沈起兵 刘丽燕 刘同方 李亦凡 曾萍 李淑娟 张国文 张翼飞 于燕波

摘要 [目的]研究生物活性肽组合物缓解体力疲劳的作用及机制。[方法]KM小鼠随机分为空白对照组（NC组）、模拟疲劳对照组（FC组）和模拟疲劳生物活性肽组合物处理组（FS组）。FC、FS组小鼠每天进行负重游泳制备疲劳应激模型，连续29 d，NC组不作处理。FS组小鼠每天灌胃相应浓度的生物活性肽组合物，1次/d，连续30 d;NC组和FC组同法灌胃去离子水。末次灌胃30 min后，分别进行负重游泳时间试验、血清尿素氮试验、肝糖原试验、血乳酸试验和红细胞携氧能力试验。[结果]与NC组比较，FC组的血清尿素氮浓度升高（P<0.05）;与FC组比较，FS组负重游泳时长增加（P<0.05），血清尿素氮含量降低（P<0.05），血乳酸曲线下面积下降（P<0.01）。[结论]生物活性肽组合物具有一定的增强运动耐力和缓解体力疲劳作用。

关键词 生物活性肽组合物;缓解体力疲劳;负重游泳;血清尿素氮;血乳酸

中图分类号 TS 218  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）08-0137-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.038

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

The Alleviative Effect of Bioactive Peptide Composition on Physical Fatigue in Mice

SHEN Qi-bing 1，LIU Li-yan 2，LIU Tong-fang 1 et al （1.Space Science and Technology Institute （Shenzhen），Shenzhen，Guangdong 518117; 2.Lee Kum Kee （Xin Hui） Food Co.，Ltd.，Jiangmen，Guangdong 529156）

Abstract [Objective]To investigate the alleviating physical fatigue effect of bioactive peptide composition and its mechanism.[Method] KM mice were randomly divided into a blank control group （NC group），simulated fatigue control group （FC group），and experimental group （FS group）.Mice in FC group and FS group were subjected to loaded swimming every day to prepare fatigue model for 29 consecutive days，while those in NC group were not treated.Mice in FS group were given intragastric administration of  the corresponding concentration of bioactive peptide composition once a day for 30 consecutive days，while those in NC group and FC group were given intragastric administration of deionized water.Loaded swimming time，serum BUN，hepatic glycogen，area under the curve of blood lactic acid and oxygen carrying capacity of erythrocytes were measured at 30 minutes after the last intragastric administration.[Result]Compared with NC group，serum BUN in FC group was increased （P<0.05），compared with FC group，the bioactive peptide composition could observably increase the loaded swimming time （P<0.05） and decrease serum BUN （P<0.05） and blood lactic acid （P<0.01）.[Conclusion]The bioactive peptide composition could increase athletic stamina and has an anti-fatigue effect.

Key words Bioactive peptide composition;Alleviating physical fatigue;Lloaded swimming;Serum BUN;Blood lactic acid

疲勞是一种综合性的生理过程，定义为“机体生理过程不能持续其机能在特定水平上和/或不能维持预定的运动强度”。疲劳不仅会影响人们的正常生活，持续性或重度疲劳还会导致生理功能失调或紊乱，威胁身体健康 [1]。失重、辐射、狭小、密闭是载人飞行过程中必须面对的空间挑战，受这些空间因素的影响，航天员易出现疲劳、免疫力下降和氧化应激等生理问题 [2]。因此，安全健康又有效的航天功能食品研究与开发迫在眉睫，能在一定程度上缓解这些空间因素对航天员的不利影响 [3-6]。研究发现，许多生物活性肽能够缓解体力疲劳 [7-8]。这些抗疲劳生物活性肽具有生物效价高、安全性好、营养性高等优点，是极具开发潜力的航天功能食品原料。笔者依据缓解体力疲劳航天功能食品功效评价规范，采用被迫式负重游泳制备疲劳应激模型，从负重游泳时间、血清尿素氮、肝糖原、血乳酸和红细胞携氧能力5个方面综合评价生物活性肽组合物缓解体力疲劳的作用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物。

KM小鼠，SPF级，150只，雄性，18～22 g，购自广东省医学实验动物中心，生产许可证号为SCXK（粤）2018-0002，动物合格证号依次为44007200092084、44007200092127、44007200092190、44007200092193、44007200-092087。所有小鼠均饲养在广东省医学实验动物中心SPF级动物房，使用许可证号为SYXK（粤）2018-0002，动物实验证明号依次为00272137、00272322、00272592、00272601、00272138。饲养条件：群养，5只/笼，自由进食饮水，饲养温度20～26 ℃，湿度40%～70%，采用12 h∶12 h昼夜间断照明，饲养室条件保持稳定，以保证试验结果的可靠性。该研究经实验动物伦理委员会审核，审核批号依次为B202106-9、B202106-16、B202106-17、B202106-18、B202106-10。

