蘆筍黃酮對力竭大鼠抗氧化功能的影響

許弟群+阮友萍+吳繼寶+陳德權(quán)+陳健+閻鉦

摘要：目的：探討補充蘆筍黃酮對力竭運動大鼠抗氧化功能的影響，為運動補劑開發(fā)提供參考依據(jù)。方法：24只sD雄性大鼠隨機均分為安靜對照組（D）、運動組（E）和運動給藥組（EY）。E和EY大鼠進行為期7周的遞增負荷耐力訓練，EY在運動前1h灌服3mL蘆筍黃酮懸濁液，另兩組同時間灌服同體積蒸餾水。E和EY最后一次至運動力竭即刻采樣、檢測有關(guān)指標。結(jié)果：EY較E更長時間運動力竭（P<0.05）；與D比較，E和EY肝組織中CAT、T-SOD、GSH-Px活性、糖原含量低、MDA和血清GPT高（P<0.05）；與E比較，EY肝組織中CAT、T-SOD、GSH-Px活性、糖原含量高、MDA和血清GPT低（P<0.05）。結(jié)論：補充蘆筍黃酮提高了運動大鼠抗氧化功能和自由基清除能力，進而延緩機體力竭時間。

關(guān)鍵詞：蘆筍黃酮；力竭運動；抗氧化；大鼠

蘆筍是一種藥食兼用型營養(yǎng)價值高的蔬菜，含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)以及多種活性物質(zhì)，如多糖、黃酮類化合物等，具有抗氧化、抗炎癥和腫瘤的功效。理論上，蘆筍黃酮具有提高機體內(nèi)抗氧化酶的活性，減少機體內(nèi)氧化物MDA自由基等的產(chǎn)生，減弱氧化性傷害，增強機體抗氧化損傷的作用。眾所周知，大強度、大負荷的運動時會導致機體自由基的生成增多，清除能力下降以致體內(nèi)自由基大量堆積、細胞和細胞器結(jié)構(gòu)可能受損及功能改變，最終影響機體運動能力。然而，國內(nèi)外就補充蘆筍黃酮對運動能力及機體抗氧化能力的影響研究鮮見報道。本實驗通過建立大強度耐力訓練動物模型，探討補充蘆筍黃酮對大強度耐力訓練大鼠有關(guān)組織抗氧化能力的影響，以期為蘆筍黃酮應(yīng)用于運動營養(yǎng)補劑的開發(fā)與利用提供理論依據(jù)。

1實驗材料與方法

1.1實驗動物及分組

2月齡、體重約350g、健康雄性SD大鼠24只，隨機均分為安靜對照組（D）、運動組（E）和運動給藥組（EY）。D組自由活動；E和EY大鼠每天上午進行訓練。EY運動前1h灌服3ml由閩南師范大學生物科學技術(shù)學院提供濃度為50mg·ml-1蘆筍黃酮懸濁液，另兩組同時間點灌服3ml蒸餾水。

1.2實驗方法

1.2.1訓練方案實驗第1周E和EY大鼠進行1周（除周日）的適應(yīng)性遞增負荷游泳訓練，每天1次，見表1。

1周后，E和EY大鼠在周一至周六上午每天進行1次尾部負載7%自身體重的游泳訓練，共6周，最后2周運動至力竭。詳見表2。

滿足以下標準之一為大鼠力竭：（1）沉入水下超過10s不能返回水面；（2）喪失協(xié)調(diào)運動，在水中無方向性亂竄，撈出后無翻正反射。出現(xiàn)上述情況時，迅速撈出大鼠，用毛巾擦干后再用電吹風吹干。未達運動時間力竭大鼠撈出擦干休息片刻后繼續(xù)運動至規(guī)定時間。記錄運動前后大鼠體重，觀察飲食及活動情況。

