姜黃素與運動能力的研究進展

□彭妹英 王斌

姜黃素與運動能力的研究進展

□彭妹英 王斌

姜黃素是從中藥姜黃中提取的酚類化合物，不僅具有抗氧化作用、抗炎作用和抗癌癥作用，還可延長運動時間，提高運動能力，加快運動損傷的修復等功能。現就對姜黃素的功效及其機理，以及姜黃素對運動能力的影響進行綜述。

姜黃素；運動能力；研究進展

姜黃素是一種具有鄰-二羥基基團的酚類化合物，其分子式為主鏈不飽和脂族及芳香族基團。姜黃素水溶性差，尤其在中性至堿性pH值條件下不穩定，分解產生阿魏酰甲烷和阿魏酸，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、堿液和氯仿等有機溶劑，受可見光和紫外線影響，會發生光降解[1]。研究人員對補充姜黃素改善人和動物的運動能力進行了大量嘗試。現就姜黃素的生理生化功能及與運動相關的研究加以綜述。

1 補充姜黃素的吸收及代謝

姜黃素作為天然食品添加劑，也被衛生部批準為可用于保健食品的原料，研究證實其安全無毒，人類口服的安全劑量高達8000mg/天。胡春生[2]等按照《保健食品檢驗與評價技術規范》對人體進行試食試驗檢，受試者服用姜黃素含量為43.0g/100g的內容物的膠囊，0.35g/粒，每次2粒，每日2次，服用158d后,發現試食前后各項安全性指標均在正常范圍內，且未發現明顯不良反應，這說明姜黃素對人體無明顯副作用。實驗表明，試食組血清超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)活力分別較試驗前提高5.50%、6.95%，血清MDA降低1.07%，證實其增強了受試者的抗氧化系統。

在給大鼠口服400毫克姜黃素后，大約吸收60%的劑量[3]。Radha K[4]等實驗發現大鼠口服不同劑量的姜黃素后，腸道吸收較差，大約75%被排出的糞便，而膽汁中有11%，只有少量出現在尿液。研究表明姜黃素的吸收部位在小腸部位，姜黃素在大鼠體內主要先還原為姜黃素還原物，經進一步代謝與葡萄糖醛酸結合[5]。

2 姜黃素的功效

2.1 抗氧化作用

姜黃素被廣泛應用于食品添加劑，被認為是一種天然的抗氧化劑，這與其化學結構有關：具有鄰甲基化的酚及一個β-二酮組成，其酚性羥基可以捕獲或清除自由基。研究表明,姜黃素經口攝取后,在腸管部分的上皮細胞上吸收并轉換為四氫姜黃素[6]，這種四氫姜黃素捕捉自由基后,自身又會降解成如2-甲氧基鄰羥基苯丙酸之類的化合物。而該化合物同樣是很強的抗氧化劑。很多研究[7]證實，具有鄰-二羥基基團的酚類抗氧化劑具有很強的抗氧化活性，因這類化合物在抗氧化過程中會產生穩定性很好的醌物質。

池愛平[8]等通過游泳訓練建立糖代謝障礙動物模型，測定小鼠血糖、肌糖原和肝糖原的含量。以及骨骼肌SOD、GSH-Px、過氧化氫酶(Catalase,CAT)活性和脂質過氧化產物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量，發現服用姜黃素的運動大鼠肌糖原和肝糖原含量都明顯高于運動組大鼠，骨骼肌SOD、CAT、GSH-Px活性較對照組都有不同程度升高，即姜黃素能夠提高大鼠骨骼肌的抗氧化能力，促進大強度運動時組織的糖供應能力。血紅素氧合酶(Heme xygenase,HO)是廣泛存在于哺乳動物組織中的酶，它的主要功能與亞鐵血紅素的降解有關，降解后生成的一些產物具有杭氧化作用。以大鼠離體肝細胞為研究對象的實驗表明[9]，姜黃素能夠誘導HO-1分子活化發揮抗氧化作用。HO-1活性和表達與肝細胞的氧化抗氧化水平相關，在使用姜黃素濃度為15μmol/ L預作用1h時，HO-1活性最高。

2.2 抗炎作用

近年對姜黃素抗炎作用的研究已經成為熱點，主要有心血管系統、泌尿系統等疾病。研究表明，姜黃素的抗炎作用是通過抑制主要炎癥介質如環氧合酶(Cyclooxygenase,COX)、脂肪氧化酶(Lipoxygenase,LOX)、腫瘤壞死因子-α(Tumor Necrosis Factor,TNF-α)、白細胞介素-1(Interleukin,IL-1)等的合成；越來越多的研究顯示：抑制COX-2和脂肪氧化酶等炎癥介質有益于預防或治療炎癥。姜黃素的抗炎效應是通過阻斷核因子-B(NF-κB)的活性而發揮的，正常細胞不表

達激活的NF-κB，但大部分腫瘤細胞表達，姜黃素可以通過抑制NF-κB激活達到抑制腫瘤細胞的生存和增殖。在牛的主動脈內皮細胞[10]，姜黃素通過抑制活化蛋白-1(Ap-1)和NF-κB的活性，從而降低腫瘤壞死因子-6(TNF-i6)誘導的組織因子的表達。

