全 文 ：Science and Technology of Food Industry 营养与保健
2013年第22期
螺旋藻多糖抗疲劳作用研究
王书全，李 丽
（辽宁医学院畜牧兽医学院，辽宁锦州 121001）
摘 要：研究螺旋藻多糖（Spirulina polysaccharide）的抗疲劳功效。将100只雄性小鼠随机分为螺旋藻多糖低、中、高3
个剂量、空白对照和阳性对照组，分别灌胃100、200、300mg/kg体重螺旋藻多糖、生理盐水和500mg/kg体重西洋参粉。
每3d称重一次，30d后，测定小鼠爬杆和负重游泳时间，采血分离血清及取组织样，测定血乳酸（BLA）、血尿素氮
（BUN）含量、血清乳酸脱氢酶（LDH）活力以及肝糖原（LG）、肌糖原（MG）含量。结果表明：各剂量螺旋藻多糖均能显著
延长小鼠的爬杆及负重游泳时间，中、高剂量螺旋藻多糖能显著降低小鼠运动后血清中BLA、BUN的水平，提高LDH
活性，增加了肝糖原及肌糖原的储备量。说明螺旋藻多糖具有抗疲劳的作用。
关键词：螺旋藻，多糖，抗疲劳
Study on anti-fatigue effect of Spirulina polysaccharide
WANG Shu-quan，LI Li
（Liaoning Medical University，College of Animal Husbandry and Veterinary，Jinzhou 121001，China）
Abstract：To study the anti-fatigue effect of Spirulina polysaccharide. One hundred male mice of BALB/c were
randomly divided into low dose group，middle dose group，high dose group，blank contrl group and positive
control group，three rose groups were administered Spirulina polysaccharide at 100，200，300mg/kg body
weight，respectively，blank contrl group and positive group were administered physiological saline and
American ginseng powder at 500mg/kg body weight. The control group was administered with normal saline by
gavage every day for 30 days. Weights in each group of mice were measured every three days. The climbing
time，exhaustive swimming time，the blood lactic acid（BLA），blood urea nitrogen（BUN），the activity of lactate
dehydrogenase（LDH），muscle glycogen（MG） content and liver glycogen（LG） content in each group of were
measured after 30 days. Results showed that all three dose groups could extended climbing and weight -
loaded swimming time of mice，comparing with blank control group，middle and high dose groups could
effectively decrease the level of BLA and BUN，enhance the activities of LDH，increase in liver and muscle
glycogen deposition. In conclusion，Spirulina polysaccharide had obvious effect on anti-fatigue.
Key words：Spirulina；polysaccharide；anti-fatigue
中图分类号：TS201.4 文献标识码：A 文 章 编 号：1002-0306（2013）22-0328-04
收稿日期：2013－04－10
作者简介：王书全（1967-），男，硕士研究生，教授，主要从事分子病毒
学及免疫学方面的研究。
螺旋藻是一类低等植物，属于蓝藻门颤藻科，
