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摘 要:观察肉苁蓉活性成分对大鼠大负荷训练导致的骨骼肌自由基氧化损伤的保护作用;将24只SD大鼠随机分为安静对照(SC)组、运动对照(TC)组、运动+肉苁蓉(Tcd)组和运动+红景天(TH)组,TC组、Tcd 组和TH组采用跑台大负荷训练模型进行训练,第4周末所有组进行跑台力竭运动,运动力竭后即刻处死取大鼠腓肠肌,并进行力竭运动时间、腓肠肌丙二醛(MDA)和超氧歧化酶(SOD)测试.力竭运动后,Tcd 组的SOD活性极显著高于SC组和TC组(P <0.01),而MDA含量显著低于SC组和TC组,Tcd 组和TH组的SOD活性和MDA含量无显著差异(P >0.05).与SC组比,TC组SOD活性高(P <0.05);Tcd 组和TH组可以有效提高力竭运动时间(P <0.01).肉苁蓉活性成分有一定的抗氧化作用,有利于力竭运动导致机体组织大量积累的自由基的清除,防止组织氧化损伤.
关键词:肉苁蓉活性成分;大负荷训练;氧化损伤
运动可以引发内源性自由基生成增加,尤其是急性运动、大负荷运动和力竭运动等会导致机体自由基过度积累,脂质过氧化水平增加.在运动的骨骼肌中,堆积的氧化物所导致的氧化应激会产生运动疲劳的发展,运动引发的自由基增加与运动性肌肉损伤也有关.通过合理的营养膳食、中医药和运动训练等手段来提高机体抗氧化系统或补充抗氧剂进行过度积累的自由基清除,从而增强运动能力、减少运动损伤和运动性疲劳的发生,这一直是运动科学界研究的热点之一.有“沙漠人参”之称的肉苁蓉是极好的中药药材,具有补精血、益肾强筋、润五脏、暖腰膝和治虚劳内伤的功效[1-2]肉苁蓉在传统中医增力药处方中出现率非常高.从肉苁蓉的提取分离69个的化学成分看,苷类是肉苁蓉的主要活性成分[3].研究也发现肉苁蓉具有抗氧化、提高机体免疫力、改善智力和延缓衰老等方面的功效,本实验利用肉苁蓉提取物对大负荷训练大鼠进行干预,观察其对大鼠骨骼肌组织氧化损伤的影响.
1 材料与方法
1.1 材料
(1)雄性SD大鼠(购于广东医学院实验动物中心)24只,清洁级,鼠龄6周,体重110.9~146.7g.将实验大鼠按体重进行随机分组分为安静对照组(SC)、运动对照组(TC)、运动+肉苁蓉组(Tcd )和运动+红景天组(TH),TC组,每组各6只.
(2)肉苁蓉活性成分:市售的肉苁蓉干样肉质茎,用醇提得到稠膏[4-5],加溶剂溶解,配置成0.1g/mL溶液.红景天口服液(市售圣莲牌产品).
(3)实验仪器:紫外可见分光光度计(美国尤尼柯UV2800);小动物跑台(DST7202).
(4)试剂:SOD和MDA的测试试剂盒(南京建成生物工程研究所).
1.2 方法
(1)大鼠训练方案参照文献[6-7]进行改进.除SC组外各组每天下午按照表1方案进行跑台训练,训练后1h后,各组进行灌胃溶液一次,Tcd 组每次剂量1mL/100g体重,TH 组每次剂量0.5mL/100g体重,其中SC组和TC组同时灌胃生理盐水一次.第4周周末对所有组大鼠进行运动力竭运动.力竭标准为采用声、光、电刺激大鼠尾部使其持续运动,连续刺激但超过10min仍不能维持原强度工作的,可视为力竭[7].
(2)骨骼肌的SOD和MDA的测试:大鼠力竭后立即处死取大鼠腓肠肌1.5g,加入15mL冰冷的蒸馏水,用玻璃匀浆器捣碎后成10%的匀浆,取一定量的匀浆液测定SOD的活性和MDA的含量,测试方法参照
测试试剂盒说明书进行;SOD活性定义为:每毫克组织蛋白在1mL反应液中SOD抑制率达50%所对应的SOD量为一个活力单位U.蛋白质含量采用考马斯亮蓝染色法测定[8].
