玛咖多糖的抗疲劳作用研究

1武汉肽类物质研究所   2武汉天天好生物制品有限公司    3武汉多肽抗衰老研发有限公司
    摘要：为了观察玛咖多糖对小鼠的抗疲劳作用，本研究采用水提醇沉法提取玛咖粗多糖，通过Sevag法去蛋白，纯化多糖。将60只雄性昆明小鼠随机分为正常对照组，高、中、低剂量给药组。高、中、低剂量给药组分别按2．25g／kg‘d、1．5g／kg‘d、0.75g／kg?d灌胃玛咖多糖，正常对照组以等体积生理盐水灌胃，连续灌胃10d后对小鼠进行负重游泳实验及血清指标测定。结果表明：三个剂量组玛咖多糖均能延长小鼠游泳时间，增强小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活力，减少小鼠血清中丙二醛(MDA)的生成，提高小鼠抗疲劳能力，并呈剂量 功效依赖关系。因此，玛咖多糖的抗疲劳、提高运动能力与其抗氧化作用相关。
    关键词：玛咖多糖抗疲劳抗氧化
    1前言
    运动性疲劳是由多因素引起的，长时间以来人们一直致力于对运动性疲劳的研究。到目前为止，虽然对于运动性疲劳产生的原因还没有一个完整的定论，但大多认为运动性疲劳的产生与体内自由基的累积有关。
    在正常情况下，生物体内自由基浓度是极低的，体内防御体系能有效地清除所产生的自由基，使自由基处于平衡状态，保护机体组织细胞免受自由基氧化损伤。但在运动中有氧代谢增强，由此可以促进氧自由基生成，尤其在高强度的力竭性运动中氧自由基的累积会引起脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量的明显升高，导致肌纤维膜及线粒体膜等生物膜完整性丧失及损伤，从而引发一系列细胞代谢机能紊乱，使肌肉工作能力下降产生疲劳。因此，长时间的力竭运动使体内氧自由基累积是造成身体疲劳的一个主要原因。超氧化物歧化酶(SOD)是细胞防御氧自由基的第一道纺线，其作用是歧化超氧阴离子(O2)，使生物体免受氧自由基氧化损伤。因此，通过测定机体血液中SOD的活力和脂质过氧化产物MDA的含量可以预测机体的疲劳状况。
    玛咖(Lepidium meyenii Walpers)是原产于秘鲁安第斯山区的草本植物，属于十字花科独行菜属 a。玛咖的栽培和食用历史悠久，主要食用部分为成熟膨大的块根。在南美地区，当地人主要用其作为食物，也作为传统药物使用。玛咖具有抗疲劳、改善性功能、提高生育能力等多种功效 ，因而有“南美人参”的美誉。由于玛咖的适应原样作用，以玛咖为主要原料的保健品风靡全球，有关玛咖的研究和开发也受到了广泛的重视。玛咖中除含有丰富的蛋白质、氨基酸、矿物质等营养物质外，还含有玛咖烯、玛咖酰胺等活性物质，其中玛咖多糖也是玛咖中含量较丰富的活性物质。活性，而对其抗疲劳活性的研究国内外至今未见报道。本文通过小鼠负重游泳实验及血清指标测定，对玛咖多糖抗疲劳作用进行了研究。
    2材料与方法
    2.1材料、仪器与试剂
    玛咖根干燥粉末
    昆明种小鼠，雄性，体重(20±2)g，由湖北省医学科学院实验动物中心提供。
    超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)，离心沉淀机(上海医用分析仪器厂)，真空旋转蒸发器RE52—99 (上海亚荣生化仪器厂)，电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)，UV一2501 PC分光光度计(日本岛津)，电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)，游泳箱(70cm×50cm×40cm)，SHB—B95型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。
    SOD测定试剂盒、MDA测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所，淀粉酶、糖化酶购于诺维信(Novozymes)公司，乙醇、乙醚、丙酮等均为国产分析纯。
    2.2玛咖多糖的提取方法
    称取玛咖根干燥粉末，按1：25(w／w)加入水溶剂，超声波功率200W，提取时间20min，提取温度50℃，低速离心，残渣重复提取1次，提取液浓缩，加入淀粉酶除淀粉。调节pH 6．0，用糖化酶彻底酶解淀粉酶解物，60℃下维持4h。煮沸10rain灭酶，离心去沉淀。上清液中缓慢加入95％ 乙醇进行醇析，搅拌10rain，4℃冰箱中放置12h后得到土黄色沉淀，沉淀用Sevage法除蛋白质，多糖液再醇析1次，沉淀分别用乙醚、丙酮洗涤。真空干燥得到粗多糖粉末。玛咖多糖为棕褐色粉末，易溶于水，临用时用生理盐水配制。
    2.3玛咖多糖对小鼠游泳时间的影响
    2.3.1动物分组及给药
    取6O只雄性昆明小鼠，体重(20± 2)g，随机分为正常对照组、高、中、低剂量给药组。高、中、低剂量给药组分别按2．25g／kg’d、1．5g／kg ?d、0．75g／kg?d灌胃玛咖多糖，正常对照组以等体积生理盐水灌胃，连续灌胃10d后对小鼠进行负重游泳实验及血清指标测定。
    2.3.2实验过程
    于末次给药后30min，将小鼠尾部负重体重4％的铅丝放人游泳箱(70cm ×50cm ×40cm，水深为30cm，水温保持在25±0．5℃)中游泳，记录小鼠自入水开始至头部全部没入水中,8s不能浮出水面为止的时间，作为小鼠游泳的时间。
    2.4小鼠血清SOD、MDA值的测定
    2.4.1血清的制备
    小鼠在游泳结束后恢复24h，然后每组随机取l0只，眼眶采血，分离血清，低温保存。
    2.4.2血清SOD测定原理
    通过黄嘌呤及黄嘌呤氧化酶反应系统产生O2-,02-氧化羟胺形成亚硝酸盐，在显色剂的作用下呈现紫红色。用可见分光光度计在550nm处测其吸光度。当被测样品中含SOD时，则对02-有专一的抑制作用，使形成的亚硝酸盐减少，比色时测定管的吸光度值低于对照管的吸光度，通过公式计算可求出被测样品的SOD活力。
    2.4.3血清MDA测定原理
    过氧化脂质降解产物中的MDA可与硫代巴比妥酸缩合，形成红色产物，在532nm处测定吸光度。

