蘇濤濤
(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院,河南 焦作 454000)
草菇(Volvariella volvacea)是我國栽培歷史較早的食用菌之一,《新華本草綱要》《廣東通志》中對南華菇的記載,就是早期人們采摘、食用草菇的經(jīng)歷[1]。草菇是一種高溫型腐生真菌,在我國華南等地均有分布[2],現(xiàn)已經(jīng)被廣泛人工栽培。草菇不僅味道鮮美,而且營養(yǎng)成分非常豐富[3]。人體在長時間運(yùn)動時,會引起肌肉纖維的細(xì)微損傷,在肌肉內(nèi)部會有部分的纖維輕度撕裂現(xiàn)象。蛋白質(zhì)是修復(fù)受損肌肉纖維的重要物質(zhì),食用大量的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)可以補(bǔ)充肌肉合成所需要的蛋白質(zhì),填補(bǔ)被破壞的肌肉纖維,起到維持和修復(fù)肌肉組織細(xì)胞生長的作用。食用草菇可以補(bǔ)脾益氣[4],對于經(jīng)常頭昏眼花的人和孕婦,可以吃草菇補(bǔ)血、預(yù)防缺鐵性貧血[5]。針對草菇蛋白質(zhì)對身體血液指標(biāo)和運(yùn)動耐力的影響進(jìn)行研究,探討草菇蛋白質(zhì)對人體的作用機(jī)理,為草菇功能性食品和相關(guān)保健品的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
主要試驗儀器設(shè)備:BS-224型電子天平,德國SARTORIUS公司;800型低速離心沉淀機(jī),廈門興萬電子儀器有限公司;DZ-1BC型真空干燥箱,天津泰斯特儀器有限公司;HZS-HA水浴振蕩器,哈爾濱市東明醫(yī)療儀器廠;FW400A型粉碎機(jī),北京科偉永鑫實驗儀器廠;JC-9870凱氏定氮儀,青島聚創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)有限公司。
主要試劑:蒸餾水、檸檬酸、氫氧化鈉等,天津縱橫興工貿(mào)公司化工試劑分公司(分析純);α-淀粉酶、纖維素酶等,天津市富宇精細(xì)化工有限公司。
草菇干品購自福建盛耳食品有限公司(生產(chǎn)許可證編號:SC12235092200020),將購買的草菇干品清洗干凈,切片后在烘箱中60℃烘干2 h,上粉碎機(jī)粉碎、過80目篩得草菇粉末備用。按1∶10的固液比例,將粉末與純凈水充分混合均勻后得草菇提取溶液,放入高壓鍋內(nèi)蒸煮30 min,待冷卻后取出。用檸檬酸緩沖液調(diào)pH至4.5,加纖維素酶在恒溫振蕩水浴鍋中保溫水解48 h。水浴鍋70°C水浴滅酶活30 min,再用2%的氫氧化鈉調(diào)pH至6.5加α-淀粉酶,再在恒溫水浴鍋中70°C保溫水解2 h。在pH 4.8、45℃條件下加入糖化酶水解4 h。冷卻后取出再滅酶活30 min,上離心機(jī)3 500 r·min-1離心15 min分離酶解液即得草菇固體蛋白質(zhì)。
動物試驗用小鼠為廣東省醫(yī)學(xué)試驗動物中心繁殖的昆明小鼠,先集中適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,正常飲水投喂飼料。適應(yīng)性飼養(yǎng)后進(jìn)行稱重并分組,挑選體重為(20±4)g的小鼠分為4組,每組10只,雌雄各半。
各小組小鼠分別喂食不同劑量的草菇蛋白溶液,詳見表1。
表1 草菇蛋白質(zhì)動物試驗組別安排Tab.1 Arrangement of animal test groups of Volvariella volvacea protein
如表1所示,對照組不進(jìn)行灌胃,其他各組按劑量每天1次給小鼠灌胃。各組均連續(xù)灌胃7 d,正常投喂基礎(chǔ)飲料,自由飲水。
最后1次灌胃1 h后進(jìn)行小鼠負(fù)重游泳試驗。在30 cm×40 cm×40 cm的玻璃缸內(nèi)加水,水深約30 cm,水溫保持在(25±1)℃,給小鼠尾根部按其體重5%負(fù)荷重物,各組小鼠涂色進(jìn)行標(biāo)記以示區(qū)別,將小鼠放入玻璃缸內(nèi),立即計時。觀察并記錄自小鼠進(jìn)入水中至游泳疲勞力竭時的游泳時間,以小鼠頭部入水10 s后不上浮時,判定其游泳已至力竭停止計時。負(fù)重游泳試驗用于對比草菇蛋白質(zhì)對小鼠運(yùn)動耐力的影響。