1.1.2 主要试剂与仪器。

生物活性肽组合物（深圳市绿航星际太空科技研究院，由海洋鱼皮胶原低聚肽、牡蛎肽、大豆肽、VC和VE配比组成）;去离子水（广东省医学实验动物中心比较医学实验室）;尿素氮试剂盒（上海科华生物工程股份有限公司，批号：20201212）;肝糖原试剂盒（南京建成生物工程研究所，批号：20210722）;血乳酸试纸（森斯莱博有限公司，批号：2208114233）。

Multiskan Go型全波长酶标仪（美国Thermo Fisher Scientific）;LACTATE SCOUT 型便携式乳酸检测仪（德国EKF）;日立7020 型全自动生化分析仪（日本HITACHI公司）;BC-5000全自动血液细胞分析仪（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司）;R550IP小动物麻醉机（瑞沃德生命科技有限公司）;BS224S电子天平（d=0.000 1 g，德国Sartorius）;JEA3001电子天平（d=0.1 g，上海浦春计量仪器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 分组和给药。

负重游泳时间试验、血清尿素氮试验、肝糖原试验、血乳酸试验和红细胞携氧能力试验各使用30只KM小鼠，试验小鼠分别按体重随机分为空白对照组（NC组）、模拟疲劳对照组（FC组）和模拟疲劳生物活性肽组合物处理组（FS组）。试验开始（D1）、试验结束（D30）及每周（D8、D15、D22、D29）各称量体重1次，FS组小鼠以0.63 g/kg的剂量（相当于人体推荐摄入量的10倍）灌胃给予生物活性肽组合物，NC组和FC组小鼠灌胃给予等量去离子水。灌胃给药1次/d，连续30 d，灌胃量按0.02 mL/g体重计。

1.2.2 造模。

采用被迫式负重游泳制备疲劳应激模型。NC组小鼠不进行被迫式负重游泳，FC、FS组每日使小鼠在水温（25±1） ℃的游泳箱中进行被迫式负重游泳，于小鼠尾尖部约2.5 cm处置3%体重的铅皮，每日1次，并循序增加应激强度，第1～3天5 min，之后每3 d增加1 min，连续29 d。

1.2.3 指标测定。

1.2.3.1 负重游泳时间。负重游泳时间试验的小鼠末次给予生物活性肽组合物样品30 min后，在小鼠尾根部负荷5%体重的铅皮置于游泳箱中游泳。水深不低于30 cm，水温（25±1）℃。记录小鼠从开始游泳到死亡的时间，即为负重游泳时间。

1.2.3.2 血清尿素氮。

血清尿素氮试验的小鼠末次给予生物活性肽组合物样品30 min后，小鼠不負重游泳90 min，水温控制（30±1）℃，休息60 min后立即内眦采血，血样于4 ℃静置3 h后3 000 r/min离心15 min，吸取上层血清，用于血清尿素氮含量的测定。

1.2.3.3 肝糖原。肝糖原试验的小鼠末次给予生物活性肽组合物样品30 min后，采用颈椎脱臼处死，立即取肝用生理盐水漂洗，再用滤纸吸干，精确称取100 mg，用于肝糖原含量的测定。

1.2.3.4 血乳酸。血乳酸试验的小鼠末次给予生物活性肽组合物样品30 min后，采用尾尖采血测定血乳酸含量，然后置于游泳箱中不负重游泳10 min。水深不低于30 cm，水温（30±1）℃。游泳结束后立即尾尖采血测定血乳酸含量，休息20 min后，再尾尖采血测定血乳酸含量。并按下列公式计算血乳酸曲线下面积：

血乳酸曲线下面积= 5×（游泳前血乳酸值+3×游泳后0 min 的血乳酸值+2×游泳后休息20 min的血乳酸值）。

1.2.3.5 红细胞携氧能力。红细胞携氧能力试验的小鼠末次给予生物活性肽组合物样品30 min后，在小鼠尾根部负荷3%体重的铅丝置于游泳箱中游泳，水深不低于30 cm，水温（30±1） ℃，10 min后停止立即采用R550IP小动物麻醉机麻醉后内眦采血，用于测定红细胞总数（RBC）、血红蛋白（HGB）和红细胞压积（HCT）。

1.3 数据统计 所得数据均为计量资料，以平均值±标准差（±s）表示。计量资料数据方差齐，或数据经转换后方差齐，则采用组间两两比较的单因素方差分析方法，组间比较采用最小显著差数（LSD）法;若数据经转换后方差仍不齐，则采用秩和检验进行统计分析。检验水平α=0.05。

2 结果与分析

2.1 一般临床观察 试验期间，各组小鼠一般临床观察均未见异常。

2.2 负重游泳试验 由表1可知，与NC组比较，FC组D8、D15、D22、D29、D30的体重下降（P<0.01），负重游泳时长无统计学差异（P>0.05）。与FC组比较，FS组各时间点体重均无统计学差异（P>0.05），负重游泳时长具有统计学差异（P<0.05）。

