原花青素对大鼠力竭运动后不同时相肝脏自由基代谢的影响

肝脏自由基代谢的影响

(1.宜宾学院,四川　宜宾　4000;2.泸州高中,四川　泸州　4000)

　　摘要:原花青素作为一种天然的抗氧化物质,有着良好的清除自由基的能力和抗氧化活性。本实验通过建立一次性力竭游泳运动的模型,探讨原花青素对力竭运动造成的肝损伤的保护作用,通过检测运动后即刻、运动后2小时、运动后6小时肝脏组织中

SOD、T-AOC活性、MDA含量,观测不同组别各时相指标差异情况,分析比较给药组和对照组肝脏各指标变化情况以及运动后的

刘　畅,何　宇

12

恢复情况。为减轻力竭运动对肝脏的损伤,避免过度疲劳和运动性损伤提供实验和理论依据,也为运动训练中科学的补充抗氧化剂提供一定的理论支持。

　　关键词:原花青素;力竭运动;肝脏;自由基;抗氧化剂

　　中图分类号:G804.7　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001—9154(2008)10—0074—05

EffectofProcyanidinonRatLiverFreeRadicalMetabolismin

DifferentPhrasesaftertheExhaustionExercise

LiuChang,HeYu

(YubinCollege,Yubing,Sichuan4000)

　　Abstract:Asanaturalanti-oxidationsubstance,procyanidiniscapableofclearingfreeradicalandpreventingoxidation.Throughconstructingtheone-timeexhaustionswimmingexercisemodel,thisresearchaimsatdiscussingtheprotectiveeffectofprocyanidinonliverinjuryresultingfromtheexhaustionexercise.ThroughtestingtheSODandT-AOClivingqualityandMDAcontentinthelivertissuerightaftertheexercise,2hoursaftertheexerciseand8hoursaftertheexerciserespectivelyandobservingtheindexdifferenceineachphraseofthetwogroups,thisarticleanalyseseachindexchangeandtherecoverysituationinthetwogroupsinthehopeofprovidingexperimentalandtheoreticalreferenceforreducingthedamagecausedbyexhaustionexerciseandavoidingfatigueandsportsinjuryaswellastheoreticalreferenceforthescientificuseofantioxidantinsportstraining.　　Keywords:PC,exhaustionexercise,liver,freeradical,antioxidant　　CLCnumber:G804.7　　　Documentcode:A　　　ArticleID:1001—9154(2008)10—0074—05

全的抗氧化剂。同时来源广泛。它的抗氧化性是维生素C的20倍,维生素E的50倍,因此被许多人作

为美容保健品。目前,关于原花青素与运动能力之间关系的报导并不多见。本实验研究重点为观察在一次力竭运动情况下,原花青素对自由基引起的肝脏损伤的保护作用以及原花青素对运动后肝脏的恢复作用效果,为原花青素的进一步应用和开发提供实验依据。

[1]

1　前言

肝脏与运动密切相关,在大运动量训练过程中会发生自由基对肝脏的损害而影响运动成绩,因此运动中减少自由基产生的同时又要很好的提高成绩就要解决自由基的消除问题,目前常用的解决方法之一是补充抗氧化剂,并取得一定的疗效。经过大量的文献查阅,发现对原花青素的研究和应用主要在食品工业和医药卫生方面,其在运动医学方面的报道尚不多见。原花青素(PC)是一种高效无毒的低聚物抗氧化剂,是一种从葡萄籽中提取的抗氧化性强、并且高效无毒安

2　研究方法

2.1　实验对象及分组

实验动物(购自四川省实验动物中心)为2月龄

　　第一作者简介:刘畅(1975—),女,四川江安县人,讲师,研究主向:体育方向。　　收稿日期:2008—07—03

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第10期刘　畅,等:原花青素对大鼠力竭运动后不同时相肝脏自由基代谢的影响2008年

