鲜马奶缓解体力疲劳的研究

2010-01-04 11:34刘洪元安建钢王海英李美鲜薛玉红徐贵发
中国乳品工业 2010年2期
关键词:爬杆马奶抗疲劳

刘洪元,安建钢,王海英,李美鲜,薛玉红,徐贵发

(1.包头医学院 公共卫生学院,包头 014010;2.山东大学 公共卫生学院,济南 2500012)

鲜马奶缓解体力疲劳的研究

刘洪元1,安建钢1,王海英1,李美鲜1,薛玉红1,徐贵发2

(1.包头医学院 公共卫生学院,包头 014010;2.山东大学 公共卫生学院,济南 2500012)

研究鲜马奶缓解体力疲劳的保健作用。采用化学分析法检测鲜马奶中抗疲劳营养物质的质量浓度;将受试小鼠分为4组:对照组、高、中、低剂量组,喂饲35 d以后进行负重游泳实验、爬杆实验,喂饲40 d后,对运动后小鼠血乳酸、乳酸脱氢酶、肝糖元测定。结果表明,3个剂量组的小鼠爬杆时间与对照组比较明显延长(P<0.01),3个剂量组小鼠运动后血乳酸质量浓度低于对照组(P<0.01),小鼠运动后乳酸脱氢酶活力中、高剂量组高于对照组(P<0.05,P<0.01),高剂量组肝糖元质量浓度高于对照组(P<0.01)。马奶中含有抗疲劳的营养物质,其中,乳糖、支链氨基酸、牛磺酸和维生素C的质量浓度比较高。鲜马奶具有缓解体力疲劳的作用。

马奶;疲劳

0 引 言

马是一种可以长时间奔跑且奔跑速度很快的哺乳动物,给人以矫健、速度,和耐力的象征,根据祖国医学取象比类的观点,马的乳汁也应有这样的作用。本文就鲜马奶对缓解小鼠体力疲劳作用进行了研究。

1 实 验

1.1 材料和试剂

鲜马奶,酸度≤10°T,煮沸后,冷却备用;血乳酸(LAC)试剂盒;测定试剂盒;蒽酮(分析纯);蒽酮试剂自配。

游泳箱,按照《保健食品检验程序和方法》[1]要求自制(尺寸为50 cm×50 cm×40 cm)。爬杆器具(自制):用长25 cm,直径1 cm的玻璃棒,用砂纸打磨后,固定在木板上制成爬杆架,玻璃棒下端距地面30cm,地面上铺以2 cm厚的海绵以防小鼠摔伤。

1.2 实验动物

健康成年雄性昆明种小白鼠,体重在18~22 g;小鼠饲料; 小鼠饮水为生活用自来水,煮沸,冷却,备用。

2 方 法

2.1 动物分组和饲养

将实验动物随机分4组:对照组,低剂量组,中剂量组,高剂量组。对照组自由饮水;其他各组先给液体100 mL(在饮水瓶中按剂量加入马奶,然后以水补至100 mL),待该液体饮完以后,给予自由饮水;低剂量组每日饮入马奶量为21 mL/(kg·d);中组剂量为42 mL/(kg·d);高剂量组为84 mL/(kg·d)。

2.2 测定方法

(1)乳糖测定采用分光光度法[1];蛋白质测定采用凯氏定氮法(蛋白质换算系数为6.25),按GB5009.5-85;氨基酸分析:盐酸水解后,由日立835-50型氨基酸测定仪完成。

(2)无机盐测定:Cu,Fe,Zn,Ca采用原子吸收法(按GB5413.21-1997);I测定采用紫外分光光度法(按GB/T13882-92);P测定采用紫外分光光度法(按GB/T5413.22-1997);Se测定采用荧光法(按GB/T13883-92)。

(3)维生素A,维生素E,维生素B1,维生素B2,尼克酸,维生素C测定采用荧光法[2]。

(4)小鼠力竭游泳时间测定。各组小鼠喂饲到第35 d,于次日,置于30℃±0.5℃水温,水深30 cm的游泳箱中5%负重游泳。以小鼠沉入水底,10s不能浮出水面为溺死指标,记录小鼠自游泳开始至死亡的时间。

(5)小鼠爬杆时间测定。各组小鼠喂饲到第35 d,将小鼠放到爬杆上,用秒表记录小鼠爬杆开始到跌落的时间,共记录3次,累计时间作为爬杆时间。

(6)小鼠血乳酸的测定、小鼠运动后血乳酸脱氢酶活力的测定、小鼠运动后肝糖原的测定,按照参考文献[1]中的方法进行。

(7)数据处理。所有的数据用平均值±标准差(x±s)表示。首先进行方差的齐性检验,方差齐者,做单因素方差分析,差异有显著性,进行组间差异比较,采用t检验;显著性水平为a=0.05;方差不齐者,采用秩和检验,各项数据均采用SPSS软件在计算机上进行统计分析[4]。

