小分子量海参肽对小鼠抗疲劳作用

摘要: 不同浓度的低分子量海参肽对小鼠灌胃, 研究了海参肽对小鼠的抗疲劳作用。结果表明, 低分子量海参肽对小鼠体重无显著影响, 但能明显延长小鼠的负重游泳时间和转棒时间, 显著降低运动后小鼠的血尿素氮含量, 同时提高了肝糖原含量。

关键词: 海参; 海参肽; 抗疲劳; 肝糖原海参(Holothurian, sea cucumber), 归属于无脊椎

动物棘皮动物门(Echinode- rmata), 是海参纲(Holothuroidea)动物的泛称。海参干燥体壁的有机成分中蛋白质高达90%, 脂质约占为4%, 多糖在6%, 另含有少量核酸。无机成分中含钙、镁盐及铁、锰、锌、铜、钼、硒等微量元素[1], 是典型的高蛋白、低脂肪、极低胆固醇、富含矿物质和维生素的上等食品。海参的蛋白中含有人体所需的全部氨基酸, 其中必需氨基酸的比例很高[2], 是名副其实的上等蛋白。海参作为重要的食物资源和**资源, 人类很早就把其利用到养生、保健和**上。明代出版的《食物本草》一书中作者姚可成就指出海参有主补元气、滋益五脏六腑和祛虚损的养生功能[3]。清代《本草从新》 、《本草纲目拾遗》等中药典籍则将海参列为补益**[4]。

海参肽系指海参经蛋白酶水解并精制后得到的以小分子肽为主、多种功效成分共存的蛋白质水解产物, 具有***、抗疲劳、*****、延缓衰老等诸多生理功能。与海参相比, 海参多肽具有良好的溶解性、稳定性、低黏度性等特殊的理化性质, 因此经酶解制得的海参肽具有易消化吸收, 生物效价高、无抗原性, 食用**等优点, 比普通海参制品有更高的生物效价和更重要的生理功能。鲜刺参为原料, 经过酶解、超滤等手段制得了高纯度的低分子量海参肽。本文通过海参肽对小鼠负重游泳和转棒时间、运动后小鼠血尿素氮和肝糖原含量等抗疲劳指标综合分析了其抗疲劳作用, 为进一步开发抗疲劳功能显著的功能食品奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 昆明种雄雌小鼠各半, 体重18g～22g。

1.1.2 实验材料 海参肽, 分子量小于1500D的肽占90%以上。

1.1.3 实验仪器及试剂 TH- 86- 340- LA天寒超低温冰箱;半自动生化仪; YLS- 4C转棒疲劳仪;游泳箱;分析天平; 血尿素氮测定试剂盒、肝糖原测定试剂盒; 其他检验试剂均为AR级。

1.2 实验方法

1.2.1 动物分组和灌胃剂量的设计 将小鼠按体重随机分为4组, 每组10只, 雌雄各半, 作为对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组。适应性饲养7d后采取灌胃法灌胃。低、中、高剂量组的受试物每天灌胃剂量分别为2.703mg/0.5mL/20g体重、5.406mg/0.5mL/20g体重、6.758mg/0.5mL/20g体重; 对照组给予同体积的双蒸水, 每周称一次体重。每天观察小鼠的饮食、精神、毛发和大小便等状况。连续给予受试物28d后, 测定各项指标。

1.2.2 小鼠体重的测定 小鼠在给药前、给药1周、给药2周、给药3周、给药4周分别称质量, 算出每次称质量的各组平均值, 作记录。

1.2.3 负重游泳实验[5]

在末次给予受试物30min后,给小鼠负其体重的5%质量的铅丝, 将小鼠放于水深为30cm, 水温为(25± 1)℃的游泳池内游泳。记录自游泳开始至头部全部沉入水中8s不能浮出水面的时间作为游泳时间。

1.2.4 转棒实验 在转速为36r/min, 时间为30min的条件下训练两天。第3天在给予受试物30min后, 将小鼠放在转棒仪的棒上, 按(转速36r/min, 时间45min)进行转棒实验。转棒仪将自动记录小鼠从开始到从棒上跌落下来的时间, 即作为转棒时间。

1.2.5 血尿素氮含量的测定[5]

原理: 在加热和强酸条件下, 尿素氮与二乙酰缩合合成红色的联吖嗪即Fearon反应, 根据色泽深浅可以计算出尿素氮的含量。

方法: 末次给予受试物30min后, 将小鼠放于水深为30cm, 水温为(25± 1)℃的游泳箱内游泳90min,休息60min后眼底取血0.5mL与150μ L的抗凝血剂(二水合柠檬酸三钠溶液)一起加入到1mL的微型管中, 按血尿素氮测试盒说明书将各试剂加入到各个试管中。加完后混匀, 置沸水中准确水浴15min, 立即用自来水冷却。在波长为520nm处用半自动生化仪测得吸光度, 计算出血中尿素氮的含量。

1.2.6 肝糖原含量的测定[6]

