大蒜素促進運動后大鼠糖原合成實驗研究

蔡建光，易 樂，王立文，蔣小輝，朱佩文

大蒜素促進運動后大鼠糖原合成實驗研究

蔡建光，易 樂，王立文，蔣小輝，朱佩文

研究大蒜素在大鼠游泳力竭運動后大蒜素對機體糖原合成的影響。52只大鼠分成對照組（4只），訓練組（12只），訓練組+補糖組（12只），訓練組+補大蒜素組（12只）和訓練組+補糖+不大蒜素組（12只）后，采用灌胃法對大鼠進行糖和/或大蒜素的補充，進行為期2周游泳力竭訓練后用蒽酮法測定大鼠肝糖原和肌糖原的水平。結果表明，補充大蒜素對大鼠肝糖原的影響不顯著，但可以顯著提高肌糖原的含量，且肌糖原含量的提高有賴于糖的補充。大蒜素促進大鼠游泳力竭運動后糖原的合成應在補糖的基礎上才能實現。

大蒜素；糖原；力竭運動

1 研究目的

大蒜素（Garlicin, Allicin）是大蒜的主要成分，主要包括二烯丙基一硫化合物（DAS）、二烯丙基二硫化合物（DADS）和二烯丙基三硫化合物（DATS）。在醫藥化工和食品行業，有關大蒜素的的藥理作用和用途已有非常廣泛的研究[1,2]。這些藥理作用主要包括抗腫瘤增生、誘導細胞凋亡和抗氧化、清除自由基等作用[3]。張慧等的研究表明，大蒜素與聯合抗氧化劑包括VE、VC和Se等，能有效抵抗肌肉的延遲性酸痛，提高血骨骼肌肌酸激酶、肌酸激酶和乳酸脫氫酶的活性[4]。蘇全生等的研究表明，大蒜素有助于減輕離心運動導致的骨骼肌超微結構損傷，對血漿IL- 6水平升高有抑制作用[5]。提示大蒜素對細胞膜通透性和完整性有一定保護作用。以四氧嘧啶制造的糖尿病大鼠為模型研究表明，大蒜素能有效降低血糖和提高胰島素的敏感性[6,7]，大蒜素作用于該模型大鼠后，各種生化指標如血清中血糖、尿素、肌酐、膽紅素等水平都能有效改善，各種血清酶如天冬氨酸轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）、乳酸脫氫酶（LDH）的水平也基本能恢復到正常水平[6]。提示大蒜素在抗氧化和提高大鼠運動能力有一定的功效。本研究探討大蒜素對運動后大鼠糖原合成的影響，以研究大蒜素在抗運動性疲勞和在疲勞后機體恢復中的作用。

2 研究對象與方法

2.1 實驗動物與分組

60只SD大鼠購自中南大學湘雅醫學院實驗動物中心，體重雌雄不限150g-200g。自適應3天喂養后，行3天力竭訓練（1次/天），淘汰運動能力最強的前4只和運動能力最差的后4只大鼠。余下52只SD大鼠隨機分為對照組（A組，4只），訓練組（B組，12只），訓練組＋糖（C組，12只），訓練+大蒜素組（D組，12只），和訓練組+糖+大蒜素（E組，12只）共五大組。

2.2 研究方法

2.2.1 游泳訓練方案 篩選的52只SD大鼠休息飼養3天后，除A組4只外，對其余48只大鼠均進行2周力竭游泳訓練。第1周不負重，每天上午和下午各進行一次游泳訓練直到力竭；第二周負大鼠體重的6%的鉛塊后，每天上午和下午各進行一次游泳力竭訓練，直到力竭。

2.2.2 給藥方案 在每日訓練結束后半小時內完成藥物灌胃，灌胃量為2ml/只/次。大蒜素的劑量為10mg/kg/天，補蔗糖的劑量為6g/kg/天，同時補大蒜素和補糖劑量同上。按劑量要求和灌胃量配制成溶液于灌胃前新鮮配制，對照組給予等劑量的蒸餾水灌胃。

2.3 標本采集

在大鼠完成2周游泳訓練后第二天上午開始訓練的時間點，將大鼠以2%戊巴比妥按5mg/100g體重腹腔注射麻醉后，取單側股四頭肌和肝頁組織，液氮速凍保存。在指標測定時按照標準方法[8,9]制備肌肉組織勻漿和肝組織勻漿。