3 结 果

3.1 马奶中抗疲劳营养成分的测定

3.1.1 马奶中乳糖、蛋白质和部分氨基酸检测

对马奶中具有抗疲劳意义的氨基酸质量分数进行测定。结果表明:必需氨基酸/总氨基酸为40.32%,与抗疲劳相关的支链氨基酸占总氨基酸质量分数的20%,有意义的牛磺酸质量浓度也很高,接近人乳,为13.27 g/100L,高于其他动物乳。

3.1.2 马奶中抗疲劳无机盐的测定

测定了抗疲劳相关的无机盐有:Ca,P,Fe,Zn,Se,I和Cu。 钙和磷与骨骼、肌肉的正常功能有关;Fe,Zn,Se,I和Cu元素与抗自由基等作用有关;所以具有抗疲劳的作用,结果如表2所示。

表1 马奶中乳糖、蛋白质和部分氨基酸的质量浓度(x±s)

表2 马奶中抗疲劳无机盐的质量浓度(x±s)

3.1.3 马奶中抗疲劳维生素的质量浓度

与能量代谢有关的、抗自由基的维生素均与抗疲劳的关。动物乳中一般都含有维生素A、维生素E、维生素B族,牛乳中的维生素C质量浓度很低仅为1 g/100L,不稳定。本次测定马奶中含维生素C质量浓度达33.53 g/100L,且稳定,这是马奶维生素质量浓度的特点。马奶中维生素质量浓度如表3所示。

表3 马奶中抗疲劳维生素的质量浓度(x±s)

3.2 马奶对小鼠负重游泳时间的影响

表4 为鲜马奶对小鼠负重游泳时间的影响。由表4可以看出,高剂量组和对照组相比结果显示出有显著性,提示长期饮用马奶可以提高运动小鼠的运动耐力。

3.3 马奶对小鼠爬杆时间的影响

爬杆实验和游泳实验都是对实验动物运动能力的一种直接观察,但爬杆实验侧重于实验动物小鼠肌肉对静态力的持久能力,如表5所示。

低、中、高剂量组的爬杆实验结果与对照组相比时间均延长,表明鲜马奶对运动静态力的持久能力有提高的作用。

表5 马奶对小鼠运动耐力(爬杆时间)的影响(x±s)

3.4 对实验小鼠剧烈运动后血乳酸质量浓度的影响

由表2中的数据看出,3个实验剂量组的小鼠运动后血乳酸质量浓度均明显低于对照组(P<0.01)。实验结果表明,马奶抑制了小鼠剧烈运动后乳酸的的积累或产生,从而延缓了机体疲劳发生和降低了机体疲劳程度。表明喂饮马奶有利于降低运动后小鼠血乳酸质量浓度,如表6所示。

表6 马奶对运动后小鼠血乳酸的影响g/100L

3.5 马奶对实验小鼠剧烈运动后血乳酸脱氢酶活力影响的测定结果

小鼠喂饮马奶40d后,与对照组比较,实验组中剂量组、高剂量组小鼠运动后血乳酸脱氢酶活力明显高于对照组(P<0.05,P<0.01)如表7,表明马奶能增强小鼠血乳酸脱氢酶活力。乳酸脱氢酶活性的提高预示着马奶能提高小鼠机体的乳酸代谢能力,从而能减少乳酸在机体组织中的堆积而延缓机体疲劳。

表7 马奶对小鼠血乳酸脱氢酶活力影响U/L

3.6 马奶对小鼠肝糖原的影响

小鼠在喂饮马奶40d后,小鼠运动后,与对照组比较,实验组中高剂量组小鼠肝糖原储备量明显高于对照组(P<0.05),而低、中剂量组的肝糖原储备量虽然高于对照组但差异无显著性。详见表8。

表8 马奶对小鼠肝糖原的影响mg/g

4 讨 论

(1)鲜马奶中含有高质量浓度的乳糖,进入体内很快分解为葡萄糖,可以比较快的供能;实验证实,补糖可以增加肌糖原质量浓度从而增强机体抗疲劳能力[6];糖原贮备的提高有利于机体耐力速度的提高,并减少蛋白质和含氮化合物的分解代谢。同时,乳糖对于钙的吸收和利用,肠道有益菌的生长起到有益的作用,因此,马奶中乳糖对于疲劳的发生和发展是有抑制作用的。

马奶蛋白质质量浓度在乳类中不高,但是,必需氨基酸占总氨基酸40.32%,对骨骼肌供能有重大意义的支链氨基酸占总氨基酸的20%,牛磺酸质量浓度为13.27 g/100L。尽管,在运动中蛋白质、氨基酸供能不是最主要的,但是,也是不可以缺少的。

马奶含有的硒、铜、锌等,对于抗自由基有作用,从而,起到抗疲劳的作用。马奶中与能量代谢有关的B族维生素的存在,以及与抗氧化作用有关的维生素A,E,C的存在都是具有可以延缓和消除疲劳的物质。最有特点的是:马奶含有丰富的维生素C,且稳定。

(2)疲劳的最主要表现是运动耐力的下降,运动耐力是反映机体疲劳最直接、最客观的指标。小鼠游泳实验时,小鼠落水后,本能驱动游泳小鼠挣扎使鼻孔露出水面呼吸,直至体力不支而下沉溺毙,因此计算自落水开始至沉入水中不能再浮出水面的时间为游泳时间,依此作为判断小鼠体力强壮及缓解体力疲劳的客观指标。

