趙辰硯,趙春杰,孫 欣,曲梓怡,葉 丹,楊曉迪,耿明南,陳 奇
(1.沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110016;2.遼寧省體科所,遼寧 沈陽(yáng) 110179)
葡萄籽提取物中含有大量的原花青素,原花青素的抗氧化能力是VC的50倍,VE的20倍[1],葡萄籽提取物是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的氧自由基清除劑和脂質(zhì)過(guò)氧化抑制劑,已有研究表明,葡萄籽提取物具有抗炎、抗風(fēng)濕、抗變態(tài)反應(yīng)、抗腫瘤、減輕缺血再灌注損傷、延緩衰老、減慢早老性癡呆和帕金森氏病發(fā)展進(jìn)程,以及調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能、抑制低密度脂蛋白氧化和降低血小板凝聚等保護(hù)作用[2-7]。葡萄籽提取物在延緩運(yùn)動(dòng)疲勞方面的研究也取得了一定的成效。特別是在競(jìng)技體育這類運(yùn)動(dòng)中作用應(yīng)該尤其明顯。在競(jìng)技體育比賽中,人體已經(jīng)達(dá)到了生理極限,處于一種非常態(tài),在這種狀態(tài)下,氧化作用產(chǎn)生的自由基對(duì)人體的副作用是產(chǎn)生疲勞的重要原因。因此,葡萄籽提取物的清除自由基作用在理論上能夠有效地延緩運(yùn)動(dòng)疲勞,提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。但是目前實(shí)驗(yàn)室中,多在用動(dòng)物進(jìn)行抗疲勞實(shí)驗(yàn),國(guó)內(nèi)應(yīng)用于人體的實(shí)驗(yàn)僅有山東對(duì)鐵人三項(xiàng)和跆拳道的幾名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行過(guò)抗氧化指標(biāo)測(cè)試的試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)葡萄籽提取物對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)中和長(zhǎng)期抗氧化能力都有一定的正面干預(yù)作用[8],但是由于實(shí)驗(yàn)樣本少,局限了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),因此數(shù)據(jù)不夠有說(shuō)服力。本研究通過(guò)把遼寧省女子皮劃艇運(yùn)動(dòng)隊(duì)21名運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,分別服用葡萄籽提取物和安慰劑后30分鐘,進(jìn)行一次力竭性大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),并在運(yùn)動(dòng)前后分別測(cè)試其與抗氧化和運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)的測(cè)試指標(biāo)并進(jìn)行分析。
德國(guó)H/P/cosmos專業(yè)運(yùn)動(dòng)平板及MAX-Ⅱ運(yùn)動(dòng)心肺功能儀;雷杜9000型半自動(dòng)生化儀。
CK試劑,中生北控生物科技股份有限公司,批號(hào)110741;SOD試劑,南京建成生物工程研究所,100T/96樣,批號(hào)20110621;GSH-PX試劑,南京建成生物工程研究所,100T/96樣,批號(hào)20110615;文齊試液,天津現(xiàn)代高科技研究院中山研究所,批號(hào)20101008;氰化高鐵血紅蛋白標(biāo)準(zhǔn)液:天津現(xiàn)代高科技研究院中山研究所,批號(hào)20100913。其他試劑均為分析純。
葡萄籽提取物膠囊:取葡萄籽提取物(天津市尖峰天然產(chǎn)物研究開(kāi)發(fā)有限公司,規(guī)格:OPC≥85%,批號(hào)1101002-15)適量,精密稱定。另取0號(hào)空心膠囊(新昌縣卓康膠囊有限公司生產(chǎn),國(guó)藥準(zhǔn)字F20050022)置膠囊版上,手動(dòng)裝膠囊。將裝好膠囊稱重,平均每粒膠囊中填裝葡萄籽提取物0.25 g,即得。
安慰劑膠囊:取紅糖和淀粉適量,按上述方法,裝0號(hào)膠囊,制得安慰劑膠囊,平均每粒膠囊中填裝紅糖和淀粉 0.25 g,即得。
遼寧省女子皮劃艇隊(duì)21名運(yùn)動(dòng)員,平均年齡為18.7±4.7 歲,平均訓(xùn)練年限為 4.4 ±4.1 歲,近一年來(lái)訓(xùn)練計(jì)劃、訓(xùn)練情況均基本相同。將21名運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,其中實(shí)驗(yàn)組11人,對(duì)照組10人。
實(shí)驗(yàn)當(dāng)天早起,統(tǒng)一采末梢指80μL備用。按上述分組,在單盲情況下實(shí)驗(yàn)組給予3粒葡萄籽提取物膠囊、對(duì)照組給予3粒安慰劑膠囊,200 ml溫開(kāi)水送服。服藥后30 min運(yùn)動(dòng)員開(kāi)始測(cè)試,每一運(yùn)動(dòng)員在跑臺(tái)上進(jìn)行一次大強(qiáng)度力竭性的有氧能力測(cè)試,起始速度為7 km/h,速度每15 s增加0.2 km,直至運(yùn)動(dòng)員力竭。采取末梢指血80μL,測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)。
2.3.1 運(yùn)動(dòng)前后血紅蛋白(Hb)的變化
將實(shí)驗(yàn)前后采集的血樣進(jìn)行血紅蛋白(Hb)測(cè)試,分組計(jì)算出平均值和每名運(yùn)動(dòng)員實(shí)驗(yàn)前后血紅蛋白的變化差值(實(shí)驗(yàn)后-實(shí)驗(yàn)前),并計(jì)算出每組運(yùn)動(dòng)員Hb差值的平均值,用SPSS11.5軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)之差的獨(dú)立樣本進(jìn)行t檢驗(yàn),結(jié)果如表1所示。