健康雄性SD(Sprangue-Dawley)大鼠48只,体重210-250g,室温控制在20-25℃,自由饮食,每笼6只,

动脉放血处死,运动对照组及运动给药组分别在其相应时间点,即运动后即刻、运动后2小时和运动后6小时股动脉放血处死。取肝左侧叶,用于组织匀浆。2.5　指标检测

2.5.1　肝脏组织SOD活性的测定　采用黄嘌呤氧

适应性喂养三天。2.2　实验方法

2.2.1　分组　随机分成8组,安静对照组(6只),安

静给药组(6只),运动对照组(18),运动给药组(18)详细情况如下:

A、安静组化酶法测定SOD活性。SOD抑制率达50%所对应SOD量为一个单位,结果以每毫升酶单位表示。具体

安静对照组(C)安静给药组(PC)

运动后即刻组(E0)

运动对照组运动后2小时组(E2)

运动后6小时组(E6)运动后即刻组(E0+PC)

运动给药组运动后2小时组(E2+PC)运动后6小时组(E6+PC)

操作按照试剂盒说明书进行,计算公式为:组织匀浆的

-1

SOD活力(U・mgprot)=(对照管吸光度÷定管吸光度)÷照管吸光度÷50%×应液总体积÷样量2.5.2　肝脏组织MDA含量的测定　采用硫代巴比

B、运动组妥酸((TBA)法,严格按照MDA测试盒的操作程序进行测定。肝组织的MDA含量计算公式为:组织匀浆

-1

的MDA含量(nmol・mgprot)=(测定管吸光度-测定空白管吸光度)÷(标准管吸光度-标准空白管吸光度)×标准品浓度÷组织蛋白含量2.5.3　肝脏组织T-AOC活性的测定　机体中有许

2.2.2　运动方案　运动组采用一次性负重力竭游泳方式。运动组大鼠第1d上午进行无负重适应性游泳训练30min,水温31±1.5°C,大鼠游泳缸规格为180cm×50cm×100cm,水深70cm。适应性游泳后,各

多抗氧化物质,能使Fe还原成Fe,后者可与菲啉类物质形成稳固的络合物,通过比色可测定出其抗氧化能力的高低。计算公式:总抗氧化能力=所测得OD值÷0.01÷30×稀释倍数÷所测样本蛋白含量(单位/毫克蛋白)

3+2+

组实验对象灌胃PC溶液、安慰剂,灌胃在上午进行,连续灌胃10ds。第12d时,运动给药组在运动前30min按体重灌胃PC溶液,为排除灌胃对胃的刺激运

动对照组大鼠根据体重灌服10ml/kg生理盐水。然后进行一次性负重力竭游泳运动。运动组大鼠身体负重为其自身体重5%的砝码成翻正反射。

2.2.3　给药方案　纯度为95%的原花青素,配制成10mg/ml的原花青素水溶液。给药组按体重以100mg/Kg灌胃给药。对照组按其体重灌胃10ml/Kg

[2]

所有试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

,力竭判断标准为大鼠沉

[3]

3　数据处理

所有的数据用平均值±标准差(±SD)表示。组内及组间的两两比较采用单因素方差分析(One-WayAVOVA),方差具有齐次性时,用least-SignificantDifference(LSD)复选项进行多重比较,对误差率不进

入水中10s不能自主浮上水面

,且放在平面无法完

生理盐水。每日晨起称重,根据体重变化,计算给药量。

2.3　取材时间的安排

行调整;当方差不具备齐次性时,用Tamhane’sT2法复选项进行各组均值多重比较。显著性差异水平P<0.05,非常显著性差异水平P<0.01。统计处理软件

安静对照组及安静给药组在安静状态下取材;运动后即刻对照组及运动给药即刻组在运动后即刻取材;运动后2小时对照组及运动后2小时给药组在运动后2小时取材;运动后6小时组及运动后6小时给药组在运动后6小时取材,以上均为股动脉取血。2.4　标本制备

