杜 鹃 ， 徐 斌 ， 郗艳丽

(吉林医药学院公共卫生学院 ， 吉林吉林132013)

黑大蒜粗多糖缓解小鼠体力疲劳作用研究

杜 鹃 ， 徐 斌 ， 郗艳丽

(吉林医药学院公共卫生学院 ， 吉林吉林132013)

为探讨黑大蒜粗多糖对运动训练小鼠体力疲劳的缓解作用，以黑大蒜为原料，通过水提醇沉法获得粗多糖，采用苯酚-硫酸法测定其中粗多糖含量为6.89 mg/g；将小鼠随机分为空白对照组、运动训练组、黑蒜多糖低、中、高剂量组，通过连续28 d的游泳训练，建立小鼠运动训练模型后，进行缓解体力疲劳试验。结果表明，黑大蒜粗多糖能显著延长小鼠力竭游泳时间，降低血清尿素氮和血乳酸含量，提高肝糖原和肌糖原水平，增强肝脏和腓肠肌SOD、T-AOC活力，减少脂质过氧化产物MDA含量。上述结果说明，黑大蒜粗多糖可提高运动训练小鼠的运动耐力，增加糖原储存，加速代谢产物清除，提高肝脏和肌肉抗氧化水平，具有明显的体力疲劳缓解功能。

黑大蒜 ； 粗多糖 ； 小鼠 ； 抗疲劳

运动性疲劳是机体一种复杂且普遍的生理现象，通常由大负荷体力劳动或体育锻炼造成，出现机体的生理生化功能改变，导致运动能力和原有工作能力的暂时性下降[1]。目前认为，疲劳的产生主要涉及代谢物积累、能量衰竭、内环境失衡、保护抑制及自由基等几个方面，而缓解体力疲劳就是要延缓疲劳产生，加速疲劳消除[2-3]。长期以来，寻求安全有效的缓解体力疲劳、增强运动能力的天然功能食品，是运动营养学和食品科学领域的研究热点。黑大蒜(black garlic)又名黑蒜、发酵黑蒜，是取新鲜生蒜，带皮放入高温、高湿的发酵箱内自然发酵60～90 d后制成的食品[4]。因发酵后呈黑褐色，口味甘甜而富于弹性，无生蒜的辛辣和异味，且营养丰富，自问世以来，广受好评。目前有关黑蒜功效的研究，主要集中在提高免疫力、杀菌消炎、抗衰老、抗癌、调节血糖及预防心脑血管疾病等方面[5-6]，有关黑蒜对运动性疲劳的缓解作用少有报道。本试验以提取的黑大蒜粗多糖作为研究对象，通过建立小鼠运动训练模型，探讨黑大蒜粗多糖对体力疲劳的缓解作用，以期为黑蒜资源开发和黑蒜多糖功效研究提供一定的实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 黑大蒜由山东宏大食品股份有限公司提供；健康雄性昆明系小鼠，SPF级，体重 18～22 g，购自吉林大学白求恩医学院动物实验中心，许可证号：SCXK-吉2011-0005；糖原、乳酸、尿素氮、SOD、MDA和T-AOC试剂盒，均购自南京建成生物工程研究所。

1.2 主要仪器设备 JD-XSC小鼠恒温游泳池(上海继德教学实验器械厂)；SuPerMax-3100酶标仪(上海闪谱生物科技有限公司)；紫外-可见分光光度计(日本岛津公司)；C0036-HK低温冷冻离心机(德国赫曼公司)；FZ102微型植物粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司)；RE-52AA旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)。

1.3 黑大蒜粗多糖的提取及含量测定

1.3.1 样品处理和粗多糖提取热水浸提 黑大蒜去皮、切片，蒸馏水清洗，60 ℃恒温干燥24 h，植物粉碎机粉碎，过60目筛，取2.00 g加入60 mL双蒸水(30倍)，沸水提取2 h，室温冷却，过滤，得上清液减压浓缩至30 mL。加入90 mL 95%乙醇至不再产生沉淀，静置过夜，3 000 r/min离心10 min，留沉淀备用。Sevage法除蛋白：沉淀加双蒸水复溶，定容至100 mL，加入25 mL Sevage试剂，磁力搅拌器强力搅拌25 min，3 500 r/min离心15 min，取上清。醇沉：取上清液加足量活性炭，摇匀静置30 min后过滤，液体合并，减压浓缩至30 mL，加入100 mL 95%乙醇，静置过夜，3 500 r/min离心15 min，留沉淀60 ℃干燥12 h，即得黑大蒜粗多糖样品。

1.3.2 粗多糖含量测定 采用苯酚-硫酸法，以葡萄糖为对照，于波长490 nm 处测定其吸光度值，并计算提取物中粗多糖含量。

1.4 实验动物分组与给药 60只雄性昆明系小鼠随机分为5组，即空白对照组、运动训练组和黑蒜多糖低、中和高剂量组，每组12只。黑蒜多糖低、中和高剂量组分别灌胃200 mg/kg体重、400 mg/kg体重和800 mg/kg体重的黑大蒜粗多糖提取液，空白对照组和运动训练组灌服800 mg/kg体重蒸馏水，每日1次，连续给药28 d。

