殷 亮, 王曉飛, 曹新曌, 王曉慧
(上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院,上海200438)
蒺藜提取物延長(zhǎng)耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間及其機(jī)制
殷 亮, 王曉飛, 曹新曌, 王曉慧
(上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院,上海200438)
目的:研究蒺藜提取物對(duì)大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的影響及其機(jī)制。方法:將32只SD大鼠隨機(jī)分為安靜對(duì)照組、蒺藜組、運(yùn)動(dòng)組和蒺藜+運(yùn)動(dòng)組。運(yùn)動(dòng)大鼠進(jìn)行大強(qiáng)度的5周遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng),每周運(yùn)動(dòng)6 d。5周耐力運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行30 m in、強(qiáng)度為30 m/min的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng),檢測(cè)運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)后30 m in、2 h的血乳酸和血糖水平。第2天進(jìn)行一次力竭運(yùn)動(dòng),記錄力竭時(shí)間。運(yùn)動(dòng)結(jié)束后36 h取血,檢測(cè)血漿睪酮水平、血紅細(xì)胞數(shù)、Hb含量。之后,處死大鼠取腓腸肌和比目魚肌,天平秤重,BCA法檢測(cè)其蛋白濃度。結(jié)果:1)5周耐力運(yùn)動(dòng)后,蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間比運(yùn)動(dòng)組大鼠顯著延長(zhǎng);2)與運(yùn)動(dòng)組比較,蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的睪酮水平顯著增加,且與安靜對(duì)照組無顯著性差異;3)與運(yùn)動(dòng)組比較,蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的腓腸肌蛋白濃度顯著增加,但腓腸肌的相對(duì)質(zhì)量無差異,比目魚肌的蛋白濃度無改變;4)蒺藜組與安靜對(duì)照組、蒺藜+運(yùn)動(dòng)組與運(yùn)動(dòng)組比較,運(yùn)動(dòng)后30 m in的血乳酸水平無顯著性差異,而血糖水平在運(yùn)動(dòng)后30 m in顯著增加,且血紅細(xì)胞數(shù)、Hb含量無顯著性差異。結(jié)論:1)蒺藜提取物能提高大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的運(yùn)動(dòng)能力;2)蒺藜提取物增加耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的血漿睪酮水平、腓腸肌的蛋白濃度以及運(yùn)動(dòng)后的血糖水平,這可能與其提高耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的運(yùn)動(dòng)能力有關(guān);3)蒺藜提取物對(duì)耐力運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠的血紅細(xì)胞數(shù)、Hb含量無影響。
蒺藜提取物;大鼠;一次力竭時(shí)間;睪酮;血糖;腓腸肌
Author's addressSchool of Kinesiology,Shanghai University of Sport,Shanghai200438,China
蒺藜別名刺蒺藜、硬蒺藜、白蒺藜,有“草中名藥”之稱,其果實(shí)、花及根在我國(guó)有悠久的用藥歷史。蒺藜含有皂苷類、黃酮類、甾醇類等化合物,而皂苷是蒺藜的主要有效成分。現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),蒺藜提取物中蒺藜皂甙有強(qiáng)壯性功能[1]、降血壓[2]、抗腫瘤[3]、保護(hù)心?。?]以及抗衰老等作用[5]。蒺藜在體育界備受關(guān)注,這是因?yàn)檩疝继崛∥镏胁缓袊?guó)際奧委會(huì)所規(guī)定的禁藥成分(經(jīng)國(guó)家體育總局運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所興奮劑檢測(cè)中心測(cè)定),但又能提高機(jī)體血睪酮的水平,從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成,增加肌肉力量,有利于運(yùn)動(dòng)員肌肉生長(zhǎng)和體格強(qiáng)壯,提高運(yùn)動(dòng)能力[6-7]。
