徐小仙，熊正英

（1.西安石油大學(xué)體育部，陜西 西安 710065；2.陜西師范大學(xué)運(yùn)動(dòng)生物學(xué)研究所，陜西 西安 710062）

紫草提取物對疲勞大鼠的肝組織保護(hù)作用

徐小仙1，熊正英2

（1.西安石油大學(xué)體育部，陜西 西安 710065；2.陜西師范大學(xué)運(yùn)動(dòng)生物學(xué)研究所，陜西 西安 710062）

目的：通過觀測耐力訓(xùn)練大鼠力竭和恢復(fù)24 h后肝組織及線粒體生化指標(biāo)的變化，探討紫草提取物在保肝護(hù)肝、提高運(yùn)動(dòng)能力、延緩運(yùn)動(dòng)疲勞、促進(jìn)疲勞后恢復(fù)方面的生物學(xué)機(jī)理。方法：選取40 只Sprague-Dawley（SD）雄性大鼠，隨機(jī)分為5 組，每組8只：訓(xùn)練對照組（A組）、運(yùn)動(dòng)力竭組（B組）、力竭恢復(fù)組（C組）、加藥力竭組（D組）、加藥恢復(fù)組（E組）。5 組大鼠按照訓(xùn)練模型進(jìn)行為期6 周的跑臺(tái)耐力訓(xùn)練，第6周的最后1 d，A組大鼠不進(jìn)行訓(xùn)練，在安靜狀態(tài)下處死并進(jìn)行樣本處理和指標(biāo)測定；B、C、D、E組大鼠進(jìn)行一次性力竭運(yùn)動(dòng)后，處死B、D組大鼠并進(jìn)行樣本處理和指標(biāo)測定；24 h后，處死C、E組大鼠并進(jìn)行樣本處理和指標(biāo)測定。結(jié)果：大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后，肝組織抗氧化能力顯著下降（P＜0.05），一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）活性和NO含量極顯著降低（P＜0.01），線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活性顯著降低（P＜0.05），24 h后，各指標(biāo)恢復(fù)不明顯。補(bǔ)充紫草提取物的大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后，與運(yùn)動(dòng)力竭組大鼠相比，肝組織抗氧化能力、NOS活性和NO含量、線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活性都顯著升高（P＜0.05）；24 h后，各指標(biāo)基本恢復(fù)到基礎(chǔ)水平。結(jié)論：外源性補(bǔ)充紫草提取物可以有效調(diào)節(jié)NO的生成平衡，改善大鼠肝組織自由基清除和代謝水平，保護(hù)肝線粒體離子泵的活性和功能，能延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的產(chǎn)生，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后機(jī)體功能恢復(fù)。

紫草提取物；保護(hù)肝臟；抗疲勞

現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究表明，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生過多的自由基可破壞機(jī)體細(xì)胞和組織以及生物膜系統(tǒng)，引起生物膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、線粒體功能障礙等，造成胞漿中Ca2+堆積、細(xì)胞代謝障礙、線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p，進(jìn)而導(dǎo)致肌肉收縮能力下降而產(chǎn)生疲勞感[1-2]。運(yùn)動(dòng)疲勞如果不及時(shí)消除，將會(huì)導(dǎo)致人體機(jī)能下降，使運(yùn)動(dòng)能力下降，甚至?xí)?dǎo)致過度疲勞，嚴(yán)重影響身體健康[3-4]?，F(xiàn)代中醫(yī)研究表明，運(yùn)動(dòng)疲勞和運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)及五臟的調(diào)節(jié)密切相關(guān)，其根本在于肝臟調(diào)節(jié)功能的失常[5-6]。通過有針對性地補(bǔ)充外源性營養(yǎng)補(bǔ)劑或者藥物活性成分，調(diào)節(jié)和保護(hù)肝臟功能，是延緩運(yùn)動(dòng)疲勞和促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)的有效途徑之一[7-9]。

紫草始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其性寒，味甘、咸，具有涼血、活血、解毒透疹的功效，其富含的萘醌類化合物具有較好的保肝降酶等作用，是一種藥用價(jià)值很高的植物[10-12]。本實(shí)驗(yàn)通過建立高強(qiáng)度跑臺(tái)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)模型，探討紫草提取物在保肝護(hù)肝、延緩運(yùn)動(dòng)疲勞、促進(jìn)疲勞后恢復(fù)方面的生物學(xué)機(jī)理，為紫草作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)劑的開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、材料與試劑

