添加維生素E對焉耆馬運動性能、血漿抗氧化能力及代謝指標的影響

李海英 ， 周 琛 ， 臧長江 ， 徐向君

（1.新疆農業大學動物科學學院，新疆烏魯木齊830052；2.新疆肉乳用草食動物營養實驗室，新疆烏魯木齊 830052）

運動性疲勞是指由于運動過程中機體生理生 化的改變而導致運動能力暫時降低的現象 （陳歡歡，2005）。大量研究證實，運動時，體內自由基的清除率小于內源性自由基生成率時，導致自由基在體內堆積，進而影響機體的運動能力和運動后機體的快速恢復（曹海信等，2006）。在耐力馬的訓練與比賽中較易出現運動性疲勞，尤其當運動馬受到劇烈運動刺激時，體內自由基增多，造成機體活性氧堆積，就會氧化機體不飽和脂肪酸，即引起氧化應激反應，致使競技水平下降并影響運動成績。運動中自由基的大量產生和血漿脂質過氧化水平的顯著性升高，是導致運動性疲勞產生的重要原因（李登光等，2006）。研究表明，馬在緊張的短距離比賽和耐力賽中機體均會出現氧化應激的現象（Frankiewiez-Jozko 和 Szarska，2000）。Sumida（1989）研究表明，維生素E缺乏，運動時血漿脂質過氧化水平增加，而外源性補充維生素E可以抑制運動中血漿脂質過氧化的產生。

本試驗通過在焉耆馬日糧中添加維生素E，探討其對焉耆馬賽后運動性能及血漿抗氧化能力的影響，以期為維生素E在焉耆馬飼料中的合理應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點 本試驗于2013年8月1—20日在新疆巴音郭楞蒙古自治州寶奇焉耆馬種馬場進行。

1.2 試驗動物的選擇及試驗設計 選取平均年齡為 8歲（6～10歲），平均體重為360 kg（350～400 kg），比賽成績相近的焉耆馬為試驗動物。

將11匹焉耆馬隨機分為3組，其中對照組3匹，采取自然放牧并飼喂基礎日糧，試驗Ⅰ、Ⅱ組各4匹，自然放牧并分別在基礎日糧中添加1200、1600 IU/d·匹的維生素 E。

1.3 飼養管理及日糧組成 補飼時間分別為9：00（1.3 kg）和 20：00（1.2 kg），自由采食優質飼草，食鹽自由舔食，自由飲水。馬的基礎日糧參照美國國家研究委員會（NRC）馬飼養標準中的運動馬營養需要量配制，結合地方現有飼料條件制定并制成顆粒飼料，日糧組成及營養水平見表1。

試驗馬匹按照馬場常規訓練計劃進行：

正式比賽前3個月每隔一天進行5～10 km訓練（下雨天除外），正式比賽前2個月每隔一天進行10～20 km訓練（下雨天除外），正式比賽前1個月的上半月，每隔3天進行25～30 km的訓練，下半月每隔一天進行5～10 km的訓練。以上訓練均在飼喂2～3 h后進行。在每天訓練結束1 h后才可以飲水。

表1 日糧組成及營養水平 %

1.4 模擬比賽方案及樣品的采集處理 試驗開始第20天對各組馬匹進行模擬比賽（20 km），模擬比賽前對各組試驗馬匹進行慢跑2 km熱身。

模擬比賽后30 min內測定各組試驗馬匹的體溫、脈搏、呼吸。記錄各馬匹的競賽成績。

模擬比賽后30 min，使用一次性采血針頭，頸靜脈采集所有試驗馬匹血樣 （肝素鈉抗凝管2管，氟化鈉-草酸鉀抗凝管1管，每管5 mL）。將采集的血樣于3500 r/min離心15 min，分離制得血漿后移入2 mL的Eppendorf管中，-20℃冷凍保存待測。

1.5 測定指標及方法

1.5.1 運動性能及生理指標 平均速度/（km/h）=模擬賽段路程/競賽成績；心率/（次/分）：用測搏儀測定馬匹每分鐘心臟搏動的次數；體溫/℃：用體溫計測定馬匹直腸溫度；呼吸/（次/min）：用聽診器測定馬匹呼吸頻率。