目前,蒺藜提取物作為唯一可以使用的非運(yùn)動(dòng)禁藥激素類補(bǔ)劑,已在美國(guó)健美業(yè)、美國(guó)職業(yè)籃球隊(duì)中使用。馬蘭軍等[8]通過對(duì)24名CBA籃球運(yùn)動(dòng)員使用蒺藜皂苷的研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充蒺藜皂苷可以提高血中睪酮水平,提高睪酮/皮質(zhì)醇比值,增強(qiáng)合成代謝能力,提高運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能和運(yùn)動(dòng)成績(jī)。在對(duì)動(dòng)物的研究中也有類似的發(fā)現(xiàn),即蒺藜提取物對(duì)提高動(dòng)物運(yùn)動(dòng)能力具有積極作用。如倪尉等[9]的研究發(fā)現(xiàn),蒺藜提取物能明顯延長(zhǎng)負(fù)重小鼠游泳時(shí)間并且可以改善運(yùn)動(dòng)造成的血睪酮水平下降和肝臟、心肌等組織的損傷,降低運(yùn)動(dòng)大鼠體內(nèi)蛋白質(zhì)分解代謝速率,提高大鼠跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)能力[10]。我們前期的研究也證實(shí)蒺藜提取物能延長(zhǎng)過度訓(xùn)練的耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間,提高其運(yùn)動(dòng)能力[11]。蒺藜提取物對(duì)大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)能力的影響,以及蒺藜提取物的作用機(jī)制還不是很清楚;因此,本文以大鼠自由飲用蒺藜提取物溶液(替代之前實(shí)驗(yàn)的灌胃),探討蒺藜提取物對(duì)大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)能力的影響,為開發(fā)蒺藜功能飲料奠定基礎(chǔ)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 將32只2月齡健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為安靜對(duì)照組(C,n=8)、蒺藜組(TT,n= 8)、運(yùn)動(dòng)組(E,n=8)和蒺藜+運(yùn)動(dòng)組(TT+E,n=8)。自由攝取普通飼料和水源。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 運(yùn)動(dòng)方案 大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后開始實(shí)驗(yàn)。安靜對(duì)照組和蒺藜組大鼠不進(jìn)行任何運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)組和蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠正式實(shí)驗(yàn)前先進(jìn)行3 d的跑臺(tái)適應(yīng)性運(yùn)動(dòng),正式運(yùn)動(dòng)采用5周遞增運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方案見表1,每周運(yùn)動(dòng)6 d,休息1 d。于第5周運(yùn)動(dòng)的最后一天,各組大鼠進(jìn)行一次力竭運(yùn)動(dòng)。力竭判斷標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)給予大鼠電刺激,大鼠不繼續(xù)跑動(dòng),停跑后體征表現(xiàn)為呼吸急促、神情倦怠,腹臥位,捕捉時(shí)逃避反應(yīng)較運(yùn)動(dòng)前減弱。
1.2.2 蒺藜補(bǔ)充方式 蒺藜提取物(蒺藜皂苷>90%)購(gòu)自陜西慧科植物開發(fā)有限公司,用純水稀釋至所需濃度,用NaOH調(diào)pH值至7.0。大鼠自由飲水或蒺藜溶液,記錄每天每籠的飲用量,計(jì)算每天每只大鼠的飲用量,平均值約為30~40 m L(表2)。
表1 大鼠5周遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)方案Table 1 Rat Exercise Profile of Progressively Increasing Load w ithin 5W eeks
表2 平均每只大鼠每天水、蒺藜溶液的飲用量(±SD)m LTable 2 Average Amount of W ater or Tribulus Terrestris Drinking of Every Rat per Day
表2 平均每只大鼠每天水、蒺藜溶液的飲用量(±SD)m LTable 2 Average Amount of W ater or Tribulus Terrestris Drinking of Every Rat per Day
_____組 飲水量 蒺藜飲用量別
因?yàn)槊恐淮笫竺咳盏娘嬎吭?0~40 m L,前2周大鼠體重基本在250~300 g,后3周大鼠基本在350~400 g,為保證大鼠攝取的蒺藜提取物達(dá)到120 mg/kg體重(我們之前的研究證實(shí)120 mg/kg體重的蒺藜提取物灌胃服用能顯著增加過度訓(xùn)練大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間[11]),前 2周蒺藜提取物濃度配成1 mg/m L,后3周配成1.5 mg/m L的質(zhì)量濃度。