健康雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠40 只，體質(zhì)量180～220 g，由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

新疆紫草（Arnebia euchroma（Royle）Johnston）購于新疆參茸藥業(yè)有限責(zé)任公司，經(jīng)西北瀕危藥材資源開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室李恒朝教授鑒定為新疆紫草的根。標(biāo)本號為NO20130827009，保存在陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。

實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)品：紫草素、β-羥基異戊酰紫草素、異戊酰紫草素 上海純優(yōu)生物公司；乙酰紫草素、去氧紫草素、異丁酰紫草素、α-甲基-正丁酰紫草素 上?；菡\生物科技有限公司；β,β-二甲基丙烯酰紫草素 東京化成工業(yè)株式會(huì)社。以上所有對照品純度都在95%以上。

石油醚、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）、蔗糖 西安化學(xué)試劑廠；超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）試劑盒、巰基（mercapto group，—SH）試劑盒、丙二醛（malondialdehyde，MDA）試劑盒、一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）試劑盒、一氧化氮（nitric oxide，NO）試劑盒、Na+/K+-ATPase試劑盒、Ca2+/Mg2+-ATPase試劑盒 南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；752B型分光光度計(jì) 上海第三分析儀器廠；Agilent 1200型高效液相色譜儀 美國安捷倫公司；DD5低溫高速離心機(jī) 湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 紫草提取物的制備

參照文獻(xiàn)[13]的方法，取紫草用臼杵研磨成粗粉，95%乙醇30 倍量（V/m）超聲提取1 h，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀低溫回收溶劑，得浸膏并用水混懸后用30 倍量（V/m）的石油醚萃取3 次，回收溶劑得紫草提取物浸膏，出膏率為1.57%。臨用前以生理鹽水混懸，配成相應(yīng)劑量。

1.3.2 紫草提取物有效成分測定[14]

采用高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）分析測定紫草提取物主要化學(xué)成分及含量，色譜條件：色譜柱為Scienhome Kromasil C18（4.6 mm×200 mm，5 μm）及預(yù)柱，流動(dòng)相為乙腈（A）-0.3%磷酸（B），梯度洗脫，檢測波長為274 nm，柱溫為30 ℃，流速為1.0 mL/min。并取標(biāo)準(zhǔn)品制備對照溶液，經(jīng)HPLC測定標(biāo)準(zhǔn)品溶液和紫草提取物懸混液，通過對比分析確定紫草提取物主要化學(xué)成分和含量。

1.3.3 動(dòng)物分組

SD大鼠自由飲食、飼養(yǎng)溫度（23±5） ℃、相對濕度40%～70%，照明隨同自然變化。將大鼠隨機(jī)分為5 組，每組8 只：訓(xùn)練對照組（A組）、運(yùn)動(dòng)力竭組（B組）、力竭恢復(fù)組（C組）、加藥力竭組（D組）、加藥恢復(fù)組（E組）。分籠適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.3.4 運(yùn)動(dòng)模型的建立

5 組大鼠同時(shí)進(jìn)行6 周的跑臺(tái)訓(xùn)練，訓(xùn)練方案采用Bedford等[15]的跑臺(tái)訓(xùn)練模型（表1），每周訓(xùn)練6 d，每天訓(xùn)練前以15 m/min的速率做5 min適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)后開始正式訓(xùn)練。取適量紫草提取物混懸于生理鹽水中攪勻，每次運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練結(jié)束后按照800 mg/（kg·d）[16]對大鼠進(jìn)行灌胃（以體質(zhì)量計(jì)，下同），灌胃劑量為2 mL。D、E兩組灌胃紫草提取物，A、B、C 3 組灌胃等量生理鹽水。在第6周最后1 d，A組大鼠不進(jìn)行訓(xùn)練，在安靜狀態(tài)下處死，作為長時(shí)間訓(xùn)練的對照組；B、D組大鼠按照第6周強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)至力竭并立即處死，作為力竭對照組；C、E組大鼠按照第6周強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)至力竭并恢復(fù)24 h后處死，作為恢復(fù)對照組。

