复合活性肽对小鼠耐缺氧和抗疲劳实验研究

丁树华，崔恩胜

（1.上海交通大学农业与生物学院，上海 200240；2.上海医药集团中央研究院，上海 200120）

疲劳是在特殊环境下因长时间体力劳动、脑力劳动、乳酸或者代谢物堆积引起身体或心理透支、能量消耗、运动耐久性降低和工作效率下降的生理心理现象。疲劳的发生是由多种因素产生的[1]：（1）当出现剧烈运动后，机体释放能量的同时会使乳酸水平升高，H+浓度增高，改变机体酸碱值；（2）机体参与高强度体力活动时，消耗大量机体能量，伴随低血糖；（3）正常机体运转时，机体内环境相对稳定，当机体长时间运动后会消耗大量水分，体内渗透压失衡，运动频率降低。因此，提高运动耐受力是验证抗疲劳最直接和最客观的指标[2]。

缺氧是指机体供养不足，导致机体代谢发生异常的病理变化。人体中心脏和大脑所需的氧量较高，其中大脑的需氧量占到整个人体需氧量的25%，当大脑氧气供给不足时，会导致动脉血氧含量降低和线粒体氧气供应不足，从而影响机体能量代谢[3]，对大脑造成不可逆的伤害，严重时会导致死亡。

活性肽是指蛋白质中20 个天然氨基酸以特定顺序和结构序列组成的特定区域，具有一定的生物学或生理作用。氨基酸的不同类型和顺序决定了他们的广泛功能。活性肽的来源极为丰富，可以从动物或植物蛋白中获得，如小麦、大米、大豆、蛋、鱼等。活性肽通常以其成分类型命名，如大豆肽、米糠肽、花生肽、海参肽和牡蛎肽等。生物活性肽按照原料来源可以分为海洋生物肽和陆地生物肽[4]，以往的研究表明，活性肽具有多种生物学活性，包括促进生长、免疫调节、抗氧化、抗高血压、抗血栓形成、抗脂肪形成、抗微生物、抗炎以及免疫调节作用。此外，活性肽已被广泛用作功能性食品和饲料添加剂。目前，对生物活性肽的研究重点都聚集在抗肿瘤或体外研究上，关于耐缺氧和抗疲劳的研究较少，本实验通过急性耐缺氧实验和抗疲劳负重游泳实验，观察复合活性肽（Complex Active Peptide，CAP）CAP-A、CAP-D 和CAP-E 的耐缺氧和抗疲劳效果，为研究生物活性肽的功能性食品开发提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 实验材料

CAP-A、CAP-D、CAP-E 由上海蜂妮医药科技有限公司提供。3 种多肽剂型均为胶囊，每粒胶囊为0.5 g/粒。CAP-A 具有促进细胞自我修复的功能，生物活性肽分子量在350～700 Da，主要由海参肽、牡蛎肽、牛初乳粉、大豆肽、人参肽、蛹虫草、海洋鱼低聚肽、淀粉、葡萄糖等成分组成；CAP-D 分子量小，易被体内吸收，主要由红曲、纳豆、海参、富铬酵母黄金组合组成；CAP-E 由纯动植物肽组成，含有60%乳清蛋白和40%大豆分离蛋白。

1.1.2 实验动物

雄性SPF 级ICR 小鼠50 只，购买自上海吉辉实验动物有限公司，动物合格证号为：SCXK(沪）2017-0012 20170012007558，动物接受体重为17～19 g，周龄为6～8 周，动物接收后标记笼牌，适应期3～7 d，动物房温度为20～24 ℃，湿度为40%～70%，光照和黑暗时间为12 小时交替，自由采食饮水。

1.1.3 仪器与试剂

TX-142型天平秤，日本岛津；3365025型涡旋仪、3582225 型磁力搅拌仪，IKA；12#灌胃针，苏杭科技；WB388型计时器，欧西亚；1 mL注射器，康德莱；RD1137 游泳箱，上海移数；铅块；悠米牌塑封膜。干冰：上海振信气体有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 动物分组及给药

取40 只雄性ICR 实验小鼠分为空白对照组、CAP-A组、CAP-D组和CAP-E组，每组10只ICR小鼠。其中对照组小鼠连续28 d 口服灌胃水，其余3 组以剂量为1 g/kg 连续28 d 对小鼠口服灌胃。在末次给药0.5 h 和1.0 h 后进行抗疲劳实验和耐缺氧实验。

1.2.2 小鼠抗疲劳负重游泳实验

末次给药0.5 h 后，从每组中取5 只小鼠，将小鼠尾根部系上5%体重的铅块，依次放置在游泳箱中游泳。游泳箱水深30 cm 左右，水温（25±1.0）℃，记录小鼠自游泳开始至沉入箱底不能浮至水面时间为小鼠负重游泳时间。

1.2.3 小鼠急性耐缺氧实验

末次给药1.0 h 后，将每组剩下的5 只小鼠分别放置含有3 g 干冰的500 mL 磨口瓶中，每个瓶子用塑封膜封住瓶口，封闭后立即计时，以呼吸停止为指标，记录小鼠因缺氧死亡时间[5]。

1.3 统计方法

实验结果采用SPSS Statistics 17.0 软件进行统计学分析，所有数据均以平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 复合活性肽对小鼠体重及负重游泳时间的影响

如表1 所示，4 组动物在实验期间体重无显著差异（P＜0.05）；负重游泳实验中，CAP-A、CAP-D、CAP-E 组的负重游泳时间均高于空白对照组，且CAP-E 与对照组相比具有显著性差异（P＜0.05）。CAP-A、CAP-D 和CAP-E 三组小鼠负重游泳时间差异均无显著性（P＞0.05）。

2.2 复合活性肽对小鼠体重及耐缺氧实验的影响

如表2 所示，4 组动物在实验期间体重均无显著性差异（P＜0.05），3 组复合活性肽之间比较均无显著性差异（P＜0.05）；耐缺氧实验中，空白对照组耐缺氧时间高于CAP-A、CAP-D 两组，CAP-E耐缺氧时间高于空白对照组时间。4 组耐缺氧时间比较，CAP-E组耐缺氧时间显著高于对照组（P＜0.05），CAP-A 组耐缺氧时间显著低于对照组（P＜0.05），所以CAP-E 可以延长耐缺氧时间。

表1 小鼠抗疲劳实验中小鼠体重和负重游泳时间

表2 小鼠耐缺氧实验中小鼠体重和耐缺氧时间

3 结论

所有小鼠在口服给药活性肽期间体重均有增长，正常采食和饮水，活动量正常，并无任何临床症状；经过28 d 不同复合活性肽（CAP-A、CAP-D、CAP-E）口服之后，活性肽组的负重游泳时间均高于空白对照组，且CAP-E 效果优于CAP-A、CAP-D；CAP-A、CAP-D 可缩短耐缺氧时间，而CAP-E 可延长耐缺氧时间。