1.2.3 測(cè)試方法 體重檢測(cè):每周六上午用天平秤給各組大鼠稱體重。
力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間檢測(cè):記錄大鼠在速度為30 m/min、坡度為10%的跑臺(tái)上運(yùn)動(dòng)至力竭的時(shí)間。
大鼠腓腸肌和比目魚肌相對(duì)重量的檢測(cè):天平稱量腓腸肌、比目魚肌的濕重,濕重除以大鼠的體重即為相對(duì)質(zhì)量。骨骼肌的蛋白濃度檢測(cè):稱取50 mg的腓腸肌或比目魚肌,加入500μL的裂解液充分裂解,離心后取上清,用BCA試劑盒(美國(guó)Pierce公司)按說明書檢測(cè)。
大鼠血漿睪酮水平的檢測(cè):用ELISA的方法,按睪酮試劑盒(購(gòu)于美國(guó)R&D公司)說明書進(jìn)行操作。
血糖和乳酸水平的檢測(cè):用biosen乳酸/血糖分析儀(德國(guó)EKF公司)檢測(cè)。
紅細(xì)胞、Hb的檢測(cè):用sysmex全自動(dòng)血球分析儀(日本希森美康公司,型號(hào)為xs-500i)檢測(cè)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 16.0軟件包處理分析,所有數(shù)據(jù)均以X—±SD表示,體重、血乳酸和血糖水平采用重復(fù)測(cè)量的方差分析,其余指標(biāo)采用析因設(shè)計(jì)的方差分析。當(dāng)P<0.05時(shí),差異顯著;當(dāng)P<0.01時(shí),差異非常顯著。
2.1 蒺藜提取物對(duì)大鼠體重的影響 安靜對(duì)照組有4只、蒺藜組有3只、運(yùn)動(dòng)組有1只、蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠有2只大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后的幾小時(shí)到1 d內(nèi)死亡,另有1只蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的腿受傷嚴(yán)重,無法跑到力竭狀態(tài)。
如表3所示,實(shí)驗(yàn)前各組大鼠體重?zé)o顯著性差異。從第3周開始,運(yùn)動(dòng)組、蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的體重顯著低于安靜對(duì)照組(P<0.05),該作用一直持續(xù)至實(shí)驗(yàn)結(jié)束(P<0.01)。與運(yùn)動(dòng)組比較,蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的體重在第5周時(shí)顯著增加(P<0.05)。此外,蒺藜組大鼠的體重與安靜對(duì)照組相比,各周均無顯著性差異。結(jié)果表明:大強(qiáng)度的耐力運(yùn)動(dòng)可有效減緩大鼠體重增加;蒺藜提取物對(duì)不運(yùn)動(dòng)大鼠的體重?zé)o顯著影響,但能在持續(xù)補(bǔ)充5周后增加運(yùn)動(dòng)大鼠的體重。
表3 遞增負(fù)荷訓(xùn)練過程中大鼠體重變化(±SD) gTable 3 Changes of Body W eights of Rats w ith Progressively Increasing Load Exercise
表3 遞增負(fù)荷訓(xùn)練過程中大鼠體重變化(±SD) gTable 3 Changes of Body W eights of Rats w ith Progressively Increasing Load Exercise
注:與C組比較,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與E組比較,#表示P<0.05,##表示P<0.01,表4~表7同此。
組 別n _________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________周_次實(shí)驗(yàn)前 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周45 TT 5 242.80±14.04 276.62±16.27 307.34±15.40 345.34±15.28 380.12±16.45 402.06±21.23 E 7 236.23±9.58 263.51±11.31 295.80±23.02 324.66±25.27* 322.40±25.27** 310.70±31.23**__TT+E_________5_________228.73±2.05_________252.73±4.38________294.93±5.36_________324.23±7.61* 317.23±15.68** 327.15±15.75**#C 4 240.18±3.69 273.80±7.02 308.08±11.61 351.48±18.25 359.25±38.04 402.35±30.
