李曉斌 馬 軍 聶彪彪 楊景燾 喬春江 楊開倫
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),新疆肉乳用草食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊830052)
補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬運(yùn)動(dòng)性能、糖代謝及抗氧化能力的影響
李曉斌馬軍聶彪彪楊景燾喬春江楊開倫*
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),新疆肉乳用草食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊830052)
摘要:本試驗(yàn)旨在通過(guò)研究補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬運(yùn)動(dòng)性能、糖代謝及抗氧化能力的影響,為肌酸在速步馬訓(xùn)練、比賽中的應(yīng)用提供參考數(shù)據(jù)。試驗(yàn)選取年齡4歲、平均體重為(457±50) kg、1 km速步比賽成績(jī)相近且經(jīng)過(guò)良好訓(xùn)練的伊犁馬公馬8匹,隨機(jī)分為2組,分別為對(duì)照組、試驗(yàn)組,每組4匹,每天每匹馬分別飼喂3 kg顆粒精料,干牧草自由采食,在此基礎(chǔ)上試驗(yàn)組每天每匹馬補(bǔ)喂38 g肌酸,進(jìn)行為期38 d(預(yù)試期7 d,正試期31 d)的補(bǔ)飼試驗(yàn)及訓(xùn)練試驗(yàn)。結(jié)果表明:補(bǔ)喂肌酸可提高速步馬1 km速步賽的比賽用時(shí),試驗(yàn)組比賽用時(shí)比對(duì)照組縮短12.74%(P>0.05);在血漿抗氧化指標(biāo)方面,補(bǔ)喂肌酸可顯著提高賽后30 min血漿中過(guò)氧化氫酶活力、總抗氧化能力及賽后24 h血漿中超氧化物歧化酶活力(P<0.05);但對(duì)照組與試驗(yàn)組賽前、賽后心率及血漿中葡萄糖、乳酸、肌酸、肌酐、胰島素、胰高血糖素及皮質(zhì)醇含量差異不顯著(P>0.05)。由此得出,補(bǔ)喂肌酸能夠提高速步馬的運(yùn)動(dòng)成績(jī),增強(qiáng)速步馬賽后抗氧化能力。
關(guān)鍵詞:肌酸;速步馬;運(yùn)動(dòng)性能;糖代謝;抗氧化能力
肌酸(creatine)屬于氨基酸的衍生物,其作為機(jī)體的能源物質(zhì),進(jìn)入機(jī)體后參與肌肉細(xì)胞的合成代謝,為肌肉收縮儲(chǔ)備能量[1];同時(shí)還參與機(jī)體的代謝,抑制機(jī)體氧化應(yīng)激并調(diào)節(jié)激素水平[2];還可為動(dòng)物運(yùn)動(dòng)后機(jī)體的恢復(fù)提供幫助[3]。目前,肌酸作為運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)添加劑調(diào)節(jié)機(jī)體運(yùn)動(dòng)性能、降低機(jī)體氧化應(yīng)激等在人[4]、大鼠[5]、小鼠[6]中研究較多。Williams等[7]給小鼠補(bǔ)充肌酸后,奔跑能力增強(qiáng)。Araújo等[8]給進(jìn)行訓(xùn)練的大鼠每天補(bǔ)喂1.5 g/kg BW的肌酸能夠提高大鼠血漿中過(guò)氧化氫酶活力。Sewell等[9]以平均體重為505 kg的純血馬為研究對(duì)象,通過(guò)飲水的方式給馬匹每天飼喂0.05 g/kg BW肌酸,結(jié)果表明補(bǔ)喂肌酸可提高純血馬血漿中肌酸含量,但對(duì)肌肉中肌酸含量無(wú)顯著影響。