系统采用SPSS13.0。

4　实验结果

4.1　力竭运动大鼠游泳时间的比较

　　从表1中可以看出,运动给药组大鼠平均力竭游泳时间高于运动对照组大鼠,且具有显著性差异,时间延长率为36.94%。

4.2　力竭运动前后大鼠肝组织SOD活性比较

血清制备:大鼠股动脉取血5ml,室温静置30min后,以3500r.min离心10min,取上清液即血清。组织取样:安静对照组和安静给药组均在安静状态下股

-1

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第34卷成都体育学院学报

表1　力竭运动大鼠游泳时间的比较

2008年

组别运动对照组运动给药组

n(只)1818

平均力竭游泳时间(min)

70.5±25.8111.8±37.6

◆◆

延长率―

36.94%

◆◆代表运动给药组与运动对照组比较P<0.01

表2　力竭运动前后大鼠肝组织SOD活性(U/mgprot)变化

组别对照组给药组

安静组

113.2±2.6113.7±1.9

运动即刻

122.7±4.9135.1±5.2

●●●●★★

运动后2小时

117.5±4.4118.6±1.6

▲▲

运动后6小时

114.5±1.3116.6±3.0

▲▲▲▲

●●代表与安静组比较P<0.01;▲▲代表与即刻组比较P<0.01;★★代表同一时相组间比较P<0.01

　　从表2中可见在肝组织中安静给药组SOD活性

高于安静对照组,但不具有显著性差异。运动即刻给药组SOD活性显著高于运动即刻对照组(P<0.01),且二者SOD均达峰值。运动后2小时给药组和运动后6小时给药组SOD活性均高于相应运动对照组,但组别对照组给药组

安静组

24.4±2.620.8±2.1

不具显著性差异(P>0.05);对照组中运动后6小时

组SOD活性显著低于运动即刻组(P<0.01);给药组中运动后2小时和运动后6小时组SOD活性均显著低于运动即刻组(P<0.01)。4.2　力竭运动前后大鼠肝组织MDA含量比较

运动后2小时

31.8±4.524.8±2.3

●▲★★

表3　力竭运动前后大鼠肝组织MDA含量(nmol/ml)变化

运动即刻

25.5±3.121.3±4.3

运动后6小时

24.7±3.7

◆

21.2±4.2

●代表与安静组比较P<0.05;▲代表与即刻组比较P<0.05;◆代表与运动后2小时比较P<0.05;★★代表同一时相组间比较P

<0.01

　　表3中显示在肝组织中安静给药组MDA含量低

于安静对照组,但不具显著性差异;即刻给药组MDA含量著低于即刻对照组(P<0.05);运动后2小时对照组及运动后2小时给药组MDA含量均达峰值,且运动后2小时对照组MDA含量显著高于运动后2小时

组别对照组给药组

安静组

10.1±1.011.0±0.8

给药组(P<0.05);运动后6小时给药组MDA含量低

于运动后6小时对照组,但不具显著性差异(P>0.05)。

4.3　力竭运动前后大鼠肝脏组织T-AOC活性比较

表4　力竭运动前后大鼠肝脏组织T-AOC活性(单位/毫升血清)变化一览表

运动即刻

12.2±2.114.1±1.4

●●●

运动后2小时

13.2±2.615.1±1.4

●●●●

运动后6小时

12.2±1.413.8±1.3

●●●

●代表与安静组比较P<0.05,●●代表与安静组比较P<0.01;

　　表4中显示,安静组与给药组T-AOC高于对照

组,但不具显著性差异;运动即刻对照组T-AOC活性显著升高(P<0.05),给药组T-AOC活性显著高于安静给药组(P<0.01);运动后2小时,对照组和给药组T-AOC活性比运动即刻组升高,且均与安静组具显著差异(P<0.01);运动后6小时组中对照组T-AOC活性仍处于较高水平,显著高于安静组(P<0.05);运动后6小时组中给药组T-AOC活性仍显著高于安静组(P<0.01)。