負(fù)重游泳試驗結(jié)束2 h后進(jìn)行小鼠耐缺氧試驗。各組隨機(jī)取5只小鼠放入5個大集氣瓶中,集氣瓶瓶口涂抹凡士林,每個集氣瓶中加入6 g鈉石灰用于吸收二氧化碳和水分,加蓋密封后記錄從密封開始到小鼠全身痙孿、腹部不再起伏停止呼吸的時間。
將草菇蛋白溶液用蒸餾水稀釋,配制成濃度為300 μg·mL-1的溶液。用真空采血針抽取小白鼠腹主靜脈血液20 mL,上離心機(jī)3 000 r·min-1離心15 min后取血紅細(xì)胞底液,用生理鹽水配制5%的懸濁液30 mL。配制溶血測定試管,配比詳見表2。
表2 溶血活性試驗溶液配比Tab.2 Solution ratio of hemolytic activity test
如表2所示,取5支試管編號,按配比制成溶血測定試管,放入恒溫箱在(35±2)℃條件下低溫培養(yǎng)2 h后觀察試驗結(jié)果,用于測定多糖的溶血活性。其中第5支試管作為空白對照編號試管,第1支試管作為完全溶血對照編號試管,用于檢測草菇蛋白質(zhì)在小鼠血液中的溶血活性[6]。
小鼠負(fù)重游泳試驗結(jié)果見表3。
如表3所示,3個試驗組與對照相比,均在不同程度上使小鼠負(fù)重游泳時間加長了,試驗1組的增幅最大,達(dá)37.49%,試驗2組與試驗3組的增幅相差不大,均為27%左右。3個試驗組的平均負(fù)重游泳時間為24.45 min,較對照組的18.67 min增加了30.96%;3個試驗組之間的平均負(fù)重游泳時間差別不大,沒有明顯變化。
表3 小鼠負(fù)重游泳試驗結(jié)果Tab.3 Results of weight-bearing swimming test in mice
對小鼠進(jìn)行常壓耐缺氧試驗的結(jié)果見表4。
表4 不同組分對小鼠常壓耐缺氧時間的影響Tab.4 The effect of different components on the time of normal pressure hypoxia tolerance in mice
如表4可知,3個試驗組與對照相比,均在不同程度上使小鼠的常壓耐缺氧時間延長,試驗1組的增加幅度最大,達(dá)37.47%;3個試驗組的平均常壓耐缺氧時間為14.47 min,較對照組的10.97 min增加了31.91%;但3個試驗組內(nèi)相比平均常壓耐缺氧時間相差不大,沒有明顯的規(guī)律性。
草菇蛋白質(zhì)在血液檢測試驗中主要檢測其溶血試驗,結(jié)果見圖1。
如圖1所示,自左向右試管編號依次是1、2、3、4、5,可以看出,編號1~編號4的試管底層均有血紅細(xì)胞沉淀物,上清液均透明清澈,分層明顯;而對照組完全溶血的5號試管無任何血紅細(xì)胞沉淀,整個試管溶液紅色分布均勻,草菇蛋白質(zhì)溶血試驗結(jié)果顯示,在4種試驗濃度配比下,草菇蛋白質(zhì)對小白鼠的紅細(xì)胞具有一定的抗凝血作用。
小鼠負(fù)重游泳試驗結(jié)果表明,灌胃草菇蛋白溶液能夠明顯提升小鼠負(fù)重游泳時間。分析其原因主要是負(fù)重游泳試驗屬于力竭性試驗,大運(yùn)動量高強(qiáng)度運(yùn)動時,小鼠的肌細(xì)胞會有損傷和破損的情況,而且肌肉中的蛋白質(zhì)分解速度也會加快,以適應(yīng)機(jī)體運(yùn)動的能量消耗。而草菇蛋白質(zhì)正好補(bǔ)充了機(jī)體內(nèi)的蛋白質(zhì),將小鼠負(fù)重游泳運(yùn)動分解的蛋白質(zhì)盡快加以補(bǔ)充。
對小鼠進(jìn)行常壓耐缺氧試驗的結(jié)果表明,3個試驗組的平均常壓耐缺氧時間較對照組提高了30%以上??梢钥闯龉辔覆莨降鞍兹芤猴@著延長了小鼠常壓缺氧條件下存活時間,存活時間的延長實際上就是中樞神經(jīng)對機(jī)體耗氧的控制能力,在缺氧條件下降低機(jī)體需氧量以延長生命時間,這與延長運(yùn)動耐力的原理基本相同。
小鼠的血液檢測通過溶血試驗證明,草菇蛋白質(zhì)具有調(diào)整小鼠血液血糖濃度、疏通血管和加強(qiáng)微循環(huán)的功效,可以增強(qiáng)小鼠的在運(yùn)動時對機(jī)體的供血,攜帶更多的氧氣、提高供氧時間從而提高運(yùn)動耐力。也從側(cè)面證明了草菇蛋白質(zhì)對人體來說是安全無害的,對運(yùn)動過程中的血液系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)有一定的作用。