伊犁馬是我國(guó)珍惜的馬種資源,主要分布于新疆伊犁地區(qū),具有良好的運(yùn)動(dòng)性能,經(jīng)測(cè)定,伊犁馬速力測(cè)試成績(jī)1 km用時(shí)1 min 11.66 s,但伊犁馬目前存在速步性能差、速步訓(xùn)練中易疲乏、恢復(fù)慢等問(wèn)題,嚴(yán)重制約了伊犁馬良好運(yùn)動(dòng)性能的發(fā)揮。因此,本試驗(yàn)基于肌酸對(duì)動(dòng)物機(jī)體供能、抗氧化及有益于運(yùn)動(dòng)后機(jī)體恢復(fù)的研究報(bào)道,以伊犁馬速步賽用馬為試驗(yàn)動(dòng)物,通過(guò)飼喂試驗(yàn)探究肌酸對(duì)速步馬運(yùn)動(dòng)性能、糖代謝及抗氧化能力的影響,為速步馬高水平運(yùn)動(dòng)性能的發(fā)揮提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)動(dòng)物選擇與試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)選取年齡為4歲、平均體重為(457±50) kg經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練的伊犁馬公馬8匹(速步賽用馬),隨機(jī)分為2組,分別為對(duì)照組和試驗(yàn)組,每組4匹,每天每匹馬分別飼喂3 kg顆粒精料,干牧草自由采食,在此基礎(chǔ)上參考Sewell等[9]的補(bǔ)喂肌酸對(duì)純血馬血漿、肌肉中肌酸含量影響的試驗(yàn)結(jié)果,試驗(yàn)組每天每匹馬飼喂38 g肌酸(購(gòu)自中山市佳匯食品添加劑有限公司),進(jìn)行為期38 d(預(yù)試期7d,正試期31 d)的補(bǔ)飼試驗(yàn)及訓(xùn)練試驗(yàn)。
1.2飼養(yǎng)管理及飼糧組成
試驗(yàn)馬匹單廄飼養(yǎng),采用先粗后精的飼喂方法,將3 kg顆粒精料平均分為3份,分別于每天07:00、15:00和23:00進(jìn)行飼喂,肌酸平均分為2份,分別于每天07:00和23:00進(jìn)行補(bǔ)喂。自由采食粗飼料,自由飲水。待精料采食完后,將馬匹牽入活動(dòng)場(chǎng),讓其自由活動(dòng),4 h后安排訓(xùn)練。馬廄每天按時(shí)打掃,清除糞便和墊料,并換干燥柔軟的墊料。
本試驗(yàn)使用的顆粒精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 顆粒精料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1)預(yù)混料為每千克精料提供The premix provided the following per kg of the concentrate:VA 480 IU,VB1816.32 mg,VB2333.2 mg,VB648.96 mg,VD 70.4 IU,VE 21 333.36 IU,泛酸 pantothenic acid 20.46 mg,煙酰胺 nicotinamide 484.85 mg,Cu (as copper sulfate) 10.58 mg,F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 35.56 mg,Mn (as manganese sulfate) 33.54 mg,Zn (as zinc sulfate) 30.92 mg,I (as potassium iodide) 2.46 mg,Se (as sodium selenite) 5.93 mg,Co (as cobalt chloride) 1.11 mg。
2)除消化能為計(jì)算值,其余均為實(shí)測(cè)值。DE was a calculated value, while the others were measured values.