1.2.2訓練工具游泳池為無色透明玻璃缸，規(guī)格150cmX40cmX80cm，水深60cm，超過大鼠體長2倍，水溫30±1℃左右。

1.2.3取樣及樣本處理

（1）取樣。最后一次力竭運動后，將各組大鼠輕度麻醉并從其眼眶采血；隨后斷頭處死，取出肝臟并用生理鹽水洗凈、拭干、稱重、-80%凍存。

（2）血清的制備。將血液置于含EDTA的EP管內(nèi)，混合均勻放置10～20min后，3000轉(zhuǎn)/min離心20min，收集上清液待測。

（3）組織勻漿的制備。①將肝組織在冰生理鹽水中漂洗干凈，拭干稱重，放人10mL小燒杯內(nèi)；②量取組織塊重量9倍的預(yù)冷生理鹽水，2/3倒人燒杯，在其中快速剪碎組織塊；③勻漿的制備：將組織塊倒入玻璃勻漿管，在冰冷生理鹽水中研碎直至勻漿化，隨后在高速勻漿機以15000r/min上下研磨40s制成10%的組織勻漿；④組織勻漿再以2500r/min離心8min，取上清液待測。

1.2.4測試指標及方法ELISA法檢測肝組織糖原含量、總抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）和血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT），測試時嚴格按說明書操作，實驗結(jié)果以酶標儀讀數(shù)為準。

1.2.5主要實驗儀器及試劑

主要儀器：Eonc型全自動酶標儀（美國BioTeck公司）、1-15K高速冷凍離心機（美國Sigma公司）、FS-2高速勻漿機（江蘇省金壇市宏華儀器廠）等。

主要試劑：蘆筍黃酮（閩南師范大學生物科學技術(shù)學院）、MDA試劑盒（北京奇松生物科技有限公司）、其余試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.3統(tǒng)計處理

所有數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（±s）來表示，采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件對組間數(shù)據(jù)進行獨立樣本t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2實驗結(jié)果

2.1補充蘆筍黃酮對力竭運動時間的影響

通過跟蹤記錄，EY與E力竭運動時間隨訓練均在延長，但增長幅度與速度不等。其中EY組sD大鼠最后一次運動至力竭的時間（127.83±7.20）min顯著長于E（101.47±8.90）min（P<0.05）。

2.2補充蘆筍黃酮對肝糖原、抗氧化功能及血清GPT的影響

E組大鼠CAT、T-SOD、GSH-Px活性顯著低于D組（P<0.05），MDA含量顯著高于D組（P<0.01），T-AOC與D組無顯著性差異（P>0.05）；EY組CAT、T-SOD、GSH-Px活性顯著低于D組卻高于E組（P<0.05），而MDA顯著水平低于E組（P<0.05），T-AOC活性顯著低于D組（P<0.05）、高于E組（P<0.001）；在肝糖原含量與血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）活性方面，E組與EY組肝糖原含量均低于D組，運動后肝糖原含量分別降低了56.74%（P<0.01）和25.28%，運動中E組與EY組肝糖原均有消耗而顯著低于D組（P<0.05），但消耗量不同：EY組肝糖原含量顯著高于E組63.55%（P<0.05），EY組比E組在進行同等強度訓練的能耗低。E與EY組血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）活性均高于安靜對照組，分別升高了164.24%（P<0.01）和61.56%；EY組血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）活性顯著低于E組38.86%（P<0.05）（見表3）。