常用于培养的螺旋藻有钝顶螺旋藻、极大螺旋藻
和盐泽螺旋藻。而作为保健品食用的主要是极大
螺 旋 藻（ Arthrospiramaxima）及 钝 顶 螺 旋 藻
（Arthrospiraplatensis）。这两个品种最初被分入螺旋
藻属（Spirulina），后被分入节螺藻属，但习惯上仍被
称作“螺旋藻”。螺旋藻富含优质蛋白质，多种维生
素、矿物质及多种生物活性生物，且易消化吸收，堪
称最佳天然绿色保健食品。螺旋藻多糖是从螺旋藻
中分离提取的一种生物活性物质，具有促进细胞生
长、提高免疫力、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老、抗疲劳、对
核酸内切酶活性和DNA修复合成有增强作用等功
能[1-2]，且无毒副作用，被联合国粮农组织推荐为21世
纪最理想的保健食品。目前对螺旋藻多糖的提取方
法、活性物质测定及其增强免疫 [3]、抗损伤 [4-5]、抗肿
瘤[6]功效等方面的研究较多，而对其抗疲劳的研究鲜
有报道。本论文在参考保健食品功能学评价程序和
检验方法的基础上以小鼠经螺旋藻多糖粉悬液灌胃
给药后，通过耐力实验及小鼠运动后的血液生化指
标的测定考察螺旋藻多糖对抗疲劳作用，以期对螺
旋藻资源的开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
螺旋藻多糖（Spirulina polysaccharide） 为白色
或淡黄色粉末，无异味，多糖含量≥50%，溶解度≥
99%，水分≤7%，灰分≤7%，由宁波海鹰生物科技有
限公司生产；西洋参胶囊 由通化万通药业股份有
限公司生产；血乳酸（BLA）、血清尿素氮（BUN）、乳
酸脱氢酶（LDH）、肝（肌）糖原（LG、MG）试剂盒 均
购于南京建成生物工程研究所；其他试剂 均为分
析纯；BALB/c纯系小鼠，雄性，体重（20±2）g 由辽宁
医学院实验动物中心提供。
328
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.22.033
营养与保健
2013年第22期
Vol . 34 , No . 22 , 2013
游泳箱 自制，大小80cm×60cm×40cm；离心
机 德国Sigma公司；电热恒温水浴锅 江苏省张家
港市医疗器械厂；ADVIA 2400型全自动生化分析
仪 德国bayer公司；JA5003A型精密电子天平 上
海精天电子仪器有限公司。
1.2 动物分组及给药
将适应3d后的100只小鼠随机分5组，空白对照
组、阳性对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组，每
组20只，预饲5d。推荐成人每日平均摄入量为0.6g，我
国男女总平均体重60kg，则成人使用剂量为10mg/kg
体重。根据《保健食品功能评价》的要求，各种动物至
少应设3个剂量组，其中1个剂量组应相当于人体推
荐摄入量（折算为每kg剂量）的10倍，且最高计量不
超过人体推荐量的30倍，在此基础上，本实验采用
BALB/c小鼠按人体推荐量的10倍作为最低剂量，中、
高剂量分别为人体推荐量的20倍和30倍，即低、中、
高剂量组分别给予螺旋藻多糖100、200、300mg/kg体
重；空白对照组给予生理盐水；阳性对照给予西洋参
胶囊500mg/kg（成年人每日摄入量10倍），各剂量组
按0.2mL/10g体重灌胃。每3d称重1次，以调整灌服剂
量，每天早上（9∶00~11∶00）根据体重经口灌胃给药1
次，连续给药30d。各组小鼠在相同条件下进行常规
饲养和管理。
1.3 测定指标
1.3.1 SPS对小鼠体重的影响 灌胃饲养前和末次
灌胃后，分别称量各组小鼠的体重，并记录。
1.3.2 游泳实验 连续给药30d，末次给予受试物
30min后，在大鼠尾根部负以小鼠体重5％的铅皮，放
入水温（30.0±0.5）℃，水深30cm的游泳箱中，记录自
游泳开始至小鼠沉没后10s仍不能浮出水面的时间
作为小鼠力竭性游泳时间[7]。
1.3.3 爬杆实验 连续给药30d，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，记录小鼠从爬杆开始，直至肌
肉疲劳，无力抱住玻璃棒而落到地上的时间，反复3
次，第3次跌落后终止实验，累计3次的时间作为爬杆
时间[8]。
1.3.4 生化指标测定 给药30d的小鼠于末次给药
30min后，在不负重的情况下将小鼠置于温度为（30±
1）℃水中游泳30min，休息10min后，眼球采血，离心，
制备血清，备用。将采血后的小鼠立即取肝脏和后腿
部的肌肉，经生理盐水漂洗后用滤纸吸干，保存，备
用。按照试剂盒提供方法检测血乳酸（BLA）、血尿素
氮（BUN）、血乳酸脱氢酶（LDH）及肝糖原（LG）、肌糖
