甘薯多糖体外消化特性及其对小鼠运动疲劳缓解作用的突破性发现

为探究甘薯多糖（IBP）体外消化特性及抗疲劳作用，研究发现其可缓解运动疲劳，为膳食补充剂提供新材料。

　　在追求健康与活力的现代生活中，运动成为人们保持良好状态的重要方式。然而，运动疲劳却常常如影随形，困扰着众多运动爱好者。运动疲劳是一种复杂的生理现象，由精神或身体过度消耗引起，血糖水平和组织糖原含量下降、代谢产物（如乳酸和尿氮）的过度产生与积累，以及氧化应激等，都是导致疲劳的 “罪魁祸首”。目前，常见的缓解疲劳方法是服用药物或营养补充剂，但药物存在诸多副作用，像钙流失、血糖血脂代谢异常、心血管疾病风险增加以及肝功能受损等问题，这让人们在选择时顾虑重重。

在这样的背景下，寻找一种安全有效的天然抗疲劳物质迫在眉睫。甘薯（Ipomoea batatas）作为一种常见且富含多种营养成分的植物，其多糖提取物（Ipomoea batatas polysaccharide，IBP）近年来受到了科研人员的关注。已有研究表明，植物多糖具有多种生物活性，如抗氧化、降血糖、护肝、抗癌以及调节肠道菌群等作用，部分植物多糖还展现出强大的抗疲劳能力。但令人遗憾的是，关于甘薯多糖抗疲劳活性的研究却少之又少。

为了填补这一空白，来自新乡工程学院和新乡学院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Food Production, Processing and Nutrition》上，为解决运动疲劳问题带来了新的希望。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，通过体外仿生消化系统模拟胃和胃肠道消化过程，探究 IBP 在消化过程中的变化；其次，采用高效液相色谱（HPLC）分析 IBP 消化后产生的游离单糖含量；再者，利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析消化前后 IBP 的结构变化；此外，还进行了小鼠实验，包括小鼠饲养、力竭游泳实验、样本采集以及各项生理生化指标的测定。

研究结果如下：

• 体外消化特性：模拟体外消化实验显示，IBP 在胃肠道消化过程中不会产生游离单糖，这意味着它不能被胃肠道液完全消化。通过 FTIR 分析发现，随着消化时间的增加，口腔消化产物中 O-H 和 - CH 的振动吸收峰逐渐减弱，-CH?信号逐渐消失；在胃肠道消化产物中，COO?不对称振动的吸收峰向长波方向移动，COO?对称拉伸振动的吸收峰强度显著降低，这些结构变化可能与还原糖含量的增加有关。
• 对小鼠力竭游泳时间的影响：实验结果表明，各 IBP 剂量组小鼠的平均力竭游泳时间与空白对照组相比均有显著差异（P<0.05），尤其是高剂量组，力竭游泳时间比空白对照组增加了 81%，这表明 IBP 在 50 - 200mg/kg 范围内能显著提高小鼠的运动耐力。而且，高剂量组的抗疲劳效果与牛磺酸对照组相当。
• 对小鼠肌肉和肝糖原储备的影响：在力竭游泳小鼠中，不同剂量的 IBP 均能显著增加肌肉和肝糖原的含量（P<0.05），高剂量组的肝糖原含量比空白对照组高出 58%，接近牛磺酸对照组。这说明 IBP 能够促进小鼠肌肉和肝脏组织中糖原的合成，有效提高运动耐力，进而发挥抗疲劳作用。
• 对小鼠血清氨、无机磷酸盐和乳酸水平的影响：各 IBP 剂量组小鼠血清氨、无机磷酸盐和乳酸的含量均显著低于空白对照组（P<0.05），高剂量组的乳酸含量比空白对照组降低了 72%，且显著低于牛磺酸对照组。这表明 IBP 可以降低这些导致运动疲劳的物质水平，从而提高小鼠的抗疲劳能力。
• 对小鼠肝脏抗氧化指标的影响：各 IBP 剂量组力竭游泳小鼠的丙二醛（MDA）含量显著低于空白对照组，且 IBP 含量越高，MDA 含量越低，高剂量组的 MDA 含量与牛磺酸对照组相当。同时，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活性随着 IBP 含量的增加而显著升高（P<0.05），高剂量组这三种酶的活性分别比空白对照组增加了 61%、89% 和 72%，与牛磺酸对照组相近。这充分证明了 IBP 具有强大的抗氧化活性。

研究结论与讨论部分指出，IBP 在体外消化后虽不会产生游离单糖，但多糖结构发生了改变，还原糖含量增加。IBP 能够显著延长力竭小鼠的游泳时间，提高其运动耐力，还能有效改善小鼠过度运动后的身体恢复能力，对缓解运动疲劳效果显著。这一研究为营养补充剂的开发提供了新的信息，具有重要的理论和实践意义。不过，目前该研究仅基于动物实验，尚未进行人体试验，距离开发出抗疲劳产品仍有一定距离，还需要进一步深入研究。但无论如何，这项研究为未来的抗疲劳研究开辟了新的方向，让我们对利用天然多糖缓解运动疲劳充满了期待。