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能量补充饮料对疲劳小鼠耐力的影响能量补充饮料对疲劳小鼠耐力的影响 余金泉，石悦，廖焕权，唐清连，董兴盛，梁锦坚，指导教师：唐二虎，张梅 中山大学中山医学院实验生理科学教研室，广州（510080） E-mail：missemail@ 摘摘 要：要：目的 观察四种饮料对小鼠运动耐力的影响方法 设雅哈灌胃组、脉动灌胃组、佳 得乐灌胃组、红牛灌胃组、蒸馏水对照组，以小鼠跑笼速度和时间为指标，观察各组小鼠耐 力的差异结果 在进行跑笼实验前八分钟对小鼠灌胃，四种饮料对小鼠抗疲劳均有一定作 用，能够提高小鼠的运动耐力和运动速度其中红牛效果最佳，佳得乐吸收最快结论 疲 劳后短时间内饮用能量补充饮料可以起到增强耐力和抗疲劳的作用， 其中红牛的效果更为显 著 关键词：关键词：能量补充饮料，灌胃，跑笼，耐力 1.引言引言 20 世纪 80 年代，商家提出了“能量补充饮料”的概念所谓能量补充饮料，是功能饮料的一个种类它是根据人体运动的生理特征，通过针对性补充营养成分，达到保持甚至提高运动能力以及加速消除运动后疲劳感等效果的饮料它含有的各种特殊氨基酸、维生素、矿物质、糖类以及抗氧化物质的配比符合机体对于运动的实际需要，能迅速补充人体机能，所以能有效维持甚至进一步改善人体在运动中或运动后所处状态。

随着经济的发展,市场上出现了越来越多的能量补充饮料，但是人们对能量补充饮料的认识却仍然很模糊加深对这些能量补充饮料的认识,有利于人们正确使用能量补充饮料，从而提高运动的效能和增进身体的健康 本实验通过小鼠跑笼实验，探讨四种饮料对小鼠耐力的影响 2.实验原理实验原理 根据所谓能量补充饮料的定义，本实验的意义在于测定饮料产品是否能使疲劳小鼠在短时间内迅速恢复体力，因此其有 4 个关键：(1)如何驱动小鼠运动(2)使小鼠体力下降至一定程度(3)灌予小鼠一定量的饮料，并给予小鼠一定的吸收时间(4)如何确定小鼠饮用饮料后体力的恢复状况. 针对上述原理及其关键，我们设计了一下一套实验装备： 2.1 小鼠跑笼——驱动小鼠运动小鼠跑笼——驱动小鼠运动 （图一：小鼠跑笼模型） 如图一，将跑鼠笼的两侧壁用光滑的墙纸密封，鼠笼置于水槽内使其 2/3 浸没于水面之下，并使水温控制在 10 摄氏度，利用小鼠的求生本能驱使其进行不断向上的跑笼运动； 2.2 经过预实验设定小鼠的疲劳阈值为跑步速度 2 圈/min， 当小鼠运动速度低于阈值时即认-1- 为其处于疲劳状态； 2.3经过预实验设定小鼠的吸收时间为 8min； 2.4休息后跑笼，测定其跑笼速度和持续运动至疲劳状态的时间，因饮料种类不同而异。

结果跑笼速度快， 持续运动至疲劳状态的时间长， 可认为该饮料对疲劳小鼠体力恢复的效果好 3.材料与方法材料与方法 3.1 材料材料 动物：小鼠 50 只(22-29g，全雄) 由中山大学北校区动物实验中心提供 药品：雅哈咖啡 250ml（统一企业公司生产） 脉动 600ml（乐百氏食品饮料有限公司生产） 红牛 250ml（红牛维生素饮料有限公司生产） 佳得乐 600ml（百事饮料公司生产） 蒸馏水 1000ml（实验室提供） 特殊仪器与器械：跑鼠笼（4 个） ，灌胃管（4 个） ，烧杯（5 个） ，剪刀（1 把） ，秒表（5个）大水槽（5 个） ，秤一只，唐卡墙纸一卷，胶布一张 3.2 方法方法 3.2.1 将 50 只年龄相仿体重相近（22～29g）的健康雄性小白鼠随机分为 5 组,每组 10 只； 3.2.2 将跑鼠笼的两侧壁用光滑的墙纸密封， 鼠笼置于水槽内使其 2/3 浸没于水面之下， 并使水温控制在 10 摄氏度，利用小鼠的求生本能驱使其进行不断向上的跑笼运动； 3.2.3 当小鼠运动速度低于阈值 （2 圈/min） 时即从笼中取出小鼠 按组别分别灌以等量 0.2 ml的 A 雅哈 B 脉动 C 红牛 D 佳得乐和 E 蒸馏水（对照） 。