1.5.2 血漿抗氧化指標的測定 過氧化氫酶（CAT）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、總抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）、尿酸（UA）均采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定。

1.5.3 血漿葡萄糖、乳酸、游離脂肪酸、氨態氮、五羥色胺等的測定 葡萄糖（GLU）、乳酸（LA）、游離脂肪酸（NEFA）、五羥色胺（5-HT）均采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定。氨態氮（NH3-N）的測定：樣品的制備及測定參考屯妮薩·麥提賽伊迪（2012）的方法并進行改進。

1.6 數據分析 試驗結果以“平均數±標準差”表示。試驗數據均采用SPSS 18.0軟件進行方差分析并進行Duncan’s法多重比較。

2 結果與分析

2.1 添加維生素E對焉耆馬模擬賽后運動性能的影響 由表2可知，試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組焉耆馬的平均速度與對照組相比有升高的趨勢 （P＞0.05）；試驗Ⅰ、Ⅱ組焉耆馬賽后0 min和20 min心率分別比對照組低16.87%、19.08%（P＜0.01）和 30.50%、34.91%（P ＜ 0.01），但兩試驗組間差異不顯著（P＞0.05）；模擬比賽后，試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組與對照組間體溫差異均不顯著（P＞0.05）；賽后5 min焉耆馬試驗Ⅰ、Ⅱ組呼吸頻率分別比對照組低 14.65%（P ＜ 0.05）、24.49%（P ＜ 0.01）， 兩試驗組間差異不顯著（P＞0.05）。

表2 添加維生素E對焉耆馬平均速度及生理指標的影響

2.2 添加維生素E對焉耆馬模擬賽后血漿抗氧化能力的影響 由表3可知，與對照組相比，試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組焉耆馬血漿中過氧化氫酶活力、總抗氧化能力大小與對照組相比差異均不顯著（P＞0.05）；試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組焉耆馬血漿中谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活力分別比對照組 高 60.06%、75.16%（P＜0.01） 和 31.27%、38.25%（P＜0.05），兩試驗組間差異不顯著 （P＞0.05）；試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組丙二醛濃度均極顯著低于對照組（P＜0.01）；血漿尿酸濃度分別比對照組低42.43%、39.30%（P＜0.05），兩試驗組間差異不顯著（P ＞ 0.05）。

表3 添加維生素E對焉耆馬賽后血漿抗氧化能力的影響

2.3 添加維生素E對焉耆馬模擬賽后血漿葡萄糖、乳酸等含量的影響 由表4可知，試驗Ⅱ組葡萄糖濃度比對照組高10.61%（P＜0.05），試驗Ⅰ組略低于對照組（P＞0.05），兩試驗組間差異不顯著（P＞0.05）；試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組焉耆馬血漿中乳酸濃度略低于對照組（P＞0.05）；試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組血漿游離脂肪酸濃度分別比對照組低29.15%、27.93%（P ＜ 0.01），兩試驗組間差異不顯著（P＞0.05）；試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組焉耆馬血漿中氨態氮濃度、五羥色胺濃度與對照組相比均有降低的趨勢（P ＞ 0.05）。

表4 添加維生素E對焉耆馬賽后血漿 GLU、LA、NEFA、NH3-N、5-HT 含量的影響

3 討論

3.1 添加維生素E對焉耆馬模擬賽后運動性能的影響 本試驗結果表明，日糧中添加維生素E進行20 km模擬比賽后，無論在賽后0 min還是賽后 20 min，1200、1600 IU/d·匹維生素 E添加組焉耆馬心率均極顯著低于對照組（P＜0.01）；1200、1600 IU/d·匹維生素E添加組在賽后20 min內心率均在64次/min以下，而對照組心率超過了64次/min。說明日糧中添加維生素E對焉耆馬賽后心率恢復具有良好的促進作用。在賽后0 min，各組馬匹體溫均在40.15～40.20℃，差異不顯著，馬匹在運動中通過汗液蒸發來降低機體的溫度，故體溫升高的幅度較小（Hodgson，1994）。同時日糧中添加1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬賽后5 min呼吸頻率均低于對照組，且添加1600 IU/d·匹維生素E組與對照組相比差異極顯著（P＜0.01）。可能的原因是由于日糧中添加維生素E補充了焉耆馬所需的抗氧化物質，從而防止各組織器官功能的降低，有利于運動后生理機能的快速恢復。

