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蚕蛹蛋白多肽抗疲劳作用的实验研究



全 文 :291※营养卫生 食品科学 2009, Vol. 30, No. 19
蚕蛹蛋白多肽抗疲劳作用的实验研究
温红珊 1,昌友权 2,曹柏营 2 ,*
(1.吉林工商学院食品工程分院,吉林 长春 130062;2.吉林工程技术师范学院食品工程学院,吉林 长春 130052)
摘 要:实验观察蚕蛹蛋白多肽对小鼠抗疲劳作用的影响。实验将蚕蛹蛋白多肽分为高、中、低剂量组,分别
为 2.4、1.2、0.6g/kg·d喂饲小鼠 28d,观察小鼠爬杆时间、负重游泳时间,测定血清尿素氮、肝糖原和肌糖
原含量,测定游泳前、游泳后 0、15、60min血清乳酸含量的变化。实验结果表明:蚕蛹蛋白多肽能显著增加
小鼠爬杆时间和负重游泳时间,增加小鼠运动过程中肝糖原和肌糖原含量,减少血清尿素氮的含量,并能显著降
低游泳后血清乳酸的增加量。说明蚕蛹蛋白多肽具有明显的抗疲劳作用。
关键词:蚕蛹蛋白;多肽;抗疲劳
Anti-fatigue Function of Silkworm Pupa Protein Polypeptides
WEN Hong-shan1,CHANG You-quan2,CAO Bai-ying2,*
(1.College of Food Engineering, Jilin Institute of Industry and Commerce, Changchun 130062, China;
2.College of Food Engineering, Jilin Teachers'Institute of Engineering and Technology, Changchun 130052, China)
Abstract :Mice subjected to experiments were randomly divided into four groups of 72 each (control group, low-, middle- and
high-dose groups), which were fed silkworm pupa protein polypeptide at doses of 0, 0.6, 1.2 and 2.4g/kg·d for 28 days,
respectively. Pole-climbing time and weigh-loaded swimming time of mice were recorded. Along with this, serum urea nitrogen,
liver glycogen, muscle glycogen and serum lactate of mice before swimming and after swimming at time points of 0, 15 and 60 min
were determined. Results indicate that silkworm polypeptides could significantly prolong pole-climbing time and maximum
weight-loaded swimming time, promote synthesis of liver glycogen and muscle glycogen, decrease serum urea nitrogen and
lactate. Therefore, silkworm pupa protein polypeptides have significant anti-fatigue function.
Key words:silkworm pupa protein;polypeptides;anti-fatigue
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)19-0291-03
收稿日期:2009-06-11
基金项目:吉林省教育厅计划项目(吉教科合字 2008第(387)号)
作者简介:温红珊(1963-),女,副教授,主要从事保健食品分析及开发。E-mail:wenhongshan2008@yeah.net
*通讯作者:曹柏营(1979-),男,讲师,硕士,主要从事保健食品开发研究。E-mail:caobaiying@163.com
我国是养蚕大国,蚕蛹资源十分丰富,蚕茧年产
量 65万 t,占世界总茧量的 70%以上[1]。蚕蛹含有丰富
的蛋白质,其中鲜蛹中含 14%~15%,干蛹中含 45%~
50%。蚕蛹蛋白的分子量为 7.5~37.5万[2-3]。蚕蛹蛋白
含有 60% 以上的人体必须氨基酸,还富含核黄素、尼
克酸、锌、铁、铜等多种营养素,具有补充机体营
养、促进生长发育、抗疲劳、抗衰老、提高人体免
疫力等多种功能[ 4- 6],具有可观的开发利用价值。现代
生物代谢实验发现,多肽特别是小分子寡肽的吸收速度
比游离氨基酸更快[7]。因此,开发蚕蛹多肽产品市场前