3討論與分析

大負荷劇烈運動由于缺氧與復氧交替，與同缺血再灌注一樣會產(chǎn)生大量自由基，體內(nèi)清除自由基主要依賴相關(guān)酶和抗氧化劑。本實驗結(jié)果表明，補充蘆筍黃酮懸濁液的訓練組大鼠肝臟組織中T-AOC活性顯著高于運動訓練組（P<0.05），即訓練服藥組的總抗氧化功能高于運動訓練組，提示蘆筍黃酮具有較強的抗氧化能力。在進行大強度力竭運動后，機體肝臟與肌肉中的自由基生成明顯增多，隨著耗氧增多，氧自由基的生成率上升。機體內(nèi)自由基的產(chǎn)生與清除在正常生理狀態(tài)下處于動態(tài)平衡，大負荷劇烈運動時平衡被打破，自由基產(chǎn)生速度大于清除速度，大量的自由基堆積可使細胞膜的通透性發(fā)生改變，發(fā)生脂質(zhì)過氧化，破壞細胞的結(jié)構(gòu)與功能。本實驗數(shù)據(jù)提示，蘆筍黃酮的抗氧化能力可能主要通過兩個方面起作用，其一，通過保護防止酶分子被氧化，提高T-AOC的活性，從而增強抗氧化能力；另一方面，補充蘆筍黃酮可能同時增強了自由基清除能力，蘆筍黃酮活性物質(zhì)直接在細胞質(zhì)中與自由基結(jié)合，從而使補充組T-SOD高于訓練組，因此維持較高的生物活性。

本實驗中，運動訓練組大鼠肝臟組織中GSH-Px活性下降，其原因可能是為期7周的耐力運動訓練使機體內(nèi)的GSH含量下降，機體過度疲勞，導致由GSH-P）（催化的某些底物反應(yīng)因量的減少而下降；訓練服藥組的GSH-Px活性顯著高于安靜對照組。王新軍、熊正英等對葛根總黃酮實驗研究表明，運動訓練組大鼠肝臟CAT活性顯著低于安靜對照組，而訓練服藥組大鼠肝臟的CAT活性顯著高于運動訓練組，但兩運動組CAT活性均低于安靜對照組，表明補充葛根總黃酮可提高大鼠肝臟CAT活性。本實驗結(jié)果與之相似，但變化幅度有所不同。蘆筍黃酮提高運動大鼠CAT酶活性的作用機制可能是蘆筍黃酮可以提高SOD酶活性，促使其進行催化反應(yīng)產(chǎn)生大量的有利于CAT合成或提高CAT酶活性的物質(zhì)如H₂O₂等。當機體內(nèi)H₂O₂濃度處于較高水平時，就可以誘導促進CAT合成，提高CAT活性。急性運動可使機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強，且反應(yīng)強度與運動時間、運動強度呈正相關(guān)，MDA是脂質(zhì)過氧化的代謝產(chǎn)物，其含量可反映大鼠肝組織在力竭運動后受自由基損害的程度。本研究表明，經(jīng)過為期7周的力竭運動訓練，在最后一次力竭運動后導致大鼠體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)嚴重，產(chǎn)生大量的MDA代謝產(chǎn)物；訓練服藥組因補充蘆筍黃酮懸濁液使抗氧化酶的活性升高，減少自由基對機體的破壞，降低脂質(zhì)過氧化的反應(yīng)速度，從而減少MDA的生成量。

運動訓練組與訓練服藥組大鼠力竭運動后肝糖原均大量消耗，含量比安靜對照組分別降低了56.74%（P<0.01）和25.28%；訓練服藥組肝糖原含量顯著高于運動訓練組72.73%（P<0.05），提示補充蘆筍黃酮可能促進大鼠肝糖原合成或降低消耗。其作用機制可能與蘆筍黃酮能夠提供糖異生部分底物有關(guān)，也可能與補充蘆筍黃酮保護肝臟組織減輕損害、維持肝臟糖異生不中斷和促進肝糖原合成有關(guān)。大鼠力竭運動后肝臟組織可能受損，GPT透過細胞膜進入血液增多，血GPT活性升高。補充蘆筍黃酮對肝臟有保護作用，維持細胞膜的通透性，因而補充組蘆筍黃酮運動大鼠血液中的GPT相對較少，活性升高幅度較小。

4結(jié)論

（1）補充蘆筍黃酮可提高力竭運動大鼠肝臟抗氧化酶的活性，促進機體內(nèi)自由基的消除，增強機體抗氧化酶活性，降低自由基對有關(guān)組織的傷害。

（2）補充蘆筍黃酮有利于維持機體內(nèi)肝糖類物質(zhì)的合成速度，從而延緩運動力竭時間。