王克勤（福建省重競(jìng)技運(yùn)動(dòng)管理中心，福建 福州 350001）

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理論與方法探索

補(bǔ)充番茄紅素對(duì)摔跤運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練后血液SOD和MDA含量的影響

王克勤
（福建省重競(jìng)技運(yùn)動(dòng)管理中心，福建 福州 350001）

摘 要：目的：觀察番茄紅素對(duì)一次性運(yùn)動(dòng)后血液SOD和MDA含量的影響，探討訓(xùn)練引起的機(jī)體氧化應(yīng)激水平變化和番茄紅素的改善效果，為摔跤運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練后恢復(fù)提供有效參考手段。方法：將20名北京體育大學(xué)競(jìng)技體校青年男子摔跤隊(duì)隊(duì)員隨機(jī)分為安慰劑組和番茄紅素組。運(yùn)動(dòng)方式為一次性蹬40min功率自行車(chē)，在運(yùn)動(dòng)前的4周分別服用安慰劑膠囊以及番茄紅素膠囊。在運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)結(jié)束后即刻分別抽取受試者靜脈血，分別檢測(cè)血液中的超氧化物岐化酶（SOD），丙二醛（MDA）并進(jìn)行比較。結(jié)果：番茄紅素組血中超氧化物岐化酶（SOD）與安慰劑組相比明顯升高（ P＜0.05），而丙二醛（MDA）方面，番茄紅素組明顯低于對(duì)照組。結(jié)論：番茄紅素能夠增強(qiáng)摔跤運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)后的抗氧化能力。

關(guān)鍵詞：番茄紅素；一次性運(yùn)動(dòng)；摔跤；超氧化物岐化酶；丙二醛

摔跤運(yùn)動(dòng)員由于需要長(zhǎng)期進(jìn)行大負(fù)荷的訓(xùn)練，經(jīng)常面臨著運(yùn)動(dòng)性疲勞無(wú)法得到及時(shí)恢復(fù)的問(wèn)題，而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞的因素較多，其中就包括自由基損傷引起的疲勞。1892年Davies等就提出急性大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)使體內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基。自由基攻擊線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等生物膜上的多種不飽和脂肪酸，并產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，最后導(dǎo)致生物膜結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，具體表現(xiàn)為生物膜通透性增加、線粒體功能紊亂和ATP 生成速率降低等現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)如肌酸激酶逸出、肌漿網(wǎng)受損、不能常攝取鈣離子、溶酶體膜的破壞釋放大量水解酶，從而進(jìn)一步加重了組織損傷、導(dǎo)致人體工作能力下降并產(chǎn)生疲勞。因此找到一種理想的外在干預(yù)手段，降低機(jī)體由于運(yùn)動(dòng)而造成的MDA含量增加，提高酶類(lèi)抗氧化劑如SOD等的活性，提高人體工作能力，具有重要的意義。

近年來(lái)的研究顯示，在抗氧化劑的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)番茄紅素具有比其他類(lèi)胡蘿卜素更優(yōu)越的抗氧化功能，使之受到了國(guó)內(nèi)、外學(xué)者的廣泛關(guān)注，本研究通過(guò)比較服用番茄紅素和服用安慰劑的兩組運(yùn)動(dòng)員在一次性運(yùn)動(dòng)后機(jī)體內(nèi)SOD和MDA含量的差異，旨在了解補(bǔ)充番茄紅素是否能有效緩解運(yùn)動(dòng)員機(jī)體由于一次性運(yùn)動(dòng)而造成的MDA含量增加和是否會(huì)影響機(jī)體SOD含量，為今后這方面的研究提供理論和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法

1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象

實(shí)驗(yàn)對(duì)象為20名北京體育大學(xué)競(jìng)技體校青年男子摔跤隊(duì)隊(duì)員，平均訓(xùn)練年限為（4.0 ±2.6）歲。將20名運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)分為2組，2組隊(duì)員在訓(xùn)練年限上沒(méi)有顯著性差異。分組情況見(jiàn)表1，2組隊(duì)員在身體情況上不存在差異。

1.2方 法

1.2.1實(shí)驗(yàn)時(shí)間及條件 實(shí)驗(yàn)的時(shí)間為4周的常規(guī)訓(xùn)練：早晨6：00-7：00摔跤基本技術(shù)練習(xí)，下午3：00-6：00技術(shù)和力量訓(xùn)練，晚上8：30-9：00技術(shù)練習(xí)。每周訓(xùn)練5天。