2.4 觀測指標和測試方法

2.4.1 游泳力竭時間 采用運動秒表計時，記錄從大鼠開始游泳至力竭的時間。力竭標準為大鼠頭沉入水下持續10s以上，撈起后呈低頭俯臥位，呼吸深急。

2.4.2 肌糖原和肝糖原含量測定 采用蒽酮法，參見文獻[10]。

2.5 數據處理

統計分析使用SPSS11.5統計軟件進行，用方差分析和組間兩兩顯著性t 檢驗。顯著性差異水準為P＜ 0. 05，非常顯著性差異水準為P＜ 0. 01。

3 結果與分析

3.1 游泳力竭時間的變化

從圖1-1可知，在進行2周不同的運動、糖及大蒜素的干預作用后，各不同處理組大鼠游泳力竭時間都有明顯變化。訓練組（B組）、訓練補糖組（C組）和訓練補大蒜素組（D組），大鼠游泳力竭運動時間都有顯著提高（#P＜0.05），而在B組、C組和D組之間則沒有顯著性差異（P＞0.05），顯然這種運動能力的提高不是糖和大蒜素在發生作用，而是大鼠歷經2周訓練的結果。而對于補充糖和大蒜素組（E組）大鼠，則無論與對照組及（A組）及B、C、D組比較，均表現出極顯著差異（**P＜0.01），說明糖和大蒜素的補充，能極顯著延長大鼠游泳力竭時間。因此，在提高大鼠游泳運動能力上，糖和大蒜素的協同或者共同作用是關鍵因素。

圖1-1 不同處理大鼠游泳力竭運動時間變化

3.2 各不同處理組肝糖原和肌糖原的變化

圖1-2為在進行2周游泳訓練、糖及大蒜素的干預作用后，各不同組大鼠肝糖原含量的變化。與對照組（A組）比較，訓練組大鼠（B組）和補充大蒜素組（E組）大鼠，其肝糖原含量有所降低，但沒有顯著性差異；而在補糖組（C組）和補糖補大蒜素組（E組），其肝糖原的含量則顯著升高（*P＜0.05），這說明大鼠肝糖原水平的顯著升高是由于對大鼠進行補糖引起的，大鼠的運動及大蒜素的補充對大鼠肝糖原沒有顯著影響。

圖1-2 不同處理大鼠肝糖原含量變化

圖1-3為在進行2周游泳訓練、糖及大蒜素的干預作用后，各不同組大鼠肌糖原含量的變化。與補糖補大蒜素組比較（E組），對照組（A）肌糖原水平顯著降低（#P＜0.05）；而訓練組大鼠肌糖原水平則極顯著低于補糖補大蒜素組（E組）；而在其余各組之間，肌糖原水平的差異沒有統計學意義。

圖1-3 不同處理大鼠肌糖原含量變化

本研究的實驗結果表明（圖1-1），對大鼠單獨補糖或補充大蒜素，不能有效地延長大鼠游泳力竭運動的時間，而在聯合補糖和灌喂大蒜素后，則能顯著延長大鼠力竭運動的時間，表明，而這的聯合使用，能提高大鼠的運動能力。對經2周游泳訓練后的大鼠所儲備的肝糖原和肌糖原的測試表明，補糖和補充大蒜素的同時補糖對大鼠肝糖原儲備的影響不顯著（圖1-2，C組和D組肝糖原水平無統計學差異）；大蒜素的補充和補糖聯合作用，能顯著提高大鼠肌糖原水平（圖1-3）。綜合圖1-1，1-2和1-3的實驗結果，表明在大鼠力竭運動后，大蒜素能調節機體中糖的轉化，其作用在對肝糖原的轉化和肌糖原的轉化中可能存在不同的生物化學途徑。

4 結 語

大蒜素是大蒜的主要成分。大蒜作為我國乃至東亞地區的重要農作物，是家庭生活中的重要食物組成。已有的研究表明，大蒜在免疫調節、抗氧化和自由基清除及抗腫瘤細胞增生誘導細胞凋亡的生理作用[11,12]，其在降低機體膽固醇、抗LDL氧化和抗血栓形成的作用也有廣泛報道[13,14]。在對機體運動能力的作用上，蘇全生的研究表明，大蒜素與抗氧化劑聯合使用，能有效抵抗肌肉的延遲性酸痛，并激活與能量轉換有關酶的活性。同時糖是肌肉收縮的重要能源物質，是機體運動時的重要供能物質。在高強度的運動下，機體糖原的消耗與運動性疲勞的發生密切相關。提高機體糖原（包括肝糖原和肌糖原）的儲備，及促進運動后糖原的恢復是抗運動性疲勞的重要途徑。

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The Experimental Research of Garlicin on Glycogen Synthesis after Exhaustive Exercise

CAI Jian-guang，Yi Le，WANG LI-wen，et al

To investigate the effects of garlicin on the content of glycogen in muscle and liver of rats. A total 52 rats were randomly allocated into 5 groups: control, training, training+sugar supplement, training+garlicin supplement and training+sugar+garlicin supplement. The sugar and garlicin were fed on gavage administration. The content of muscle glycogen and liver glycogen were determined by Anthranone method after 2 weeks of swimming exhaustive exercise. The experimental results displayed that, the supplement of garlicin, it was not significant effects on the content of liver glycogen, but the muscle glycogen was significant increased following the supplement of the sugar. It was implied that it was necessay to supplement the sugar to increase the content of glycogen for the swimming exhaustive rats.

Garlicin; Glycogen; Exhaustive exercise

G804.7

A

1007―6891（2013）03―0032―03

2012-06-18

本研究受湖南省大學生創新基金資助。

湖南科技大學體育學院，湖南 湘潭，411201。School of Physical Education, Hunan University of Science and Technology, Hunan Xiangtan, 411201, China.