1.3.5 取材及樣品制備

所有大鼠在處死前禁食12 h，處死后立即進(jìn)行樣本采集、處理和指標(biāo)測定。

肝組織線粒體及勻漿的制備[17]：大鼠斷頭處死后，迅速取出肝臟，用預(yù)冷的緩沖液（含250 mmol/L蔗糖、1 mmol/L EDTA、10 mmol/L Tris-HCl（pH 7.5））洗凈血液，剪去黏連的組織，用濾紙輕輕吸干表面水分，稱取0.3 g肝臟轉(zhuǎn)入小燒杯中，在冰浴中剪碎肝臟，制成10%的肝勻漿，4 ℃、2 000 r/min離心10 min，棄去沉淀部分，再將上清液10 000 r/min離心15 min，所得沉淀物即為肝臟線粒體。線粒體采用超聲波法裂解。裂解后線粒體均用考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)含量。取肝左葉相同部位稱質(zhì)量后用生理鹽水制備5%的勻漿，2 000 r/min離心10 min取上清液，備用。

1.3.6 指標(biāo)測定方法

力竭時(shí)間測定：B、C、D、E組大鼠按照第6周強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)至力竭，并記錄力竭時(shí)間。力竭判斷標(biāo)準(zhǔn)[18]：運(yùn)動(dòng)過程中大鼠跟不上預(yù)定速率，臀部壓在籠具后壁，后肢隨轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶后拖達(dá)30 s，毛刷刺激驅(qū)趕無效即為力竭。大鼠力竭行為特征表現(xiàn)為呼吸急促、精神疲倦，俯臥位垂頭，刺激后無反應(yīng)。

—SH、MDA、NO含量及SOD、GSH-Px、NOS、Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活力等指標(biāo)測定均嚴(yán)格按照試劑盒說明書方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用SPSS 12.0軟件包處理進(jìn)行分析，組間比較采用t檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫草提取物中萘醌的含量

經(jīng)HPLC測定標(biāo)準(zhǔn)品溶液和紫草提取物懸混液，通過對比分析確定紫草提取物主要化學(xué)成分為紫草素（1）、β-羥基異戊酰紫草素（2）、乙酰紫草素（3）、去氧紫草素（4）、異丁酰紫草素（5）、β,β-二甲基丙烯酰紫草素（6）、α-甲基-正丁酰紫草素（7）和異戊酰紫草素（8）。以上8 種萘醌類化合物在紫草提取物中含量為65.73 mg/100 mg，在紫草生藥中含量為0.368 mg/100 mg，具體數(shù)據(jù)見表2，由此可知紫草提取物中主要化學(xué)成分為萘醌類化合物。

表2 紫草提取物中8 種萘醌類成分的含量Table 2 Contents of eight naphthoquinone in gromwell root extract mg/100 mg

2.2 紫草提取物對大鼠力竭和恢復(fù)24 h后肝組織抗氧化能力的影響

表3 各組大鼠肝組織抗氧化能力的比較（x±s，n＝8）Table 3 Antioxidant capacity of hepatic tissue in the rats from each group (x±s,n= 8)

由表3可知，力竭運(yùn)動(dòng)后，B組大鼠肝組織SOD、GSH-Px活力和—SH含量顯著低于A組（P＜0.05），MDA含量顯著高于A組（P＜0.05）。C組大鼠肝組織SOD、GSH-Px活力和—SH含量顯著低于A組（P＜0.05），MDA含量顯著高于A組（P＜0.05）。D組大鼠肝組織SOD、GSH-Px活力和—SH含量顯著高于B組（P＜0.05），MDA含量顯著低于B組（P＜0.05）。E組大鼠肝組織SOD、GSH-Px活力和—SH含量顯著高于B組和C組（P＜0.05），MDA含量顯著低于B、C、D組（P＜0.05）。

2.3 紫草提取物對耐力訓(xùn)練大鼠肝組織NO-NOS體系和肝線粒體ATPase活性的影響

表4 各組大鼠肝組織NO-NOS和肝線粒體ATPase活性的比較（x±s，n＝8）Table 4 NO-NOS in hepatic tissue and ATPase activity in hepatic mitochondria of rats (x±s,n= 8)