2.2 蒺藜提取物對(duì)大鼠一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的影響與對(duì)照組相比,蒺藜組大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間無顯著性差異。5周耐力運(yùn)動(dòng)后,蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間比運(yùn)動(dòng)組大鼠顯著延長(zhǎng)(P<0.01),約延長(zhǎng)了63.2%。此外,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間比對(duì)照組顯著延長(zhǎng)(P<0.05)(表4)。結(jié)果表明:1)蒺藜提取物可顯著延長(zhǎng)耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間,但不能提高不運(yùn)動(dòng)大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間;2)耐力運(yùn)動(dòng)可顯著延長(zhǎng)大鼠的一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
表4 蒺藜提取物對(duì)大鼠一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的影響(±SD)Tables 4 Effects of Tribulus Terrestris on the Time of Exhaustion in Rats
表4 蒺藜提取物對(duì)大鼠一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的影響(±SD)Tables 4 Effects of Tribulus Terrestris on the Time of Exhaustion in Rats
_____組__別__________n 一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間/m in
2.3 蒺藜提取物對(duì)大鼠血睪酮水平的影響 與安靜對(duì)照組相比,運(yùn)動(dòng)組大鼠的血漿睪酮水平顯著降低(P<0.01);蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠的睪酮水平與運(yùn)動(dòng)組相比顯著增加(P<0.01),與對(duì)照組相比無顯著性差異(表5),表明蒺藜提取物能完全逆轉(zhuǎn)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)所造成的血睪酮水平降低。
2.4 蒺藜提取物對(duì)大鼠腓腸肌、比目魚肌相對(duì)重量及其蛋白濃度的影響 如表6所示:與對(duì)照組相比,運(yùn)動(dòng)組大鼠比目魚肌和腓腸肌的相對(duì)重量均顯著增加,且腓腸肌的蛋白濃度也顯著增加;而蒺藜組大鼠的比目魚肌和腓腸肌的相對(duì)重量、蛋白濃度均無顯著性差異。與運(yùn)動(dòng)組比較,蒺藜+運(yùn)動(dòng)組大鼠腓腸肌的蛋白濃度顯著增加,但腓腸肌的相對(duì)重量以及比目魚肌的蛋白濃度均無顯著性差異,比目魚肌相對(duì)質(zhì)量卻比較意外地下降(P<0.05)。結(jié)果表明:蒺藜提取物盡管不能增加運(yùn)動(dòng)大鼠腓腸肌的相對(duì)質(zhì)量,但能增加腓腸肌的蛋白濃度;蒺藜提取物不改變比目魚肌的蛋白濃度,但降低了其相對(duì)質(zhì)量。
2.5 蒺藜提取物對(duì)運(yùn)動(dòng)后大鼠血乳酸和血糖水平的影響 蒺藜提取物降低運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)前的血乳酸水平;運(yùn)動(dòng)后30 min的血乳酸水平與運(yùn)動(dòng)前無顯著性差異。另外,蒺藜提取物也能降低運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)前的血糖水平;蒺藜組與安靜組比較、蒺藜+運(yùn)動(dòng)組與運(yùn)動(dòng)組比較,血糖水平在一次力竭運(yùn)動(dòng)后的30 m in顯著增加(分別是P<0.05,P<0.01),但在運(yùn)動(dòng)后2 h,各組血糖水平無顯著性差異(表7)。
表5 蒺藜提取物對(duì)大鼠血睪酮(T)水平的影響(±SD)Table 5 Effects of Tribulus Terrestris on Plasma Levels of Testosterone of Rats
表5 蒺藜提取物對(duì)大鼠血睪酮(T)水平的影響(±SD)Table 5 Effects of Tribulus Terrestris on Plasma Levels of Testosterone of Rats
組__別_____________n T/(ng/m L)32 TT 5 4.23±3.23 E 7 1.28±0.32**_____TT+E______________________________________ 5_4.58±1.30 C 44.30±1. ##_________
表6 蒺藜提取物對(duì)大鼠腓腸肌、比目魚肌相對(duì)質(zhì)量及其蛋白濃度的影響(±SD)Table 6 Effects of Tribulus Terrestris on RelativeW eights and Protein Levels of Gastrocnem ius and Soleus of Rats
表6 蒺藜提取物對(duì)大鼠腓腸肌、比目魚肌相對(duì)質(zhì)量及其蛋白濃度的影響(±SD)Table 6 Effects of Tribulus Terrestris on RelativeW eights and Protein Levels of Gastrocnem ius and Soleus of Rats
組 別 n 比目魚肌相對(duì)重量/(mg/g體重)_____________腓腸肌相對(duì)重量/(mg/g體重)比目魚肌蛋白濃度/(mg/L)腓腸肌蛋白濃度/(mg/L)18 TT 5 0.46±0.03 5.96±0.48 5.36±0.77 8.95±0.32 E 7 0.51±0.09* 6.60±1.03* 5.73±0.98 9.98±1.31*____TT+E 5 0.44±0.02# 5.83±0.36 5.48±0.99 12.20±1.87*#C 40.43±0.03 5.66±0.28 5.33±1.24 8.09±2.