1.3訓(xùn)練場(chǎng)地
試驗(yàn)馬匹在昭蘇馬場(chǎng)西域賽馬場(chǎng)進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練場(chǎng)地為西域賽馬場(chǎng)賽道。賽道由橢圓形沙道和草道組成。沙道由細(xì)沙構(gòu)成,深度40 cm,底部為土基,道寬21 m,周長(zhǎng)為1 000 m;草道由天然的牧草形成,寬21 m,周長(zhǎng)為1 100 m。
1.4訓(xùn)練方案
試驗(yàn)馬匹每天訓(xùn)練時(shí)間為11:30—13:00,11:30將試驗(yàn)馬匹備鞍后,由騎手牽至訓(xùn)練場(chǎng)首先在草道上慢走1圈,隨后進(jìn)入沙道,逐漸加快速度慢跑1圈,使馬匹充分活動(dòng),隨后進(jìn)入正式訓(xùn)練,訓(xùn)練方案見(jiàn)表2。
1.5數(shù)據(jù)獲得及樣品采集
1.5.1速步賽成績(jī)的獲得
分別在正試期第0天(正式試驗(yàn)開始前)、第31天進(jìn)行速步賽并使用秒表測(cè)定1 km速步賽成績(jī)。
1.5.2速步賽心率數(shù)據(jù)的獲得
在正試期第31天進(jìn)行速步賽,分別于賽前1 h、賽后即刻、賽后30 min使用Polar脈搏儀(購(gòu)自上海益聯(lián)科教設(shè)備有限公司),在速步馬胸部測(cè)定速步馬的心率。
1.5.3血漿的采集
在正試期第31天進(jìn)行速步賽,分別于賽前1 h、賽后30 min、賽后24 h在速步馬頸靜脈處采集血樣5 mL至肝素鈉采血管中,1 500×g離心15 min,制取血漿并于-20 ℃冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>
表2 訓(xùn)練方案
1)全速的80%是指騎手控制試驗(yàn)馬匹進(jìn)行1 000 m速步賽時(shí)的用時(shí)為200 s。80% of full speed meant tortters controlled by riders conducted 1 km trot race using 200 s.
2)全速的80%~90%是指騎手控制試驗(yàn)馬匹進(jìn)行1 000 m速步賽時(shí)的用時(shí)為175 s。80% to 90% of full speed meant tortters controlled by riders conducted 1 km trot race using 175 s.
1.6測(cè)定指標(biāo)及方法
血漿中過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活力,總抗氧化能力(T-AOC)以及丙二醛(MDA)、葡萄糖(Glu)、胰島素(INS)、胰高血糖素(Gc)、乳酸(LA)、皮質(zhì)醇(COR)、肌酐(creatinine)含量使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定;血漿中肌酸含量使用美國(guó)Sigma公司生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定。
1.7數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。
2結(jié)果與分析
2.1補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽成績(jī)的影響
補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬速步賽成績(jī)的影響見(jiàn)表3。在試驗(yàn)前,試驗(yàn)組與對(duì)照組1 km速步賽成績(jī)差異不顯著(P>0.05)。在試驗(yàn)第31天進(jìn)行速步賽,試驗(yàn)組1 km速步賽用時(shí)低于對(duì)照組,降低12.74%(P>0.05)。從整個(gè)試驗(yàn)期來(lái)看,試驗(yàn)組1 km速步賽用時(shí)明顯縮短,比對(duì)照組縮短107.38%(P>0.05)。
表3 補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽成績(jī)的影響
同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)無(wú)字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same column, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
2.2補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后心率的影響
補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后心率的影響見(jiàn)表4。從心率數(shù)據(jù)來(lái)看,在比賽開始前,各組馬匹處于穩(wěn)定的生理狀態(tài),心率差異不顯著(P>0.05)。在賽后即刻,各組馬匹心率均上升,組間差異不顯著(P>0.05)。賽后30 min,各組馬匹心率恢復(fù)到正常水平,各組間差異不顯著(P>0.05)。
表4 補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后心率的影響
2.3補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中糖代謝指標(biāo)的影響
