五禽戲鍛煉對老年人抗氧化能力和腸道乳酸菌的影響及相關性研究

段麗梅

“健身氣功·五禽戲”是國家體育總局健身氣功管理中心組織編創的健身氣功新功法，其突出體醫結合，全套功法既有整體鍛煉功效，每一戲又有其特定健身作用［20］。為驗證其健身功效，廣大運動人體科學工作者對其進行了深入研究，主要包括：五禽戲對身體形態、身體素質、呼吸和循環功能、脂代謝和免疫等方面影響的研究，但是，有關五禽戲對機體抗氧化能力影響的系統研究尚未見報道。本研究對長期練習五禽戲的老年人進行抗氧化能力和腸道乳酸菌的測試，分析五禽戲練習對老年人抗氧化能力和腸道乳酸菌的影響，探討老年人抗氧化活性與腸道乳酸菌變化的相關性，尋求五禽戲對老年人機體抗氧化活性影響的規律及其生理學機制，為“健身氣功·五禽戲”的進一步普及推廣提供科學依據，以便更好地為全民健身服務。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

60名老年人，均為近期無運動習慣的五禽戲運動初學者。通過問卷調查和醫學常規檢查，所有受試者在近兩年內未曾患過嚴重器質性疾病（心臟病、高血壓、肺結核、腎炎等），無酗酒和吸煙等不良嗜好。受試者簽署知情同意書，自愿參加本實驗。受試者基本情況見表1。

1.2 研究方法

1.2.1 訓練安排

參照虞定海等［20］的訓練方案，受試者每天早上7：00—8：00練習五禽戲3遍，合計約45min，每周練習6天，共4個月。采用芬蘭產Polar Rs 800型心率遙測儀監控運動強度，以心率男性110～120次/min、女性120～130次/min為宜。整個實驗期間對受試者不控制飲食，但控制藥物和運動：不服用對實驗結果有影響的激素類藥物，不練習其他任何健身項目和運動。

表1 本研究受試者基本情況一覽表

1.2.2 取材和指標測試

血液樣本采集和抗氧化指標測試：受試者在五禽戲練習開始前、練習2個月后、練習4個月后，清晨、空腹、安靜狀態下各抽取靜脈血一次，離心，分離血清，-70℃冰箱保存待測，其中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和谷胱甘肽還原酶（GR）等指標測試均采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒，測試過程嚴格按照說明書進行，并以考馬斯亮蘭法進行蛋白質定量。

糞便樣本采集和乳酸菌指標測試：受試者在五禽戲練習開始前、練習2個月后、練習4個月后，各留取早晨空腹新鮮糞便一次，無菌稱取0.1g，用磷酸鹽緩沖液進行10倍梯度稀釋至106，選擇合適稀釋度接種在MRS培養基上，每個稀釋度做3個重復，37℃無菌條件下培養20h左右。根據培養基上菌落特征、結合革蘭氏染色及鏡檢對其進行鑒定，結果用每克糞便中乳酸菌個數的對數（CFU/g）表示［1，23，34］。

1.2.3 數據處理

2 實驗結果

表2、表3結果顯示，長期五禽戲練習對老年男性和女性血清各抗氧化指標的影響一致：與練習前相比，五禽戲練習2個月時，血清MDA水平下降，GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px和GR活性上升，其中GSH水平與SOD、GSH-Px和GR活性上升具極顯著性差異（P＜0.01），MDA水平下降和CAT活性上升具顯著差異（P＜0.05）；五禽戲練習4個月時，血清MDA水平下降和GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px以及GR活性下降均具有極顯著差異（P＜0.01）。與練習2個月時相比，五禽戲練習4個月時，血清MDA水平下降，GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px和GR活性上升，但差異性不同：MDA水平下降和CAT活性上升具顯著差異（P＜0.05），SOD活性上升具極顯著差異（P＜0.01），其他不具差異性。

本研究也對不同性別老年人血清各抗氧化指標進行了比較分析，五禽戲練習前、練習2個月時和4個月時，老年男性和女性之間血清MDA、SOD、CAT、GSH、GSH-Px和GR各指標有數值大小的差別，但均不具有顯著意義。

表4結果顯示，對于老年男性，與練習前相比，五禽戲練習2個月時，乳酸菌數量顯著上升（P＜0.05）；練習4個月時，乳酸菌數量極顯著上升（P＜0.01）。與練習2個月時相比，五禽戲練習4個月時，乳酸菌數量顯著上升（P＜0.05）。老年女性的統計結果與老年男性一致（表5）。此外，在進行數據分析時發現，五禽戲練習前、練習2個月時和4個月時，老年人腸道乳酸菌數量不具有顯著性別差異。