原理: 糖原在浓硫酸的作用下可脱水生成糠醛衍生物, 后者再与蒽酮(C4H10O)作用形成蓝色化合物, 与同法处理的标准葡萄糖溶液比色定量。糖原在浓硫酸溶液中非常稳定,故在显色之前先将组织放入浓硫酸中加热以破坏其他成分而保留糖原。

方法: 末次给予受试物30min后, 将小鼠放于水深为30cm、水温(25± 1)℃的游泳箱内游泳90min。立即用脱颈椎法[18]处死小鼠取出肝脏, 生理盐水漂洗后滤纸吸干。称100mg与300μ L的碱液[按样本质量(mg)∶碱液体积(μ L)=1∶ 3]一起加入试管中, 用保鲜膜将各试管口扎起, 并在膜上扎一小孔 (保鲜膜防止水分蒸发, 扎孔以便气体热胀冷缩), 放入沸水浴中煮20min后流水冷却。将肝糖原水解液进一步制备成糖原检测液。按肝糖原测定试剂盒说明在各试管中加入各试剂。混匀后置沸水中煮5min, 冷却后于620nm波长处用半自动生化仪测得吸光度, 计算出肝糖原含量。

1.3 数据统计与分析[7]

数据用SPSS软件统计, 用独立样本的t检验进行差异显著性检验, 数据用± SD表示。

2 结果与讨论

2.1 海参肽对小鼠状态的影响

据4个星期的观察: 小鼠在实验过程中精神状态、饮食情况、毛发状态、大小便等状况均无异常。在实验初始阶段, 偶有小鼠死亡, 是由于灌胃不慎导致。

2.2 海参肽对小鼠体重的影响

从对照组和实验组小白鼠受试28d体重增长情况可以看出, 对照组和实验组的小鼠体重总体上都呈增长趋势, 增长情况略有差异。经过t检验, 低剂量、中剂量、高剂量和对照组之间无显著性差异(P>0.05)。以上结果表明海参肽对小鼠体重无显著影响。

2.3 海参肽对小鼠游泳和转棒时间的影响

运动耐力的提高是抗疲劳能力加强*直接、*客观的指标[8], 游泳时间和转棒时间的长短可以反应动物运动疲劳的程度且装置简单并能客观反映机体的体能。运动实验涉及的因素很多。游泳实验中负重物要适中, 缠得太紧时鼠尾血液循环不畅, 影响实验结果, 太松则容易脱落; 有的小鼠容易漂浮在水面,要使它们保持不停的运动状态; 水的温度和游泳的空间也相当重要。转棒实验中得按一定的转速训练2天每天30min, 这样可使它们习惯于这项运动。与对照组相比, 实验组的小白鼠负重游泳和转棒时间明显延长。经过t检验得出, 各个剂量组和对照组比较, 差异显著(P<0.05或P<0.01)。其中中剂量组的游泳时间和低剂量组的转棒时间比对照组提高了一倍以上。以上结果表明海参肽能明显延长受试

小白鼠的负重游泳时间和转棒时间。中、低剂量效果更明显。

2.4 海参肽对运动后小鼠血尿素氮和肝糖原含量的影响

运动过程中随着长时间运动的进行, 机体不能通过糖、脂肪分解代谢获得足够的能量, 蛋白质与氨基酸分解代谢会加强, 肌体血清尿素氮含量随运动负荷的增加而增加, 肌体对负荷的适应能力越差,血清尿素氮的增加就越明显。剧烈运动后血清尿素氮则明显升高, 血清尿素氮的含量可以反应体内肌肉蛋白质的分解、合成代谢状况和肌肉细胞大强度训练后的损伤及恢复状况, 所以血清尿素氮可评价机体在运动情况下体力负荷的承受能力。糖原是运动能量的重要来源, 糖原的储存量可直接影响肌体的运动能力, 提高糖原储备量有助于提高耐力和运动能力, 有利于抵抗疲劳的产生。长时间紧张运动中体力的衰竭总是和肌糖原的耗竭同时发生, 肌糖原耗竭的同时, 为维持血糖水平, 肝糖原储备将减少, 受试物能增加肝糖原储备或/和减少运动时肝糖原的消耗来提供更多能量, 因此肝糖原的含量能说明疲劳发生的快慢或程度[9]。从表3可以看出, 实验组小白鼠运动后的血尿素氮含量明显低于对照组, 肝糖原含量明显高于对照组, 差异均有显著性(P<0.05或P<0.01)。尤其是低剂量组的效果更好, 同对照组相比, 两个指标差异极其显著(P<0.01)。以上实验结果表明对于运动后的小鼠, 海参肽能明显降低其血尿素氮含量, 提高肝糖原含量, 使肌体对负荷的适应性增强, 疲劳消除加快, 显示出较强的抗疲劳作用, 提高了肌体的耐力。

3 结论

3.1 海参肽对小白鼠体重无显著影响, 能明显延长小白鼠的负重游泳时间和转棒时间; 显著降低了运动后小鼠的血尿素氮含量, 提高了肝糖原含量。

3.2 综合分析可以得知: 海参肽具有增加小鼠运动耐力、促进糖原储备、加速机体的尿素氮代谢的作用, 具有抗疲劳的功效。