表7 蒺藜提取物對(duì)運(yùn)動(dòng)后大鼠血乳酸和血糖水平的影響(—±SD)Table 7 Effects of Tribulus Terrestris on Plasma Level of Lactic Acid and Sugar of Rats after Exercise
表7 蒺藜提取物對(duì)運(yùn)動(dòng)后大鼠血乳酸和血糖水平的影響(—±SD)Table 7 Effects of Tribulus Terrestris on Plasma Level of Lactic Acid and Sugar of Rats after Exercise
組 別 n 血乳酸/(mmol/L)運(yùn)動(dòng)前 運(yùn)動(dòng)后30 m in__________運(yùn)動(dòng)后2 h血糖/(mmol/L)運(yùn)動(dòng)前 運(yùn)動(dòng)后30 m in__________運(yùn)動(dòng)后2 h 06 TT 5 2.29±0.77* 2.26±1.58 3.82±2.63 4.39±0.27* 6.53±1.15* 5.28±2.14 E 7 3.38±0.75 4.63±3.84 3.31±1.89 5.59±0.70 3.77±1.49 4.79±0.73 __TT+E___________5_______ _____2.74±0.99# 3.03±1.22___________3.56±1.38 4.39±0.52# 6.39±1.64## 5.04±0. C 4 3.08±0.54 1.54±0.30 1.62±0.58 6.05±0.91 4.82±0.59 5.17±0. 42___
2.6 蒺藜提取物對(duì)大鼠紅細(xì)胞數(shù)和Hb含量的影響
各組大鼠的血紅細(xì)胞數(shù)、Hb含量無顯著差異,表明蒺藜提取物對(duì)不運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)大鼠一次力竭運(yùn)動(dòng)后紅細(xì)胞數(shù)、Hb含量無影響(表8)。
表8 蒺藜提取物對(duì)大鼠紅細(xì)胞數(shù)和Hb含量的影響(±SD)Table 8 Effects of Tribulus Terrestris on Quantity of RBC and Amount of Hb of Rats
表8 蒺藜提取物對(duì)大鼠紅細(xì)胞數(shù)和Hb含量的影響(±SD)Table 8 Effects of Tribulus Terrestris on Quantity of RBC and Amount of Hb of Rats
___組__別_______n RBC/(×1012/L) Hb/(g/L)68 TT 5 5.77±0.83 108.60±16.43 E 7 6.00±1.36 114.29±24.95 ___TT+E____________5___________________________________ 5.81±1.86108.17±35. C 46.19±1.20 121.75±7. 10_
目前主要通過大鼠跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)和游泳測(cè)試來評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)能力,且多以力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本研究采用一次力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短反映蒺藜提取物對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)能力的影響,發(fā)現(xiàn)蒺藜提取物可顯著增強(qiáng)大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的運(yùn)動(dòng)能力。這是對(duì)我們之前的研究結(jié)果“蒺藜提取物增強(qiáng)過度耐力訓(xùn)練大鼠的運(yùn)動(dòng)能力”的擴(kuò)充。如前言所述:馬蘭軍等[8]發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充蒺藜皂苷能提高中國(guó)CBA運(yùn)動(dòng)員的身體機(jī)能和運(yùn)動(dòng)成績(jī);劉杜琴等[10]的研究也發(fā)現(xiàn),蒺藜提取物可延長(zhǎng)大鼠跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,這與我們的研究結(jié)果一致[11]。S.Rogerson等[12]的研究發(fā)現(xiàn),服用5周蒺藜提取物后不能增加橄欖球運(yùn)動(dòng)員抗阻訓(xùn)練后的肌肉力量和瘦體重,這可能與不同產(chǎn)地的蒺藜以及訓(xùn)練方式不同有關(guān)。
眾所周知,雄激素是體育界最常見的興奮劑,這是因?yàn)樾奂に厮脚c運(yùn)動(dòng)能力呈緊密的正相關(guān)關(guān)系[13]。在對(duì)蒺藜提取物提高運(yùn)動(dòng)能力的機(jī)制研究中,馬蘭軍等[8]和劉杜琴等[10]的研究均發(fā)現(xiàn),蒺藜提取物增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力的機(jī)制可能與其提高人或大鼠的血睪酮水平有關(guān)。W.H.El-Tantawy等[14]的研究證實(shí),蒺藜提取物能增加大鼠的血睪酮水平。S.Singh等[15]的研究發(fā)現(xiàn),持續(xù)28 d補(bǔ)充蒺藜提取物能顯著增加大鼠的血睪酮水平,提高大鼠的性能力。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),蒺藜提取物顯著增加大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)能力的同時(shí),顯著增加血睪酮水平(約增加了3.58倍),表明蒺藜提取物提高大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的運(yùn)動(dòng)能力很可能與其提高大鼠的血睪酮水平有關(guān)。
