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

      2019-12-26 07:35:00楊磊
      智富時(shí)代 2019年11期

      【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)其生成過量就會(huì)產(chǎn)生多余的自由基,多余的自由基會(huì)對生物機(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)過氧化抑制劑,對其在大強(qiáng)度耐力調(diào)練后對骨骼肌組織自由基代謝作用進(jìn)行研究,對于低聚原花青素在體育競技方面的應(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)屬于植物來源的聚多酚類化合物,是由兒茶素、表兒茶素及表兒茶素沒食子酸酯通過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)域的研究價(jià)值日益受到關(guān)注。目前,對原花青素的開發(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)過氧化、抑制心血管疾病等方面均表現(xiàn)出顯著的生理活性?;诖?,文章對低聚原花青素對大強(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?。取材的同時(shí)制備組織勻漿。稱取適量濕組織加預(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、測試階段

      超氧化物歧化酶(SOD)測定。SOD對機(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),用可見光分光光度計(jì)測定吸光度。當(dāng)被測樣品含SOD時(shí),則對超氧陰離子自由基有專--抑制作用,使形成的亞硝酸鹽減少比色時(shí)測定管的吸光度值低于對照管的吸光度值,可計(jì)算出SOD活力。

      谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)測定。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)是機(jī)體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過氧化物分解的酶,它特異地催化還原型谷胱甘肽(GSH)對氫過氧化物的還原反應(yīng),一般認(rèn)為它在細(xì)胞內(nèi)能清除有害的過氧化物代謝產(chǎn)物,阻斷脂質(zhì)過氧化鏈鎖反應(yīng),從而起到保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的作用。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)可促進(jìn)過氧化氫(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,越來越多的證據(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3個(gè)月耐力訓(xùn)練的大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后,比目魚肌、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)。說明長時(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含量無顯著性差異(P>0.05),TAOC活性呈顯著性升高(P<0.05)。說明GSPC對骨骼肌組織有很強(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)間延長了32.35%。說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)目來源:2019年度河南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱:原花青素對力竭后大鼠骨骼細(xì)胞凋亡蛋白TNF-a、Fas、caspase-8的影響研究,項(xiàng)目標(biāo)號(hào):19A310017

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