補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中糖代謝指標(biāo)的影響見(jiàn)表5。對(duì)照組與試驗(yàn)組血漿中葡萄糖含量在賽前1 h沒(méi)有顯著差異(P>0.05),賽后30 min試驗(yàn)組相對(duì)于對(duì)照組升高33.40%(P>0.05),賽后24 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)。賽前1 h,血漿中胰島素含量各組之間沒(méi)有顯著差異(P>0.05);賽后30 min、賽后24 h各組血漿中胰島素含量均升高,試驗(yàn)組比對(duì)照組分別高出6.92%(P>0.05)、23.37%(P>0.05)。血漿中胰高血糖素含量在賽前1 h各組之
間沒(méi)有顯著差異(P>0.05),在賽后30 min、賽后24 h試驗(yàn)組均比對(duì)照組高,分別高出5.85%(P>0.05)、6.89%(P>0.05)。在賽前1 h各組血漿乳酸含量處于穩(wěn)定生理狀態(tài)(P>0.05),賽后30 min試驗(yàn)組與對(duì)照組乳酸含量均升高,但是組間差異不顯著(P>0.05),賽后24 h試驗(yàn)組與對(duì)照組血漿乳酸含量開始降低,但組間仍差異不顯著(P>0.05)。賽前1 h血漿中皮質(zhì)醇含量試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),賽后30 min、賽后24 h血漿中皮質(zhì)醇含量均降低,但試驗(yàn)組與對(duì)照組之間差異不顯著(P>0.05)。
表5補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中糖代謝指標(biāo)的影響
Table 5Effects of supplemental feeding creatine on plasma glycometabolism indicesbefore and after 1 km trot race in trotters (n=4)
2.4補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中肌酸、肌酐含量的影響
補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中肌酸、肌酐含量的影響見(jiàn)表6。血漿中肌酸含量在賽前1 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),賽后30 min與賽前1 h相比有微弱的增加,但試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),賽后
24 h試驗(yàn)組有所降低,但是與對(duì)照組仍差異不顯著(P>0.05);賽前1 h試驗(yàn)組與對(duì)照組血漿中肌酐含量相對(duì)穩(wěn)定(P>0.05),賽后30 min試驗(yàn)組與對(duì)照組肌酐含量均升高,但試驗(yàn)組升高較明顯,比對(duì)照組高出24.35%(P<0.05);賽后24 h各組開始恢復(fù)到正常生理水平(P>0.05)。
表6 補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中肌酸、肌酐含量的影響
2.5補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中抗氧化指標(biāo)的影響
補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中抗氧化指標(biāo)的影響見(jiàn)表7。在血漿中過(guò)氧化氫酶活力方面,賽前1 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05);賽后30 min 各組均升高,組間差異不顯著(P>0.05);賽后24 h均恢復(fù)到正常水平,組間亦差異不顯著(P>0.05)。賽前1 h各組血漿中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活力沒(méi)有顯著差異(P>0.05);賽后30 min各組均有所降低,組間差異不顯著(P>0.05);賽后24 h,各組均有所升高,試驗(yàn)組比對(duì)照組高出12.87%(P>0.05)。血漿中超氧化物歧化酶活力在賽前1 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05);賽后30 min試驗(yàn)組高于對(duì)照組,但組間差異不顯著(P>0.05);而賽后24 h試驗(yàn)組比對(duì)照組高出15.05%,且差異顯著(P<0.05)。在血漿中總抗氧化能力方面,賽前1 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05);賽后30 min試驗(yàn)組顯著高于對(duì)照組(P<0.05);賽后24 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)。賽前1 h試驗(yàn)組血漿丙二醛含量高于對(duì)照組(P>0.05);賽后30 min試驗(yàn)組降低,對(duì)照組則升高,但試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05);賽后24 h對(duì)照組與試驗(yàn)組均有所增加,但組間差異不顯著(P>0.05)。
