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科研報告

前言:

疲勞是指身體無法維持在一定水平上運作,各器官也不能保持固定的工作能力,也就是身體因過度活動而造成肌肉無法維持力量,而導致活動能力下降,進而造成提早老化;本委託檢測肌立壯在小鼠抗疲勞作用及延緩老化作用的血液生化值的變化。

檢測目標如下:

1. 檢驗肌立壯對小鼠的運動耐受度強化的效果(實驗一~二)

使用 ICR mice 為研究的實驗工具,檢測肌立壯增進肌耐力,分析餵食 15 天及 30 天後小鼠游泳的能力,以及分析乳酸及乳酸去氫酶的變化。

2. 檢驗肌立壯對小鼠的安全性(實驗三)

持續餵食肌立壯1個月後,檢測小鼠各項血液生化值肝指數和尿素氮,評估肌立壯的安全性。

3. 檢驗肌立壯對老年小鼠的老化指標的功效(實驗四)

使用12 個月大的小鼠為檢測模式,持續餵肌立壯四個月後,檢測小鼠各項血液生化值的差異。

實驗結果與討論

實驗一.
餵食不同劑量的肌立壯(對小鼠運動能力的影響)

本實驗是主要的目的是要觀察小鼠在餵食肌立壯後,對其運動能力的評估。由圖 1a 我們觀察到,在不餵食肌立壯的控制組,小鼠的運動能力只能維 持 27.7 分鐘。在餵食低劑量肌立壯(LD)後可提升至 57.3 分鐘,足足增了二倍 之多。在高劑量肌立壯 (HD)的作用下更能提升小鼠運動能力,使其能在水 中游動的時間到達 90.1 分鐘。足足是控制組的 3.25 倍,也比低劑量組高出 1.5. 倍之多,因此我們可以確定肌立壯隨著濃度的增高,對於小鼠的運動能力有增加的效果。

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圖 1a、餵食 15 日 肌立壯 對 ICR mice 游泳能力之影響(n=7) 。Control 組不餵食 肌立壯,LD 組每日餵食低劑量的 肌立壯,HD 組每日餵食高劑量的 肌立壯。

為了更進一步了解 肌立壯 的效果,我們將餵食 肌立壯 的時間拉長到 30 日,進而觀察長期餵食 肌立壯 的小鼠,是否更能增強其運動能力。圖 1b 顯示 經過長時間(30 日)餵食 肌立壯 的小鼠,其運動能力有明顯增強的趨勢,在低劑量組(LD)餵食 30 日的小鼠運動能比餵食 15 日的小鼠提升了 1.3 倍,在高劑量組(HD)有更明顯的效果,提升了 1.7 倍,效果更為顯著 ; 其中更有一隻小鼠 在水中支撐了將近 5 小時(290 分鐘),換句話說長期餵食高劑量的 肌立壯 提升運動能力的效果也是最大的。

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圖 1b、比較餵食 肌立壯 15 日及 30 日對 ICR mice 游泳能力之影響(n=7) 。Control 組不餵食肌立壯,LD 組每日餵食 肌立壯 低劑量,HD 組每日餵食 肌立壯 高劑量。

實驗二.
餵食不同劑量的肌立壯對小鼠乳酸堆積的影響

運動之所以會疲勞,最主要的原因就是乳酸的堆積,人在運動時會先進行有氧呼吸,此呼吸模能夠得到大量的能量,使肌肉能持續運動而不會疲累,但運 動時間拉長或是運動強度增強時,有氧呼吸便不足供肌肉之所需,所以肌肉會 開進行無氧呼吸以取得更多的能量,但同時副產乳酸也會開始堆積,造成肌肉酸痛,因此如何減少乳酸的堆積就是本實驗觀察的重點。

 

根據圖 2a 的數據,我們可發現血中乳酸的濃度隨著 肌立壯 的劑量的提升有明顯下降的趨勢,其中在高劑量組的乳酸值由 57.8 下降到 38.7,整體下降了 33%,且在統計學上有顯著的差異。換句話說,乳酸的堆積減少了,對於肌肉的疲勞能有效的改善,同時也能延長運動的時間。

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圖 2a、餵食 15 日 肌立壯 對 ICR mice 血清中乳酸(lactate)堆積之影響 (n=7) 。Control 組不餵食肌立壯,LD 組每日餵食 肌立壯 低劑量,HD 組每日餵食 肌立壯 高劑量。 (*代表與 Control 組相比 p < 0.05)

同時我們也比較了餵食 15 日和 30 日小鼠乳酸值的變化(圖 2b),結果發現在低劑量組長時間餵食肌立壯 的乳酸值下降的程度有增加(多降了約 11%),不過在高劑量組則相差不多,可能是因為 肌立壯 的效力已達最大效果了。

