研究进展 | 食品营养与抗疲劳关系探讨

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疲劳是剧烈运动后发生的一种常见且复杂的生理反应。它的发生涉及各种复杂因素，包括氧化应激、炎症反应和体内代谢物积累。疲劳会影响神经肌肉接头处的兴奋-收缩耦合，导致肌肉纤维化、肌肉收缩受损和功率输出降低。此外，慢性疲劳可能导致身心不适、内分泌失衡和其他器质性疾病，对整体健康构成重大威胁。因此，寻找缓解疲劳的有效方法已成为当前的研究重点。如今，营养干预因其安全性和低副作用而被认为是减轻疲劳的一种有前途的方法。

研究进展

骨脑通信介导了多花黄精多糖对慢性睡眠剥夺小鼠疲劳的改善作用

摘要：本研究旨在研究多花黄精多糖（PCP）在慢性睡眠剥夺小鼠中的抗疲劳效果及其潜在机制。口服三周后，五氯苯酚在缓解疲劳症状方面显示出显著的疗效。高剂量五氯苯酚组的游泳和轮椅时间延长，分别增加了73%和64%，就证明了这一点。此外，血清CAT、GSH-Px和SOD酶活性分别上升了53.56%、37.69%和53.67%，而MDA、乳酸和BUN水平分别下降了22.90%、17.48%和24.61%。骨骼和大脑之间的相互作用对于维持能量平衡至关重要。分子对接研究表明，五氯苯酚与骨促进靶蛋白BMPR1A之间具有自发和强烈的相互结合。此外，观察到PCP通过BMP-2/Smad1通路增强成骨分化，导致骨钙素表达上调，进而调节神经递质平衡并改善中枢唤醒能力。此外，五氯苯酚治疗通过激活CREB/BDNF/Akt信号级联刺激神经发生，表现出神经营养效应。此外，五氯苯酚增加了AMPK磷酸化并破坏TXNIP，促进星形胶质细胞葡萄糖摄取、糖酵解和乳酸转化以支持神经元活动。这些研究结果表明，五氯苯酚可以通过骨脑交感来有效地响应能量需求，最终发挥抗疲劳特性。

结论：综上所述，本研究表明，PCP给药对慢性睡眠剥夺小鼠具有良好的抗疲劳作用。作者的数据支持PCP增强骨钙素的释放，调节神经递质水平，并通过骨脑串扰有效促进神经发生和星形胶质细胞糖酵解。这个过程最终满足了大脑的能量需求和增加的唤醒能力，以减轻疲劳。因此，膳食PCP可作为改善日常疲劳的有效营养干预替代方案。

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.

探究人参茎叶皂苷的抗疲劳特性：使用超高效液相色谱-质谱代谢组学和神经递质分析

摘要：背景：慢性疲劳综合征（CFS）是一种致残性疾病，有效治疗手段有限。最近的研究表明，人参茎和叶皂苷（GSLS）具有抗疲劳作用。然而，全球战略联盟影响CFS的详细机制尚未完全阐明。目的：本研究旨在探讨GSL在治疗CFS小鼠外周和中枢性疲劳中的疗效和潜在机制。方法：在雄性C57BL/6小鼠中建立CFS模型，然后进行长时间的游泳测试。通过强迫疲劳游泳试验和Morris水迷宫试验验证了该模型的有效性和GSL的有效性。通过病理切片观察、生化指标测试、神经递质分析和超高效液相色谱-高分辨质谱（UHPLC-MS）代谢组学分析，验证了GSL的抗疲劳机制。结果：GSLS延长CFS小鼠的游泳至疲劳时间，并减少水中迷宫中的逃生潜伏期，揭示其抗疲劳和记忆力改善的效果。GSLS显著保护外周（肝脏）和中枢（海马）组织，如病理切片所示。生化指标表明，GSL通过减少能量消耗和氧化损伤，抑制有害代谢物的产生来缓解外周疲劳。此外，GSL改变了CFS小鼠大脑中14种神经递质的异常水平，包括7 种上调和7 种下调的神经递质，突显了它们通过神经递质调节减轻中枢疲劳的作用。血清代谢组学分析发现了11 个代谢途径中19 种代谢物的改变，从而阐明了GSL治疗CFS的潜在机制。结论：GSLS可改善外周疲劳和中枢疲劳引起的损伤。它们还通过调节神经递质和血清生物标志物作用于多种致病机制，使其成为CFS的潜在治疗剂。

结论：这项研究表明，GSLS不仅通过改善物质代谢和氧化应激来减轻外周疲劳，而且还通过神经递质调节提供中枢保护作用来对抗CFS。代谢组学分析确定了19 种差异表达的代谢物，加深了我们对GSLS调节神经递质、增强新陈代谢和对抗氧化应激机制的理解。此外，这表明GSLS通过影响HPA轴和炎症具有潜在的治疗作用。本研究结果的核心是GSLS中各种人参皂甙之间的协同作用，这是它们对CFS治疗效果的关键因素。这种协同作用，而不是单个组成部分的影响，体现了中医的整体方法，并指导未来的研究阐明GSLS对CFS的综合影响。

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.

