1,6-二磷酸果糖三鈉鹽緩解小鼠體力疲勞功能的研究

孫 強(qiáng) 郭 林

1,6-二磷酸果糖三鈉鹽(D-Fructose 1,6-diphosphate trisodium salt)是以葡萄糖為原料，在釀酒酵母發(fā)酵后，經(jīng)離子交換、分離、濃縮等工藝制成的化合物，簡(jiǎn)稱FDP。在人體內(nèi)，F(xiàn)DP是糖酵解過(guò)程中的中間產(chǎn)物。FDP可調(diào)節(jié)機(jī)體代謝過(guò)程中多種酶的生物活性，改善、恢復(fù)細(xì)胞代謝水平，臨床上常用于休克、腦血管意外、大面積燒傷或復(fù)合創(chuàng)傷的治療[1]。2013年10月30日，原衛(wèi)生部批準(zhǔn)1,6-二磷酸果糖三鈉鹽為新食品原料，為研究其保健功能，本文依據(jù)《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(2003版)[2]進(jìn)行了1,6-二磷酸果糖三鈉鹽緩解體力疲勞功能試驗(yàn)。

1.材料與方法

1.1 材料 1,6-二磷酸果糖三鈉鹽，純度≥96%，由國(guó)內(nèi)某企業(yè)提供。受試樣品密封，置于陰涼干燥處存放。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物 選用上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司繁殖的清潔級(jí)BALB/c健康雄性小鼠160只，初始體重范圍為19.0～21.9g，生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(滬)2017—0005，合格證編號(hào)：20170005029513。試驗(yàn)動(dòng)物按體重隨機(jī)分為4大組，每大組40只，4大組小鼠分別進(jìn)行負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)、血漿尿素測(cè)定、肝糖原測(cè)定和血乳酸測(cè)定。每大組小鼠各分為4個(gè)劑量組，每個(gè)劑量組10只。試驗(yàn)動(dòng)物在溫度為(23±3)℃、相對(duì)濕度為55%±15%的環(huán)境中飼養(yǎng)。

1.3 劑量選擇與受試物給予方式 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽人體推薦量為1.0g/(人·日)(體重按60kg計(jì))。設(shè)83mg/(kg·bw·d)、167mg/(kg·bw·d)、500mg/(kg·bw·d)三個(gè)劑量組(分別相當(dāng)于受試物人體推薦攝入量的5倍、10倍、30倍)，另設(shè)0mg/(kg·bw·d)作為對(duì)照組，以無(wú)菌水代替受試物。受試樣品采用無(wú)菌水配制，低、中、高劑量配制濃度分別為8.3mg/ml、16.7mg/ml、50mg/ml。每天一次經(jīng)口給予小鼠相應(yīng)劑量的受試物，小鼠灌胃量為0.1ml/(10g·bw)。連續(xù)灌胃30天后測(cè)定試驗(yàn)動(dòng)物的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 負(fù)重游泳試驗(yàn)：末次給予小鼠受試物30min后，鼠尾根部負(fù)荷5%體重的鉛絲，將其置于游泳箱中游泳，水深約35cm，水溫(25±1.0)℃。記錄小鼠自游泳開始至死亡的時(shí)間，即為小鼠負(fù)重游泳時(shí)間。

1.4.2 血漿尿素測(cè)定：末次給小鼠受試樣品30min后，在溫度為30℃的水中不負(fù)重游泳90min，休息60min后，立即眼眶采血約0.5ml。血液離心后，吸取血漿，用二乙?！糠y(cè)定血漿尿素值。

1.4.3 肝糖原測(cè)定：末次給受試物30min后，處死小鼠，取肝臟經(jīng)生理鹽水漂洗后再用濾紙吸干，精確稱取肝臟75mg，加入堿溶液0.225ml，煮沸20min，配制成1%肝勻漿液，取1%肝勻漿液0.1ml，加2ml蒽酮試劑，煮沸5min，冷卻后在620nm波長(zhǎng)下進(jìn)行比色測(cè)定，根據(jù)所稱取的肝臟重量換算成肝糖原含量(mg/g肝)。

1.4.4 血乳酸測(cè)定：末次給試驗(yàn)動(dòng)物受試物30min后采血。然后不負(fù)重在溫度為30℃的水中游泳10min后停止，游泳后立即眼眶采血，休息20min后再次眼眶采血測(cè)定小鼠血乳酸含量。葡萄糖/乳酸分析儀測(cè)定乳酸方法：首先取血10μl轉(zhuǎn)移到反應(yīng)試管中，后蓋緊蓋子反復(fù)振蕩混勻，直接從分析儀上讀數(shù)。血乳酸曲線下面積用下式表示：

血乳酸曲線下面積=1/2×(游泳前血乳酸值+游泳后0min的血乳酸值)×10+1/2×(游泳后0min的血乳酸值+游泳后休息20min的血乳酸值)×20

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 用SPSS軟件對(duì)各實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，滿足方差齊要求的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用單因素方差分析方法中的兩兩比較方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.結(jié)果與分析

2.1 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間的影響 由表1可見，500mg/(kg·bw·d)組小鼠負(fù)重游泳時(shí)間長(zhǎng)于0mg/(kg·bw·d)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間的影響