    2．5统计分析
    分别以小鼠游泳的时间、血清SOD活力与血清MDA含量作为指标，实验数据的统计学处理均采用t检验法进行显著性检验，结果以均数±标准偏差表示，以p

    3结果

   3.1玛咖多糖对负重小鼠游泳时问的影响

表1玛咖多糖对小鼠游泳时间的影响

   *表示与正常对照组比较P< 0．05。
   

    从表1可以看出，玛咖多糖低剂量、中剂量、高剂量均能延长小鼠负重游泳时间，增强小鼠抗疲劳能力。并且抗疲劳作用与剂量有一定的依赖关系，随着剂量的增加抗疲劳效果增强。

    3.2玛咖多糖对小鼠SOD活力的影响

表2玛咖多糖对小鼠SOD活力的影响

 *表示与正常对照组比较p< 0．05。

    由表2可知，与对照组比较，玛咖多糖低剂量组、中剂量组、高剂量组的血清SOD活力分别升高23.88％、28.27％、36.79％，表明玛咖多糖具有明显提高SOD活力的作用。

    3.3玛咖多糖对小鼠MDA值的影响

表3玛咖多糖对小鼠MDA值的影响

*表示与正常对照组比较P< 0．05。

    由表3得知，与对照组相比较，玛咖多糖低剂量组、中剂量组、高剂量组的血清MDA值分别降低22．52％、27．14％、36．69％，表明玛咖多糖具有明显降低血清MDA含量的作用。

    4讨论
    运动疲劳的产生与机体内没有及时清除的自由基对机体的损害、能源物质的耗竭及代谢产物的堆积有关。SOD是机体清除氧自由基的重要酶，直接反映机体抗氧化水平。MDA是自由基引起的脂质过氧化的主要产物之一，其含量可间接体现机体抗氧化能力及清除氧化产物的能力。力竭运动引起脂质过氧化反应加强而产生较多的自由基，导致肌纤维膜及线粒体膜等生物膜完整性丧失及损伤，从而引发一系列细胞代谢机能紊乱、细胞广泛性损害及病理变化，使肌肉工作能力下降，产生疲劳。
    本文研究玛咖多糖提高小鼠运动抗疲劳的能力。首先采用小鼠的负重游泳实验，以最直接体现玛咖多糖组小鼠运动抗疲劳效果，然后选择了SOD、MDA血清指标测定，推测玛咖多糖可能通过提高机体SOD活力，降低MDA含量，减少自由基的堆积，加速体内脂质过氧化物的及时清除，从而提高小鼠游泳耐力和抗疲劳作用。
    结果表明，玛咖多糖高、中、低剂量组与正常对照组比较，均能明显延长负重游泳时间；血清指标实验显示玛咖多糖具有提高SOD活力、降低MDA含量作用。说明玛咖多糖具有抗疲劳药理功效，并且抗疲劳作用与剂量有一定的依赖关系，随着剂量的增加抗疲劳效果增强，而最佳的作用剂量有待进一步深入研究。