2.3 抗腫瘤作用

姜黃素具有抗腫瘤的作用，其對肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌及前列腺癌等多種腫瘤細胞具有一定作用。姜黃素能夠抑制惡性腫瘤細胞增殖，同時誘導其分化。磷脂酶(cPLA2)是花生四烯酸的限速酶，花生四烯酸經過環氧化酶和脂氧酶途徑，生成前列腺素(PGs)和白三烯(LTs)等炎性介質，而這些物質進一步刺激了癌細胞的增殖。姜黃素則是通過阻斷胞質cPLA2和減少COX-2的表達來影響花生四烯酸。劉留賓等[11]通過體內使用二甲基肼（DMH)誘導的大鼠大腸癌模型，觀察姜黃素對大鼠大腸黏膜組織過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPAR_γ)表達的影響，以及體外培養人結腸癌細胞株，檢測姜黃素對人結腸癌細胞株PPARγ表達的影響，發現姜黃素可能通過激活PPARγ途徑實現抑制DMH誘導的大鼠大腸癌的形成，抑制體外培養的大腸癌細胞增殖。

3 姜黃素與運動

3.1 外源性補充姜黃素對運動能力的影響

外源性補充姜黃素可以提高運動能力以及延長運動時間。池愛平[12]等通過建立大鼠大強度跑臺訓練模型，測姜黃素對大強度訓練后大鼠氧化應激的影響，發現服用姜黃素大鼠紅細胞膜GSH-Px活性顯著升高，MDA含量有顯著性降低，膜脂的流動性顯著提高，提出姜黃素能保護或降低運動大鼠紅細胞在大強度運動中的造成的損傷。牛愛麗等[13]通過觀察大鼠力竭運動后腎臟形態結構的變化，提出姜黃素可明顯延長力竭運動大鼠運動持續時間。鐘利春[14]等認為姜黃素與絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)中的p38MAPK通路密切相關。

3.2 外源性補充姜黃素對運動康復的影響

姜黃素治療傷口的成纖維細胞被證明能更快的愈合傷口[10]。轉化生長因子(TGF-β1)是重要的傷口治療因素，因為它刺激纖連蛋白的表達(FN)和由成纖維細胞和膠原蛋白的形成速度，增加體內肉芽組織。姜黃素治療導致增強纖連蛋白膠原蛋白(FN)的表達[15]。姜黃素的研究涉及系統性管理顯示它的有益作用的增強肌肉再生后造成體內調節NF-κB活動。Yoko Tanabe[16]等將14個未經訓練的年輕人進行50%的最大等速離心收縮(120°/s)，在服用150毫克的姜黃素或安慰劑(淀粉)12h后，進行離心運動的測試。發現攝入姜黃素組比攝入安慰劑組的最大隨意收縮（MVC）扭矩減小,恢復快,以及血清肌酸激酶CK活性峰值較小(峰值，存在顯著性差異。血漿白細胞介素-6(il-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的前后變化較明顯，即為攝入姜黃素可以在某些方面減弱離心運動造成的肌肉損傷，例如降低MVC的力矩和增加CK活性等。

4 小結

綜上所述，姜黃素不僅有其藥用價值，與運動能力也是密切相關，外源性補充姜黃素可提高機體的抗氧化能力，保護運動中的紅細胞膜通透性，從而延長運動持續時間，提高運動能力；外源性補充姜黃素可以刺激成纖維細胞和膠原蛋白的形成，降低炎癥介質的產生，從而加快運動損傷的愈合等。

[1][14]鐘利春,李昌平.姜黃素與p38MAPK的研究進展[J].西南軍醫，2015,1(17).

[2]胡春生,陳煒林,易傳祝,聶焱.姜黃素抗氧化作用人體試食研究[J].湖南中醫藥大學學報,2007,5(27).

[3]400 Absorption and Tissue Distribution of Curcuminin Rat. Toxicology,16(1980)259--265.North-Holland Scientific PublishersLtd.

[4]Radha K.Maheshwari,Anoop K.Singh,Jaya Gaddipati,Rikhab C.Srimal.Multiple biological activities of curcumin:A short review.Life Sciences78(2006).

[5]劉安昌,婁紅祥,趙麗霞.姜黃素在大鼠體內的代謝研究[J].上海中醫藥雜志,2008,8(42).

[6]Osawa T.Antioxidative activity of tetrahydro curcumin,Biosei Bioteeh.Biohem.1995,59(9).

[7]張紅雨,黃酮類抗氧化劑結構-活性關系的理論解釋[J].中國科學,1999,29(1).

[8]池愛平,熊正英,陳錦屏.服用姜黃素對運動訓練大鼠糖代謝影響的實驗研究[J].榆林學院學報.2005,3(15).

[9]李珂.姜黃素對酒精誘導的肝細胞損傷的保護作用及其機制研究[D].華中科技大學,2006.

[10]劉懷金.姜黃素對運動性傷口愈合的作用機制[J].課題成果,2012,20(1).

[11]劉留賓,段長農,馬增翼,許剛.姜黃素通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體-γ預防大鼠大腸癌變的實驗研究[J].中國中西醫結合雜志,2015,4(35).

[12]池愛平,熊正英,陳錦屏.服用姜黃素對運動訓練大鼠糖代謝影響的實驗研究[J].中國體育科技,2006,3(42).

[13]牛愛麗.姜黃素對力竭運動大鼠腎損傷的保護作用及其機制的研究[D].湖南師范大學,2012.

[15]RadhaK.Maheshwari,AnoopK.Singh,JayaGaddipati, RikhabC.Srimal.Multiple biological activities of curcumin:A short review.Life Sciences78(2006).

[16]Yoko Tanabe,Seiji Maeda,Nobuhiko Akazawa,Asako Zempo Miyaki,Young ju Choi,Song GyuRa,Atsushi Imaizumi,Yoshihiko Otsuka.Kazunori Nosaka Attenuation of in direct markers of eccentric exercise?induced muscle damage by curcumin. Springer link,2015.

（南京體育學院研究生部，江蘇南京 210014）

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10.3969/j.issn.1006-1487.2015.06.022