1.5 试验方法

1.5.1 小鼠运动训练模型的建立 运动训练组和黑蒜多糖各剂量组进行连续28 d的游泳训练，小鼠恒温游泳池水深45 cm，水温(25±2)℃，每周训练6 d后休息1 d。第1周每日游泳30 min，之后每周游泳时间递增10 min。第28天灌胃1 h后，各组小鼠进行无负重力竭游泳，记录力竭时间。小鼠游泳至力竭标准为：小鼠沉入水中不能自主浮上水面，时长达到8 s，并且捞出后放在平面上无法自主完成翻正反射。

1.5.2 血清尿素氮、血乳酸含量的测定 小鼠力竭游泳后，眼球取血，分离血清，分别按试剂盒说明书比色法测定血清尿素氮和血乳酸含量。

1.5.3 肝糖原、肌糖原含量测定 取血后脱臼处死小鼠，取肝脏和后腿腓肠肌，滤纸拭干、称重后分别制备1%和5%组织匀浆，蒽酮-硫酸比色法测定肝糖原和肌糖原含量。

1.5.4 肝脏和腓肠肌SOD、MDA和T-AOC值测定 取小鼠肝脏和腓肠肌，黄嘌呤氧化酶法测定SOD活力；TAB法测定MDA含量；比色法测定T-AOC活力。

2 结果

2.1 黑大蒜粗多糖含量测定 葡萄糖标准曲线见图1，得回归方程y=18.571x-0.036(x：葡萄糖质量浓度，y：吸光度)，相关系数R2=0.9991。取黑大蒜粗多糖样品液，于波长490 nm处测定吸光度值，代入回归方程，计算其多糖平均含量为6.89 mg/g。

图1 葡萄糖标准曲线

2.2 黑大蒜粗多糖对小鼠力竭游泳时间的影响 与未进行游泳训练的空白对照组比较，运动训练组力竭游泳时间明显延长，差异有统计学意义(P<0.05)，说明运动训练模型建模成功。与运动组比较，黑蒜多糖各剂量组力竭时间有延长的趋势，中、高剂量组力竭时间较运动组明显增加，差异具有统计学意义(P<0.05)。由游泳时间增加率数据可知，运动训练组和黑蒜多糖各剂量组的游泳时间增加率较对照组有递增趋势，中、高剂量组增加率达82.93%和87.82%(见表1)。

组别最长游泳时间/min力竭游泳时间/min游泳时间增加率/%空白对照组10696．10±8．77—运动训练组135117．60±15．35∗22．37黑蒜多糖低剂量组137125．90±8．32∗31．01黑蒜多糖中剂量组210175．80±30．47∗#82．93黑蒜多糖高剂量组228180．50±43．62∗#87．82

*：与对照组比较，P<0.05； #：与运动组比较，P<0.05,下表同

2.3 黑大蒜粗多糖对小鼠血清尿素氮、血乳酸含量和肝糖原、肌糖原含量的影响 运动训练组小鼠血清尿素氮、肝糖原和肌糖原含量显著低于对照组，血乳酸含量显著高于对照组(P<0.05)。与运动训练组比较，黑蒜多糖各剂量组小鼠血清尿素氮和血乳酸含量均明显降低，中、高剂量组血清尿素氮具有显著差异，低、中、高剂量组血乳酸含量具有显著差异(P<0.05)。灌胃黑蒜多糖后，低、中、高剂量组肝糖原和肌糖原水平较运动训练组显著升高(P<0.05)(见表2)。

2.4 黑大蒜粗多糖对小鼠肝脏和腓肠肌SOD、T-AOC活力和MDA含量的影响 与空白对照组相比，运动训练组小鼠肝脏和腓肠肌的SOD和T-AOC活力均显著降低，MDA含量显著升高(P<0.05)。与运动训练组相比，高剂量组肝脏和腓肠肌SOD活力显著升高，中、高剂量组肝脏和腓肠肌T-AOC活力显著升高，MDA含量显著下降(P<0.05)(见表3)。

表2 黑大蒜粗多糖对小鼠血清尿素氮、血乳酸含量和肝糖原、肌糖原含量的影响 ±s，n=12)

组别SOD(U/mgprot)MDA(nmol/mgprot)T-AOC(U/mgport)肝脏腓肠肌肝脏腓肠肌肝脏腓肠肌空白对照组24．86±2．1826．63±2．342．48±0．442．38±0．484．22±0．364．38±0．28运动训练组21．78±2．86∗20．56±3．67∗3．52±0．36∗3．64±0．24∗1．76±0．22∗1．64±0．14∗黑蒜多糖低剂量组21．42±3．0821．42±3．453．12±0．423．29±0．451．84±0．121．61±0．15黑蒜多糖中剂量组23．35±2．6723．18±2．832．94±0．52#3．10±0．31#2．62±0．24#2．89±0．31#黑蒜多糖高剂量组23．55±3．35#25．98±3．16#2．68±0．32#2．52±0．36#3．72±0．26#3．86±0．46#