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圖 2b、比較餵食 肌立壯 15 日及 30 日對 ICR mice 血清中乳酸(lactate)堆積之影響 (n=7) 。Control 組不餵食 肌立壯 ,LD 組每日餵食 肌立壯 低劑量,HD 組每日餵食 肌立壯 高劑量。(#代表 15 日與 Control 組相比 p < 0.05), (*代表 15 日與 Control 組相 比 p < 0.05)

實驗三.
餵食不同劑量的 肌立壯 對小鼠安全性之影響

除了運動功能之外,我們也自小鼠心臟採血,檢驗其一些相關的生化值。由表一中,可以觀察到餵食 30 日後,我們檢測了尿素氮(BUN)的含量,尿素氮的形成主要是劇烈運動後蛋白質代謝的最終產物; 長時間運動肌肉中能量平衡遭到破壞,導致 ATP 不能迅速再合成,生成的 AMP 在肌肉中容易脫氨基生成 IMP,造成血氨增加,氨會在肝臟中合成尿素。

 

尿素氮含量與運動量及恢復狀況有關,是評估疲勞和 肌耐力的指標之一。結果顯示不論高低劑量的 肌立壯 都能有效減少,表示小鼠在 肌立壯 作用下其恢復的能力有增強,更加呼應先前的實驗結果,肌立壯 能增強 小鼠的運動能力; 最後我們測量了肝脂數(GOT 及 GPT),發現到肌立壯不會影肝臟的功能。

 表1. 肌立壯 對小鼠代謝參數的影響(30天)

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數值平均值 ± S.E.M (n = 7) ; LD:低劑量; HD:高劑量,與對照組相比*P < 0.05

尿素氮是評估疲勞的指標之一,在本實驗中我們可以觀察到 肌立壯 能有效減少尿素氮的濃度,使得肌肉的肌耐力增強,更不容易產生疲勞。同時,長時間餵食高劑量 肌立壯 的小鼠,尿素氮下降的量多了 6%,也就是說長期服用高劑量的 肌立壯 不但能增強運動能力,更能夠減緩疲勞的程度,拉長運動時間,另外尿素氮的數據也表示 肌立壯 不會傷害腎臟,總結以上的數據,證實了長時間餵食 肌立壯 對小鼠可以增加肌耐力但並不會造成肝腎的危害。

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圖 3、比較餵食 肌立壯 15 日及 30 日對 ICR mice 血清中尿素氮(BUN)(n=7) 。 Control 組不餵食肌立壯,LD 組每日餵食 肌立壯 低劑量,HD 組每日餵食吉 肌立壯 高劑量。(#代表 15 日與 Control 組相比 p < 0.05), (*代表 15 日與 Control 組 相比 p < 0.05)。

實驗四. 
肌立壯 對老化小鼠的影響

根據衛福部(台灣)訂定的『健康食品延緩衰老功能評估方法修正草案』,我們選用 12 月 齡小鼠作為老化模式的實驗動物,持續餵食了 4 個月,然後測定與比較受試組與對 照組的老化生物活性指標。經過四個月的餵食,並持續監小鼠的體重變化(圖 4a),發現餵食 肌立壯 的小鼠體重,呈現穩定的趨勢,而控制組小鼠則有下降的趨勢,同時,我們觀察到了第3個月的時間點,兩組的體重在統計學上已有明顯的差異,並且也觀察到,被餵食 肌立壯 的小鼠的活動力明顯較控制組來的更有活力,未來需要更進一步設實驗證實此現象。

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圖 4a、餵食 4 個月 肌立壯 對老化小鼠體重之影響(n=7) 。Control 組不餵食 肌立壯 ,LD 組每日餵食 肌立壯 低劑量,*代與 Control 組相比 p < 0.05。

小鼠的尿素氮(BUN)在餵食 肌立壯 後有明顯的下降(降 12%),表示老化小鼠肌肉在運動時也較不易疲勞; 在肝功能方面雖然 GPT 沒有改變,但 GOT 則有顯著的下降,從 302 IU/L 下降至 162 IU/L,足足下降了 46%,對於功肝能的修復有很大的幫助。根據衛福部(台灣)的資料顯示,我國 71 歲以上老人血清甲狀旁腺素、降鈣素及血鈣 含量均明顯高於 21-50 歲的成年人,也就是說血鈣的濃度會隨著年齡增加,老年人血鈣的值會明顯上升。

本實驗則發現到餵食 肌立壯 的小鼠的血鈣有顯著的下降 (16%),表示小鼠的老化情形有所改善,而下降的血鈣是否有回流到骨質中,我們還需要進一步分析小鼠的骨質密度或是骨質重量才能確定。

表 2. 肌立壯 對衰老小鼠參數的影響

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在實驗的過程中,我們也有一個意外的小發現,圖 5b 左邊的控制組因老化的關係,多數都有自髮脫落的情形。而經過四個月餵食肌立壯後,我們發現小鼠背上脫落的毛髮又重新再長回來,其中的機制和原因還需要更多實驗來釐清。

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圖 4b、小鼠毛髮的照片

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