1.3 数据的统计学处理
统计分析采用SPSS for Windows10.0软件分析,所有数值均以均数±标准差(mean±SD)表示,多组间样本均数差异显著性用单因素方差分析进行检验,两组间样本均数差异显著性用独立样本t检验进行检验.
2 结果
2.1 各组大鼠力竭运动时间比较
各组大鼠力竭运动时间(见表1)比较表明,Tcd 组和SC、TC组之间的力竭运动时间有极显著性差异(P<0.01),显示肉苁蓉活性成分可以显著增加大鼠的运动耐力.此外,TC组与SC组比较说明运动训练可以有效提高力竭运动时间(P<0.01).
2.2 力竭运动后各组大鼠骨骼肌的SOD和MDA测试结果比较
通过各组力竭运动后测试的大鼠腓肠肌的SOD活性和MDA的含量比较(如表2),显示Tcd 组和TH组的SOD活性极显著高于SC组和TC组(P <0.01),而MDA 含量显著低于SC组和TC组,Tcd 组和
TH 组的SOD活性以及MDA含量均无显著差异(P >0.05),说明肉苁蓉的提取的活性成分可以有效提高机体SOD活性和降低MDA的含量,具有抗氧化功能.与SC组比,TC组SOD活性高(P <0.05),说明运动训练一定程度上可以提高抗氧化能力.
3 讨 论
在正常的生理状态下,机体自由基的不断产生和借以体内抗氧化防御体系进行自由基的清除处于一种动态平衡[9].所以正常的生理条件下机体自由基浓度比较低,并发挥其特殊的生理功能.但是在运动状态下,不管是短时间的极量运动,还是长时间的亚极量运动,都会引起肌体内的自由基的生产增加,自由基的增多超过了体内抗氧化防御体系自由基的清除能力,那么积累的自由基就会攻击细胞,首先破坏细胞膜结构,产生脂质过氧化的反应[10],而且这种反应还会连锁循环,产生更多的自由基,破坏更多的细胞结构.甚至造成运动性疲劳和肌肉损伤.自由基引起的组织氧化损伤是影响运动能力和成绩的一个限制因素.当然不同的运动强度对产生的自由基增量及其引起的组织氧化损伤程度不同.因此,寻求各种适宜的手段来阻止或减小这种不利的反应的发生是研究者长期探讨的问题.许多研究已经发现,通过合理的营养膳食[11]、中医药[12]和运动训练[13]等手段可以有效地提高机体抗氧化系统或进行过度积累的自由基清除,从而阻止或减小自由基引起的组织氧化损伤.体外实验表明肉苁蓉总苷有效地清除自由基,保护OH·引发的DNA 损伤[14],动物实验表明肉苁蓉茶可以提高小鼠常压耐缺氧能力[15],具有一定的抗疲劳[16]和抗衰老[17]作用.本实验通过建立大负荷训练动物模型,并用肉苁蓉醇提物灌胃,发现内苁蓉醇提物灌胃组可以有效延长力竭运动时间,这与孙建等[118]报道的小鼠疲劳转棒仪实验停留时间延长一致,但是肉苁蓉灌服成份有差异;从运动后骨骼肌抗氧化实验分析,肉苁蓉醇提物可以有效提高机体运动力竭后大鼠腓肠肌SOD活性和降低MDA含量,具有显著的抗氧化功能。虽然有关肉苁蓉抗运动性疲劳的研究有少量报道,但还未见从抗骨骼肌运动氧化损伤角度的实验报道。本实验还用红景天产品作为对照,实验证明:红景天含有的活性成份可以有效改善运动过程中自由基的影响[18],保护运动疲劳导致的氧化损伤作用[19],在营养学强力手段中常作为营养素来提高运动员运动能力,在本实验中肉苁蓉发挥的作用与红景天产品相当。此外,TC组和SC组比较发现,运动训练在一定程度上可以提高机体防御和清除自由基的能力,降低组织脂质过氧化损伤的作用,认为其原因是运动训练增加了氧运输系统的能力,组织缺氧相对程度较低,自由基生成较少,而且抗氧化能力得到加强.因此,运动训练,尤其是耐力性有氧训练,以及营养膳食或中医药等其他补剂的联合作用更能够提高机体抗氧化能力,并防止组织氧化损伤.
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