1.2.2服用番茄紅素的方法 實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員每天服用3粒含有番茄紅素15 mg 膠囊， 晚餐后服用，持續(xù)4周，其他訓(xùn)練條件不變。對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員服用不含番茄紅素的安慰劑膠囊1粒（淀粉組成），其他訓(xùn)練條件不變。

1.2.3運(yùn)動(dòng)方式 讓受試者坐在功率自行車(chē)上，調(diào)節(jié)座位高度，使之與腿長(zhǎng)相適應(yīng)。在功率自行車(chē)上設(shè)定遞增負(fù)荷，基礎(chǔ)負(fù)荷為50瓦，每3min遞增50瓦。令受試者以60轉(zhuǎn)/min蹬車(chē)，直至力竭。

1.2.4取樣時(shí)間與測(cè)試方法 在服用前一天的清晨7點(diǎn)空腹，取安靜狀態(tài)采肘靜脈血2 ml，一次性運(yùn)動(dòng)前、力竭后各采肘靜脈血2 ml。

表1　2組隊(duì)員基本情況

1.2.5測(cè)試方法 采用試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，試劑盒均由南京建成生物研究所提供。

1.3數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均在計(jì)算機(jī)中用Excel 2003進(jìn)行處理，各組數(shù)據(jù)都以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，結(jié)果經(jīng)方差齊性檢驗(yàn)后，組間進(jìn)行t檢驗(yàn)，顯著性水平取P＜0.05。

2 結(jié) 果

2.1運(yùn)動(dòng)前后SOD活性的變化

所有受試者在運(yùn)動(dòng)后即刻血清SOD值均有所下降，但無(wú)顯著差異（P＞0.05），其中實(shí)驗(yàn)組在完成運(yùn)動(dòng)負(fù)荷后，SOD水平下降的趨勢(shì)較小，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)后的血清SOD水平仍高于對(duì)照組運(yùn)動(dòng)前以及對(duì)照組運(yùn)動(dòng)后的水平。（表2）

2.2運(yùn)動(dòng)前后血清MDA的變化

對(duì)照組運(yùn)動(dòng)后血清MDA值明顯升高，差異非常顯著（P＜0.01），與運(yùn)動(dòng)前相比，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)后血清MDA水平有所升高，但是上升幅度較小，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。與對(duì)照組運(yùn)動(dòng)前相比，差異具有非常顯著性（P＜0.01）。（表2）

3 討 論

3.1運(yùn)動(dòng)引起的自由基變化

在對(duì)疲勞與損傷機(jī)制的長(zhǎng)期研究中，人們發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致疲勞和損傷的原因有多種，從器官水平一直到分子水平均有所涉及。其中自由基的產(chǎn)生和清除與疲勞及損傷的關(guān)系已經(jīng)越來(lái)越引起人們的重視。在運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)過(guò)程中，機(jī)體存在著產(chǎn)生自由基和清除自由基的兩個(gè)過(guò)程。這兩個(gè)過(guò)程決定著體內(nèi)自由基的水平，從而影響運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生和恢復(fù)。國(guó)內(nèi)外眾多研究表明，急性大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過(guò)程中體內(nèi)氧自由基含量快速增加，導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化物蓄積并得不到清除、抗氧化酶活性下降以及體內(nèi)亞硝酸鹽濃度升高等，引起機(jī)體組織和細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化損傷、細(xì)胞蛋白質(zhì)損傷與DNA損傷，進(jìn)一步致使機(jī)體疲勞、組織器官損傷、運(yùn)動(dòng)能力降低甚至達(dá)到過(guò)度訓(xùn)練。

Davies、張?zhí)N琨等研究發(fā)現(xiàn)急性劇烈運(yùn)動(dòng)后，氧化應(yīng)激程度最嚴(yán)重的是骨骼肌組織。由于骨骼肌是機(jī)體內(nèi)代謝旺盛的組織，是運(yùn)動(dòng)的主要器官，消耗能量最多，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，其能量消耗與安靜時(shí)相比高達(dá)100～200倍以上，耗氧量可達(dá)平時(shí)的幾十倍，代謝產(chǎn)物次黃嘌呤堆積，生成尿酸時(shí)產(chǎn)生的超氧陰離子自由基增多，進(jìn)一步激發(fā)自由基連鎖反應(yīng)，加速谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等抗氧化酶的消耗，致使抗氧化系統(tǒng)受到損傷。