景广阔。本实验采用一种电磁裂解装置制备蚕蛹蛋白多
肽,并对其抗疲劳作用进行研究,为蚕蛹产品的深度
开发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
蚕蛹 市售;昆明种小鼠,6~8周龄,♀♂各半,
体重 18~22g,由吉林大学实验动物中心提供。
全血乳酸测定试剂盒 南京建成生物工程研究所;
尿素氮测定试剂盒(二乙酰一肟法) 北京化工厂;其他
试剂均为国产分析纯;双蒸水。
玻璃游泳缸(80cm×80cm×70cm)、玻璃杆(Φ25cm
× 0.8cm)、铅丝、752型分光光度计、ECA-2000B型
半自动生化分析仪、超速离心机、水浴锅、温度计、
秒表、电子秤等。
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1.2 蚕蛹蛋白多肽的制备
蚕蛹蛋白多肽电磁裂解装置的工作原理是当物料进
入裂解仓后,在高频交变电磁场的作用下,物料升温,
物料中分子在交变电磁场影响下,不断扭转、拉伸,
使其分子断裂,物料中的水分被加热成水蒸气后由冷凝
器降温,收集的冷凝水中含有多种小肽成分。收集到
的冷凝水即为蚕蛹蛋白多肽液。
1.3 实验动物及分组
将小鼠随机分为 4组,每组 72只,组间体重经检
验无显著差异。对照组、低剂量、中剂量组和高剂量
组,饲养受试物量分别对应为:0、0.6、1.2和 2.4g/kg
的蚕蛹蛋白多肽,对照组给同体积的蒸馏水。每 10g体
重给予受试物 0.2ml。采取灌胃法,连续饲喂 28d后,
测定各指标。
1.4 方法[8]
1.4.1 负重游泳实验
末次给予受试物 30min后,给小鼠负体重 5%重量,
将小鼠放于水深不少于 30cm,水温(25± 1)℃的游泳箱
中。记录自游泳开始至头部全部沉入水中 8s不能浮出水
面的时间作为小鼠游泳时间。
1.4.2 爬杆实验
末次给予受试物 30min后,将小鼠放在爬杆架的有
机玻璃棒上,使其肌肉处于紧张状态,记录小鼠由于
肌肉疲劳从有机玻璃上跌落下来的时间。第三次跌落时
终止实验,累计三次的时间作为爬杆时间。
1.4.3 血尿素的测定
末次给予受试物30min后,将小鼠放于水温(25±1)℃
的游泳箱中游泳 90min,安静 60min后摘眼球取血,取
血清用试剂盒(二乙酰一肟法)测定,按试剂盒说明书进
行操作。
1.4.4 血乳酸的测定
末次给予受试物 30min后,剪尾进行第一次取血,
处理好伤口后不负重,放于水温(30± 1)℃的水中游泳
10min停止,剪尾进行第二次取血,安静 15min后剪尾
进行第三次取血,安静 60min后剪尾进行第四次取血,
每次取血 0.1ml,分别按试剂盒要求测定血清乳酸含量。
1.4.5 肝糖原的测定
末次给予受试物30min后,将小鼠放于水温(30±1)℃
的水中游泳 60min后停止,立即处死小鼠取出肝脏,精
确称取 200mg,加入三氯乙酸(TC A )4ml,每管匀浆
1min,3000r/min离心 15min,取上清液转移至另一试管
内。在沉淀中加入 TC A 4ml。匀浆 1min,再次离心
15min,取上清液,与第一次离心的上清液合并,充分
混匀。取 1ml上清液,每管加入 95%的乙醇 4ml,充
分混匀至两种液体间不留有界面。室温放置过夜。沉
淀完全后将试管于 3000r/min离心 15min。小心倒掉上清
液并使试管放置 10min,用 2ml蒸馏水振荡溶解并转移
至 10ml比色管中,同时在标准管中加入 2ml蒸馏水,将
各管置于冰水浴中,加入 10ml蒽酮试剂,混匀,冷却
至室温后,将各管置于沸水浴中煮沸 15min,立即移至
冰水浴,冷却至室温,混匀,在 6 2 0 n m 波长处,用
空白管调零,比色测定吸光度。
每 100g肝组织中糖原的毫克数=(A1/A2)× 0.5×(8/
W)× 100×0.9
式中:A 1和 A 2 分别为试样管和标准管吸光度;W
为所取的肝组织重量(g);0.5是 0.5ml葡萄糖标准液中的
葡萄糖含量;8为 100mg肝组织的提取液体积;0.9为
将葡萄糖换算成糖原的系数。
1.4.6 肌糖原的测定
末次给予受试物 30min后,将小鼠放于水温(30±1)℃
的水中游泳 60min后停止,立即处死小鼠取出肌肉,以
0.9%NaCl溶液冲洗后,用滤纸吸干,准确称取肌肉 1g,
放入盛有 3ml 30%KOH的试管中,置沸水浴煮 20min,
取出冷却后,将其转移至 50ml容量瓶中,用水多次洗
涤试管,一并收入容量瓶,加水至刻度,摇匀待用。
置沸水浴中 l0min使肌肉组织全部溶解。蒽酮比色法测
定肌糖原含量,测定方法同 1.4.5节。
1.5 统计分析
数据均采用 x± s表示;统计分析软件对结果进行
单因素方差分析和检验。
2 结果与分析
2.1 蚕蛹蛋白多肽对小鼠游泳时间、爬杆时间的影响
组别 剂量(g/kg·d) 游泳时间(min) 延长率(%) 爬杆时间(min) 延长率(%)
对照组 0 24.18± 2.15 - 27.28± 2.35 -
低剂量组 0.6 26.53± 4.27* 9.72 32.54± 3.27* 19.28