3.2.4 休息 8min 后以同样方式刺激其跑步观察其体力恢复情况， 记录每分钟内鼠的跑步圈数&速度下降至 2 圈/min 所需时间 4.实验结果实验结果 表一：小白鼠体重（单位：g） 脉动 佳得乐 雅哈 1 27 1 28 1 25 2 28 2 29 2 29 3 28 3 29 3 28 4 28 4 29 4 28 5 27 5 28 5 29 6 26 6 26 6 28 7 28 7 27 7 27 8 26 8 26 8 25 9 28 9 27 9 26 10 27 10 29 10 28 -2- 红牛 蒸馏水 1 27 1 29 2 25 2 29 3 26 3 28 4 29 4 28 5 27 5 27 6 29 6 27 7 27 7 29 8 25 8 26 9 28 9 28 10 27 10 28 表二：雅哈(每分钟内鼠的跑步圈数) Min 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A1 4 6 3 2 A 2* 2 3 5 8 15 14 14 12 8 4 A 3 2 3 2 A 4 3 2.5 2 A 5 2 4 6 3 2 A 6 3 3.5 3 2 A7 2 4 5 4 2 A8 2 2.5 3 2 A9 2 4 3.5 3 3 2 A10 3 5 4 3 2 每分平均值 2.55 3.83 3.5 2.1110.2200 0 0-3- 表三：脉动(每分钟内鼠的跑步圈数) Min 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B1 3 4 2 B 2 3 3 2.5 2 B 3 1.5 2 4 2 B 4 2 3 2 B 5 4 2 3 2 B 6 2.5 3 4 2.5 2 B7 2 2.5 3 2.5 2 B8 1 2 2.5 4 3 3 2 B9 3 2.5 4.5 3 2 B10 2 3 3.5 2 每分平均值 2.4 2.7 3.1 20.90.30.20 0 0表四：红牛(每分钟内鼠的跑步圈数) Min 编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C1 3 4 5 4 4.5 4 4 3.5 3.5 2 C 2 2 3.5 3 3 3 2 C 3 2 2.5 2.5 4 4.5 3 3 2 C 4 2 2 4 4.5 6 4 3.5 3 2 C 5 3 3 4 5 4 4 2.5 2 C 6 4 6 6.5 7.5 6 4.5 3 3 2 C7 2 2.5 3 3.5 4 3 2.5 2 C8 2 2 4.5 5 5 3.5 3.5 2 C9 3 2.5 4 3.5 3 3 2 C10 2.5 3 3.5 5 4 3.5 3.5 2.5 2 每分平均值 2.55 3.1 4 4.54.43.452.752 0.95 0.2-4- 表五：佳得乐(每分钟内鼠的跑步圈数) Min 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D1 2 3 4 3 2 D 2 2.5 4 3 3.5 2 D 3 2 5 4 2 D 4 4 3 2 D 5 3 3 2 D 6 3 5 4.5 3 2 D7 3.5 4 5 3.5 3 2 D8 3 4 3.5 3 2 D9 4 5 3 2.5 2 D10 2 2 5 4.5 4 2 每分平均值 2.9 3.8 3.6 2.51.70.400 0 0表六：蒸馏水(每分钟内鼠的跑步圈数) Min 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 E1 2 2.5 2 E 2 4 3 3 2 E 3 1 1 2.5 3 2.5 2 E 4 1 1.5 2 E 5 2.5 2 2 E 6 2.5 3 2 E7 1.5 2 3 2 E8 2 2.5 2.5 2 E9 1 2.5 2 E10 2 2.5 2 每分平均值 1.95 2.25 2.3 0.90.250.200 0 0-5- （图二：四种饮料与对照组蒸馏水的比较） 四种饮料与对照组蒸馏水的比较00.511.522.533.544.5512345678910 时间/min每分圈数平均值/R脉动 红牛 佳得乐 蒸馏水雅哈 5.讨论讨论 5.1 选用跑笼模型而不采用传统的游泳模型的原因：选用跑笼模型而不采用传统的游泳模型的原因： 传统的游泳模型只能够测定小鼠的运动耐力而不能反映运动强度。