本研究中發(fā)現(xiàn)摔跤運(yùn)動(dòng)員在一次性運(yùn)動(dòng)后血液MDA水平顯著上升，表明運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氧化應(yīng)激水平發(fā)生了變化，產(chǎn)生了大量的自由基?？赡茉斐闪税ü趋兰〉榷嗯K器的氧化應(yīng)激損傷。

3.2補(bǔ)充番茄紅素后對(duì)氧化應(yīng)激的緩解效果

外源性補(bǔ)充抗氧化劑控制和降低運(yùn)動(dòng)型內(nèi)源自由基生成及脂質(zhì)過(guò)氧化方面的作用，在許多研究中得到肯定。番茄紅素是胡蘿卜素異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)為含有11個(gè)碳碳雙鍵的非環(huán)狀平面共扼多不飽和脂肪烴。由于鏈上甲基化引起空間位阻現(xiàn)象，存在可能性較大的番茄紅素異構(gòu)體約有72種，而理論上有211種。番茄紅素在472nm處有一強(qiáng)吸收峰，當(dāng)分子從反式變?yōu)轫樖綍r(shí)，顏色變淺，溶點(diǎn)降低，吸收峰發(fā)生偏移。番茄紅素多不飽和性使其很不穩(wěn)定，易被氧化分解和從反式向順式轉(zhuǎn)變。

表2　運(yùn)動(dòng)前后血液MDA和SOD情況

番茄紅素的抗氧化作用主要表現(xiàn)在它能高效猝滅單線態(tài)氧及清除過(guò)氧化自由基。單線態(tài)氧是一種很強(qiáng)的活性氧自由基，它能與許多與氧氣不能發(fā)生反應(yīng)的分子直接結(jié)合，從而造成對(duì)細(xì)胞的損傷。在猝滅單線態(tài)氧的過(guò)程中，激發(fā)態(tài)的能量從單線態(tài)氧轉(zhuǎn)移至番茄紅素，產(chǎn)生基態(tài)的氧和激發(fā)的三聯(lián)態(tài)番茄紅素，能量則通過(guò)激發(fā)態(tài)的番茄紅素與周?chē)軇┲g的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)而散發(fā)，并產(chǎn)生基態(tài)的番茄紅素和一定的熱量。番茄紅素對(duì)單線態(tài)氧的猝滅屬于物理猝滅，在這一過(guò)程中，番茄紅素像催比劑一樣，只是加速了猝滅過(guò)程，而其本身保持完整狀態(tài)，并可不斷參與下一個(gè)猝滅單線態(tài)氧的循環(huán)。所以，番茄紅素抑制了運(yùn)動(dòng)造成的MDA 含量的增加，使運(yùn)動(dòng)后MDA上升幅度顯著低于服用安慰劑膠囊組水平。但是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充番茄紅素會(huì)引起血清SOD的升高或降低。

本研究表明，摔跤運(yùn)動(dòng)員在補(bǔ)充番茄紅素后，雖然沒(méi)有顯著改善自身抗氧化酶系統(tǒng)，但是存在氧自由基得到消除趨勢(shì)。因此可以推斷出番茄紅素能夠增強(qiáng)人體在運(yùn)動(dòng)后的抗氧化能力。一次急性運(yùn)動(dòng)可對(duì)人體自由基生成清除產(chǎn)生影響，合理補(bǔ)充抗氧化劑對(duì)于防止運(yùn)動(dòng)性疲勞，提高運(yùn)動(dòng)能力具有相當(dāng)重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。但運(yùn)動(dòng)與自由基損傷的許多問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。例如抗氧化劑在體內(nèi)的代謝和作用環(huán)節(jié)還沒(méi)有圓滿(mǎn)解決。運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期自由基代謝的特點(diǎn)和規(guī)律問(wèn)題有待進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié) 論

補(bǔ)充番茄紅素能夠增強(qiáng)摔跤運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)后的抗氧化能力。

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投稿日期：2016-04-06

中圖分類(lèi)號(hào)：G804

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-151X（2016）05-038-02

doi:10.3969/j.issn.1674-151x.2016.09.020

作者簡(jiǎn)介：王克勤（1964—），本科。研究方向：摔跤運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練及監(jiān)控。