雄激素提高運(yùn)動(dòng)能力的作用是通過促進(jìn)合成代謝,增加肌肉的蛋白合成實(shí)現(xiàn)的[13]。為此,我們檢測(cè)了大鼠腓腸?。旒”壤撸┖捅饶眶~肌(慢肌比例高)的相對(duì)質(zhì)量及蛋白濃度,發(fā)現(xiàn)蒺藜提取物盡管不能增加運(yùn)動(dòng)大鼠腓腸肌的相對(duì)質(zhì)量,但能增加腓腸肌的蛋白濃度,這可能與蒺藜提取物提高大鼠的運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)。比較意外的是比目魚肌相對(duì)質(zhì)量卻降低了,而蛋白濃度不變??赡苁沁\(yùn)動(dòng)強(qiáng)度比較大,影響的主要是快肌,但為何慢肌比例高的比目魚肌的相對(duì)質(zhì)量會(huì)降低,仍需進(jìn)一步研究。此外,肌球蛋白重鏈?zhǔn)羌±w維收縮特性的主要決定因素,比測(cè)試骨骼肌的總蛋白含量更能反映骨骼肌收縮功能。目前,我們正在檢測(cè)腓腸肌和比目魚肌的肌球蛋白重鏈的含量,以研究蒺藜提取物提高運(yùn)動(dòng)能力的機(jī)制。
肌肉和血液中乳酸的累積是引起肌肉機(jī)能下降的重要因素。運(yùn)動(dòng)特別是劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)血乳酸可增加10倍以上。在一般情況下,運(yùn)動(dòng)后血乳酸的峰值多出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后的1~5 min,之后血乳酸被不斷清除,清除50%的時(shí)間約為10~15 min,基本恢復(fù)至安靜時(shí)水平約需30 min[16]。大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的乳酸可能需要1~2 h才能恢復(fù)至安靜水平。本研究結(jié)果顯示,蒺藜提取物對(duì)運(yùn)動(dòng)后30 min的血乳酸水平無顯著影響,提示蒺藜提取物不影響運(yùn)動(dòng)后血乳酸的清除。若我們選擇更多的時(shí)間點(diǎn),如運(yùn)動(dòng)后即刻、運(yùn)動(dòng)后5 min、15 min,可能會(huì)有不同的結(jié)果。另外,蒺藜提取物能降低運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)前的血乳酸水平,具體意義有待進(jìn)一步研究。
血糖是運(yùn)動(dòng)中主要的能源物質(zhì)之一。血糖濃度的降低和肌糖原儲(chǔ)備的減少是導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)疲勞的重要原因。已有一些文獻(xiàn)報(bào)道,在運(yùn)動(dòng)或比賽的前、中、后補(bǔ)充外源的碳水化合物可增加肌肉對(duì)葡萄糖的攝取、利用,降低糖原儲(chǔ)備的減少,延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的出現(xiàn),促進(jìn)疲勞的消除和體能的恢復(fù)[17]。李世成等[18]的研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充抗疲勞促恢復(fù)的2種飲料均能顯著增加運(yùn)動(dòng)后血糖水平,以運(yùn)動(dòng)后30~60 min血糖增加得最為明顯。我們的研究發(fā)現(xiàn),蒺藜提取物能增加運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)后30 min的血糖水平,運(yùn)動(dòng)后2 h各組血糖水平無顯著性差異,提示蒺藜提取物能使運(yùn)動(dòng)后血糖水平顯著增加,從而促進(jìn)疲勞的恢復(fù),提高運(yùn)動(dòng)能力。此外,我們還發(fā)現(xiàn)蒺藜提取物也能降低運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)前的血糖水平,提示蒺藜提取物可能是一個(gè)潛在的抗糖尿病藥物。A.Am in等[19]報(bào)道了蒺藜提取物抗糖尿病的作用,且該作用通過抑制肝和血漿的過氧化水平實(shí)現(xiàn)。蒺藜提取物是否能成為抗糖尿病藥物及其作用機(jī)制,值得進(jìn)一步深入研究。
大多數(shù)研究都認(rèn)為,紅細(xì)胞數(shù)量、Hb含量會(huì)影響機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力,特別是耐力運(yùn)動(dòng)能力。我們的研究發(fā)現(xiàn),各組大鼠的紅細(xì)胞數(shù)和Hb水平均在正常范圍,無顯著性差異,表明蒺藜提取物不影響大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠的血紅細(xì)胞數(shù)和Hb含量。
蒺藜提取物可增強(qiáng)大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的運(yùn)動(dòng)能力。蒺藜提取物增加大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的血漿睪酮水平、腓腸肌的蛋白濃度以及運(yùn)動(dòng)后的血糖水平,這可能與其提高大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)大鼠的運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)。蒺藜提取物對(duì)大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)大鼠的血紅細(xì)胞數(shù)、Hb含量無影響。