3討論
3.1補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬運(yùn)動(dòng)性能的影響
一些氨基酸不僅是動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還可提高動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的持久性和延遲疲勞[10],其中肌酸是氨基酸的衍生物,可作為一種能源物質(zhì)為機(jī)體供能[11],具有減少無(wú)氧代謝、降低氧化應(yīng)激等作用[12]。目前已有關(guān)于肌酸提高人或動(dòng)物運(yùn)動(dòng)性能的報(bào)道。Eckerson等[2]分別給志愿者每天補(bǔ)充5 g肌酸、18 g葡萄糖,連續(xù)補(bǔ)充5 d后發(fā)現(xiàn)肌酸可提高志愿者的無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力。Izquierdo等[13]將19名受試者分為2組,分別為補(bǔ)充肌酸和安慰劑,連續(xù)補(bǔ)充肌酸5 d(20 g/d)后發(fā)現(xiàn)肌酸可顯著提高受試者的短跑能力。Murphy等[14]研究發(fā)現(xiàn),給游泳運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充肌酸可提高400 m游泳中最后50 m的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。而Cooke等[15]給未經(jīng)正規(guī)訓(xùn)練的健康男子分別補(bǔ)充肌酸和安慰劑,5 d后測(cè)定其運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量產(chǎn)生峰及疲勞指數(shù),結(jié)果表明補(bǔ)充肌酸對(duì)提高運(yùn)動(dòng)性能無(wú)顯著影響。
表7 補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬1 km速步賽賽前、賽后血漿中抗氧化指標(biāo)的影響
本試驗(yàn)中,試驗(yàn)組速步馬1 km速步賽用時(shí)低于對(duì)照組,從試驗(yàn)前到第31天減少用時(shí)來(lái)看,試驗(yàn)組高于對(duì)照組,由此說(shuō)明補(bǔ)喂肌酸能夠提高速步馬的比賽速度,其原因可能是肌酸能夠在肌肉組織中形成磷酸肌酸[16],而磷酸肌酸能夠在ATP供能不足的情況下迅速轉(zhuǎn)化ATP為機(jī)體運(yùn)動(dòng)提供充足的能量,從而提高肌肉的收縮能量,最終提高速步馬的運(yùn)動(dòng)性能,減少1 km速步賽用時(shí)。就速步馬心率而言,各組在賽前1 h時(shí)的心率均低于64 bpm,賽后即刻心率增加,賽后30 min隨之下降,但試驗(yàn)組均低于對(duì)照組,由此說(shuō)明補(bǔ)喂肌酸可為速步馬提供能量物質(zhì),防止各組織器官功能的降低,有益于運(yùn)動(dòng)后生理機(jī)能的快速恢復(fù)。
3.2補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬賽前、賽后糖代謝的影響
動(dòng)物體內(nèi)激素含量受多種因素影響,如運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致胰島素、胰高血糖素和皮質(zhì)醇含量發(fā)生改變。運(yùn)動(dòng)對(duì)激素分泌的總效應(yīng)是使激素在運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)降低,有效地進(jìn)行糖異生,使糖動(dòng)用快速、節(jié)省。運(yùn)動(dòng)時(shí)肝糖元分解加強(qiáng),肝糖元異生作用也隨之加強(qiáng)。腎上腺素、胰高血糖素、皮質(zhì)醇、胰島素是加強(qiáng)糖異生作用的主要激素。運(yùn)動(dòng)時(shí)葡萄糖的利用增強(qiáng)是通過(guò)降低血漿中胰島素含量,提高血漿中腎上腺素、皮質(zhì)醇和胰高血糖素含量而達(dá)到平衡的。運(yùn)動(dòng)中血漿中胰高血糖素含量升高與肝糖元水解加強(qiáng)有關(guān),且對(duì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)起重要作用。運(yùn)動(dòng)后血漿葡萄糖和皮質(zhì)醇含量之間也存在一定關(guān)系,皮質(zhì)醇含量升高有利于葡萄糖含量的恢復(fù)。
在本試驗(yàn)中,賽后30 min試驗(yàn)組血漿中葡萄糖的含量沒(méi)有降低反而升高,出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能與骨骼肌中磷酸肌酸轉(zhuǎn)化成ATP有關(guān)。在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),ATP含量迅速下降,此時(shí)肌肉中的磷酸肌酸以最快的速度在肌酸激酶催化下幾乎完全轉(zhuǎn)化為ATP。因此,延遲了糖酵解供能。運(yùn)動(dòng)會(huì)刺激機(jī)體糖原的分解,使血漿葡萄糖含量升高。由于磷酸肌酸轉(zhuǎn)化ATP效率高于糖酵解,從而導(dǎo)致速步馬賽后血漿中葡萄糖含量有小幅度升高。
