低聚原花青素對(duì)大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練大鼠骨骼肌組織自由基代謝的影響

【摘 要】高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可引起機(jī)體內(nèi)源性自由基的大量生成，當(dāng)其生成過(guò)量就會(huì)產(chǎn)生多余的自由基，多余的自由基會(huì)對(duì)生物機(jī)體的細(xì)胞和組織造成破壞，從而導(dǎo)致機(jī)體運(yùn)動(dòng)功能降低，抗氧化劑的補(bǔ)充可以有效緩解這一狀態(tài)。低聚原花青素是一種很好的氧游離基清除劑和脂質(zhì)過(guò)氧化抑制劑，對(duì)其在大強(qiáng)度耐力調(diào)練后對(duì)骨骼肌組織自由基代謝作用進(jìn)行研究，對(duì)于低聚原花青素在體育競(jìng)技方面的應(yīng)用具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】低聚原花青素;力竭運(yùn)動(dòng);骨骼肌組織;自由基代謝

一、前言

原花青素（proanthocyanidins，PC）屬于植物來(lái)源的聚多酚類(lèi)化合物，是由兒茶素、表兒茶素及表兒茶素沒(méi)食子酸酯通過(guò)C4—C6或C4—C8縮合而成的不同聚合度的混合物，廣泛存在于葡萄、山楂、蘋(píng)果、草莓、藍(lán)莓、紫薯、可可豆、油菜籽、蓮等多種植物中，為植物的次生代謝產(chǎn)物。原花青素具有抗氧化、清除自由基、抗皮膚過(guò)敏、擴(kuò)張血管、免疫調(diào)節(jié)、預(yù)防心血管疾病等多項(xiàng)生理功能，在食品、藥品、化妝品等領(lǐng)域的研究?jī)r(jià)值日益受到關(guān)注。目前，對(duì)原花青素的開(kāi)發(fā)已擴(kuò)展到多個(gè)植物品種，其中包括蓮科藥用植物——蓮、山茶原花青素等等。低聚原花青素其分子聚合度低，生物利用率高，在清除自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化、抑制心血管疾病等方面均表現(xiàn)出顯著的生理活性。基于此，文章對(duì)低聚原花青素對(duì)大強(qiáng)度耐力調(diào)練大鼠骨骼肌組織自由基代謝進(jìn)行探索研究，旨在為低聚原花青素在軍事體能訓(xùn)練與體育競(jìng)技運(yùn)動(dòng)保健食品方面的應(yīng)用研究提供理論及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)階段

（一）實(shí)驗(yàn)對(duì)象

選用SD雄性健康大鼠24只，兩月齡，體重220g-288g。將24只SD雄性大鼠隨機(jī)分為3組，分別為安靜組（A 組），運(yùn)動(dòng)對(duì)照組（B組）和運(yùn)動(dòng)加藥組（C組）。每組8只，分籠飼養(yǎng)。飼養(yǎng)溫度25"C+3"C，相對(duì)濕度45%-65%，自然光照明。

（二）試驗(yàn)方法

低聚原花青素，藥品純度95%。C組給藥劑量為50mg/kgBw，每只每次的劑量以2ml生理超純水溶解后，經(jīng)口灌喂給藥，每日一次。給藥時(shí)間為6周。給藥期間每3天稱(chēng)一次體重，及時(shí)調(diào)整給藥量。A組和B組每次灌喂相同劑量的生理鹽水安慰劑。各組老鼠均自由飲食，自由飲水。

（三）運(yùn)動(dòng)模型

訓(xùn)練過(guò)程中，B組、C組于跑臺(tái)上進(jìn)行6周的大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，跑速每周遞增，坡度分別為0%、5%、5%、5%、5%和10%，訓(xùn)練時(shí)間分別為20min、20min、30min、20min、30min和20min，每周訓(xùn)練6天，休息一天。訓(xùn)練模型基于Bedford模型結(jié)合實(shí)際略加調(diào)整。

