花色苷對小鼠生長、運動能力和骨骼肌抗氧化的影響

劉志國，謝旭東，徐德剛，劉洪波

（棗莊學院體育學院，山東棗莊277160）

花色苷（anthocyanin）作為一種天然色素，是花色素與糖以糖苷鍵結合而成的一類化合物，廣泛存在于葡萄、山楂、藍莓、桑葚等偏紅色和紫色的植物組織中。現代研究發現，花色苷具有促進生長發育、提高運動能力、清除自由基、提高免疫力等多種生物活性功能。有關花色苷功能性的研究，包怡紅等研究了提取條件對藍靛果花色苷抗氧化活性的影響[1]，劉榮等研究了篤斯越橘花色苷抗氧化活性[2]，王忠合等研究了葡萄籽原花青素提取物的保健功能與應用[3]。目前對于花色苷對小鼠生長發育、運動能力和骨骼肌抗氧化酶系的綜合研究還比較少。本研究以昆明小鼠為研究樣本，分組進行花色苷給藥，分析其體重變化、力竭游泳時間和小腿三頭肌中SOD、GSH-Px和MDA的含量，以期為花色苷的保健功能提供動物實驗依據。

1 實驗材料與方法

1.1 材料

1.1.1 花色苷

市場購買花色苷含量較高的紫甘薯、藍莓、桑葚，洗凈后等質量經粉碎→浸提→去脂→萃取→減壓蒸干→花色苷→低溫冷藏。由棗莊學院運動生化實驗室制取。

1.1.2 實驗動物

昆明小鼠 65只，5周齡，體重（20±2）g，購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，合格證號：SCXK（京）2012-0003。

試劑：超氧化物歧化酶（SOD）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）試劑盒、丙二醛（MDA）試劑盒，均由南京建成生物工程研究所提供。

1.2 實驗方法

1.2.1 動物分組及處理

小鼠喂食嚙齒類動物常規飼料，正常進食飲水，動物房溫度（25±0.5）℃，相對濕度（70±1）%。適應性喂養5 d后，挑選出60只隨機分為四組：對照組、低劑量花色苷組（低劑量組）、中劑量花色苷組（中劑量組）、高劑量花色苷組（高劑量組）。從第1周開始，各組小鼠每天9點，各在90 cm×80 cm×60 cm玻璃水槽中進行5 min無負重適應性游泳訓練，往后每周增加2 min。每周第7天游泳前測量體重，然后低劑量花色苷組、中劑量花色苷組、高劑量花色苷組分別按照小鼠體重0.001、0.002、0.003 mg/g進行花色苷給藥，花色苷溶解于0.5 mL純凈水中灌胃，對照組同時給予相同體積的純凈水灌胃，持續35 d[4]。

1.2.2 力竭游泳試驗

實驗第35 d稱量體重后，把各組小鼠尾根部按照體重5%負荷鉛皮，放入溫度為（25±0.5）℃訓練用水槽測量力竭游泳時間，當小鼠沉入水中5 s不能浮起且不能完成翻正反射時計時結束。

1.2.3 取樣及生理指標的測定

四組小鼠分別于末次力竭游泳后乙醚麻醉，迅速解剖取出右小腿三頭肌，4℃生理鹽水洗凈血液后用濾紙吸干水分稱重，加入生理鹽水勻漿成100 g/L液體，3 500 r/min離心10 min后取上清液4℃冷藏保存。SOD、GSH-Px和MDA的測定，均嚴格按照試劑說明書操作。

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 體重的測量結果

由表1可知，到實驗結束，低劑量組小鼠體重和對照組沒有差別；中劑量組到第21 d和對照組有顯著性差異，從第28 d到結束有非常顯著性差異；高劑量組在第14 d和對照組有顯著性差異，在第21 d到結束有非常顯著性差異。

表1 實驗中小鼠體重的變化Table 1 The change of experiment on the body weight of rats

2.2 小鼠力竭游泳時間

小鼠力竭游泳時間的比較見表2。

表2 小鼠游泳時間的比較Table 2 Comparing the swimming time of rats

由表2可知，各組游泳時間有較大差別，與對照組相比，低劑量組游泳時間增加了5 min，但沒有顯著性差異；中劑量組游泳時間增加了7 min且有顯著性差異；高劑量組游泳時間增加了17 min且有非常顯著性差異。

2.3 力竭游泳后骨骼肌抗氧化指標

各組小鼠游泳后骨骼肌SOD、GSH-Px和MDA的變化，見表3。

表3 各組小鼠游泳后骨骼肌SOD、GSH-Px和MDA的變化Table 3 The change on SOD，GSH-Px and MDA in skeletal muscle about rats after swimming