本試驗(yàn)中,各組賽后30 min、賽后24 h時(shí)血漿中胰島素、胰高血糖素含量均有所升高,這是由于胰島素、胰高血糖素是加強(qiáng)糖異生作用的主要激素[17],運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增強(qiáng)導(dǎo)致速步馬體內(nèi)糖異生作用也隨之增強(qiáng),使速步馬血漿中胰島素、胰高血糖素含量增加。此外,試驗(yàn)組賽后30 min、賽后24 h血漿中胰島素、胰高血糖素含量均高于對(duì)照組,與Davics等[18]研究結(jié)果一致,可能是由于補(bǔ)喂肌酸提高了速步馬血液中氨基酸含量,較多的氨基酸經(jīng)過(guò)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖,從而影響了血漿中胰島素、胰高血糖素的含量。
就速步馬血漿中皮質(zhì)醇含量變化而言,賽后24 h時(shí)各組皮質(zhì)醇含量低于賽后30 min時(shí)的含量,這是由于血漿中皮質(zhì)醇含量受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響,且強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后皮質(zhì)醇含量會(huì)持續(xù)降低,直到腎上腺皮質(zhì)分泌大量的皮質(zhì)醇后才得以恢復(fù)。而補(bǔ)喂肌酸可提高速步馬賽后24 h血漿中皮質(zhì)醇含量,可能是由于肌酸進(jìn)入速步馬體內(nèi)后可直接磷酸化供能,從而延遲了糖供能,使試驗(yàn)組賽后24 h血漿中皮質(zhì)醇含量升高,因此補(bǔ)喂肌酸有助于速步馬賽后血漿中葡萄糖含量的恢復(fù),這也與試驗(yàn)組賽后24 h血漿中葡萄糖含量高于對(duì)照組的結(jié)果相一致。
在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),速步馬體內(nèi)會(huì)進(jìn)行無(wú)氧代謝,產(chǎn)生大量乳酸,使呈弱堿性的體液變?yōu)樗嵝裕绊懠?xì)胞順利吸收營(yíng)養(yǎng)和氧氣,削弱細(xì)胞的正常功能,嚴(yán)重影響速步馬的運(yùn)動(dòng)性能[19]。研究發(fā)現(xiàn),在大強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練中,每天對(duì)運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充適量的肌酸可提高運(yùn)動(dòng)能力并使血漿中乳酸含量顯著降低;而在最大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí),在補(bǔ)充肌酸的條件下進(jìn)行超強(qiáng)度的訓(xùn)練,血漿中乳酸含量仍相對(duì)較低,表明補(bǔ)充肌酸對(duì)肌肉無(wú)氧耐力同樣具有重要影響[20]。而金宏[12]通過(guò)給大鼠補(bǔ)喂肌酸研究運(yùn)動(dòng)后乳酸含量的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠游泳運(yùn)動(dòng)后血清、心肌和骨骼肌中乳酸含量均有所升高。在本試驗(yàn)中,對(duì)照組及試驗(yàn)組賽后30 min血漿中乳酸含量升高,這是由于速步賽是短程競(jìng)技運(yùn)動(dòng),速度過(guò)快、負(fù)荷強(qiáng)度高,主要依靠無(wú)氧代謝功能,而在無(wú)氧代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量丙酮酸、乳酸等中間代謝產(chǎn)物[21],不能通過(guò)呼吸排出,從而導(dǎo)致賽后30 min速步馬血漿中乳酸含量增加,但試驗(yàn)組馬匹賽后30 min血漿中乳酸含量高于對(duì)照組,可能原因是在高速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中馬的能量主要來(lái)源于無(wú)氧代謝,由于試驗(yàn)組1 km速步賽用時(shí)小于對(duì)照組,即試驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度高于對(duì)照組,故導(dǎo)致試驗(yàn)組馬匹血漿中乳酸含量高于對(duì)照組。但在賽后24 h,試驗(yàn)組血漿中乳酸含量低于對(duì)照組,表明補(bǔ)喂肌酸對(duì)于速步馬運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期乳酸的清除有顯著作用。
3.3補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬賽前、賽后血漿中肌酸、肌酐含量的影響
肌酸對(duì)無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力有顯著提高作用,主要與機(jī)體中95%的肌酸貯存于骨骼肌有關(guān)。正常機(jī)體內(nèi)骨骼肌中肌酸的含量范圍在60~160 mmol/kg干肌重量[9]。進(jìn)入肌肉的肌酸有2/3以磷酸肌酸形式存在,1/3為游離的肌酸,這種高度集中的肌酸成為運(yùn)動(dòng)供能的基礎(chǔ)。Sewell等[9]報(bào)道,在靜息狀態(tài)下純血馬血漿中肌酸含量為8~103 μmol/L,其含量大小與馬品種及飼養(yǎng)水平有關(guān)。