第6周的最后一天稱(chēng)重后，進(jìn)行跑臺(tái)力竭運(yùn)動(dòng)，跑臺(tái)速度27m/min，坡度為5%，記錄力竭時(shí)間。力竭判斷標(biāo)準(zhǔn)為動(dòng)物跟不上預(yù)定運(yùn)動(dòng)速度，大鼠臀部壓在籠具.后壁，后肢隨轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶后拖達(dá)30s，電流刺激毛刷驅(qū)趕無(wú)效，行為特征為呼吸深急、幅度大，精神疲倦，俯臥位垂頭，刺激后無(wú)反應(yīng)。

（四）實(shí)驗(yàn)取材

動(dòng)物力竭后即刻用乙醚麻醉，斷頭處死，分離血清，并迅速取其心臟、肝臟、大腦、腎臟和股四頭肌，以預(yù)冷的生理鹽水洗掉殘余血液，濾紙吸干，置于分組標(biāo)記的潔凈培養(yǎng)皿中，零下20C保存?zhèn)溆谩Ｈ〔牡耐瑫r(shí)制備組織勻漿。稱(chēng)取適量濕組織加預(yù)冷的0.9%生理鹽水研磨，按W（g）;V（ml）=1：9制成10%組織勻漿液。根據(jù)指標(biāo)測(cè)試要求離心后吸取上清;于4C保存。斷頭取血后室溫下凝固，凝固后用竹簽沿試管壁四周輕輕剝離血塊，使血清盡快析出。然后置離心機(jī)角轉(zhuǎn)速2500-3000rpm/min離心15min， 將血清傾入另一潔凈試管低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

三、測(cè)試階段

超氧化物歧化酶（SOD）測(cè)定。SOD對(duì)機(jī)體的氧化與抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用。此酶能清除超氧陰離子自由基，保護(hù)細(xì)胞免受損傷。采用黃嘌呤氧化酶法，通過(guò)黃嘌呤及黃嘌呤氧化酶反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生超氧陰離子自由基，后者氧化羥胺形成亞硝酸鹽，在顯色劑的作用下呈現(xiàn)紫紅色（550nm），用可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。當(dāng)被測(cè)樣品含SOD時(shí)，則對(duì)超氧陰離子自由基有專(zhuān)--抑制作用，使形成的亞硝酸鹽減少比色時(shí)測(cè)定管的吸光度值低于對(duì)照管的吸光度值，可計(jì)算出SOD活力。

谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）測(cè)定。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-PX）是機(jī)體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過(guò)氧化物分解的酶，它特異地催化還原型谷胱甘肽（GSH）對(duì)氫過(guò)氧化物的還原反應(yīng)，一般認(rèn)為它在細(xì)胞內(nèi)能清除有害的過(guò)氧化物代謝產(chǎn)物，阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化鏈鎖反應(yīng)，從而起到保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的作用。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）可促進(jìn)過(guò)氧化氫（H202）與還原型谷胱甘肽（GSH）反應(yīng)生成H2O及氧化型谷胱甘肽（GSSG）。

