杏鮑菇氨基酸對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)中心肌及骨骼肌抗氧化能力的影響*

王方雨，李學(xué)武

（宜春學(xué)院體育學(xué)院，江西 宜春 336000）

杏鮑菇（Pleurotus eryngii）又名刺芹側(cè)耳、芹側(cè)耳、芹平菇等，是一種大型肉質(zhì)傘菌[1]。杏鮑菇集食用、藥用為一體，具有降血脂、降膽固醇、促進(jìn)胃腸消化、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力等功效[2]。杏鮑菇營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素及鈣、鎂、銅、鋅等礦物質(zhì)[3]。其中蛋白含量高達(dá)25%，并含18種氨基酸，特別是精氨酸、谷氨酸的含量比較高[4]。蛋白質(zhì)是人體生命的重要組成部分，大量的食物蛋白質(zhì)需要經(jīng)過(guò)消化分解為氨基酸后才能被人體所吸收，而人體再利用這些氨基酸合成所需的各種蛋白質(zhì)。氨基酸在人體中是肌肉生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化與吸收。

有氧運(yùn)動(dòng)是由有氧代謝系統(tǒng)供給能量的運(yùn)動(dòng)，一般以低強(qiáng)度、低負(fù)荷的耐力運(yùn)動(dòng)為主，有氧運(yùn)動(dòng)消耗的是人體的脂肪和糖分，還有少量蛋白質(zhì)[5]。有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)，心肌和骨骼肌的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不大，身體產(chǎn)生的能量足夠應(yīng)對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)的需求，但同時(shí)，有氧運(yùn)動(dòng)中對(duì)氧氣的消耗比較大，身體內(nèi)的糖需要經(jīng)過(guò)充分的燃燒才能提供運(yùn)動(dòng)所需能量，這個(gè)供給能量反應(yīng)的速度是比較緩慢的。因此，有氧運(yùn)動(dòng)中心肌、骨骼肌一定要有足夠的氧氣供給才能正常工作。對(duì)心肌來(lái)說(shuō)，一時(shí)出現(xiàn)缺氧，就很容易導(dǎo)致心肌梗塞、心肌缺血等嚴(yán)重問(wèn)題[6]；而對(duì)于骨骼肌來(lái)說(shuō)，則會(huì)產(chǎn)生乳酸在骨骼肌內(nèi)大量堆積，便刺激骨骼肌神經(jīng)末梢產(chǎn)生酸痛感、局部肌肉腫脹等運(yùn)動(dòng)性疲勞現(xiàn)象[7]。因此，在有氧運(yùn)動(dòng)中，心肌和骨骼肌都要避免出現(xiàn)供氧不足的問(wèn)題，提高這些肌肉的抗氧化能力成為了有氧運(yùn)動(dòng)首先需要解決的問(wèn)題。通過(guò)研究杏鮑菇氨基酸對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)中心肌和骨骼肌的抗氧化能力，探討杏鮑菇氨基酸的抗氧化能力及其對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)肌肉的影響，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)杏鮑菇的食藥用價(jià)值奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

杏鮑菇干品（特級(jí)菇，水分≤1%，雜質(zhì)≤0.1%），昆明市官渡區(qū)陳景忠干菜經(jīng)營(yíng)部“錦繡菌業(yè)”品牌杏鮑菇；試驗(yàn)用蒸餾水、鄰苯三酚（AR）、過(guò)氧化氫（AR），天津市天力化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

CP64C通用型電子天平，上海碩光電子科技有限公司；SJBC-1000型立式粉碎機(jī)，臺(tái)州市世金塑膠機(jī)械有限公司；AL-MUC1型微波超聲波組合反應(yīng)儀，北京一葉藍(lán)天科技有限公司；881Y-3型實(shí)驗(yàn)烘箱，蘇州華潔烘箱制造有限公司；XR-PT-10B型小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)跑步機(jī)，上海欣軟信息科技有限公司；SMT-120全自動(dòng)生化分析儀，成都斯馬特科技有限公司；DA-8002型電子恒溫水浴鍋，北京市化玻聯(lián)醫(yī)療器械有限公司；756PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海天普分析儀器有限公司。

1.3 杏鮑菇氨基酸提取液的制備

杏鮑菇氨基酸提取采用超聲波輔助提取法[8]，將干杏鮑菇洗凈，切成薄片，放入烘箱35°C烘干30 min，粉碎后過(guò)80目篩。取處理后的杏鮑菇粉，按1∶20的料液比加蒸餾水混勻，放入AL-MUC1型微波超聲波組合反應(yīng)儀中，在400 W條件下提取180 min，得杏鮑菇氨基酸提取液。