由表4可知，耐力訓(xùn)練大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后（B組），肝組織NOS活力和NO含量、肝線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活力顯著或極顯著降低（P＜0.05或P＜0.01）；恢復(fù)24 h后（C組），肝組織NOS活力和NO含量、肝線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活力有所恢復(fù)，但仍顯著低于A組（P＜0.05）。補(bǔ)充紫草提取物的大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后（D組），肝組織NOS活力和NO含量、線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活力顯著低于A組（P＜0.05），線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活力顯著高于B組（P＜0.05）；恢復(fù)24 h后（E組），肝組織NOS活力、NO含量和線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活力都基本上恢復(fù)到訓(xùn)練對照組水平，與B組比較極顯著升高（P＜0.01），與C、D組比較顯著升高（P＜0.05）。

2.4 紫草提取物對耐力訓(xùn)練大鼠跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)間的影響

表5 大鼠運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)間比較（x±s，n＝16）Table 5 Exhaustive exercise time in rats (x±s,n=16)

由表5可知，加藥力竭組+加藥恢復(fù)組（D組+E組）16 只補(bǔ)充紫草提取物的大鼠力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間顯著高于運(yùn)動(dòng)力竭組+力竭恢復(fù)組（B組+C組）的16 只大鼠，平均力竭時(shí)間延長了19.45%，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

3 討 論

3.1 紫草提取物對耐力訓(xùn)練大鼠力竭和恢復(fù)24 h后肝組織抗氧化能力的影響

SOD及GSH-Px是機(jī)體內(nèi)兩類重要的抗氧化酶，通過催化抗氧化反應(yīng)清除自由基?！猄H是維持機(jī)體功能的活性基團(tuán)，可以防止代謝過程中產(chǎn)生的氧自由基對組織細(xì)胞的損傷。MDA是自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物，其含量則是反映機(jī)體脂質(zhì)過氧化水平和細(xì)胞損傷程度的重要指標(biāo)[19]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，高強(qiáng)度耐力訓(xùn)練大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后，肝組織抗氧化酶（SOD、GSH-Px）活性和巰基（—SH）含量顯著下降，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物（MDA）含量顯著升高，恢復(fù)24 h后，各項(xiàng)指標(biāo)恢復(fù)不明顯，說明大鼠在高強(qiáng)度力竭運(yùn)動(dòng)中，肝臟的抗氧化能力下降，肝組織自由基過度堆積，且其氧化損傷在短時(shí)間內(nèi)很難恢復(fù)。外源性補(bǔ)充紫草提取物的大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后，肝組織抗氧化酶的活性和巰基含量顯著高于運(yùn)動(dòng)力竭組（P＜0.05），MDA含量也顯著低于運(yùn)動(dòng)力竭組（P＜0.05），恢復(fù)24 h后，各抗氧化指標(biāo)基本恢復(fù)到訓(xùn)練對照組水平。說明紫草提取物可以延緩運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的氧化損傷，也可促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后氧化損傷的功能修復(fù)。其機(jī)制可能與紫草提取物中富含萘醌類化合物，具有5、8位酚羥基有關(guān)，且氫醌結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，極易向外傳遞電子和質(zhì)子，可以終止生物膜中不飽和脂肪酸的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，具有較強(qiáng)的抗氧化能力[20-21]，能有效延緩高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中自由基的過渡堆積，保護(hù)抗氧化酶活性和對運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的耐受適應(yīng)能力，促進(jìn)了高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后機(jī)體功能的恢復(fù)。