由表3可以看出，小鼠骨骼肌中SOD活性隨著花色苷濃度的升高而增強，低劑量組和對照組有顯著性差異，中劑量組和高劑量組活性與對照組均有非常顯著性差異；GSH-Px活性在低劑量組雖有升高但沒有顯著性差異，中劑量組和高劑量組與對照組相比有非常顯著性差異；MDA的含量隨著花色苷濃度的升高而降低，低劑量組和中劑量組與對照組相比均有顯著性差異，而高劑量組和對照組呈非常顯著性差異。

3 結論與討論

體重是描述小鼠橫向發育的指標，能在一定程度上反映小鼠骨骼、肌肉、皮下脂肪及內臟器官綜合發育狀況。試驗前各組小鼠體重無顯著性差異，中劑量組從第21天、高劑量組從第14天開始體重和對照組相比有顯著性差異。說明花色苷給藥能較好地促進小鼠體內蛋白質合成代謝，增加體重，促進小鼠的生長發育[5-6]。

作為體內清除氧自由基的首要物質，骨骼肌中SOD活性的高低和抗氧化水平成正比，和SOD一樣，GSH-Px也是一種重要的過氧化氫催化酶，都可以有效地保護細胞膜結構和功能的完整性。平常狀態下，機體內的自由基濃度在SOD和GSH-Px作用下保持一種穩定的平衡，當力竭運動時，體內生化反應加速，就會產生大量自由基，引發SOD和GSH-Px活性降低。進行花色苷給藥的小鼠SOD和GSH-Px活性顯著提高，可能是花色苷在參與體內生化反應的過程中，抑制和降低了自由基的產生，相應參與對抗自由基的SOD和GSH-Px減少，所以骨骼肌內SOD和GSH-Px活性增強，又可以進一步消除自由基，形成一個良性循環[7-9]。MDA是脂質過氧化反應的代表產物，能反映機體產生自由基的水平和細胞受損程度。運動能力的動物實驗一般采用跑臺實驗或游泳實驗，常采用力竭方式。力竭游泳時間的長短能反映小鼠運動能力的大小，實驗分析發現，隨著花色苷濃度的上升，MDA含量呈反比下降，表明花色苷具有明顯的抗自由基抗氧化的功能，能夠降低骨骼肌細胞的損傷程度，有效保證了骨骼肌的運動機能，增強運動能力[10-11]。

綜上所述，通過實驗證明，花色苷能夠促進小鼠的生長發育、增強運動能力、提高骨骼肌抗氧化水平，為研究花色苷的保健作用和開發運動員專用食品提供參考。

[1]包怡紅,李文星,齊君君,等.提取條件對藍靛果花色苷抗氧化活性的影響[J].食品科學,2010(22):20－24

[2]劉榮,冷梅.篤斯越橘花色苷抗氧化活性研究[J].食品工業科技,2012(15):96-99

[3]王忠合,朱俊晨,陳惠音.葡萄籽原花青素提取物的保健功能與應用[J].食品科技,2006(4):135-138

[4]任昭君,劉洪珍,郭成吉.“復方抗氧化制劑”對大鼠運動能力和骨骼肌自由基代謝影響的研究[J].中國體育科技,2005(41):17－19

[5]熊正英,劉社琴.蒺藜提取物對訓練大鼠糖原、血睪酮和運動能力的影響[J].體育科學,2004(8):35-37

[6]盧健,陳彩珍,許永剛,等.補充抗氧化劑對老年運動小鼠骨骼肌抗氧化水平的影響[J].體育學刊,2003(4):57-59

[7]趙斌,姚鴻恩.體育保健學[M].北京:高等教育出版社,2011:275-312

[8]姚績偉,楊永亮,唐暉,等.羅漢果提取液對訓練小鼠運動能力及心肌自由基代謝的影響[J].北京體育大學學報,2009(3):67-69

[9]高穎暉,曹軍,趙文紅,等.蟲源殼聚糖對大鼠運動能力及骨骼肌抗氧化酶系的影響[J].山東體育學院學報,2011(12):50-53

[10]Coyle,C H,Philips B J,Morrisroe S N,et al.Antioxidant effects of green tea and its polyphenols on bladder cells[J].Life Sci,2008,83(1/2):12-18

[11]Davies K J,Quintanilha A T,Brooks G A,et a1.Free radicals and tissue damage produced by exercise[J].Biochem Biophys Res Commun,1982,107:1198-1205