从本研究结果看,饮用马奶小鼠在力竭游泳实验中,持续游泳时间高剂量组与对照组相比(P<0.05),时间明显延长;在爬杆实验中高、中、低实验组均表现出与对照组相比更长的爬杆持续时间 (P<0.01)。提示:马奶可有效的提高小鼠游泳时间和爬杆时间,长期饮马奶可延长小鼠的持续运动时间,具有一定的缓解体力疲劳的作用。

(3)马奶对小鼠运动后血乳酸质量浓度的影响。血乳酸作为肌肉活动的主要代谢产物,是评价机体体力疲劳的主要指标,其质量浓度的变化说明在无氧条件下体内糖酵解的程度。乳酸在肌肉中堆积越多,疲劳的程度越严重[7]。通过测定动物剧烈运动后血乳酸的质量浓度,同对照组比较,可以对实验对象的疲劳程度做出评价。因此可用血乳酸作为评价抗疲劳功能食品的一项指标.本次测定表明,马奶可抑制运动后乳酸的积累和生产,有利于减缓血乳酸的堆积,从而,缓解机体疲劳的发生降低机体疲劳的程度。

(4)马奶对小鼠血乳酸脱氢酶活力的影响。血乳酸脱氢酶活力是反映肌肉中乳酸清除代谢速度的标志,它的提高可以加速肌肉中过多乳酸的清除代谢,延缓疲劳的发生或加速疲劳的消除。

乳酸脱氢酶存在于组织细胞内,它是机体运动时代谢调节的重要指标之一,其功能是将运动所致肌肉中维积的乳酸转变成为丙酮酸,减少乳酸在肌肉中的堆积。血乳酸脱氢酶活力越高,预示着机体对运动时所产乳酸的清除能力越高。本次实验,马奶中、高剂量组的小鼠剧烈运动后血乳酸脱氢酶活力高于对照组,表明马奶抗体力疲劳的作用。

(5)马奶对小鼠肝糖元的影响。糖是构成机体的重要组成成分之一,是机体的主要供能物质,机体内的糖主要是血糖和糖元。机体在运动时首先会消耗肌糖原,随着运动时间的延长,血糖的供给增加,为了维持血糖浓度,肝糖元大量分解,当肝糖元的排空程度达75%以上时,将造成运动后期的低血糖,使运动供能不足引起外周疲劳,同时中枢神经系统因血糖浓度下降也产生中枢疲劳[8]。因此,肝糖元贮量提高可维持长时间运动时血糖质量浓度,延缓疲劳的出现[9]。本次结果,高剂量组动物剧烈运动后肝糖元的质量浓度高于对照组(P<0.05),表明了马奶对体力疲劳的缓解作用。

5 结束语

马奶中含有丰富的抗疲劳营养物质,尤其是乳糖、支链氨基酸、维生素等。动物实验结果表明:喂饮马奶有利于小鼠运动耐力的提高和运动后血乳酸脱氢酶活力的增强,促进体内能源物质肝糖原的积累,对运动后血乳酸增加有抑制作用,从而延缓了疲劳的产生。本研究中,以高剂量实验组所表现的抗体力疲劳作用最好。因此,以一定剂量饮用马奶,会有良好的抗疲劳作用。

[1]于守洋,催洪斌.中国保健食品的进展[M].北京:人民卫生出版社,2001:891-936.

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[9]魏守刚.糖与耐力运动[J].山东体育科技,1996(1):56-58.

Studing of fresh mare’s milk on alleviating physical fatigue

LIU Hong-yuan1,AN Jian-gang1,WANG Hai-ying1,LI Mei-xian1,XUE Yu-hong1,XU Gui-fa2

(1.College of Public Health,Baotou Medical College,Baotou 014060,China;2.College of Public Health,Shandong University,Jinan 250012,China)

To study the effect of fresh mare’s milk on alleviating physical fatigue.The chemical methods were used to analyze the anti-fatigue nutrients content in mare’s milk.The mice were randomly devided into 4 groups:three of which were experimental groups fed with mare’s milk at doses of 21,42,84ml/(kg·d)and the other control group.After 35 days,Load swimming time and lasting time of climbing pole in mice were measured.After 40 days,blood lactic acid,blood lactate dehydrogenises activity and liver glycogen were measured.It showed that there was significant difference among the dose groups and control group in Load swimming time and lasting time of climbing pole(P<0.05,P<0.01).Three mare’s milk groups showed decrease of blood lactic acid in swimming mice(P<0.01).The medium and high dose of mare’s milk groups showed increase of the blood lactate dehydrogenises activity in swimming mice(P<0.05,P<0.01).Hepatic glycogen significantly increased between the high dose and control group(P<0.01).The mare’s milk contains some of the anti-fatigue nutrients.The mare’s milk has alleviating physical fatigue effect.

mare’milk fatigue

TS252.56

A

1001-2230(2010)02-0024-04

2009-09-21

内蒙古高等学校科学研究项目(NJZY07129)。

刘洪元(1962-),女,教授,研究方向为食品营养与功能。

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