表2 本研究五禽戲對老年男性血清各抗氧化指標的影響一覽表

表3 本研究五禽戲對老年女性血清各抗氧化指標的影響一覽表

表4 本研究五禽戲對老年男性腸道乳酸菌的影響一覽表

表5 本研究五禽戲對老年女性腸道乳酸菌的影響一覽表

3 分析討論

3.1 五禽戲對老年人血清抗氧化能力的影響

針對自由基代謝和老年人身體機能特點，有許多的研究報道通過健身鍛煉來改善老年人的自由基代謝，并取得了滿意的結果。黃濤［6］研究發現，八段錦練習可以提高中老年人血清NO水平和SOD活性，降低血清MDA水平，減輕脂質過氧化程度；劉曉丹等［12］對64名老年女性進行6個月易筋經練習，發現血清MDA水平明顯下降，SOD和GSH-Px活性明顯上升；伍慶華等［18］對40名中老年人進行6個月易筋經練習，與對照組相比，訓練組血清MDA水平明顯降低，SOD活性明顯上升。梁娟［8］研究發現，中老年女性長期練習木蘭拳后，實驗組MDA水平低于對照組，SOD和GSH-Px活性高于對照組。這些研究的結果與本研究的結果基本一致。

眾多研究報道表明［7，13，19，25］，衰老與脂質過氧化水平有密切的關系，而且，自由基及其引發的脂質過氧化作用隨年齡增加而增強。機體氧化與抗氧化系統的失衡，可以導致氧自由基攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸，引發脂質過氧化作用，形成脂質過氧化物，參與機體各種病理生理過程，如衰老、高血壓、動脈粥樣硬化、糖尿病、炎癥、缺血再灌注損傷等［31］。MDA是脂質過氧化反應的重要代謝產物，可用來反映機體脂質過氧化的水平，也可間接反映氧自由基生成和清除之間的關系。對老年人來說，降低血清中MDA水平對其延年益壽是十分有益的：血清MDA水平降低，即說明其細胞膜的損害程度低，有助于延緩衰老的進程。本研究發現，老年人進行4個月五禽戲練習后，血清MDA水平明顯降低，提示長期五禽戲練習可以使老年人脂質過氧化水平下降，細胞膜的損害程度減輕。

機體內存在兩類自由基防御系統：一類是酶促防御系統，包括SOD、GSH-Px、CAT等；另一類是非酶促防御系統，如GSH等。SOD是需氧生物體內數千種酶中底物為氧自由基的惟一酶，作用是歧化超氧陰離子（）生成H2O2和O2，阻斷毒性更強的HO·產生，而SOD歧化生成的H2O2在CAT作用下分解為H2O和O2，清除體內產生的過氧化物。已有研究證明［2，15，19］，人體衰老與SOD活性有密切關系。可損傷重要的生物分子：如線粒體膜、氨基酸、蛋白質等，造成機體嚴重損傷，而SOD和CAT可以協同作用有效清除，避免其對機體造成的損害，進而達到延緩衰老的作用。本研究結果顯示，長期五禽戲練習使得老年人血清SOD和CAT活性升高，可以清除對機體的損害。

GSH是由γ-谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽，是機體的重要保護因子，可以清除機體H2O2和有機氫過氧化物，提高細胞的抗氧化水平，同時能使細胞免受各種有害物質，包括氧化劑、親電子物質、異生性物質等的傷害，能減輕機體的炎癥反應［9］。GSH在GSH-Px作用下生成氧化型谷胱甘肽（GSSG），同時將大量H2O2生成水，GSSG在GR作用下，重新還原成GSH，還原當量由NADPH提供。GSH、GSSG、GSH-Px和GR等共同構成了人體的谷胱甘肽抗氧化系統。已有研究顯示［4，35，39］，長期有規律的耐力訓練能提高機體谷胱甘肽抗氧化系統的抗氧化能力。本研究中，4個月五禽戲練習后，機體谷胱甘肽抗氧化系統產生適應性變化，血清中GSH水平、GSH-Px和GR活性顯著升高，有利于清除和抵御自由基生成，減輕或阻斷組織中脂質過氧化反應的程度，保護組織細胞免受損傷。