3 讨论

现代社会竞争激烈，人们的生活节奏也随之加快，“疲劳”甚至“过劳”非常普遍。疲劳是机体复杂的生理生化状态改变和机能失调，它不仅意味着原有运动和/或工作能力的暂时下降，同时又是机体发展到病理状态的先兆[2]。疲劳的一种直接且客观的反映指标是运动耐力测定，力竭游泳试验结果表明，黑蒜多糖各剂量组力竭游泳时间有延长的趋势，中、高剂量组力竭时间较运动组显著延长(P<0.05)，说明黑大蒜粗多糖能够提高小鼠的运动耐力，具有一定的延缓疲劳活性。

机体运动过程中，伴随着肌肉的收缩与舒张，能量被不断消耗，能源物质、代谢模式和代谢中间产物等都发生改变[3]。尿素氮形成于肝脏，作为蛋白质的代谢终产物，通过血液运输再由肾脏排泄；乳酸是无氧糖酵解的产物，不及时清除会导致内环境紊乱；肝/肌糖原的储备水平则关系到疲劳产生速度及程度。本试验中，黑蒜多糖各剂量组小鼠血清尿素氮和血乳酸含量较运动组显著降低，肝/肌糖原水平较运动组显著升高(P<0.05)，说明黑大蒜粗多糖一方面可减少肝脏尿素氮生成及乳酸在肌肉中的堆积，加速代谢产物清除，促进疲劳恢复；另一方面可减缓运动后肝/肌糖原消耗并增加其储备，进而延缓疲劳产生，提高运动能力。

有关疲劳的发生机制，目前有多种学说，自由基学说是其中之一。该学说认为疲劳的产生是因为自由基攻击线粒体等生物膜，膜流动性受损后出现能量代谢紊乱，进而导致疲劳[7]。本试验结果显示，高剂量组肝脏和腓肠肌SOD活力，中、高剂量组肝脏和腓肠肌T-AOC活力均较运动组显著升高，中、高剂量组MDA含量较运动组显著下降(P<0.05)，说明黑大蒜粗多糖能够提高实验动物体内部分抗氧化酶活力，清除脂质过氧化产物，降低生物膜受损程度，抑制能量代谢紊乱，从而延缓疲劳的产生。

[1] 刘恩崎，李华，巫永华，等．黑豆肽的抗氧化活性与缓解体力疲劳作用[J]．食品科学，2013，34(11)：273-277．

[2] 张平，杨敬研，张津宁，等．林蛙油对运动训练小鼠糖代谢的影响[J]．卫生研究，2014，43(1)：124-127．

[3] Enokal R M，Duchateau J．Muscle fatigue：what，why and how it influences muscle function[J]．Physiol，2008，586(1)：11-23．

[4] 雷逢超，郝果，朱黎，等．黑蒜的营养价值及保健作用的研究进展[J]．食品工业科技，2012，33(13)：429-432．

[5] 冯永辉，王庆辉，王美茹，等．黑大蒜提取物对小鼠细胞免疫应答影响的初步探讨[J]．中国免疫学杂志，2010，26(11)：982-985．

[6] Young-Min Lee，Oh-Cheon Gweon，Yeong-Ju Seo，etal．Anti-oxidant effect of garlic and aged black garlic in animal modelof type 2 diabetes mellitus[J]．Nutrition Research and Practice，2009，3(2)：156-161．

[7] 张燕，丁建国，赵光．运动性疲劳的机制研究与进展[J]．中国临床康复，2006，10(44)： 133-136．

Effect of Polysaccharide from Black Garlic on the Physical Fatigue-relieving in Mice

DU Juan ， XU Bin ， XI Yan-li

(Department of Public and Health，Jilin Medical College，Jilin 132013，China)

To study the effects of polysaccharide from black garlic on the phydical fatigue-relieving in mice， the content of polysaccharide from black garlic was first determined by phenol sulfuric acid method at 6.89 mg/g.Sixty male mice were divided into control group, exercise training group, low, medium and high dose group of black garlic. Black garlic polysaccharide significantly prolonged the swimming time, reduced the serum urea nitrogen and blood lactic acid content, increased the content of hepatic glycogen and muscle glycogen, improved liver and gastrocnemius muscle SOD and T-AOC activity, and reduced the content of MDA. Black garlic polysaccharide could improve exercise tolerance, increase glycogen storage and improve the antioxidant capacity of liver and muscle. Black garlic polysaccharide shows antifatigue function.

black garlic ； polysaccharide ； mice ； antifatigue

2017-03-23

吉林省科技发展计划项目(20170623093-10TC)；吉林省卫生计生科研计划(2015Z070)

杜鹃(1978-)，女，副教授，硕士，研究方向为营养相关慢性病防治，E-mail：huyuqi777@163.com

R151.3

A

0529-6005(2017)07-0092-03