SOD(超氧阴离子歧化酶)是需氧生物机体自由基

5　分析与讨论

5.1　原花青素对肝组织SOD活性的影响

清除体系千种酶中能清除O2唯一的酶,是抗自由基

损伤的第一道防线,能歧化氧自由基、阻断毒性更强的羟自由基的生成,以抑制自由基对细胞的损害,在机体氧化与抗氧化平衡中起重要作用,其活性检测常应用于检测自由基清除能力状况。SOD是抗氧化酶类,其高低可以间接反映机体清除氧自由基的能力。自由基可以影响细胞的SOD活性,当损伤较轻时,细胞的SOD活性可发生代偿性增加,而损伤较重时,SOD活

[4]

性可以被破坏,甚至完全失活。

急性运动时血清SOD活性增加可能是机体抗自

[5]

由基损伤及延缓疲劳出现的一个防御机制,一次性力竭运动中,肝脏、心肌和骨骼肌产生的运动性内源自

-

・76・

第10期刘　畅,等:原花青素对大鼠力竭运动后不同时相肝脏自由基代谢的影响2008年

由基其来源可能是线粒体呼吸链电子传递过程中产生

[6]

的电子漏。许多学者都认为,力竭运动后即刻抗氧化酶的活性增高。原花青素有很强的清除・OH能力,浓度为10g/L时,原花青素的清除率即达到了

[10][11]

80%,单体儿茶素为62%。陆茵等在探讨PC和肿瘤化学预防机制时,发现对巴豆油诱发的小鼠肝

[12]

线立体脂质过氧化具有明显抑制作用。凌智群等观察原花青素对肝脂质过氧化损伤的作用结果显示,不同剂量原花青素能明显抑制体外肝组织脂质过氧化物(LPO)的产生;口服中,低剂量LSPC能显著降低CCL4中毒小鼠体内LPO含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)活性。本实验表明,一次力竭运动后即刻,运动对照组及运动给药组SOD酶活性均达到峰值(见表2),且运动后即刻运动给药组SOD活性显著高于运动对照组(P<0.01)。力竭运动后2小时有所回落,运动后6小时SOD活性低于运动后2小时,但仍高于安静水平,力竭运动后即刻给药组比对照显著升高(P<0.01)。实验结果显示:原花青素能显著提高力竭游泳后大鼠脏组织的SOD活性。其机制可能与原花青素多酚的化学结构有关,表明适量原花青素具有的抗氧化损伤作用可能具有护肝功能。5.2　原花青素对组织MDA含量的影响机体通过酶系统和非酶系统产生氧自由基,自由基能攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化作用,并由此形成脂质过氧化物,使组织细胞受损伤。丙二醛(MDA)是目前公认的能反映氧自由基产生及引发的脂质过氧化反应的间接指标,其含量变化不仅可反映体内氧自由基生成与否及脂质过氧化反应强烈

[13]

程度,还可反映它们造成组织损伤的严重程度。李

[14]

爱华测定鼠游泳力竭后血浆MDA,发现MDA显著增高是发生在运动后1-6h,而不是运动后即刻。高强度长时间运动,由于代谢需要量增加,机体通过氧代谢产生能量增加,氧化应激危险性随之升高。

秦美芹等报道跆拳道运动员在大负荷训练周期中服用葡萄籽提取物即低聚原花青素,可有效降低训练后CK、MDA水平,提高SOD活性,对消除大负荷训练后大量自由基对机体的影响,减轻疲劳积累,加速身体机能的恢复有积极作用,并表明,服用PC这种强效抗氧化剂后,能有效地消除大训练负荷中产生的多种自由基,同时阻止脂质过氧化的发生,减少了细胞的通透性,避免连续大负荷训练时细胞破坏的不断增加,还可能加快肌酸激酶的分解转化,对于运动员机体疲劳的尽快消除有促进作用