[1] Kam S C,Do JM,Choi JH,et al.In Vivo and in Vitro Animal Investigation of the Effect of a M ixture of Herbal Extracts from Tribulus Terrestris and Cornus Officinalis on Penile Erection[J].JSex Med,2012,9(10):2544-2551
[2] Phillips O A,Mathew K T,Oriowo M A.Antihypertensive and Vasodilator Effects of Methanolic and Aqueous Extracts of Tribulus Terrestris in Rats[J].J Ethnopharmacol,2006,104(3):351-355
[3] Wang J,Zu X,Jiang Y.Five Furostanol Saponins from Fruits of Tribulus Terrestris and Their Cytotoxic Activities[J].Nat Prod Res,2009,23(15):1436-1444
[4] Zhang S,Li H,Yang S J.Tribulosin Protects Rat Hearts from Ischemia/Reperfusion Injury[J].Acta Pharmacol Sin,2010,31(6):671-678
[5] 朱辛為,李質(zhì)馨,陳為.蒺藜皂苷抗衰老作用的研究進(jìn)展[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào),2010,31(2):99-101
[6] 武桂新.刺蒺藜的藥理及其在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用研究[J].吉林體育學(xué)院學(xué)報(bào),2011,27(3):1-3
[7] 李寶龍,王康,曾煒,等.蒺藜藥理作用研究進(jìn)展[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào),2011,32(4):223-225
[8] 馬蘭軍,李峰,張昕.補(bǔ)充蒺藜皂苷對(duì)CBA男子籃球運(yùn)動(dòng)員生理機(jī)能和某些生化指標(biāo)的影響[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2009,20(2):387-389
[9] 倪尉,周剛,胡麗玲,等.刺蒺藜提取物抗炎、耐缺氧及抗疲勞作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2007,18(11):2778-2779
[10] 劉社琴.蒺藜提取物對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠血液生化指標(biāo)、激素水平及自由基代謝影響的實(shí)驗(yàn)研究[D].西安:陜西師范大學(xué),2004:27-36
[11] 王曉慧,孫婧瑜,曲靜,等.蒺藜對(duì)過度運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)能力及內(nèi)分泌免疫機(jī)能的影響[J].上海體育學(xué)院學(xué)報(bào),2010,34(1):46-49
[12] Rogerson S,Riches C J,Jennings C,et al.The Effect of Five Weeks of Tribulus Terrestris Supplementation on Muscle Strength and Body Composition during Preseason Training in Elite Rugby League Players[J].J Strength Cond Res,2007,21(2):348-353
[13] Wood R I,Stanton S J.Testosterone and Sport:Current Perspectives[J].Horm Behav,2012,61(1):147-155
[14] El-Tantawy W H,Tem raz A,El-Gindi O D.Free Serum Testosterone Level in Male Rats Treated w ith Tribulus Alatus Extracts[J].Int Braz JUrol,2007,33(4):554-558
[15] Singh S,Nair V,Gupta Y K.Evaluation of the Aphrodisiac Activity of Tribulus Terrestris Linn.in Sexually Sluggish Male A lbino Rats[J].J Pharmacol Pharmacother,2012,3(1):43-7
[16] 沈友清.優(yōu)秀女子賽艇運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后血乳酸的變化特點(diǎn)及分析[J].湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào),2010,27(2):108-110
[17] Burke L M,Kiens B,Lvy J L.Carbohydrates and Fat for Training and Recovery[J].J Sports Sciences,2004,22(1):15-30
[18] 李世成,方子龍,王啟榮,等.個(gè)體化補(bǔ)充抗疲勞促恢復(fù)飲料對(duì)運(yùn)動(dòng)人體血糖應(yīng)答及體能恢復(fù)的影響[J].西安體育學(xué)院學(xué)報(bào),2010,27(3):325-330
[19] Am in A,Lotfy M,Shafiullah M,et al.The Protective Effect of Tribulus Terrestris in Diabetes[J].Ann N Y Acad Sci,2006,1084:391-401