原（MG）指标。
1.4 统计学方法
用SPASS 13.0软件单因素方差分析（one way
ANOVA）进行组间差异的比较。数据用（X±S）表示。
2 结果与分析
2.1 螺旋藻多糖对小鼠体重的影响
由表1可知，低、中、高剂量组、空白对照组和阳
性对照组的小鼠实验开始体重差异不显著（p＞0.05）；
低、中、高剂量组和阳性对照组小鼠的终体重虽均有
一定程度的提高，但与空白对照组差异均不显著（p＞
0.05），表明螺旋藻多糖对小鼠的体重无显著影响。
2.2 螺旋藻多糖对小鼠爬杆和负重游泳时间的影响
由表2可知，与空白对照组相比，阳性对照组和
螺旋藻多糖组的小鼠均显著延长爬杆和负重游泳时
间，阳性对照组、低剂量组差异显著（p＜0.05），中、高
剂量组差异达极显著（p＜0.01），且中、高剂量组与低
剂量组、阳性对照组间差异显著（p＜0.05），低剂量组
与阳性对照组间差异不显著（p＞0.05）。可见，螺旋藻
多糖能显著延长小鼠的负重游泳时间，并且在一定
范围内，与剂量成正相关。
2.3 螺旋藻多糖对小鼠运动后BLA、BUN含量和LDH
活力的影响
由表3可知，低、中、高剂量组的BLA含量均有明
显的降低，与空白对照组相比，阳性对照组、低剂量
组差异显著（p＜0.05），中、高剂量组差异极显著（p＜
0.01），中、高剂量组与低剂量组、阳性对照组间差异
显著（p＜0.05），低剂量组、阳性对照组间和中、高剂
量组间差异均不显著（p＞0.05）；3个剂量组的BUN的
含量也均有一定程度的降低，与空白对照组相比，
中、高剂量组和阳性对照组差异显著（p＜0.05），低剂
量组差异不显著（p＞0.05），中、高剂量组和阳性对照
组间差异不显著（p＞0.05）；而3个剂量组的LDH活力
均有一定程度的提高，与空白对照组相比，低剂量组
差异不显著（p＞0.05），中剂量组、阳性对照组差异显
著（p＜0.05），高剂量组差异极显著（p＜0.01），且中剂
量组、阳性对照组与低剂量组、高剂量组组间差异均
显著（p＜0.05），中剂量组与阳性对照组间差异不显
组别 始体重（g） 终体重（g）
空白对照组 20.35±1.33a 30.36±2.15a
阳性对照组 20.33±1.26a 30.89±1.22a
低剂量组 20.32±1.52a 30.76±1.95a
中剂量组 20.28±1.41a 31.32±1.58a
高剂量组 20.37±1.38a 31.69±1.16a
注：同一列数据肩标小写字母相同表示差异不显著（p＞0.05）；
同一列数据肩标小写字母不同表示差异显著（p＜0.05），大写
字母不同表示差异极显著（p＜0.01）；表2~表4同。
表1 螺旋藻多糖对小鼠体重的影响（n=10；x=s）
Table 1 Effect of Spirulina polysaccharide on body weight
in mice（n=10；x=s）
组别 爬杆时间（min） 游泳时间（min）
空白对照组 20.05±2.86Bc 36.98±3.47Bc
阳性对照组 31.23±2.16ABb 48.22±2.43ABb
低剂量组 29.24±1.79ABb 46.08±2.36ABb
中剂量组 38.82±3.22Aa 56.43±3.58Aa
高剂量组 42.55±3.65Aa 59.13±3.16Aa
表2 螺旋藻多糖对小鼠爬杆和负重游泳时间的影响（n=10；x=s）
Table 2 Effect of Spirulina polysaccharide on climbing and
weight-loaded swimming time in mice（n=10；x=s）
329
Science and Technology of Food Industry 营养与保健
2013年第22期
著（p＞0.05），而低、高剂量组间差异极显著（p＜0.01）。
可见，低、中、高剂量组的螺旋藻多糖均能显著降低
小鼠运动后血清中BLA的水平，中、高剂量组的效果
更优；而中、高剂量组的螺旋藻多糖能显著降低小鼠
运动后血清中BUN的含量，提高LDH活性。
2.4 螺旋藻多糖对小鼠运动后糖原的影响
与空白对照组相比，低、中、高剂量组和阳性对
照组均能极显著提高小鼠MG的含量（p＜0.01），中、高
剂量组间差异不显著（p＞0.05），与低剂量组、阳性对
照组间差异均显著（p＜0.05），低剂量组与阳性对照
组间差异不显著（p＞0.05）；3个剂量组小鼠LG的含量
也均有一定程度的提高，与空白对照组相比，低剂量
组差异不显著（p＞0.05），中剂量组和阳性对照组差
异显著（p＜0.05），高剂量组差异极显著（p＜0.01），低、
中、高剂量组间差异均显著（p＜0.05）。可见，低、中、
高剂量螺旋藻多糖均能显著提高小鼠运动后的肝糖