3.2 紫草提取物對訓(xùn)練大鼠力竭和恢復(fù)24 h后肝組織NOS活性和NO含量的影響

NO作為內(nèi)源性抗通透因子，可以舒張血管、增加組織血液供給、改善微循環(huán)和組織代謝狀況。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)提高了血流對血管壁產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，增加了NO的生成與釋放，有利于運(yùn)動(dòng)過程中營養(yǎng)物質(zhì)的輸送和代謝產(chǎn)物的清除。NOS是NO生成的關(guān)鍵限速酶，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對NOS的影響隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間的變化而不同[22]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，力竭運(yùn)動(dòng)即刻肝組織NOS活性和NO含量極顯著降低（P＜0.01），恢復(fù)24 h后，NOS活性和NO含量仍處于較低水平。其原因可能是機(jī)體的一種保護(hù)性抑制，抑制NOS活性，防止NO生成過度所引起的毒性作用，且在較短時(shí)間的恢復(fù)期內(nèi)，肝臟仍處于較高的氧化應(yīng)激水平，NOS活性受到抑制，NO合成不足。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示，外源性補(bǔ)充紫草提取物的大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后，肝組織NOS活性和NO含量顯著高于運(yùn)動(dòng)力竭組（P＜0.05），研究表明，紫草提取物可以通過調(diào)節(jié)肝臟的NO水平，保護(hù)酒精和四氯化碳對肝臟的誘導(dǎo)損傷[16,23-24]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也說明紫草提取物可以延緩高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對大鼠NO-NOS系統(tǒng)的抑制作用，其機(jī)制可能是紫草富含抗氧化成分，保護(hù)了抗氧化酶的活性，減輕了自由基對內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，進(jìn)而維護(hù)了NO-NOS系統(tǒng)的生理功能；但肝組織NOS活性和NO含量還低于訓(xùn)練對照組，說明加藥組大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后，肝臟仍然處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，對NO-NOS系統(tǒng)也起到了一定的抑制作用。在恢復(fù)24 h后，補(bǔ)充紫草提取物組大鼠肝組織NOS活性和NO含量基本恢復(fù)到基礎(chǔ)水平，說明紫草提取物有利于促進(jìn)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后大鼠NO-NOS系統(tǒng)的功能恢復(fù)。其機(jī)制可能是紫草中的萘醌類化合物的抗氧化性能降低了運(yùn)動(dòng)中肝臟氧化應(yīng)激水平，保護(hù)肝組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的完整性，促進(jìn)了NO-NOS系統(tǒng)的功能恢復(fù)和NO的生成平衡；外源性補(bǔ)充紫草提取物，有利于運(yùn)動(dòng)機(jī)體的肝臟NO-NOS系統(tǒng)產(chǎn)生對抗性適應(yīng)，降低NOS各亞型的誘導(dǎo)表達(dá)和NO的毒性作用，促進(jìn)了NO-NOS系統(tǒng)的生理性恢復(fù)。

3.3 紫草提取物對訓(xùn)練大鼠力竭和恢復(fù)24 h后肝線粒體ATPase活性的影響

線粒體是維持細(xì)胞生命活動(dòng)的生物能合成和供應(yīng)的“能源供應(yīng)中心”。肝細(xì)胞含有1 000～2 000 個(gè)線粒體，這些線粒體可占到肝細(xì)胞總體積的1/5。氧化應(yīng)激環(huán)境下，自由基可攻擊線粒體膜，引起細(xì)胞能量代謝障礙甚至凋亡。Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase鑲嵌于線粒體內(nèi)膜，是維持線粒體膜流動(dòng)性正常的關(guān)鍵酶，當(dāng)這兩種酶的活性下降時(shí)，線粒體鈉泵功能發(fā)生障礙，導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜水腫，線粒體膜流動(dòng)性下降，從而致使線粒體氧化磷酸化功能障礙，ATP合成不足，又直接降低了ATPase的活力，二者互為因果，構(gòu)成惡性循環(huán)[25]。

大鼠力竭運(yùn)動(dòng)后，肝線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活性顯著下降（P＜0.05），說明肝組織在缺血缺氧狀態(tài)下，自由基攻擊細(xì)胞膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，使存在于細(xì)胞膜上的Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活性下降。恢復(fù)24 h后，大鼠肝線粒體ATPase活性仍然較低，說明肝組織細(xì)胞離子跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)障礙和能量代謝的紊亂，長時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)造成的線粒體損傷在短時(shí)間內(nèi)很難修復(fù)。外源性補(bǔ)充紫草提取物的大鼠在力竭運(yùn)動(dòng)后，肝線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活性顯著高于運(yùn)動(dòng)力竭組（P＜0.05），且24 h后基本恢復(fù)基礎(chǔ)水平。這說明紫草提取物可以保護(hù)長時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠肝線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase的活性和運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)，其機(jī)制可能與紫草中的萘醌類化合物降低了運(yùn)動(dòng)大鼠肝組織細(xì)胞的氧化應(yīng)激水平，防止自由基對肝細(xì)胞線粒體膜的攻擊，維護(hù)細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能，保護(hù)Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活性有關(guān)。