2.2 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠游泳后血漿尿素水平的影響 由表2可見，1,6-二磷酸果糖三鈉鹽500mg/(kg·bw·d)組小鼠血漿尿素水平低于0mg/(kg·bw·d)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠游泳后血漿尿素的影響

2.3 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠肝糖原儲(chǔ)備量的影響 由表3可見，167mg/(kg·bw·d)、500mg/(kg·bw·d)組小鼠肝糖原儲(chǔ)備量高于0mg/(kg·bw·d)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表3 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠肝糖原儲(chǔ)備量的影響

2.4 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠游泳前后血乳酸值及其曲線下面積的影響 由表4可見，83mg/(kg·bw·d)、167mg/(kg·bw·d)、500mg/(kg·bw·d)三組小鼠游泳后血乳酸曲線下面積值與0mg/(kg·bw·d)組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表4 1，6-二磷酸果糖三鈉鹽對(duì)小鼠游泳后血乳酸曲線下面積的影響

3.結(jié)論

500mg/(kg·bw·d)組小鼠負(fù)重游泳時(shí)間長(zhǎng)于0mg/(kg·bw·d)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，故該項(xiàng)指標(biāo)為陽(yáng)性。500mg/(kg·bw·d)組小鼠血漿尿素水平低于0mg/(kg·bw·d)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，故該項(xiàng)指標(biāo)為陽(yáng)性。167mg/(kg·bw·d)、500mg/(kg·bw·d)組小鼠肝糖原儲(chǔ)備量高于0mg/(kg·bw·d)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，故該項(xiàng)指標(biāo)為陽(yáng)性。83mg/(kg·bw·d)、167mg/(kg·bw·d)、500mg/(kg·bw·d)組小鼠游泳后血乳酸曲線下面積值與0mg/(kg·bw·d)組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，故該項(xiàng)指標(biāo)為陰性。根據(jù)《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》2003版中緩解體力疲勞功能試驗(yàn)的結(jié)果判定，在本試驗(yàn)條件下，1，6-二磷酸果糖三鈉鹽具有緩解體力疲勞作用。

4.討論

1,6-二磷酸果糖三鈉鹽(FDP)既是糖酵解過(guò)程中的產(chǎn)物，又是該過(guò)程中調(diào)節(jié)酶的變構(gòu)激活劑[3]。磷酸果糖激酶(PFK)是糖酵解過(guò)程中催化生成FDP的酶，它又直接受FDP的影響。在缺血和低氧時(shí)PFK因酸中毒受到抑制，緩解這種代謝阻滯的方法是提供外源的FDP，因?yàn)镕DP可通過(guò)反饋的機(jī)制使PFK激活，同時(shí)FDP本身可作為高能量基質(zhì)用于無(wú)氧代謝[4]。

沈勇偉[5]用1，6-二磷酸果糖(FDP)作為小白鼠的食物添加劑，結(jié)果表明補(bǔ)充FDP可延長(zhǎng)小白鼠的游泳時(shí)間，增強(qiáng)SDH活性，增加紅細(xì)胞運(yùn)氧能力，提高血糖濃度，從而有效地提高運(yùn)動(dòng)耐力。劉無(wú)逸[6]觀察了FDP對(duì)PFK活性和骨骼肌線粒體形態(tài)的影響，結(jié)果表明FDP可加快PFK活性的恢復(fù)，減輕運(yùn)動(dòng)中血乳酸升高的程度，促進(jìn)肌糖原的恢復(fù)，并能維護(hù)肌線粒體的正常形態(tài)結(jié)構(gòu)，有利于連續(xù)力竭性運(yùn)動(dòng)后機(jī)能的恢復(fù)。王竹影[7]觀察了短期連續(xù)服用FDP制劑后小鼠運(yùn)動(dòng)能力及抗疲勞有關(guān)的代謝指標(biāo)，游泳45min后，紅細(xì)胞膜Na-K-ATPase的活性明顯上升，血漿丙二醛及血乳酸濃度增幅明顯下降，有氧耐力明顯提高。

1,6-二磷酸果糖三鈉鹽是國(guó)際上公認(rèn)的細(xì)胞強(qiáng)壯劑，且不含激素、興奮劑等違禁成分，因此在體育界得到廣泛應(yīng)用[3]。丁俊華[8]探討了1,6-二磷酸果糖(FDP)促進(jìn)速滑運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧耐力訓(xùn)練后疲勞恢復(fù)作用，結(jié)果表明FDP對(duì)運(yùn)動(dòng)后人體骨骼肌細(xì)胞有明顯保護(hù)作用，可促進(jìn)無(wú)氧耐力運(yùn)動(dòng)后血乳酸消除和運(yùn)動(dòng)后糖原的合成，改善運(yùn)動(dòng)后肌肉酸痛的癥狀。Chen Hongnian等人以某大學(xué)田徑運(yùn)動(dòng)專業(yè)運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)服用FDP能促進(jìn)PFK活性的恢復(fù)，無(wú)氧訓(xùn)練后能加快消除血乳酸，降低肌酸激酶水平[9]。

本試驗(yàn)對(duì)1，6-二磷酸果糖三鈉鹽緩解體力疲勞功能進(jìn)行了初步研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)人體推薦劑量為1.0g/d時(shí)，1，6-二磷酸果糖三鈉鹽具有緩解體力疲勞的作用，為產(chǎn)品的開發(fā)提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。