中剂量组 1.2 28.34± 3.42* 17.26 36.43± 4.64** 33.54
高剂量组 2.4 34.51± 3.14** 42.72 39.38± 3.24** 44.35
表1 蚕蛹蛋白多肽对小鼠游泳时间、爬杆时间的影响(x± s, n=12)
Table 1 Effects of silkworm polypeptides on maximum weight-
loaded swimming and pole-climbing time in mice (x± s, n=12)
注:* .与对照组相比较,P< 0.05;** .与对照组相比较,P< 0.01。
下同。
由表 1 可见,与空白组比较,蚕蛹蛋白多肽各剂
量组明显延长小鼠的游泳时间和爬杆时间。低剂量组延
长游泳时间 9.72%,中剂量组延长游泳时间 17.26%,高
剂量组延长游泳时间 42.72%,以高剂量组延长游泳时间
最长,各剂量组呈明显的剂量依赖性。低剂量组延长
爬杆时间 19.28%,中剂量组延长爬杆时间 33.54%,高
剂量组延长爬杆时间 44.35%,以高剂量组延长游泳时间
最长,各剂量组呈明显的剂量依赖性。因此,蚕蛹蛋
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白多肽可延长小鼠的负重游泳时间和爬杆时间,增强小
鼠的耐力。
2.2 蚕蛹蛋白多肽对小鼠血清尿素氮、肝糖原和肌糖
原含量的影响
组别 剂量(g/kg·d) 尿素氮含量(mmol/L) 肝糖原(%肝脏) 肌糖原(%肌肉)
对照组 0 23.73± 1.24 2.96± 0.93 0.57± 0.05
低剂量组 0.6 22.65± 1.56 3.14± 1.45 0.69± 0.04*
中剂量组 1.2 20.72± 1.91* 3.36± 2.42** 0.75± 0.07**
高剂量组 2.4 16.12± 2.05** 3.64± 1.18** 0.93± 0.06**
表2 蚕蛹蛋白多肽对小鼠血清尿素氮、肝糖原和肌糖原含量的影响
(x± s, n=12)
Table 2 Effects of silkworm polypeptides on serum urea nitrogen,
liver glycogen and muscle glycogen in mice (x± s, n=12)
血乳酸含量(mmol/L)
组别
游泳前 游泳后 0min 游泳后 15min 游泳后 60min
对照组 26.54± 5.13 48.87± 4.52 35.42± 5.45 20.04± 3.42
低剂量组 24.75± 4.17 45.86± 5.44 29.73± 3.42 17.18± 4.16
中剂量组 25.84± 3.46 42.23± 4.48* 27.65± 3.24* 16.82± 3.53*
高剂量组 23.75± 4.52 38.75± 4.21** 24.85± 2.82** 15.55± 2.62**
表3 蚕蛹蛋白多肽对小鼠血乳酸的影响(x± s, n=12)
Table 3 Effects of silkworm polypeptides on blood lactate of mice
(x± s, n=12)
由表 2 可见,与对照组比较,蚕蛹蛋白多肽组的
血清尿素氮含量降低(P< 0.05),肝糖原含量增加(P<
0.05),肌糖原含量增加(P< 0.05)。实验结果表明:蚕
蛹蛋白多肽高剂量组能增加运动过程中的肝糖原和肌糖
原的贮备,减少运动过程中血清尿素氮的含量。
2.3 蚕蛹蛋白多肽对小鼠血乳酸的影响
剂量组显著低于对照组(P< 0.01)。休息 15min后再次测
定血清乳酸值,中剂量组低于对照组(P< 0.05),高剂
量组明显低于对照组(P< 0.01),血清乳酸值的下降明
显。休息 60min后再测定血清乳酸值,中剂量组低于对
照组(P< 0.05),高剂量组明显低于对照组(P< 0.01),
血清乳酸值的下降呈明显的剂量依赖性。
3 结 论
负重游泳实验和爬杆实验是观察动物抗疲劳能力的
公认观察指标,本实验通过这两个实验,客观地反应
了蚕蛹蛋白多肽组能明显延长小鼠的游泳时间和爬杆时
间,直观反映了蚕蛹蛋白多肽可以延长小鼠的运动时
间。另外通过生化指标的测定,蚕蛹蛋白多肽组能明
显增加小鼠体内肝糖原和肌糖原的含量,减少运动过程
中的血清尿素氮的含量,同时减少运动过程中的血乳酸
含量,特别是休息 15min后蚕蛹蛋白多肽高剂量组小鼠
乳酸降低的幅度更为明显,表明蚕蛹蛋白多肽能够降低
疲劳后血乳酸含量,并且这种降低存在明显的剂量依赖
性。因此,实验结果表明蚕蛹蛋白多肽具有良好的抗
疲劳作用。
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由表 3可见,游泳实验前各组小鼠的血清乳酸量无
明显差异。游泳 10min后立即采血测定的血清乳酸量显
示,对照组和蚕蛹蛋白多肽各剂量组乳酸含量都有所增
加,中剂量组小鼠血清乳酸低于对照组(P< 0.05),高