原含量，尤其是中、高剂量螺旋藻多糖效果更佳。详
见表4。
3 讨论
运动耐力是评价机体疲劳的一个重要指标[9]。爬
杆和游泳时间的长短可以较好地反映动物运动抗疲
劳程度。负重游泳和爬杆都是全身消耗性运动，运动
时肌肉剧烈的收缩，导致供氧不足而启动糖酵解，肌
肉获得能量的同时，产生大量的乳酸，乳酸解离导致
肌肉中H+度上升，pH下降，进而引起一系列生化反
应，导致疲劳的发生[10]，而清除乳酸的三条代谢途径
中，乳酸转化成丙酮酸均需要在LDH催化完成，LDH
的活力决定乳酸的代谢速度，LDH活力的升高能加
速肌肉中过多乳酸的清除，延缓疲劳的发生或加速
疲劳的消除[11]。血清中BLA的含量和LDH的水平客观
的反映机体的疲劳程度，也是评定疲劳程度的重要
指标。本研究表明各剂量螺旋藻多糖S均能明显地延
长小鼠爬杆时间和负重游泳的时间（p＜0.05或p＜0.01），
中高剂量组显著地降低血清中BLA的含量（p＜0.05或
p＜0.01），提高LDH活力（p＜0.05或p＜0.01）。表明螺旋
藻多糖可能通过提高小鼠LDH活性，加速剧烈运动
后肌肉中过多乳酸的清除代谢，从而达到延缓疲劳
或加速疲劳的消除的作用。
机体供能物质有糖、脂肪、蛋白质，糖是肌肉活
动时能量的重要来源，体内的糖储备包括肌糖原、肝
糖原和血糖三类[12]。动物长时间运动中的体力的衰
竭总是和肌糖原的耗竭同时发生 [13]，运动能量最初
来源于糖原分解，剧烈运动导致肌糖原耗尽时，则能
量会来源于肝糖原的释放[14]；当机体不能通过糖、脂
肪分解代谢获得足够的能量，蛋白质与氨基酸分解
代谢会加强，机体血清BUN含量增加 [15]，因此，肝糖
原、肌糖原和血清中BUN的含量是反映疲劳程度的
敏感指标。本研究表明，低、中、高剂量的螺旋藻多糖
均能极显著地提高MG的含量（p＜0.01），中、高剂量组
的LG也均有显著性（p＜0.05或p＜0.01）。表明螺旋藻
多糖能够维持运动后小鼠的肝糖原和肌糖原含量，
为机体提供较好的能量储备，延缓了疲劳的产生。主
要原因可能是螺旋藻多糖是以动物性多糖形式存储
于动物的肝脏和肌肉中，为其代谢提供能量，同时螺
旋藻多糖还能改善机体血液循环，促进肾上腺素、胰
岛素的分泌和肌肉组织生长，提高神经系统反应速
度，增强其运动耐力，延缓了疲劳的产生[16]。
4 结论
螺旋藻多糖能明显延长小鼠爬杆时间和游泳时
间，提高了运动耐力；明显的提高小鼠运动后肝糖原
和肌糖原的储备量和LDH活性，从而加速乳酸的分
解，降低了小鼠运动后血清中BUN的含量，延缓了疲
劳的产生，提高机体对运动负荷适应能力，因此可以
证明螺旋藻多糖物具有显著的抗疲劳作用，有关其
具体的抗疲劳机制有待进一步研究。
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组别 BLA（mmol/L）BUN（mmol/L） LDH活力（U/L）
空白对照组 9.89±0.65Bc 9.76±0.41a 4426.77±312.35Bc
阳性对照组 8.41±0.47ABb 8.75±0.28bc 5196.22±285.46ABb
低剂量组 8.62±0.56ABb 9.29±0.33ab 4611.42±276.16Bc
中剂量组 7.76±0.86Aa 8.62±0.25bc 5278.63±302.33ABb
高剂量组 7.55±0.72Aa 8.34±0.31cd 5783.51±226.18Aa
表3 螺旋藻多糖对小鼠运动后BLA、BUN含量和LDH活力的
影响（n=10；x=s）
Table 3 Effect of Spirulina polysaccharide on contents of BLA、
BUN and activity of LDH in mice after swimming（n=10；x=s）
组别 MG（mg/g） LG（mg/g）
空白对照组 0.68±0.14B 5.36±0.33Bc
阳性对照组 0.91±0.11Ab 5.68±0.16ABc
低剂量组 0.89±0.14Ab 5.65±0.21ABc
中剂量组 0.97±0.12Aa 6.04±0.27ABb
高剂量组 0.95±0.08Aa 6.47±0.19Aa
表4 螺旋藻多糖对小鼠运动后糖原的影响（n=10；x=s）
Table 4 Effect of Spirulina polysaccharide on contents of MG
and LG in mice after swimming（n=10；x=s）
（下转第334页）
330
Science and Technology of Food Industry 专 题 综 述
2013年第22期
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