1.4 試驗(yàn)分組及準(zhǔn)備

試驗(yàn)用小鼠購(gòu)自上海南方模式生物科技股份有限公司，動(dòng)物生產(chǎn)許可SCXK（滬） 2017-0010；體重（20.0±3.8） g，雌雄各半，分籠飼養(yǎng)，自由進(jìn)食飲水，投喂動(dòng)物飼料。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后進(jìn)行跑步適應(yīng)性訓(xùn)練，訓(xùn)練1周后，選擇能夠連續(xù)正常跑步的小鼠40只（挑選標(biāo)準(zhǔn)為能夠1次連續(xù)在步機(jī)上跑步15 min），按體重隨機(jī)分成4組開(kāi)始試驗(yàn)，每組10只。高劑量組：每日上午經(jīng)口給小鼠灌胃1次劑量為400 mg·kg-1的杏鮑菇氨基酸提取液；中劑量組：每日給小鼠灌胃1次劑量為200 mg·kg-1的杏鮑菇氨基酸提取液；低劑量組：每日給小鼠灌胃1次劑量為100 mg·kg-1的杏鮑菇氨基酸提取液；對(duì)照組：每日給小鼠灌胃1次劑量為200 mg·kg-1的蒸餾水。

每日灌胃結(jié)束1 h后進(jìn)行小鼠跑步訓(xùn)練，跑步機(jī)跑道傾斜20°，跑步模式設(shè)定為10 m·min-1勻速跑步模式，讓小鼠進(jìn)行3組跑步訓(xùn)練，每組15 min，組間休息5 min。以上灌胃和跑步訓(xùn)練連續(xù)進(jìn)行4周。

1.5 小鼠血液生化指標(biāo)檢測(cè)

末次跑步訓(xùn)練后對(duì)小鼠進(jìn)行頜下采血[9]。將小鼠固定，對(duì)小鼠頜下進(jìn)行消毒、采集小鼠頜下靜脈叢血，采血完成后用滅菌干棉球壓迫出血點(diǎn)30 s止血。將采集的血樣放入全自動(dòng)生化分析儀，按操作手冊(cè)對(duì)小鼠的血液生化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，主要是血乳酸（LD）、肌酸激酶（CK）、血尿素氮（BUN） 含量的檢測(cè)。

1.6 體外抗氧化試驗(yàn)

將杏鮑菇氨基酸提取液濃縮、烘干，取烘干后的杏鮑菇氨基酸提取物的粉末，分別配制濃度為1.0 mg·mL-1、2.0 mg·mL-1、3.0 mg·mL-1、4.0 mg·mL-1、5.0 mg·mL-1的樣品溶液。取5支試管，吸取不同濃度的樣品溶液1.0 mL，分別編號(hào)為1、2、3、4、5備用，并在320 nm處測(cè)量吸光度值A(chǔ)。

用10 mmol·L-1的HCl配制Tris-HCl緩沖溶液，吸取 Tris-HCl緩沖溶液 4.0 mL（pH 8.2）、3.0 mmol·L-1的鄰苯三酚，在30℃水浴15 min，測(cè)量吸光度值B；再加入已經(jīng)制備好的5支樣品溶液試管中迅速混勻，每隔30 s，與空白管為參比液在320 nm處測(cè)量吸光度值C（空白管10 mmol·L-1的HCl來(lái)制備），共測(cè)量6次。按上述測(cè)量方法重復(fù)3次，取平均值計(jì)算超氧陰離子自由基的抑制率（E，%），公式為：

式中：A為樣品溶液的吸光度值；B為鄰苯三酚的吸光度值；C為樣品溶液加入鄰苯三酚后的吸光度值。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 杏鮑菇氨基酸對(duì)小鼠血液LD、CK、BUN含量的影響

灌胃杏鮑菇氨基酸后對(duì)小鼠血液中LD、CK、BUN含量的影響見(jiàn)表1。

由表1可知，與對(duì)照組相比，3個(gè)試驗(yàn)組小鼠的血乳酸含量均顯著下降（P＜0.05）。中劑量、低劑量組與對(duì)照組相比分別下降了21.76%和24.93%，差別不大，但高劑量組下降了50.13%，高劑量杏鮑菇提取液的灌胃劑量對(duì)血乳酸含量影響較大，劑量與血乳酸含量呈一定的反比量?jī)r(jià)關(guān)系。

與對(duì)照組相比，3個(gè)試驗(yàn)組小鼠血液中肌酸激酶含量均顯著下降（P＜0.05），其中高劑量組與對(duì)照組相比下降了28.72%；而中劑量、低劑量組與對(duì)照組相比分別下降了13.13%和12.32%，差異不大。劑量與肌酸激酶含量呈一定的反比量?jī)r(jià)關(guān)系。

與對(duì)照組相比，高劑量組小鼠血尿素氮含量顯著上升（P＜0.05），中劑量組顯著下降（P＜0.05），而低劑量組沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著性（P＞0.05）。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)劑量與血尿素氮含量有相關(guān)性。

