈出，即刻于眼眶采血，靜止3 h后4 000 r/min離心10 min取上清液，分別用血乳酸（BLA）試劑盒、血尿素氮（BUN）試劑盒，結(jié)合752型紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)（比色法）檢測(cè)血乳酸（BLA）和血清尿素氮（BUN）的含量。

將采血后的實(shí)驗(yàn)小鼠脫臼處死立即取出肝臟用生理鹽水漂洗，再用濾紙吸干，精確稱取處理后的肝臟100 mg，加入5%三氯醋酸（TCA）8 mL，勻漿處理，然后將勻漿液倒入離心管中，在4 000 r/min下離心10 min，之后每管加入4 mL 95%的乙醇，充分混勻。于室溫下豎立放置過(guò)夜。沉淀完全后，4 000 r/min離心10 min。在將試管倒立放置10 min，之后用2 mL蒸餾水溶解糖原，肝糖原（HG）試劑盒結(jié)合752型紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)（比色法）測(cè)定肝糖原（HG）含量［16］。

1.4感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

隨機(jī)抽取15名食品專業(yè)學(xué)生組成評(píng)分小組，根據(jù)飲料的色、香、味及組織形態(tài)進(jìn)行評(píng)分（見(jiàn)表1），滿分為100分，取平均值作為評(píng)分結(jié)果。

1.5統(tǒng)計(jì)分析

表1　紅蘑飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation index of Gomphidius rutilus beverage

2　結(jié)果與分析

2.1紅蘑飲料配方的單因素試驗(yàn)

2.1.1紅蘑汁、紅棗汁和枸杞汁比例的確定

選用5種不同比例的紅蘑汁、紅棗汁及枸杞汁進(jìn)行復(fù)合，配制復(fù)合飲料，隨機(jī)抽取15名食品專業(yè)學(xué)生對(duì)飲料的感官品質(zhì)做出評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：紅蘑汁、紅棗汁、枸杞汁的體積比為2∶2∶1，飲料的口感最佳（表2）。

表2　不同比例的紅蘑汁、紅棗汁及枸杞汁對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響Table 2 Effect of different volume proportion of three materials on the sensory quality

2.1.2白砂糖用量確定

按紅蘑汁、紅棗汁、枸杞汁的體積比2∶2∶1共100 mL，加0.1 g檸檬酸，添加不同質(zhì)量的白砂糖，由表3可知白砂糖添加3 g時(shí)，味道最佳。

表3　不同添加量白砂糖對(duì)感官品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different addition level of sugar on the sensory quality

2.1.3檸檬酸用量確定

按紅蘑汁、紅棗汁、枸杞汁的體積比2∶2∶1共100 mL，加3 g白砂糖，添加不同質(zhì)量的檸檬酸。檸檬酸的最佳用量為0.1 g，如表4。

表4　不同添加量的檸檬酸對(duì)感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of different addition level of citric acid on the sensory quality

2.2正交試驗(yàn)確定最佳配方

由于上述3種因素對(duì)飲料的口感風(fēng)味均有影響，選取這3個(gè)因素進(jìn)行L（933）正交試驗(yàn)，確定紅蘑飲料的最佳配方。以表1為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5。

表5　紅蘑飲料正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The orthogonal design factors and levels of Gomphidius rutilus beverage

由表5中R值得出：影響紅蘑飲料感觀評(píng)分的主次順序依次是A＞B＞C，即紅蘑汁、紅棗汁和枸杞汁的質(zhì)量比例＞白砂糖添加量＞檸檬酸添加量，且白砂糖添加量與檸檬酸添加量對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)分的影響程度相差不大。由K值得出，復(fù)合飲料最佳配方是A2B2C3，即紅蘑汁、紅棗汁和枸杞汁的比例為2∶2∶1，白砂糖的添加量為3 g，檸檬酸的添加量為0.15 g。

2.3紅蘑飲料產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

紅蘑飲料產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。

表6　紅蘑飲料產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Table 6 Product quality standard of Gomphidius rutilus beverage

2.4紅蘑飲料對(duì)小鼠力竭游泳時(shí)間的影響

紅蘑飲料對(duì)小鼠力竭游泳時(shí)間的影響如表7所示。

表7　紅蘑飲料對(duì)小鼠力竭游泳時(shí)間的影響Table 7 Effect of Gomphidius rutilus beverage on the exhaustive swimming time of mice（x±s，n=10）

由表7可知，與灌胃蒸餾水的對(duì)照組相比，灌胃紅蘑飲料的實(shí)驗(yàn)組小鼠游泳時(shí)間較長(zhǎng)，這說(shuō)明該飲料能夠提高小鼠運(yùn)動(dòng)耐力，延長(zhǎng)了小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)間。由于該飲料在制作中能提取出紅蘑、紅棗和枸杞多糖，王海元研究了紅棗多糖可以通過(guò)增加機(jī)體糖儲(chǔ)備來(lái)提高機(jī)體運(yùn)動(dòng)的能力，延緩運(yùn)動(dòng)疲勞，同時(shí)有利于減緩運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)蛋白質(zhì)的過(guò)度利用［17］。羅瓊等證實(shí)了枸杞多糖為抗疲勞作用的有效成分［18］，本試驗(yàn)直接觀察到了不同濃度的飲料濃縮液能顯著提高負(fù)重游泳時(shí)間，說(shuō)明該飲料能提高小鼠的運(yùn)動(dòng)耐力具有緩解體力疲勞的作用。