3.4 紫草提取物對耐力訓(xùn)練大鼠力竭時(shí)間的影響及其機(jī)制

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，加藥組大鼠與訓(xùn)練對照組大鼠相比較，力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長了19.45%，表明補(bǔ)充紫草提取物可以提高大鼠的運(yùn)動(dòng)能力，延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的產(chǎn)生。其機(jī)制主要與紫草中富含萘醌類化合物，具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等多重藥理作用有關(guān)。外源性補(bǔ)充紫草提取物可以提高運(yùn)動(dòng)過程中大鼠肝臟對氧化應(yīng)激水平的適應(yīng)能力，促進(jìn)NO的生成平衡和生理功能發(fā)揮，防止自由基對細(xì)胞膜的攻擊，保護(hù)肝組織抗氧化酶和線粒體膜上離子泵的活性和功能，保證運(yùn)動(dòng)過程中大鼠肝組織細(xì)胞的離子代謝、能量代謝和物質(zhì)代謝功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保證運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)體的“能源供應(yīng)”，提高機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力，延長運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

4 結(jié) 論

長期補(bǔ)充紫草提取物能夠有效保持高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠肝組織抗氧化酶的活性，調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中NO的生成平衡，改善肝組織自由基清除能力和代謝水平；保護(hù)肝線粒體Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase活性，有助于調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中肝線粒體內(nèi)外的離子平衡和維持細(xì)胞的正常生理功能；最終發(fā)揮抗氧化、抗自由基，保護(hù)肝細(xì)胞、抗肝損傷和延緩運(yùn)動(dòng)疲勞、提高運(yùn)動(dòng)能力的作用。其作用機(jī)理有待于進(jìn)一步深入研究。

[1] 張?zhí)N琨, 丁樹哲. 運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 125-128.

[2] 鄧樹勛, 王健, 喬德才. 運(yùn)動(dòng)生理學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2013: 233-235.

[3] 張鈞, 張?zhí)N琨. 運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2012: 23-30.

[4] 湯長發(fā), 周婕. 運(yùn)動(dòng)與細(xì)胞凋亡[J]. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 27(1): 68-70.

[5] 杜朝輝, 韋會(huì)平. 抗運(yùn)動(dòng)性疲勞中藥研究現(xiàn)狀[J]. 中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志, 2008, 27(2): 130-135.

[6] 頓耀山, 石月, 彭曉廬, 等. 中藥運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)補(bǔ)劑作用機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(15): 415-423. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201315079.

[7] 池愛平, 李虹, 康琛喆, 等. 富硒茶多糖的提取及其對運(yùn)動(dòng)疲勞恢復(fù)的影響[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(13): 240-244. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201413047.

[8] 張婧, 熊正英. 迷迭香對運(yùn)動(dòng)大鼠肝臟組織脂質(zhì)過氧化損傷保護(hù)作用的研究[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2011, 23(2): 365-368.

[9] 王新軍, 王一民, 熊正英. 杜仲提取物對運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大鼠肝組織氧化損傷的保護(hù)作用[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2013, 41(2): 41-45.

[10] 李時(shí)珍. 本草綱目(中冊)[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 1999: 683.

[11] 宋艷華, 孫暉, 張愛華, 等. 紫草的研究進(jìn)展[J]. 中醫(yī)藥學(xué)報(bào), 2013, 41(4): 123-125.

[12] HAN Jie, WENG Xinchu, BI Kaishun. Antioxidants from a Chinese medicinal herb: Lithospermum erythrorhizon[J]. Food Chemistry, 2008, 16(1): 2-10.

[13] 談靜, 方芳, 鄭琰, 等. 紫草提取工藝研究[J]. 中藥與臨床, 2013, 4(6): 12-13.

[14] 郝鶴, 李鵬躍, 葉和春, 等. 新疆紫草7種萘醌類成分的同時(shí)測定[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志, 2013, 19(18): 108-112.

[15] BEDFORD T G, TIPTON C M, WILSON N C, et al. Maximum oxygen consumption of rats and its changes with various experimental procedures[J]. Journal of Applied Physiology, 1979, 47(6): 1278-1283.

[16] 買爾旦·馬合木提, 劉燕, 古麗仙·胡加, 等. 新疆紫草提取物對小鼠急性酒精性肝損傷的保護(hù)作用[J]. 中國藥物與臨床, 2007, 7(4): 284-286.

[17] 宋葆華, 劉月霞, 韓志強(qiáng). 蒙藥德都紅花-7味散對衰老大鼠肝線粒體脂質(zhì)過氧化的影響[J]. 中國中醫(yī)藥科技, 2011, 18(5): 425-426.