四、分析討論

骨骼肌是運(yùn)動(dòng)的直接部位，其能量消耗快，局部耗氧增多，肌細(xì)胞線粒體負(fù)荷加重，從而引發(fā)自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。研究表明，自由基在運(yùn)動(dòng)性肌肉損傷中起著重要作用，劇烈運(yùn)動(dòng)后肌肉中的自由基生成增多，它與生物膜的多不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)而引起膜結(jié)構(gòu)的改變，嚴(yán)重時(shí)即有肌細(xì)胞腫脹、壞死等形變。許云霞等對(duì)小鼠進(jìn)行耐力訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)其骨骼肌SOD活性有所增加，同時(shí)MDA含量沒(méi)有顯著增加。表明耐力訓(xùn)練后，機(jī)體的自由基代謝達(dá)到產(chǎn)生與消除的動(dòng)態(tài)平衡，骨骼肌抗氧化能力增強(qiáng)。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)揭示，自由基在運(yùn)動(dòng)性肌肉損傷中起著重要作用。生物體不斷產(chǎn)生自由基，引起脂質(zhì)過(guò)氧化作用加強(qiáng)的同時(shí)，自由基清除系統(tǒng)的活性也在不斷變化。Jenkins （1998 ）測(cè)定了人體活檢的股外側(cè)肌SOD活性，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)使SOD活性升高。Higuahi （1985）報(bào)告了經(jīng)過(guò)3個(gè)月耐力訓(xùn)練的大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后，比目魚(yú)肌、股外側(cè)肌紅肌SOD總活性增加。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，力竭運(yùn)動(dòng)后，運(yùn)動(dòng)組較安靜組肌組織SOD活性有極顯著升高（P<0.01），MDA含量有極顯著升高（P<0.01），CAT活性有極顯著性降低（P<0.01），GSH-Px活性有極顯著性降低（P<0.01），GSH含量有極顯著性降低（P<0.01），TAOC活性有極顯著性降低（P<0.01）。說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練后，大鼠肌組織抗氧化酶變化不一，只有SOD升高。但從整體上來(lái)看，自由基清除系統(tǒng)不足以平衡運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致內(nèi)源性自由基增加，導(dǎo)致肌組織脂質(zhì)過(guò)氧化程度加強(qiáng)。加藥組較運(yùn)動(dòng)組肌組織SOD活性呈顯著性升高（P<0.05），MDA含量呈極顯著性降低（P<0.01），CAT活性極顯著性升高（P<0.01），GSH-Px活性呈極顯著性升高（P<0.01），GSH含量無(wú)顯著性差異（P>0.05），TAOC活性呈顯著性升高（P<0.05）。說(shuō)明GSPC對(duì)骨骼肌組織有很強(qiáng)的自由基清除作用，從而保護(hù)肌細(xì)胞膜不受損害，可以減輕運(yùn)動(dòng)內(nèi)源性自由基對(duì)骨骼肌造成的損傷。其可能機(jī)制是：GSPC可以中斷自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，有效地清除超氧陰離子自由基和羥基自由基等。

本實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)動(dòng)加藥組與運(yùn)動(dòng)組相比具有顯著性差異（P<0.05），平均力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)了32.35%。說(shuō)明低聚原花青素可以延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞，主要是因?yàn)榈途墼ㄇ嗨夭粌H能夠清除自由基，而且?guī)椭４婧驮偕鶹c、VE，同時(shí)，低聚原花青素能夠通過(guò)制造彈性蛋白和膠原纖維加固毛細(xì)血管壁，從而進(jìn)-步防御自由基的侵蝕。據(jù)資料報(bào)道，低聚原花青素在體內(nèi)的保留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)72h，而Vc的保留時(shí)間僅3h。這將大大增強(qiáng)其抗氧化清除自由基的能力。另外，可能低聚原花青素促進(jìn)肝糖原的合成，提高肝糖原的儲(chǔ)備，保證了機(jī)體在力竭運(yùn)動(dòng)中的能源供應(yīng)與支持，從而延長(zhǎng)機(jī)體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

【參考文獻(xiàn)】

[1]石榴籽原花青素提取純化及抗氧化活性研究[D]. 李茜.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013

[2]山竹殼中原花青素的提取純化與活性研究[D]. 楊青.集美大學(xué) 2013

作者簡(jiǎn)介：楊磊（1986—），男，商丘學(xué)院講師，碩士，研究方向：體育教育學(xué)。

項(xiàng)目來(lái)源：2019年度河南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱(chēng)：原花青素對(duì)力竭后大鼠骨骼細(xì)胞凋亡蛋白TNF-a、Fas、caspase-8的影響研究，項(xiàng)目標(biāo)號(hào)：19A310017