本試驗中，添加維生素E對各組焉耆馬進行20 km模擬比賽，各組試驗馬匹平均速度為27.20 km/h， 日糧中添加 1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬的平均速度與對照組相比有升高的趨勢。日糧中添加維生素E減緩了焉耆馬在運動過程中的疲勞癥狀，對于焉耆馬賽后運動性能的提高具有重要的作用。

綜上所述，飼料中添加維生素E，有利于焉耆馬賽后運動性能及生理機能的快速恢復，且1600 IU/d·匹維生素E添加組焉耆馬賽后生理指標的恢復較快。

3.2 添加維生素E對焉耆馬模擬賽后血漿抗氧化能力的影響 Lii等（1998）研究表明，飼料中添加維生素E可提高紅細胞的總抗氧化能力，增加紅細胞中還原型谷胱甘肽的水平，提高過氧化氫酶活性。Williams等（2004）研究了補充抗氧化劑維生素E對耐力馬在80 km耐力賽中氧化應激的影響，結果表明，耐力馬血漿中過氧化氫酶、超氧化物歧化酶等活力顯著升高，丙二醛濃度降低。龐婧和王安（2007）試驗表明，添加220、420 IU/kg維生素E使雛鴨血清中總抗氧化能力顯著升高，丙二醛水平降低。Gargc等（2009）報道，日糧中添加維生素E能顯著降低小鼠過氧化脂質水平，同時提高谷胱甘肽過氧化物酶活性，并能維持機體SOD的正常水平。房群（2011）研究發現，補充維生素E可使大鼠體內超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶類的活性增強，脂類物質過氧化終產物丙二醛濃度減少。Meydani（1995）研究發現，外源性維生素E的補充可增加SD大鼠血清維生素E的濃度，降低運動后血清丙二醛和尿酸水平。金其貫等（2000）研究了維生素E對大運動量大鼠內皮細胞內分泌功能的影響，結果表明，大運動量訓練的大鼠血清丙二醛濃度升高，而補充維生素E可使丙二醛濃度明顯下降，抗氧化酶活性升高。表明維生素E的補充可以清除運動產生的自由基，減輕脂質過氧化反應。

本試驗研究結果表明，在日糧中添加維生素E進行20 km模擬比賽后，與對照組相比，1200、1600 IU/d·匹維生素E添加組焉耆馬血漿中過氧化氫酶活力變化均不顯著（P＞0.05），模擬比賽里程數較短可能是過氧化氫酶活力差異不顯著的原因之一。日糧中添加1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬血漿中谷胱甘肽過氧化物酶活力均極顯著高于對照組（P＜0.01）；其超氧化物歧化酶活力均顯著高于對照組（P＜0.05）；添加1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬血漿中總抗氧化能力與對照組間差異不顯著（P＞0.05），但日糧中添加1600 IU/d·匹維生素E組總抗氧化能力略高于對照組。本試驗中，添加1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬血漿尿酸濃度顯著低于對照組 （P＜0.05）。丙二醛是檢驗機體抗氧化能力的重要指標，本試驗在日糧中添加維生素E，可大幅度降低運動后馬匹血漿中丙二醛濃度，從丙二醛降低幅度來看，添加1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬抗氧化能力較強。可見日糧中添加維生素E可使運動過程中氧自由基生成減少，并提高其清除率，減少機體的氧化應激。從而說明添加維生素E可提高機體抗氧化能力。