表1 運(yùn)動(dòng)前后Hb差值
由表1可知,實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員用藥后,Hb升高值低于服用安慰劑的對(duì)照組。
2.3.2 運(yùn)動(dòng)前后過(guò)氧化物歧化酶(SOD)的變化
將實(shí)驗(yàn)前后采集的血樣進(jìn)行過(guò)氧化物歧化酶(SOD)測(cè)試,與Hb值結(jié)合計(jì)算出校正SOD,分組計(jì)算平均值和每名運(yùn)動(dòng)員實(shí)驗(yàn)前后SOD的變化差值(實(shí)驗(yàn)后-實(shí)驗(yàn)前),并計(jì)算出每組運(yùn)動(dòng)員SOD差值的平均值,用SPSS11.5軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)之差的獨(dú)立樣本進(jìn)行t檢驗(yàn),結(jié)果如表2所示。
表2 運(yùn)動(dòng)前后SOD差值
由表2可知,實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員用藥后,SOD值下降低于服用安慰劑的對(duì)照組。
2.3.3 運(yùn)動(dòng)前后谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)的變化
將實(shí)驗(yàn)前后采集的血樣進(jìn)行谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)測(cè)試,分組計(jì)算平均值和每名運(yùn)動(dòng)員實(shí)驗(yàn)前后GSH-PX的變化差值(實(shí)驗(yàn)后-實(shí)驗(yàn)前),并計(jì)算出每組運(yùn)動(dòng)員GSH-PX差值的平均值,用SPSS 11.5軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)之差的獨(dú)立樣本進(jìn)行t檢驗(yàn),結(jié)果如表3所示。
表3 運(yùn)動(dòng)前后GSH-PX差值
由表3可知,實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員GSH-PX值升高、對(duì)照組該值則是下降,兩者經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)有極顯著差異。
2.3.4 運(yùn)動(dòng)前后肌酸激酶(CK)的變化
將實(shí)驗(yàn)前后采集的血樣進(jìn)行肌酸激酶(CK)測(cè)試,分組計(jì)算平均值和每名運(yùn)動(dòng)員實(shí)驗(yàn)前后CK的變化差值(實(shí)驗(yàn)后-實(shí)驗(yàn)前),并計(jì)算出每組運(yùn)動(dòng)員CK差值的平均值,用SPSS11.5軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各項(xiàng)指標(biāo)之差的獨(dú)立樣本進(jìn)行t檢驗(yàn),結(jié)果如表4所示。
表4 運(yùn)動(dòng)前后CK差值
由表4可知,實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員用藥后與安慰劑對(duì)照組比較,CK的升高值高于對(duì)照組,經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)無(wú)顯著性差異。
運(yùn)動(dòng)中,特別是大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中,Hb的變化影響因素很多。首先,由于大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中無(wú)法及時(shí)補(bǔ)液,血液濃縮導(dǎo)致血紅蛋白值升高;其次,運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體會(huì)將肝臟、脾臟中存儲(chǔ)的血紅蛋白迅速調(diào)動(dòng)到血液中,而血紅蛋白升高的多少與個(gè)體機(jī)體調(diào)動(dòng)能力、訓(xùn)練年限、訓(xùn)練水平和遺傳等密切相關(guān);第三,大強(qiáng)度的力竭運(yùn)動(dòng)中,氧化產(chǎn)生的自由基攻擊和運(yùn)動(dòng)摩擦?xí)斐纱罅康募t細(xì)胞破裂,導(dǎo)致血紅蛋白流失。因此,在一次力竭性大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前后的抗氧化實(shí)驗(yàn)中,血紅蛋白指標(biāo)的指示意義不強(qiáng),可以僅作為SOD的校正系數(shù)進(jìn)行測(cè)試。
在競(jìng)技體育的大強(qiáng)度或超量運(yùn)動(dòng)中,會(huì)形成大量的氧自由基,這些氧自由基攻擊各大系統(tǒng)的細(xì)胞膜,會(huì)造成運(yùn)動(dòng)疲勞和運(yùn)動(dòng)傷害。超氧化物歧化酶(Super Oxide Dimutase,縮寫(xiě)為SOD),是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶,廣泛分布于各種生物體內(nèi),它是天然存在的超氧自由基清除因子,它通過(guò)上述反應(yīng)可以把有害的超氧自由基轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化氫,再通過(guò)體內(nèi)的過(guò)氧化氫酶(CAT)和過(guò)氧化物酶(POD)將其分解為完全無(wú)害的水。SOD是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì),在大強(qiáng)度大訓(xùn)練量的運(yùn)動(dòng)中,它清除體內(nèi)自由基,防止了自由基對(duì)機(jī)體的損傷,延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的發(fā)生。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,在一次力竭性運(yùn)動(dòng)前30分鐘服用葡萄籽提取物,實(shí)驗(yàn)組SOD值的降低與對(duì)照組比較,有一定減緩的趨勢(shì),說(shuō)明葡萄籽提取物中的原花青素在體內(nèi)有效的清除了自由基,節(jié)省了自身的SOD損耗。但是由于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間僅有10~20分鐘,原花青素還未能完全發(fā)揮作用,因此,兩組SOD之差在統(tǒng)計(jì)學(xué)上并沒(méi)有顯著差異。
