研究進展 | 食品營養與抗疲勞關系探討

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疲勞是劇烈運動后發生的一種常見且復雜的生理反應。它的發生涉及各種復雜因素，包括氧化應激、炎癥反應和體內代謝物積累。疲勞會影響神經肌肉接頭處的興奮-收縮耦合，導致肌肉纖維化、肌肉收縮受損和功率輸出降低。此外，慢性疲勞可能導致身心不適、內分泌失衡和其他器質性疾病，對整體健康構成重大威脅。因此，尋找緩解疲勞的有效方法已成為當前的研究重點。如今，營養干預因其安全性和低副作用而被認為是減輕疲勞的一種有前途的方法。

研究進展

骨腦通信介導了多花黃精多糖對慢性睡眠剝奪小鼠疲勞的改善作用

摘要：本研究旨在研究多花黃精多糖（PCP）在慢性睡眠剝奪小鼠中的抗疲勞效果及其潛在機制。口服三周后，五氯苯酚在緩解疲勞癥狀方面顯示出顯著的療效。高劑量五氯苯酚組的游泳和輪椅時間延長，分別增加了73%和64%，就證明了這一點。此外，血清CAT、GSH-Px和SOD酶活性分別上升了53.56%、37.69%和53.67%，而MDA、乳酸和BUN水平分別下降了22.90%、17.48%和24.61%。骨骼和大腦之間的相互作用對于維持能量平衡至關重要。分子對接研究表明，五氯苯酚與骨促進靶蛋白BMPR1A之間具有自發和強烈的相互結合。此外，觀察到PCP通過BMP-2/Smad1通路增強成骨分化，導致骨鈣素表達上調，進而調節神經遞質平衡并改善中樞喚醒能力。此外，五氯苯酚治療通過激活CREB/BDNF/Akt信號級聯刺激神經發生，表現出神經營養效應。此外，五氯苯酚增加了AMPK磷酸化并破壞TXNIP，促進星形膠質細胞葡萄糖攝取、糖酵解和乳酸轉化以支持神經元活動。這些研究結果表明，五氯苯酚可以通過骨腦交感來有效地響應能量需求，最終發揮抗疲勞特性。

結論：綜上所述，本研究表明，PCP給藥對慢性睡眠剝奪小鼠具有良好的抗疲勞作用。作者的數據支持PCP增強骨鈣素的釋放，調節神經遞質水平，并通過骨腦串擾有效促進神經發生和星形膠質細胞糖酵解。這個過程最終滿足了大腦的能量需求和增加的喚醒能力，以減輕疲勞。因此，膳食PCP可作為改善日常疲勞的有效營養干預替代方案。

Reference:

Zhang T, Li X Y, Kuang D D, et al. Bone-brain communication mediates the amelioration of Polgonatum cyrtonema Hua polysaccharide on fatigue in chronic sleep-deprived mice[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 296: 139706.

探究人參莖葉皂苷的抗疲勞特性：使用超高效液相色譜-質譜代謝組學和神經遞質分析

摘要：背景：慢性疲勞綜合征（CFS）是一種致殘性疾病，有效治療手段有限。最近的研究表明，人參莖和葉皂苷（GSLS）具有抗疲勞作用。然而，全球戰略聯盟影響CFS的詳細機制尚未完全闡明。目的：本研究旨在探討GSL在治療CFS小鼠外周和中樞性疲勞中的療效和潛在機制。方法：在雄性C57BL/6小鼠中建立CFS模型，然后進行長時間的游泳測試。通過強迫疲勞游泳試驗和Morris水迷宮試驗驗證了該模型的有效性和GSL的有效性。通過病理切片觀察、生化指標測試、神經遞質分析和超高效液相色譜-高分辨質譜（UHPLC-MS）代謝組學分析，驗證了GSL的抗疲勞機制。結果：GSLS延長CFS小鼠的游泳至疲勞時間，并減少水中迷宮中的逃生潛伏期，揭示其抗疲勞和記憶力改善的效果。GSLS顯著保護外周（肝臟）和中樞（海馬）組織，如病理切片所示。生化指標表明，GSL通過減少能量消耗和氧化損傷，抑制有害代謝物的產生來緩解外周疲勞。此外，GSL改變了CFS小鼠大腦中14種神經遞質的異常水平，包括7 種上調和7 種下調的神經遞質，突顯了它們通過神經遞質調節減輕中樞疲勞的作用。血清代謝組學分析發現了11 個代謝途徑中19 種代謝物的改變，從而闡明了GSL治療CFS的潛在機制。結論：GSLS可改善外周疲勞和中樞疲勞引起的損傷。它們還通過調節神經遞質和血清生物標志物作用于多種致病機制，使其成為CFS的潛在治療劑。

結論：這項研究表明，GSLS不僅通過改善物質代謝和氧化應激來減輕外周疲勞，而且還通過神經遞質調節提供中樞保護作用來對抗CFS。代謝組學分析確定了19 種差異表達的代謝物，加深了我們對GSLS調節神經遞質、增強新陳代謝和對抗氧化應激機制的理解。此外，這表明GSLS通過影響HPA軸和炎癥具有潛在的治療作用。本研究結果的核心是GSLS中各種人參皂甙之間的協同作用，這是它們對CFS治療效果的關鍵因素。這種協同作用，而不是單個組成部分的影響，體現了中醫的整體方法，并指導未來的研究闡明GSLS對CFS的綜合影響。

Reference:

Zhang M, Liu R, Zhou T, et al. Exploring the anti-fatigue properties of ginseng stem and leaf saponins: using UHPLC-MS metabolomics and neurotransmitter analysis[J]. Phytomedicine, 2025, 139: 156459-156459.