The Effects of Tribulus Terrestris on the Time of Exhaustion in Rats w ith High Intensity Training andIts M echanism
∥YIN Liang,WANG Xiaofei,CAO Xinzhao,WANG Xiaohui
Objective:It is to investigate the effects of tribulus terristris on the time of exhaustion in rats with high intensitytraining as well as its mechanism.Methods:32 SD rats were random ly divided into control group(C,n=8),tribulus terrestris group(TT,n=8),exercise group(E,n=8)and Tribulus terrstris+exercise(TT+E,n=8)group.The last2 groups were trained on a motor-driven treadm ill with a progressively increasing load for 5 weeks.The second to last day during 5 weeks endurance training,the rat completed 30 m in running at speed of 30 m/m in. The blood of ratswas drawn to detect the levels of lactic acid and sugar before and at 30 min and 2 h after exercise.36h after exhaustive exercise at the last day of 5 weeks training,the blood of rats were taken to determ ine the plasma levels of testosterone.Then the rats were decapitated to collect soleus and gastrocnemius,and the weight and protein concentration of these tissues were detected by balance and BCA method,respectively.Results:1)TT resulted in the extension of the time of exhaustion in ratswith high intensity training.2)Compared with Exercise group,TT+E group had a significant increase in the plasma levels of testosterone,butw ith no difference with C group.3)Enhancement of protein levels of gastrocnemiuswere detected in rats of TT+E group compared with exercise group,while the relative weight(ratio of muscle weight and body weight)of gastrocnemius unchanged.What surprised was that the relative weight of soleuswas reduced and the protein levels of soleus kept stable in rats of TT+E group compared with exercise group.4)TT significantly increased blood sugar at 30 min after exercise in ratsof high intensity training,and no difference of blood sugar at 2 h after exercise and blood lactic acid at 30 m in after exercise were observed.No change of the quantity of RBC and amount of Hb were found.Conclusions:TT extends the time of exhaustion in rats with high intensity training,and itsmechanisms might be associated with the increases of plasma testosterone and protein levels of gastrocnemiusand blood sugar after exercise,while there is no relation to the elimination of blood lactic acid and the quantity of RBC and the amount of Hb.
tribulus terrestris;rat;time to exhaustion;testosterone;blood sugar;gastrocnemius
G804.2
A
1000 -5498(2013)05 -0073 -05
2013 -03 -20;
2013 -05 -28
上海市教委科研創(chuàng)新項(xiàng)目(09YZ303);上海體育學(xué)院研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃資助項(xiàng)目(yjscx2012038)
殷亮(1989 -),女,湖南株洲人,上海體育學(xué)院碩士研究生;Tel:18817581300,E- mail:liang455959980 @163.com
王曉慧(1972 -),女,江蘇淮安人,上海體育學(xué)院副教授,博士;Tel:(021)51253246,E -mail:wangpan96@126.com