而跑笼模型不仅可以测定运动耐力（跑笼时间）而且可以反映运动强度（每分跑笼圈数）并且可以将统计数据放在一张曲线图上比较运动最大强度和达到峰值所需时间 （根据概念这两项也是反映能量补充饮料性能的重要标准） 5.2 跑笼的设计跑笼的设计 将装有小鼠的跑笼置于大水槽中，水温控制在 10 摄氏度以下，水面高于笼高的的 2/3又不浸没跑笼小鼠在求生本能和寒冷的双重刺激下，不得不依靠提高动能（速度）来维持一定的动力势能（高度）避免被水淹没和保持体温 为了避免小鼠抓附跑笼的侧壁而不是通过跑笼来保持高度， 我们采用光滑的墙纸将侧壁密封 5.3 各种能量补充饮料效果比较各种能量补充饮料效果比较 从上面数据可以看出，以上四种饮料与蒸馏水对照组小鼠比较，跑笼时间较长，速度较高红牛组耐力最佳，速度最快佳得乐组在最短时间内达到峰值可证明短期饮用能量补充饮料能延长小鼠的跑笼时间，具有增强耐力和抗疲劳作用，红牛效果最为显著 雅哈的主要成分为：水、咖啡豆萃取液，白砂糖，全脂奶粉 脉动的主要成分为：水、碳水化合物、肌醇、烟酰胺、B6、B12、C 红牛的主要成分为：维生素 PP、维生素 B6、维生素 B1 2、牛磺酸、赖氨酸、肌醇，以-6- 及咖啡因。

佳得乐的主要成分为：水，白砂糖，葡萄糖，柠檬酸，柠檬酸钠，柠檬酸钾，NaCl含有适量钠、 钾等电解质成分和碳水化合物成分的能量补充饮料是最合适的补液代用品， 适量的电解质和糖浓度能刺激饮用，加快小肠对液体的吸收，提供运动所需的能量，促进脱水状态恢复最有代表性的是美国佳得乐能量补充饮料 与普通饮料不同， 能量补充饮料是根据运动时能量消耗， 机体内环境改变和细胞功能下降等运动时生理消耗的特点而配制的， 可以有针对性地补充运动时消耗的能量， 能及时补充水分，维持体液平衡；迅速补充能量，维持血糖的稳定；及时补充无机盐，维持电解质和酸碱平衡，改善和提高代谢调节能力，改善体温调节和心血管机能等；B族维生素还可以促进能量代谢；维生素C则可以清除自由基，减少其对机体的伤害，延缓疲劳的发生[1]牛磺酸可对抗运动时自由基对机体的损伤， 促进运动后膜损伤的恢复， 增加运动时骨骼肌组织中供能氨基酸的浓度， 对运动机体的脂质代谢也有一定的调节作用 补充牛磺酸可降低运动后心肌线粒体脂质过氧化水平，提高心肌线粒体超氧化物歧化酶(SOD)的活性，保持心肌线粒体还原性谷胱甘肽(CSH)含量及总Ca2+浓度可以促进蛋白质的合成，防止蛋白质的分解，调节新陈代谢，加速疲劳的。