本試驗(yàn)中,血漿中肌酸的含量在16~28 nmol/mL之間,與Sewell等[9]的研究結(jié)果相近,試驗(yàn)組賽前1 h及賽后30 min血漿中肌酸含量略高于對(duì)照組,表明補(bǔ)喂肌酸可提高速步馬血漿中肌酸含量。而在賽后24 h試驗(yàn)組血漿中肌酸含量降低,這可能是由于肌酸在肌肉中60%以磷酸的結(jié)合形式存在,磷酸肌酸是骨骼肌能量代謝的能量貯存庫(kù)[16],當(dāng)ATP含量降低時(shí),磷酸肌酸可迅速脫去1個(gè)磷酸根與ADP結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP,并釋放出肌酸。因此,本試驗(yàn)中各組賽后30 min血漿中肌酸含量與賽前1 h沒(méi)有明顯差異,說(shuō)明磷酸肌酸參與運(yùn)動(dòng)功能,并釋放出肌酸,維持血液中肌酸含量的平衡,而賽后24 h血漿中肌酸含量降低,可能是血液中游離的肌酸被轉(zhuǎn)移到肌肉,參與磷酸肌酸的合成,使骨骼肌中參與運(yùn)動(dòng)消耗的磷酸肌酸達(dá)到穩(wěn)定水平。
肌酐是肌酸和磷酸肌酸的代謝產(chǎn)物,運(yùn)動(dòng)后血漿中肌酐含量升高與運(yùn)動(dòng)中肌酸與磷酸肌酸參與運(yùn)動(dòng)的量有關(guān)。本試驗(yàn)中,對(duì)照組速步馬賽后30 min血漿中肌酐含量高于對(duì)照組,這可能與肌酸和磷酸肌酸在機(jī)體內(nèi)同時(shí)參與供能,產(chǎn)生了較多的肌酐有關(guān)。
3.4補(bǔ)喂肌酸對(duì)速步馬賽前、賽后抗氧化能力的影響
運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致人或動(dòng)物運(yùn)動(dòng)性能下降,因此消除氧化應(yīng)激、保護(hù)抗氧化系統(tǒng)是提高運(yùn)動(dòng)性能的關(guān)鍵。機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)主要由酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)抗氧化劑組成,酶系統(tǒng)抗氧化劑包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶等;非酶系統(tǒng)抗氧化劑主要是指外源性抗氧化劑,包括維生素、氨基酸、微量元素等物質(zhì)[22],主要通過(guò)消除機(jī)體內(nèi)自由基、提高內(nèi)源性抗氧化酶的活力來(lái)對(duì)機(jī)體進(jìn)行保護(hù)。肌酸是氨基酸的衍生物,可作為外源性抗氧化劑提高動(dòng)物機(jī)體內(nèi)抗氧化酶的活力[23]。Araújo等[8]給進(jìn)行訓(xùn)練的大鼠每天補(bǔ)喂1.5 g/kg BW肌酸后發(fā)現(xiàn)能夠提高大鼠血漿中過(guò)氧化氫酶的活力??孪娴萚24]將36只雄性SD大鼠隨機(jī)分為安靜對(duì)照組、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練+肌酸組,每組12只,采用遞增負(fù)荷游泳訓(xùn)練,腹主動(dòng)脈采血并制備血清,結(jié)果顯示,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練+肌酸組SD大鼠血漿中超氧化物歧化酶活力顯著高于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組。
在本試驗(yàn)中,試驗(yàn)組速步馬賽后30 min血漿中丙二醛含量高于對(duì)照組,但賽后24 h低于對(duì)照組;試驗(yàn)組賽后30 min血漿中過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶活力及總抗氧化能力均顯著高于對(duì)照組;同時(shí),賽后24 h試驗(yàn)組過(guò)氧化氫酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、超氧化物歧化酶活力及總抗氧化能力均高于對(duì)照組。上述結(jié)果表明肌酸可提高速步馬機(jī)體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)中內(nèi)源性抗氧化酶的活力,有利于速步馬賽后機(jī)體內(nèi)自由基的清除,降低運(yùn)動(dòng)對(duì)細(xì)胞膜的損傷,有益于速步馬賽后的恢復(fù)。
4結(jié)論
在試驗(yàn)條件下可得出以下結(jié)論:
① 補(bǔ)喂肌酸可提高速步馬1 km速步賽成績(jī)。
② 補(bǔ)喂肌酸對(duì)于速步馬血漿中葡萄糖、乳酸、肌酸、肌酐、胰島素、胰高血糖素及皮質(zhì)醇含量無(wú)顯著影響。
③ 補(bǔ)喂肌酸可提高速步馬血漿中過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶活力及總抗氧化能力。
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(責(zé)任編輯菅景穎)
Effects of Supplemental Feeding Creatine on Athletic Performance,Glycometabolism and Antioxidant Ability of Trotters