2.3 血清尿素氮试验 由表2可知，与NC组比较，FC组D8、D15、D29的体重下降（P<0.05或P<0.01），血清尿素氮升高（P<0.05）。与FC组比较，FS组各时间点体重均无统计学差异（P>0.05），血清尿素氮含量降低，且具有统计学差异（P<0.05）。

2.4 肝糖原试验 由表3可知，与NC组比较，FC组D8、D15的体重下降（P<0.05或P<0.01），肝糖原含量无统计学差异（P>0.05）。与FC组比较，FS组各时间点体重均无统计学差异（P>0.05）;肝糖原含量有增大趋势，但无统计学差异（P>0.05）。

2.5 血乳酸试验 由表4可知，与NC组比较，FC组D8、D15、D22、D29、D30的体重下降（P<0.01），血乳酸曲线下面积无统计学差异（P>0.05）。与FC组比较，FS组各时间点体重均无统计学差异（P>0.05），血乳酸曲线下面积下降，且有统计学差异（P<0.01）。

2.6 红细胞携氧能力试验 由表5可知，与NC组比较，FC组D8、D15、D22、D29、D30的体重下降（P<0.05或P<0.01），RBC、HGB、HCT均无统计学差异（P>0.05）。与FC组比较，FS组各时间点体重均无统计学差异（P>0.05），RBC、HGB、HCT均有增大的趋势，但无统计学差异（P>0.05）。

3 讨论与结论

该研究通过负重游泳制备疲劳应激模型，与空白对照组（NC组）比较，模拟疲劳对照组（FC组）小鼠体重显著性降低（P<0.05或P<0.01），這与运动负荷增加及能量消耗增多有关;与FC组比较，模拟疲劳生物活性肽组合物处理组（FS组）小鼠体重无统计学差异，说明生物活性肽组合物对小鼠体重无显著影响。

疲劳是一种复杂机体综合症状，通过测定小鼠负重游泳开始到死亡的时间可以反映机体的运动耐力 [9-10]。该研究中，与NC组比较，FC组小鼠负重游泳时长未见统计学差异;与FC组比较，FS组可显著延长小鼠负重游泳时间（P<0.05），这与文献报道中生物活性肽可以缓解体力疲劳的结果一致 [11-13]，说明生物活性肽组合物可以提高小鼠的运动耐力，而运动耐力的提高正是机体体力疲劳有所缓解的宏观表现。

在正常情况下，机体能量消耗顺序为碳水化合物、脂肪、蛋白质，长时间大强度运动时，蛋白质分解加快并转变为尿素氮，血液中尿素氮含量升高，可诱发运动性疲劳 [14-15]。该研究中，与NC组比较，FC组血清尿素氮含量升高（P<0.05）;与FC组比较，FS组可显著降低血清尿素氮含量（P<0.05），可见，生物活性肽组合物可加速体内尿素氮的清除，延长小鼠游泳时间。50卷8期 沈起兵等 生物活性肽组合物缓解小鼠体力疲劳的作用研究糖原是机体能量的重要来源，其储备量能直接影响机体的运动能力，疲劳的发生与糖原的储备直接相关 [16]。该研究中，FC组肝糖原含量与NC组、FS组肝糖原含量与FC组均未见统计学差异，但与FC组比较，FS组的肝糖原储备量有增高的趋势。

乳酸是机体在缺氧条件下糖酵解的产物，血乳酸水平可以反映无氧代谢水平、疲劳的产生和消除速度 [17-18]。机体在正常情况下，乳酸的生成与消除处于动态平衡中，当机体内乳酸累积时将影响内环境的稳定，降低运动能力，最终诱发疲劳 [19]。该研究中，与NC组比较，FC组血乳酸曲线下面积无统计学差异;与FC组比较，FS组可显著降低血乳酸曲线下面积（P<0.01），提示生物活性肽组合物可以减少乳酸堆积，延缓疲劳。

血液中的红细胞计数（RBC）、血红蛋白含量（HGB）和红细胞压积（HCT）3项指标是公认的可以客观反映机体血液的携氧能力和蛋白质营养状况的指标 [20]。一般来说，这3项指标在适宜范围内数值越高，说明机体携氧能力与蛋白质营养状况越好，有助于改善机体代谢水平和运动能力 [21]。该研究中，这3项指标均未见统计学差异，但与FC组比较，FS组的RBC、HGB、HCT有增高的趋势。

随着我国空间站的逐渐成型，航天员在轨驻留时间将越来越长，功能性航天食品的防护作用日益突出。该研究将海洋鱼皮胶原低聚肽、牡蛎肽、大豆肽、VC和VE进行复配，得到了生物活性肽组合物，参照缓解体力疲劳航天功能食品功效评价规范，验证了该生物活性肽组合物具有增强运动耐力、缓解体力疲劳的作用，其机制与降低运动引起的血清尿素氮和血乳酸堆积有关。

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