2.2 杏鮑菇氨基酸對(duì)超氧陰離子自由基清除效果

利用鄰苯三酚對(duì)杏鮑菇氨基酸體外清除超氧陰離子自由基的效果進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定杏鮑菇氨基酸對(duì)超氧陰離子自由基的抑制率見(jiàn)表2、圖1。

從表2、圖1可以看出，杏鮑菇氨基酸溶液對(duì)超氧陰離子自由基有較強(qiáng)的清除作用，而且隨濃度的增加，對(duì)超氧陰離子自由基抑制率也升高。圖1中曲線上揚(yáng)的趨勢(shì)也說(shuō)明了濃度與清除率的量?jī)r(jià)正比關(guān)系。

表2 杏鮑菇氨基酸對(duì)超氧陰離子自由基的清除效果Tab.2 Clearance effect of amino acids of Pleurotus eryngii on O2-·

圖1 杏鮑菇氨基酸溶液對(duì)超氧陰離子自由基的抑制率Fig.1 Inhibition rate of amino acid solution of Pleurotus eryngii on O2-·

3 討論

對(duì)小鼠血液生化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果顯示，杏鮑菇氨基酸能夠有效降低小鼠血乳酸含量，這與其抗氧化作用和對(duì)肌肉細(xì)胞的修復(fù)作用機(jī)理一致，乳酸的減少一方面可以增強(qiáng)肌肉的耐力，另一方面，氨基酸作為腎臟生成的氨的載體，直接參與了氨的代謝，可以維持機(jī)體內(nèi)部酸堿平衡，為機(jī)體內(nèi)的免疫細(xì)胞創(chuàng)造適宜的生存環(huán)境，間接增強(qiáng)了機(jī)體的免疫力。

小鼠血液中肌酸激酶升高表明細(xì)胞受損嚴(yán)重，而灌胃杏鮑菇氨基酸的小鼠肌酸激酶下降，也證明了氨基酸對(duì)肌肉細(xì)胞的修復(fù)作用，特別是在調(diào)節(jié)細(xì)胞蛋白質(zhì)合成和分解方面，氨基酸有著重要作用。

氨基酸是機(jī)體內(nèi)氮和碳的重要載體，高劑量組小鼠血尿素氮含量的異常升高顯示，氨基酸對(duì)降低血尿素氮含量沒(méi)有效果。可能的原因一是試驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤或誤差，另外也可能是杏鮑菇提取液中蛋白質(zhì)含量過(guò)高，多余的蛋白質(zhì)不能吸收被排出，造成血尿素氮含量的異常升高。后續(xù)還需要進(jìn)一步研究測(cè)定方法，減少灌胃劑量。

另外，小鼠通過(guò)跑步訓(xùn)練使得與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的中心肌和骨骼肌消耗了體內(nèi)大量的能源，這些運(yùn)動(dòng)能量的供給都需要依靠燃燒體內(nèi)的糖等能量物質(zhì)來(lái)產(chǎn)生。長(zhǎng)時(shí)間的有氧運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生許多額外的自由基，奪去體內(nèi)細(xì)胞蛋白分子的電子，使蛋白質(zhì)分子發(fā)生畸變甚至死亡，從而造成肌肉細(xì)胞、免疫細(xì)胞等受損，肌肉細(xì)胞的損傷會(huì)引起體內(nèi)電解質(zhì)的失衡，造成乳酸的堆積，影響運(yùn)動(dòng)能力[10]。因此需要對(duì)多余的自由基進(jìn)行清除。體外的抗氧化試驗(yàn)結(jié)果明顯，杏鮑菇氨基酸溶液對(duì)超氧陰離子自由基有較強(qiáng)的清除作用，而且隨濃度的增加，清除效果也更好。分析其主要原因可能是由于杏鮑菇氨基酸、蛋白質(zhì)中C3、C4、C6羥基較活潑，容易與自由基進(jìn)行結(jié)合，干擾超氧陰離子自由基的過(guò)氧化反應(yīng)，從而減少自由基的有氧運(yùn)動(dòng)負(fù)面作用。由于本次試驗(yàn)中小鼠的有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，自由基產(chǎn)生量較大，所以需要更多的氨基酸供給來(lái)抵制自由基氧化反應(yīng)，因此高劑量組的抗氧化效果要更好。

除以上因素外，杏鮑菇氨基酸溶液中還含有一些多糖類物質(zhì)，也可能是其抗氧化能力提升的原因，因?yàn)槎嗵巧系幕鶊F(tuán)對(duì)自由基有一定的吸附作用。同時(shí)，氨基酸、多糖類物質(zhì)也可以間接刺激機(jī)體產(chǎn)生更多的巨噬細(xì)胞、淋巴T細(xì)胞等免疫細(xì)胞，釋放干擾素來(lái)提升機(jī)體的抗氧化能力，這也可能是杏鮑菇氨基酸對(duì)抗氧化能力的影響因素。