LI XiaobinMA JunNIE BiaobiaoYANG JingtaoQIAO ChunjiangYANG Kailun*
(Xinjiang Key Laboratory of Meat & Milk Production Herbivore Nutrition, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China)
Abstract:This study aimed to study the effects of supplemental feeding creatine on athletic performance, glycometabolism and antioxidant ability of trotters, and provided the reference data for the creatine application in training and competition. Eight 4-year-old Yili male horses with the average body weight of (457±50) kg and similar performance based on strict training were divided into 2 groups. First group was control group, the other was trial group, and each group had 4 horses. All trotters were fed with 3 kg pelleted concentrate every day, and allowed free choice continuous access to dry forage; basis on those, each of horse in trail group was fed with 38 g creatine. The 38 d supplemental feeding experiment and training experiment comprised of 7 d adaptation and 31 d collection. The results showed that supplemental feeding creatine could increase the time of 1 km trot race in trotters, the race time of trail group was shorten 12.74% compared with control group (P>0.05). In the aspect of plasma antioxidant indices, supplemental feeding creatine could significantly increase the plasma catalase (CAT) activity, total antioxidant capacity (T-AOC) at 30 min after the race and the plasma superoxide dismutase (SOD) activity at 24 h after the race (P<0.05). But there were no significant differences in the heart rate and contents of plasma glucose, lactic acid, creatine, creatinine, insulin, glucagons and cortisol before and after race between control group and trial group (P>0.05). Therefore, supplemental feeding creatine can increase the sport result, and improve the antioxidant ability of trotters.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(5):1506-1514]
Key words:creatine; trotters; athletic performance; glycometabolism; antioxidant ability
doi:10.3969/j.issn.1006-267x.2016.05.027
收稿日期:2015-11-16
基金項(xiàng)目:新疆維吾爾自治區(qū)重大科技專項(xiàng)(201130101)
作者簡(jiǎn)介:李曉斌(1988—),男,新疆烏魯木齊人,博士研究生,研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)代謝。E-mail: 172387243@qq.com *通信作者:楊開倫,教授,博士生導(dǎo)師,E-mail: yangkailun2002@aliyun.com
中圖分類號(hào):S816
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1006-267X(2016)05-1506-09
*Corresponding author, professor, E-mail: yangkailun2002@aliyun.com
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2016年5期