大豆寡肽抗疲勞作用的實驗研究

劉 娜,李湘濃,吳 翱,劉憶冰,王寶貴,

(1.吉林體育學院 運動人體科學系,吉林 長春130022;2.吉林大學體育中心;3.吉林大學公共衛生學院營養與食品衛生教研室)

機體在長時間的運動或勞動過程中會出現各種生理生化變化,由于細胞破壞增加、肌蛋白和紅細胞合成代謝亢進以及應激時激素和神經調節等反應,都會增加機體對營養物質特別是蛋白質的需要量,這就使恢復過程顯得尤為重要。近年來人們發現大豆多肽具有一定的免疫調節、促進蛋白合成、調節血壓、降低血脂及抗氧化作用[1-3]。本研究通過觀察大豆寡肽對耐力運動小鼠糖原和血乳酸代謝的影響,探討大豆寡肽的抗疲勞作用及其可能機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 昆明種小白鼠170只,雄性,體重18-22 g,6-8周齡,由吉林大學基礎醫學院動物中心提供。

1.2 主要試劑及實驗器材 大豆寡肽(山東都慶生物技術公司),乳清蛋白粉(北京威創體育技術發展公司),血乳酸Lactate Por試紙、LT-1710掌上型血乳酸測定儀(日本京都ARKRAY公司),LDH試劑盒(南京建成生物制品公司)。

1.3 實驗動物分組及模型制備 取小鼠170只,適應性游泳2 d,每天10 min,淘汰不會游泳的小鼠,將剩余150只小鼠隨機分為5組,每組30只,每10只一籠。5個實驗組分別為:陰性對照組(CG)蒸餾水灌胃;3個劑量組大豆寡肽溶液灌胃,其劑量分別為2.0 g·kg-1(LD)、4.0 g·kg-1(MD)、8.0 g·kg-1(HD);陽性對照組(WPC)乳清蛋白溶液灌胃,劑量為4.0 g·kg-1。小鼠每天進行60 min游泳練習,游泳后灌胃,連續實驗30 d。

1.4 血乳酸代謝水平測定 于第30日隨機在每組中抽取10只小鼠,正常進行60 min游泳練習,休息15 min后,取尾血20 μ l測定血乳酸,休息90 min后,再次測定血乳酸,計算血乳酸平均恢復速率。

1.5 LDH活性測定 于第30日隨機在每組中抽取10只小鼠,正常進行60 min游泳練習后,立即摘眼取血,離心獲得血清測定LDH水平。

1.6 肝糖原和肌糖原含量測定 于第30日隨機在每組中抽取10只小鼠,不進行游泳練習,直接處死取股四頭肌和肝臟,各精確稱取100 mg,采用蒽酮法測試肌糖原和肝糖原。

1.7 力竭游泳時間測定 于第31日取前一日進行血乳酸測量的各組10只小鼠,用肥皂水洗去小鼠體表油脂,然后將小鼠尾根部負荷5%體重的鉛皮,放入水溫(25±1.0)℃、水深 30 cm的水槽中游泳,記錄小鼠自入水后到沉入水中7s不能浮出水面(處于力竭狀態)的時間。

1.8 數據統計 采用SPSS12.0統計軟件進行統計學分析,數據以±s表示,多組間樣本均數比較采用單因素方差分析。

2 結果

2.1 大豆寡肽對耐力運動小鼠負重游泳能力的影響

HD、WPC組力竭游泳時間與CG組比較有顯著性差異(P＜0.05),MD組與CG組比較有極顯著性差異(P＜0.01);MD組與WPC組比較有極顯著性差異(P＜0.01)。見表1。

表1 大豆寡肽對耐力運動小鼠負重游泳時間的影響(min,±s)

表1 大豆寡肽對耐力運動小鼠負重游泳時間的影響(min,±s)

*P＜0.05,**P＜0.01 vs CG;##P＜0.01 vs WPC

CG 42.60±5.41 LD 44.14±6.46 MD 72.13±6.51**##HD 48.88±7.081*WPC 50.42±7.63*

2.2 大豆寡肽對耐力運動小鼠肝糖原、肌糖原含量的影響

MD組小鼠肝糖原、肌糖原含量與CG組比較有顯著性差異(P＜0.05)。見表2。

表2 大豆寡肽對耐力運動小鼠肝糖原、肌糖原含量的影響(mg·100 mg-1,±s)

表2 大豆寡肽對耐力運動小鼠肝糖原、肌糖原含量的影響(mg·100 mg-1,±s)

*P＜0.05 vs CG

Group Levels of hepatic glycogen Levels of muscle glycogen CG 1 087.80±437.54 122.99±39.69 LD 1 095.90±419.50 124.55±39.46 MD 1 567.86±407.40* 161.84±32.99*HD 1 273.79±454.61 132.05±25.86 WPC 1 043.46±403.05 118.74±29.91