雌激素分泌逐漸減少是中年后婦女機體的顯著變化之一。研究顯示［3，24，27］，雌激素水平的降低可導致中老年婦女自由基代謝、神經與內分泌功能及免疫功能等顯著改變。雌激素可通過直接和間接兩條途徑起到抗氧化作用：1）直接途徑：雌激素可作為自由基清除劑，其結構類似于親脂性抗氧化劑，如維生素E。雌激素有間苯二酚結構，結構上羥基的氫原子和電子很容易傳遞給脂質超氧自由基，進而終止沿著鏈式傳遞的氧化過程；2）間接途徑：雌激素除了自身可作為抗氧化劑外，還可作用于血管壁，使其釋放抗氧化活性物質，如SOD、CAT及GSH-Px等，使清除率增加、MDA生成減少、SOD活性升高。故推測老年機體性激素分泌的改變可能是本研究中血清各抗氧化指標不具有顯著性別差異的主要原因，但具體機制還有待實驗的進一步證實。

3.2 五禽戲對老年人腸道乳酸菌的影響

乳酸菌是指一類革蘭氏陽性桿菌或球菌，過氧化氫酶陰性，通過發酵糖類產生大量乳酸的細菌總稱，是常見的腸道益生菌。大量研究表明［21，36，37］，乳酸菌能夠改善腸道微生物菌群及腸道功能；降低血清中膽固醇含量；增強機體免疫功能，預防與抑制腫瘤代謝；改善食物代謝，利于消化吸收；改善維生素代謝；延緩機體衰老，可以多途徑促進人體健康。醫學和微生物學領域的研究雖已證明，乳酸菌具有非常好的保健功效，但是，目前在運動訓練和運動健身領域卻未見到有關乳酸菌的研究報道，即便是有關益生菌的研究也很少。李世成等和史艷莉等分別對大鼠進行大豆低聚肽和魔芋甘露聚糖補充，發現高強度運動大鼠腸道條件致病菌增殖受抑制，益生菌生長增強，腸道微生態改善［10，16］。劉振玉等研究表明，益生菌能明顯促進田徑運動員的抗疲勞能力［11］。闞麗萍認為，長時間耐力運動后飲用乳酸菌奶有利于體能恢復［5］。本研究中，老年人從事4個月五禽戲健身練習后，腸道乳酸菌數量顯著上升，提示五禽戲對老年人機體的健康有促進和改善作用，從微生物學角度進一步證實了健身氣功·五禽戲的保健功效。

目前，并未見到有關性別差異對腸道乳酸菌影響的研究。本研究在統計過程中發現，五禽戲練習前、練習2個月時和4個月時，老年男性和女性腸道乳酸菌數量未見顯著性別差異，這是否與每次五禽戲練習時的運動強度、運動時間及本次實驗周期的長短有關，或者是還有其他的作用機制，甚至是老年人腸道乳酸菌本身就不存在性別差異，還有待實驗的進一步證實。

3.3 老年人抗氧化能力與腸道乳酸菌變化的相關性探討

日本、美國、澳大利亞等國及中國臺灣地區的專家和學者對乳酸菌的抗氧化活性進行了廣泛研究，并得到證實，并認為乳酸菌等益生菌延緩衰老的機制主要是通過改善腸道微生態平衡，清除體內自由基來實現［26］。

長期五禽戲練習使老年人機體抗氧化能力增強，腸道乳酸菌數量明顯增加。通過上述分析可以推測，腸道乳酸菌數量的增加，可能是五禽戲練習使老年人抗氧化能力增強的生理學機制之一。腸道乳酸菌可以通過產生SOD、GSH和還原性物質等增強機體對自由基的清除能力和抗脂質過氧化能力，減輕自由基對老年人機體的損傷，進而達到五禽戲促進保健的功效。

4 結論

1.五禽戲作為一種長時間、中小強度有氧運動，能有效抑制脂質過氧化反應，使抗氧化能力維持在較高機能水平，促進機體自由基的清除，增強老年人機體內環境的穩定性和對環境的適應能力，提高健康水平。

2.長期進行五禽戲練習可以明顯提高老年人腸道乳酸菌的數量，從不同角度促進和改善老年人機體的健康狀態，從微生物學角度證實了五禽戲的保健功效。

3.長期進行五禽戲練習在影響老年人機體抗氧化能力和腸道乳酸菌數量方面均未見到顯著性別差異，具體機制還有待進一步證實。

4.腸道乳酸菌可以通過產生SOD、GSH和還原性物質等，提高機體的抗氧化能力，推測腸道乳酸菌的增加可能是五禽戲練習使老年人抗氧化能力增強的生理學機制之一。

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