3.3 添加維生素E對焉耆馬模擬賽后血漿葡萄糖、乳酸等含量的影響 Nagawa等（1994）研究表明運動員補充維生素E在運動訓練后血乳酸濃度顯著下降。本試驗結果表明，在日糧中添加1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬血漿中乳酸濃度均低于對照組，作用效果較顯著，添加1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬血漿中氨態氮、五羥色胺的濃度與對照組相比差異均不顯著（P＞0.05），但從氨態氮、五羥色胺濃度降低情況來看，添加1200、1600 IU/d·匹維生素E組焉耆馬較對照組有在運動期間更好地減緩疲勞癥狀的趨勢。日糧中添加1600 IU/d·匹維生素E組血漿葡萄糖濃度顯著高于對照組（P＜0.05），但焉耆馬血漿中游離脂肪酸濃度均低于對照組，其水平降低的可能原因有待進一步研究。

由于機體因運動產生疲勞是一個非常復雜的過程，因此，某一種抗疲勞指標的升高與降低很難反應機體的疲勞程度。要從運動生理指標、抗氧化指標及氧化應激產物等多方面綜合考慮，進而證實機體的疲勞程度。

4 結論

在本試驗條件下，飼料中添加維生素E，可以提高焉耆馬的運動性能及抗氧化能力，有利于焉耆馬賽后生理機能的快速恢復；同時提高了焉耆馬賽后血漿中GSH-PX、SOD活力，GLU濃度，降低了MDA、UA、NH3-N濃度，減緩焉耆馬在運動期間的疲勞癥狀，其中1600 IU/d·匹添加量效果較好。

[1]陳歡歡.營養補充品對抗運動性疲勞作用的研究進展[J].腸外與腸內營養，2005，12（2）：117 ～ 120.

[2]曹海信，趙啟權，李世明.生物自由基與運動性疲勞的研究進展[J].四川體育科學.2006，4：33 ～ 35.

[3]房群.大劑量維生素E補充對大鼠抗氧化能力和細胞功能影響的實驗研究：[碩士學位論文][D].青島：青島大學，2011.

[4]金其貫，徐碧君.維生素E對大運動量大鼠內皮細胞內分泌功能的影響[J].中國運動醫學雜志，2000，19：278 ～ 281.

[5]李登光，景會鋒，王小梅.籃球運動員運動性疲勞產生的機制及其營養補充[J].四川體育科學，2006，12（4）：28 ～ 32.

[6]龐婧，王安.低溫與維生素E對籠養蛋雛鴨生長性能、抗氧化能力及血糖血脂的影響[J].動物營養學報，2007，19（3）：289.

[7]屯妮薩·麥提賽伊迪.不同精粗比日糧、粗料型日糧添喂煙酰胺對綿羊瘤胃微生物代謝的影響：[碩士學位論文][D].烏魯木齊：新疆農業大學，2012.

[8]Frankiewiez-Jozko A，Szarska E.Anti-oxidant level to exercise in the blood of endurance horses[J].Biol Sport，2000，17：217 ～ 227.

[9]Gargc D P，Bansald A K，Malhotra A，et al.Methomyl induced hematological and biochemical alterations-protection by vitamin E[J].Pesticide Biochemistry and Physiology，2009，93（3）：127 ～ 132.

[10]Hodgson M M.The Athletic Horse：Principles and Practice of Equine Sports Medicine[M].Linda Duncan，1994.

[11]Lii C K，KoY J，Chiang M T.Effect of dietary vitamin Eon antioxidant status and antioxidant enzyme activities in Sprague-Dawley rats[J].Nutr Caneer，1998，32（2）：95 ～ 100.

[12]Meydani S N.Antioxidants and immune response in aged person：overview of present evidence[J].Am J Clin Nutr，1995，62：1462 ～ 1476.

[13]van der Beek E J.Vitamin supplementation and physical exercise performance[J].Journal of Sports Sciences，1991，9：77 ～ 99.

[14]Sumida.Exercise-induced lipid peroxidation and leakage of enzymes before and after vitamin E supplementation[J].Int J Biochem，1989，21：835 ～ 838.

[15]Williams C A，Kronfeld D S，Hess T M.Antioxidant supplementation and subsequent oxidative stress of horses during an 80-km endurance race[J].J ANIM SCI，2004，82：588 ～ 594.