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)氧化物分解酶。它能催化GSH變?yōu)镚SSG,使有毒的過(guò)氧化物還原成無(wú)毒的羥基化合物,同時(shí)促進(jìn)H2O2的分解,從而保護(hù)細(xì)胞和其他如DNA、蛋白質(zhì)及脂質(zhì)體等敏感生物分子的結(jié)構(gòu)及功能不受過(guò)氧化物的干擾及損害。在競(jìng)技體育的力竭性極量運(yùn)動(dòng)中,人體處于非正常的應(yīng)激狀態(tài),會(huì)產(chǎn)生大量的氧自由基和過(guò)氧化物,這些物質(zhì)會(huì)在運(yùn)動(dòng)中嚴(yán)重?fù)p害體內(nèi)細(xì)胞和各種敏感生物分子,導(dǎo)致生理病態(tài)發(fā)生,在運(yùn)動(dòng)中表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)疲勞和運(yùn)動(dòng)損傷。因此,谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的水平直接反應(yīng)了人體清除過(guò)氧化物、保護(hù)機(jī)體的能力高低。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,原花青素有著短時(shí)間內(nèi)出色的清除過(guò)氧化物的能力,使機(jī)體始終保持較高的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶水平,保證機(jī)體細(xì)胞膜和敏感分子不受過(guò)氧化物的過(guò)量攻擊,從而能夠延緩或者減少短時(shí)間大量運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)疲勞和運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生。
肌酸激酶(CK)是運(yùn)動(dòng)生化監(jiān)控中常用的指標(biāo)。肌酸激酶是存在于肌細(xì)胞中的一種酶,在運(yùn)動(dòng)中,肌肉劇烈收縮牽拉細(xì)胞膜,或者自由基和過(guò)氧化物攻擊細(xì)胞膜致其受損,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)肌酸激酶滲出至細(xì)胞外。因此,在大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)中,通過(guò)血液檢測(cè),肌酸激酶水平都會(huì)有明顯的升高。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組CK升高的要高于對(duì)照組,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中,細(xì)胞中滲出的肌酸激酶要多于對(duì)照組,很可能是由于在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,要求運(yùn)動(dòng)員跑至力竭,但并沒(méi)有統(tǒng)一要求其運(yùn)動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度,因此,很可能是由于實(shí)驗(yàn)組由于疲勞延遲導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大造成了CK升高較多。
本實(shí)驗(yàn)表明,在一次性的大強(qiáng)度力竭運(yùn)動(dòng)中,原花青素能夠顯著升高運(yùn)動(dòng)員的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶水平,并對(duì)超氧化物歧化酶也有一定的升高作用。因此,短期服用能夠有效地延緩運(yùn)動(dòng)疲勞、降低運(yùn)動(dòng)損傷的風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)體和競(jìng)技狀態(tài)。
[1]Debasis B,M anashi B,Sidney JS,et al.Freeradical and grape seed proanthocyanidin extract in portancein human health and desease prevention[J].Toxicology,2000,148:187 -197.
[2]Bagchi D,Bagchi M,Stohs SJ,et al.Free radicals and grape seed proanthocyanidin extract:importance in human health and disease precention.Toxicology 2000,148(2-3):187-197.
[3]Bagchi D,Garg A,Krohn RL,et al.Oxygen free radical scavenging abilities of vitamins C and E,and a grape seed proanthocyanidin extract in vitro.Res Commun Mol Pathol Pharmacol 1997,95(2):179-189.
[4]張國(guó)慶.葡萄籽提取物對(duì)鐵人三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員抗氧化能力的影響[J]. 經(jīng)營(yíng)管理者,2009,(23):381-382.