[18] 毛雁, 韓曉燕, 熊正英, 等. 黃精提取物對耐力訓(xùn)練大鼠骨骼肌組織NO-NOS體系影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 北京體育大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 31(9): 1225-1227.

[19] 熊正英. 運(yùn)動(dòng)自由基生物學(xué)研究[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2010: 14-25.

[20] ASSIMOPOULOU A N, BOSKOU D, PAPAGEORGIOU V P. Antioxidant activities of alkannin, shikonin and Alkanna tinctoria root extracts in oil substrates[J]. Food Chemistry, 2004, 87: 433-438.

[21] GONG Ke, LI Wenhua. Shikonin, a Chinese plant-derived naphthoquinone, induces apoptosis in hepatocellular carcinoma cells through reactive oxygen species: a potential new treatment for hepatocellular carcinoma[J]. Free Radical Biology and Medicine, 2011, 51(12): 2259-2271.

[22] 張離, 馮連世. 一氧化氮與運(yùn)動(dòng)[J]. 中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志, 2001, 20(3): 295-298.

[23] 劉燕, 買爾旦·馬合木提, 尼加提·熱合木. 新疆紫草提取物對小鼠急性四氯化碳性肝損傷的保護(hù)作用[J]. 時(shí)珍國醫(yī)國藥, 2006, 17(9): 1676-1678.

[24] 馮文文, 譚勇, 李國玉, 等. 紫草提取物對小鼠急性肝損傷保護(hù)作用的研究[J]. 農(nóng)墾醫(yī)學(xué), 2010, 32(2): 108-111.

[25] 尹剛, 王貴林, 余萬桂, 等. 肉蓯蓉對感染性休克大鼠肝線粒體能量代謝的影響[J]. 中藥藥理與臨床, 2008, 24(3): 69-71.

Hepatoprotective Effect of Gromwell Extract in Fatigue Rats

XU Xiaoxian1, XIONG Zhengying2
(1. Department of Physical Education, Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China; 2. Institute of Sports Biology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)

Purpose: To observe changes in hepatic and mitochondrial biochemical parameters in rats previously undergoing exhaustive exercise after 0 and 24 hours of recovery, and subsequently to explore the biological mechanisms of orally administered gromwell root extract (GRE) for protecting the liver, improving exercise performance, mitigating exercise fatigue and accelerating recovery from fatigue in rats. Methods: Totally 40 rats were divided into 5 groups including exercise control group (group A), exhaustive exercise group (group B), exhaustive exercise followed by 24 h recovery group (group C), exhaustive exercise with GRE treatment group (group D), exhaustive exercise followed by 24 h recovery group with GRE treatment (group E). The rats from each group were subjected to exercise training for 6 weeks. On the last day of the experimental period, the rats from group A (without exercise training), B and D (immediately after exercise training) were sacrificed, while those from group C and E were sacrificed at 24 h after exercise training, and samples were collected for the measurement of biochemical parameters. Results: After the exhaustive exercise, the antioxidant capacity of hepatic tissue (P ＜ 0.05), the activity of nitric oxide synthase (NOS) and the content of NO in hepatic tissue (P ＜ 0.01), and the activities of Na+/K+-ATPase and Ca2+/Mg2+-ATPase in hepatic mitochondria were significantly decreased (P ＜ 0.05), but these indicators were not significantly restored after subsequent recovery for 24 hours. Compared with group B, the antioxidant capacity of hepatic tissue in rats receiving oral administration of GRE was significantly improved (P ＜ 0.05), and NOS activity, NO content and the activities of Na+/K+-ATPase and Ca2+/Mg2+-ATPase in hepatic mitochondria were also enhanced significantly (P ＜ 0.05); after 24 hours of recovery, these indicators were restored to the basal levels. Conclusion: Oral supplementation of gromwell root extract can regulate the balance of NO generation, improve the balance of free radical metabolism, protect the activities and functions of ionic pumps, prolong the exhaustive time of endurance-trained rats, and enhance functional recovery from exercise fatigue.

gromwell extract; hepatoprotection; anti-fatigue

G804.7

A

1002-6630（2015）21-0238-05

10.7506/spkx1002-6630-201521044

2014-12-08

陜西師范大學(xué)創(chuàng)新基金項(xiàng)目（SD1307）

徐小仙（1979—），女，講師，碩士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)營養(yǎng)的中藥資源開發(fā)。E-mail：xuxiaoxian0108@163.com