一种来自薄荷的酸性多糖通过激活AMPK发挥抗疲劳作用

摘要：疲劳是一种病态状态，会损害身体和认知能力，因此制定有效的治疗策略至关重要。在这项研究中，从薄荷中分离出一种酸性多糖（MHa）。结构分析表明，MHa（40.7 kDa）的骨架由4-α-GalAp、6-α-Galp和4,6-α-Galp组成，4,6-α-Galp的C6分支与四个不同的侧链相连，包括4-α-Galp、3,6-β-Manp、t-α-Araf、t-α-Rhap、t-α-Glcp和t-β-Rhap。MHa具有三螺旋构象，具有片状外观，这可能有助于其生物稳定性和活性。功能上，MHa表现出显著的抗疲劳作用，400 mg/kg剂量显示出最强效的活性。与模型组相比，400 mg/kg MHa的治疗使疲劳小鼠的精疲力竭游泳时间增加了1.89 倍，血液乳酸和尿素氮水平分别降低了24.21%和35.57%，肝糖原、肌糖原和ATP水平分别提高了20.08%、46.52%和50.43%。MHa提高了Ca2+-Mg2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶的活性，同时增强了抗氧化防御。从机制上讲，MHa通过激活AMPK促进线粒体生物发生并增强氧化防御。这些发现突出了MHa作为开发抗疲劳补充剂的有前途的候选物的潜力，提供了一种缓解疲劳的新策略。

结论：综上所述，从薄荷中分离出分子质量为40.7 kDa的酸性多糖（MHa），主要组成包括Gal和GalA，以及少量的Glc、Rha、Ara和Man。结构分析显示，MHa的主链主要由4-α-GalAp、4-α-Galp和4,6-α-Galp组成，它们在4,6-α-Galp的C-6位点被四个不同的侧链取代。MHa显着延长了疲劳小鼠的疲惫游泳时间并降低了血清LDH、BLA、BUN、CK和MDA水平，同时增加了肝糖原、肌糖原和ATP含量。此外，它还增强了SOD、CAT、GSH-Px、Na-K-ATP酶和Ca++2+-Mg2+-ATP酶活性。此外，MHa通过激活AMPK/PGC-1α和AMPK/NRF2信号通路改善线粒体生物发生/功能并减轻疲劳小鼠的氧化应激。因此，MHa代表了开发旨在对抗运动引起的疲劳的药物或功能性食品的有前途的天然候选者。

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.

多组学分析揭示了BCAA-富集蛋清肽的抗疲劳机制：肠道-肌肉轴的作用

摘要：富含支链氨基酸（BCAAs）的生物活性肽是缓解疲劳状况的有效途径，但其深层机制尚不明确。本研究通过肠道细菌和非靶向代谢组学分析，调查了支链氨基酸富集的蛋清肽（BEWPs）通过肠道-肌肉轴对疲劳的抗疲劳作用。结果表明，BEWPs通过促进小鼠腓肠肌发育，增强了运动耐力和力量。此外，在疲劳条件下，氧化应激、炎症反应和意外代谢物的积累减少。BEWPs的摄入增加了乳杆菌、嗜黏蛋白阿克曼菌式和未分类的毛螺菌科的丰度，同时减少了拟杆菌的丰度。BEWPs还调节了小鼠肌肉中关键代谢物的水平，包括通过精氨酸生物合成和胆汁分泌途径的L-谷氨酸。值得注意的是，斯皮尔曼相关性分析表明，这些改变的代谢物、微生物种群和疲劳指标之间存在显著相关性。总之，本研究表明，BEWPs通过肠道-肌肉轴缓解疲劳，为疲劳管理和预防提供了新的见解。

结论：总之，本研究强调了肠道-肌肉轴在缓解由BEWPs调节的疲劳中的关键作用。通过增加乳杆菌、嗜黏蛋白阿克曼菌式、未分类的毛螺菌科、毛螺菌科_UCG-006和肠杆菌属的丰度，同时减少拟杆菌的丰度，BEWP干预被证明对精氨酸生物合成和胆汁分泌途径有积极影响。这种变化改善了腓肠肌的质量和功能，减少了氧化应激和炎症反应，并减少了疲劳状态下的意外代谢物。这些发现为蛋清生物活性肽作为功能性食品和运动补品提供了新的见解。然而，需要进一步的研究来阐明BEWPs抗疲劳作用的特定代谢途径和关键蛋白质。

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.

翻译/撰写：罗敬（实习）

编辑：王佳红；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意

为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、安徽省农科院农产品加工研究所、安徽科技学院、皖西学院、黄山学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“ 第六届食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到） 在 中国 安徽 合肥 召开。

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