一種來自薄荷的酸性多糖通過激活AMPK發揮抗疲勞作用

摘要：疲勞是一種病態狀態，會損害身體和認知能力，因此制定有效的治療策略至關重要。在這項研究中，從薄荷中分離出一種酸性多糖（MHa）。結構分析表明，MHa（40.7 kDa）的骨架由4-α-GalAp、6-α-Galp和4,6-α-Galp組成，4,6-α-Galp的C6分支與四個不同的側鏈相連，包括4-α-Galp、3,6-β-Manp、t-α-Araf、t-α-Rhap、t-α-Glcp和t-β-Rhap。MHa具有三螺旋構象，具有片狀外觀，這可能有助于其生物穩定性和活性。功能上，MHa表現出顯著的抗疲勞作用，400 mg/kg劑量顯示出最強效的活性。與模型組相比，400 mg/kg MHa的治療使疲勞小鼠的精疲力竭游泳時間增加了1.89 倍，血液乳酸和尿素氮水平分別降低了24.21%和35.57%，肝糖原、肌糖原和ATP水平分別提高了20.08%、46.52%和50.43%。MHa提高了Ca2+-Mg2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶的活性，同時增強了抗氧化防御。從機制上講，MHa通過激活AMPK促進線粒體生物發生并增強氧化防御。這些發現突出了MHa作為開發抗疲勞補充劑的有前途的候選物的潛力，提供了一種緩解疲勞的新策略。

結論：綜上所述，從薄荷中分離出分子質量為40.7 kDa的酸性多糖（MHa），主要組成包括Gal和GalA，以及少量的Glc、Rha、Ara和Man。結構分析顯示，MHa的主鏈主要由4-α-GalAp、4-α-Galp和4,6-α-Galp組成，它們在4,6-α-Galp的C-6位點被四個不同的側鏈取代。MHa顯著延長了疲勞小鼠的疲憊游泳時間并降低了血清LDH、BLA、BUN、CK和MDA水平，同時增加了肝糖原、肌糖原和ATP含量。此外，它還增強了SOD、CAT、GSH-Px、Na-K-ATP酶和Ca++2+-Mg2+-ATP酶活性。此外，MHa通過激活AMPK/PGC-1α和AMPK/NRF2信號通路改善線粒體生物發生/功能并減輕疲勞小鼠的氧化應激。因此，MHa代表了開發旨在對抗運動引起的疲勞的藥物或功能性食品的有前途的天然候選者。

Reference:

Ji X, Chen S, Wu Q, et al. An acid polysaccharide from Mentha haplocalyx exerts the antifatigue effect via activating AMPK[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 300: 140235-140235.

多組學分析揭示了BCAA-富集蛋清肽的抗疲勞機制：腸道-肌肉軸的作用

摘要：富含支鏈氨基酸（BCAAs）的生物活性肽是緩解疲勞狀況的有效途徑，但其深層機制尚不明確。本研究通過腸道細菌和非靶向代謝組學分析，調查了支鏈氨基酸富集的蛋清肽（BEWPs）通過腸道-肌肉軸對疲勞的抗疲勞作用。結果表明，BEWPs通過促進小鼠腓腸肌發育，增強了運動耐力和力量。此外，在疲勞條件下，氧化應激、炎癥反應和意外代謝物的積累減少。BEWPs的攝入增加了乳桿菌、嗜黏蛋白阿克曼菌式和未分類的毛螺菌科的豐度，同時減少了擬桿菌的豐度。BEWPs還調節了小鼠肌肉中關鍵代謝物的水平，包括通過精氨酸生物合成和膽汁分泌途徑的L-谷氨酸。值得注意的是，斯皮爾曼相關性分析表明，這些改變的代謝物、微生物種群和疲勞指標之間存在顯著相關性。總之，本研究表明，BEWPs通過腸道-肌肉軸緩解疲勞，為疲勞管理和預防提供了新的見解。

結論：總之，本研究強調了腸道-肌肉軸在緩解由BEWPs調節的疲勞中的關鍵作用。通過增加乳桿菌、嗜黏蛋白阿克曼菌式、未分類的毛螺菌科、毛螺菌科_UCG-006和腸桿菌屬的豐度，同時減少擬桿菌的豐度，BEWP干預被證明對精氨酸生物合成和膽汁分泌途徑有積極影響。這種變化改善了腓腸肌的質量和功能，減少了氧化應激和炎癥反應，并減少了疲勞狀態下的意外代謝物。這些發現為蛋清生物活性肽作為功能性食品和運動補品提供了新的見解。然而，需要進一步的研究來闡明BEWPs抗疲勞作用的特定代謝途徑和關鍵蛋白質。

Reference:

Li S R, Liu J B, Yang Q, et al. Multi-omics analysis reveals the anti-fatigue mechanism of BCAA-enriched egg white peptides: the role of the gut-muscle axis[J]. Food & Function, 2025, 16(5): 1683-1695. DOI:10.1039/D4FO04220D.

翻譯/撰寫：羅敬（實習）

編輯：王佳紅；責任編輯：孫勇

封面圖片來源：圖蟲創意

為系統提升我國食品營養與安全的科技創新策源能力，加速科技成果向現實生產力轉化，推動食品產業向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業大學、安徽農業大學、安徽省食品行業協會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫院臨床營養科、安徽糧食工程職業學院、安徽省農科院農產品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“ 第六屆食品科學與人類健康國際研討會 ”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到） 在 中國 安徽 合肥 召開。

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