2.5紅蘑飲料對(duì)小鼠相關(guān)生化指標(biāo)的影響

紅蘑飲料對(duì)小鼠相關(guān)生化指標(biāo)的影響如表8所示。

表8　紅蘑飲料對(duì)小鼠相關(guān)生化指標(biāo)的影響Table 8 Effect of on the related biochemical indexes of mice on the related biochemical indexes of mice（x±s，n=10）

由表8可知，與灌胃蒸餾水的對(duì)照組相比，灌胃紅蘑飲料的實(shí)驗(yàn)組小鼠BLA、BUN含量降低，HG含量增加。高劑量組小鼠BLA、BUN和HG含量，差異顯著（P＜0.01）。小鼠在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體會(huì)處于相對(duì)缺氧的狀態(tài)，此時(shí)糖酵解速度加快，會(huì)產(chǎn)生大量乳酸。當(dāng)體內(nèi)乳酸堆積過(guò)多時(shí)，將影響到內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，擾亂體內(nèi)正常代謝過(guò)程，從而導(dǎo)致疲勞。而血乳酸水平可反映機(jī)體疲勞程度，因此減少乳酸的產(chǎn)生或者加快乳酸的消除，都可以延緩疲勞發(fā)生或加速疲勞的消除［20］。BLA含量下降，說(shuō)明該飲料能加速乳酸的清除代謝，有氧代謝能力提高，有利于疲勞的消除［21］。運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)會(huì)消耗大量的能量，蛋白質(zhì)會(huì)分解為肌體供能，分解過(guò)程中釋出的支鏈氨基酸，通過(guò)“葡萄糖-支鏈氨基酸-丙氨酸循環(huán)”合成丙氨酸，丙氨酸在供能的時(shí)，脫下氨轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩?，從而使得血尿素氮的含量升高，?dǎo)致機(jī)體對(duì)于運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)性降低，蛋白質(zhì)分解代謝越強(qiáng)，形成的尿素也越多［22］，本試驗(yàn)中紅蘑飲料可降低小鼠體內(nèi)血尿素氮含量，具有增強(qiáng)機(jī)體對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷耐受能力的功效。小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)時(shí)，肌肉不僅消耗糖原，還大量攝取血糖，能源耗竭是疲勞產(chǎn)生的重要原因之一。糖原是機(jī)體中的重要能源物質(zhì)，因此糖原的含量能說(shuō)明疲勞發(fā)生的快慢或程度。當(dāng)攝取速度大于肝糖原的分解速度時(shí)，血糖水平降低。由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要靠血糖供能，血糖降低引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)供能不足，從而導(dǎo)致全身性疲勞的發(fā)生［20］。本試驗(yàn)中該飲料可提高小鼠體內(nèi)肝糖原的儲(chǔ)備量，維持小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)的血糖水平，延緩疲勞感的產(chǎn)生。

3　結(jié)論

紅蘑飲料的最佳配方為紅蘑汁、紅棗汁、枸杞汁的體積比為2∶2∶1，白砂糖3 g，檸檬酸0.15 g。該飲料可以延長(zhǎng)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間，能提供能源物質(zhì)，減少乳酸堆積，減緩疲勞程度，對(duì)小鼠具有抗疲勞作用。其中，血乳酸、血清尿素氮和肝糖原含量等生化指標(biāo)最具有代表性，反應(yīng)了運(yùn)動(dòng)時(shí)物質(zhì)代謝情況和能量物質(zhì)情況。同時(shí)，與疲勞產(chǎn)生機(jī)制有關(guān)的生物化學(xué)指標(biāo)可以評(píng)價(jià)某一保健食品或藥物是否有抗疲勞的作用及其效果如何，因此，該飲料是一種可開(kāi)發(fā)利用的功能飲料。

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Development of Gomphidius rutilus Beverage and Evaluation Its Anti-fatigue Activity

LI Zhen，ZHANG Hai-yue*，ZHANG Xin，YANG Xue，YU Hao
（College of Chemical and Life Science，Changchun University of Technology，Changchun 130012，Jilin，China）

Abstract：To development a kind of beverage，the main materials were Gomphidius rutilus，jujube and wolfberry. Based on sensory evaluation and orthogonal experiments，the progressing technology and the optimum formula of the beverage was discussed. To investigate the anti-fatigue effects of the beverage by employing usual ways in biochemistry of sports. The results indicated that the optimum volume proportion of Gomphidius rutilus，jujube and wolfberry was 2∶2∶1，sugar and citric acid were 3 g and 0.15 g，respectively. The beverage had characteristics of beautiful color，sweet and sour taste，and pure flavor. The results showed that the beverage could significantly extend the swimming time of mice，improve the mice hepatic glycogen reserves，reduce lactic acid and urea nitrogen content of the blood. The beverage has anti-fatigue activity.

Key words：Gomphidius rutilus；beverage；anti-fatigue

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.024

作者簡(jiǎn)介：李震（1991—），男（漢），碩士，研究方向：天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)。

*通信作者

收稿日期：2015-03-22