[15]

[7-9]

2小时运动给药组和运动对照组MDA含量达峰值(见

表3),并且在运动后2小时组中运动给药组显著低于运动对照组(P<0.01);表明由于多种因子的共同参与,运动对照组的氧自由基进一步增多,肝细胞损伤进一步加重。6小时基本恢复到安静水平,并且运动给药组和运动对照组间不具显著性差异(P>0.05)。说明肝组织中脂质过氧化的作用已基本消退,反映出原花青素有较好的抗脂质过氧化作用。5.3　原花青素对组织T-AOC含量的影响

总抗氧化能力(T-AOC):由酶促和非酶促抗氧化防御体系共同组成,反映机体总抗氧化、清除自由基的能力,这在评价应激如运动等对机体是否造成氧化损伤时具有特别重要的意义,是单项抗氧化剂指标所无法比拟的。当总抗氧化能力降低时,则易引起一些肝脏的疾病。

机体防御体系的抗氧化能力的强弱与健康程度存在着密切联系,该防御体系有酶促与非酶两个体系,许多酶是以微量元素为活性中心,例如:超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)等,非酶促反应中主要为维生素、氨基酸和金属蛋白质。例如:VE、胡萝卜素、VC、半胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸、组氨酸、葡萄糖、铜蓝蛋白、转铁蛋白、乳铁蛋白等。这个体系的防护氧化作用主要通过途径:(1)消除自由基和活性氧以免引发脂质过氧化;(2)分解过氧化物,阻断过氧化链;(3)除去起催化作用的金属离子。防御体系各成份之间相互起到协同作用,以及代偿作用与依赖作用。许多研究证明,一次性运动可引起心肌、骨骼肌和肝脏等组织SOD和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶的活性增高。但由于现在仍缺乏抗氧化酶在哺乳动物组织动力学和分子调节方面的资料,所以抗氧化系统在运动中被激活的机制还不甚清楚。推测抗氧化能力的改变可能主要是由于运动中活性氧高水平的产生,以及另外一些因素如血流的改变、能量状态和还原态

[16]

能量利用能力等的影响。本研究测定总抗氧化能力这一指标,希望可以在一定程度上反映样品的总抗氧化活性。从本研究的结果来看(见表4),补充原花青素的力竭运动大鼠,肝脏组织中T-AOC水平显著高于补充前(P<0.01),且给药组运动即刻,运动后2小时及运动后6小时组T-AOC均显著高于安静组(P<0.01),提示补充原花青素有助于机体保持较高的抗氧化能力。

5.4　宏观指标与微观指标变化比较

。本研究对比发现在运动后

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第34卷成都体育学院学报2008年

从研究结果的宏观情况看,原花青素力竭运动组即给药运动组的游泳时间明显高于对照运动组(P<0.01),见表1,时间延长率为36.94%,表明补充原花青素可以增强抗疲劳的能力。从微观情况看,通过对肝脏组织中SOD、T-AOC的活性和MDA的含量的观察可知,给药组大鼠SOD、T-AOC的活性均高于对照组,MDA的含量均低于对照组。运动给药组大鼠肝组织SOD活性在运动即刻显著高于运动对照组,MDA含量在运动后2小时显著低于运动对照组,同时给药组T-AOC一直维持在较高水平。即宏观指标与微观指标的变化具有趋同性,表明原花青素能有效地清除运动过程中产生的自由基,保护膜系统的完整性,增强大鼠肝组织防御脂质过氧化的能力,降低MDA的含量。

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6　结语

补充原花青素能有效增强大鼠肝组织SOD活性,降低MDA的含量,并有助于机体保持较高的抗氧化

能力,有较好的抗脂质过氧化作用;推迟运动性疲劳的出现,从而有效延长运动至力竭的时间。

参　考　文　献

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