2.3 大豆寡肽對耐力運動小鼠血乳酸代謝水平的影響

隨恢復時間延長,小鼠運動后血乳酸含量下降。MD、HD組小鼠游泳后15 min血乳酸與CG組比較有顯著性差異(P＜0.05);LD組小鼠游泳后90min血乳酸與CG組比較有顯著性差異(P＜0.05),MD、HD組與CG組比較有極顯著性差異(P＜0.01);MD組小鼠游泳后血乳酸平均清除率與CG組比較有極顯著性差異(P＜0.01),見表3。

表3 大豆寡肽對耐力運動小鼠血乳酸代謝水平的影響(±s)

表3 大豆寡肽對耐力運動小鼠血乳酸代謝水平的影響(±s)

*P＜0.05,**P＜0.01 vs CG

Group 15 min after swimming(mmol·L-1)90 min after swimming(mmol·L-1)Average clearance rate(mmol·L-1·min-1)CG 5.69±0.96 4.24±0.91 0.019±0.002 LD 5.13±0.85 3.52±0.77* 0.023±0.004 MD 4.81±0.77* 2.89±0.49** 0.026±0.005**HD 4.78±0.71* 3.10±0.53** 0.023±0.005 WPC 5.47±0.53 3.82±0.59 0.022±0.003

2.4 大豆寡肽對耐力運動小鼠LDH活性的影響

MD、HD組血清中LDH的活性與CG組比較有顯著性差異(P＜0.05),見表4。

表4 大豆寡肽對耐力運動小鼠LDH活性的影響(U·L-1,±s)

表4 大豆寡肽對耐力運動小鼠LDH活性的影響(U·L-1,±s)

*P＜0.05 vs CG

Group Activities of LDH CG 1 027.17±98.31 LD 1 078.57±149.22 MD 1 175.07±176.66*HD 1 183.32±166.10*WPC 1 071.85±110.21

3 討論

機體抗疲勞能力加強可提高機體的運動能力,小鼠游泳力竭時間是反映動物運動疲勞程度的常用指標。本研究結果顯示,大豆寡肽在中、高劑量時可延長小鼠游泳時間,延緩運動小鼠疲勞的出現,進而提高小鼠耐力運動能力;乳清蛋白在設定劑量下也可延長小鼠游泳時間。

糖是機體的主要供能物質,機體內的糖主要是葡萄糖和糖原,其中糖原以顆粒狀態存在于肝臟和肌肉細胞中。當機體長時間運動時消耗肌糖原和肝糖原,維持正常的血糖水平。當糖原耗竭后,血糖濃度降低,中樞神經系統供能不利而出現疲勞。肝糖原和肌糖原儲備越充足,它提供運動所需的能量就越多,疲勞就會延遲出現[4,5]。本研究結果顯示,中劑量大豆寡肽能夠通過增加小鼠肌糖原和肝糖原儲備,維持機體運動時血糖水平,從而為機體提供更多的能量來達到抗疲勞的目的。

乳酸水平是反映機體的有氧代謝能力和疲勞程度的重要指標。肌肉中乳酸向血液中擴散,運動后15 min時達到峰值,可代表運動時血乳酸濃度,隨后在乳酸脫氫酶的作用下血乳酸生成丙酮酸繼續代謝。提高LDH活力可以加速乳酸的清除,也是提高機體抗疲勞能力的途徑之一[5-7]。同時,運動后15 min血乳酸與90 min血乳酸的差值也可反映機體對乳酸的消除能力。本研究顯示隨恢復時間延長,小鼠運動后血乳酸含量下降。大豆寡肽在中、高劑量時能明顯減少小鼠運動時的乳酸生成,增強乳酸脫氫酶活力;在三個劑量時均能促進小鼠運動后血乳酸的清除,特別是中、高劑量的作用極為明顯;通過計算血乳酸平均清除率發現,中劑量的大豆寡肽可明顯加快運動后血乳酸清除。從上述結果可以看出大豆寡肽可以增加肌糖原和肝糖原含量,減少小鼠運動時的乳酸生成,并促進運動后血乳酸的清除,從而起到一定的抗疲勞作用。

[1]G Van Hall,et al.The effect of free Glntamine and peptide ingestion on the rate of muscle glycogen resynthesis inman[J].Int J Sport Med,2000,21:25.

[2]李世成,焦海舟,王啟榮.補充大豆蛋白對大鼠離心運動后骨骼肌細胞骨架Desmin和Vimentin的影響[J].西安體育學院學報,2005,23(5):68.

[3]顧 芳,秦宜德,王月影等.肌肽對小鼠抗疲勞作用的試驗研究[J].營養學報,2006,28(4):326.

[4]龍碧波,張 琨,周忠凱,等.絞股藍提取物對小鼠血清CK、LDH和肝糖原、肌糖原含量的影響[J].海南師范大學學報,2008,21(3):334.

[5]Stainsby W N.Biochemical and physiological bases for lactate production[J].Med.Sci.Sports Exerc,1986,18(3):341.

[6]陳 揚,簡坤林,劉曉光,等.運動對血液中肌酸激酶、乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶的影響[J].解放軍體育學院學報,2000,19(1):25.

[7]彭 莉,王啟榮,畢秋蕓.補充大豆多肽對遞增負荷運動大鼠血清LDH、ALT、AST活性的影響[J].北京體育大學學報,2008,31(2):199.