王一民,郭　飛，熊　勃，池愛(ài)平△

(1.陜西師范大學(xué)體育學(xué)院，西安 710119；2.西安建筑科技大學(xué)體育系，陜西 西安 710055)

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杜仲多糖改善運(yùn)動(dòng)疲勞的研究*

王一民1,郭飛1，熊勃2，池愛(ài)平1△

(1.陜西師范大學(xué)體育學(xué)院，西安 710119；2.西安建筑科技大學(xué)體育系，陜西 西安 710055)

目的：評(píng)價(jià)杜仲多糖(EUP)抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的效果。方法：40只昆明小鼠建立一個(gè)5周的小鼠游泳模型，將小鼠分為運(yùn)動(dòng)對(duì)照組、蔗糖對(duì)照組、高劑量EUP組和低劑量EUP組(n=10)，服藥采取灌胃的方式。訓(xùn)練期結(jié)束后，測(cè)定各組小鼠的體重變化與游泳力竭時(shí)間、力竭游泳后動(dòng)物的血糖濃度、血乳酸(BLA)濃度、血尿素氮(BUN)濃度、肌酸激酶(CK)活性、肝糖原、肌糖原含量變化。結(jié)果：EUP高劑量與低劑量組小鼠較對(duì)照組體重增加明顯，EUP高劑量游泳力竭時(shí)間顯著延長(zhǎng)(P<0.05)、血清CK活性和BUN含量顯著下降(P<0.05)，但血糖、肝肌糖原以及BLA的水平變化不明顯。結(jié)論：EUP具有抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的作用，其機(jī)理與其調(diào)節(jié)機(jī)體糖代謝、節(jié)約蛋白質(zhì)有關(guān)。

杜仲多糖；力竭運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)疲勞；糖原儲(chǔ)備；小鼠

運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生原因與機(jī)體內(nèi)糖原儲(chǔ)備的消耗、能源代謝產(chǎn)物的堆積等因素有關(guān)[1]。中藥的多糖成分具有改善糖代謝、提高機(jī)體氧化能力、抗衰老以及改善運(yùn)動(dòng)性疲勞的功能[2-6]。杜仲多糖(eucommia ulmoides polysaccharide,EUP)具有增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、抗疲勞和提高機(jī)體抗脂質(zhì)過(guò)氧化等作用[7，8]，因此推測(cè)杜仲多糖可能對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞具有緩解作用。本研究對(duì)杜仲多糖進(jìn)行了提取，同時(shí)建立小鼠游泳模型，通過(guò)檢測(cè)與運(yùn)動(dòng)疲勞相關(guān)的生理生化指標(biāo)，探索服用EUP對(duì)運(yùn)動(dòng)疲勞的影響。

1　材料與方法

1.1材料

杜仲購(gòu)自陜西省略陽(yáng)縣藥材公司。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物購(gòu)自西安交大醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)中心，為兩月齡的昆明種雄性小鼠(22～26)g。動(dòng)物飼養(yǎng)室的溫度為(20±3)℃，光照隨自然光變化。所用化學(xué)試劑均為天津化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品(AR級(jí))，透析袋(MW10000)購(gòu)自北京鼎國(guó)生物技術(shù)有限責(zé)任公司。

1.2主要儀器

分光光度計(jì)(752B型，上海第三分析儀器廠)；紫外光譜儀(U-3900/3900H，日立公司)；紅外光譜儀(Tensor27，德國(guó)布魯克公司)。

1.3方法

1.3.1EUP的提取與檢測(cè)干燥粉碎后的杜仲皮用80%的乙醇浸泡30 min后，棄液取渣，用80℃的水(料液質(zhì)量體積比1∶15)提取2次，每次2 h；合并濾液，用Sevage法分離去除游離蛋白；自來(lái)水透析24 h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，加入無(wú)水乙醇至乙醇終濃度為80%，4℃過(guò)夜沉淀多糖，離心，無(wú)水乙醇、丙酮、乙醚依次洗滌沉淀，冷凍干燥得到深棕色的EUP粉末。EUP的多糖含量測(cè)定采用蒽酮-硫酸法，EUP所含蛋白質(zhì)定性采用紫外光譜法(掃描范圍：190～600 nm)，蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用雙縮脲法；官能團(tuán)鑒定采用紅外光譜法(少許樣品混合溴化鉀壓片，測(cè)定范圍：4 000～400/cm)。

采用水提醇沉法獲得的EUP為深棕色粉末，得率2.89%，多糖含量65.4%；紫外光譜圖顯示EUP在280 nm左右有較強(qiáng)的吸收峰，表明EUP屬于蛋白多糖(圖1)，蛋白含量經(jīng)測(cè)定為16.6%；紅外光譜圖顯示EUP屬于典型的多糖官能團(tuán)結(jié)構(gòu)：3436.20 cm-1處的吸收峰為O-H伸縮振動(dòng)，1640.42 cm-1處的吸收峰為C=或者O-CHO伸縮振動(dòng)，1327.15 cm-1處的吸收峰為C-H伸縮振動(dòng)，在1103.05 cm-1處的吸收峰為C-O伸縮振動(dòng)，914.45 cm-1處的弱吸收峰表示其含有少量的β-D-吡喃糖(圖2)。

Fig.1Ultraviolet spectrum of EUP

EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

Fig.2Infrared spectrum of EUP

EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

1.3.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型建立動(dòng)物適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后開(kāi)始進(jìn)行為期5周的游泳實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前將小鼠隨機(jī)分為4組(n=10)：運(yùn)動(dòng)對(duì)照組(Control-A)、蔗糖對(duì)照組(Control-B)、EUP低劑量(100 mg/kg·d)組(EUP-L)和高劑量(200 mg/kg·d)組(EUP-H)，各組動(dòng)物每晚8點(diǎn)在一個(gè)恒溫水池(30℃；長(zhǎng)寬高為：80×60×50 cm，水深40 cm)進(jìn)行90 min的尾部負(fù)重(負(fù)荷為體質(zhì)量的5%)游泳，周日休息；最后1周末進(jìn)行一次性負(fù)重力竭游泳。力竭疲勞標(biāo)準(zhǔn)：小鼠沉入水中5 s不能返回水面；灌胃方式：每次運(yùn)動(dòng)后1 h進(jìn)行灌胃，EUP組灌胃相應(yīng)劑量的EUP水溶液2 ml，Control-A組灌胃等體積的生理鹽水；Control-B組灌胃劑量為6 g/kg·d蔗糖溶液作為陽(yáng)性對(duì)照[9]。

1.3.3疲勞相關(guān)生化指標(biāo)測(cè)定記錄小鼠在運(yùn)動(dòng)期間的體重變化、力竭實(shí)驗(yàn)的時(shí)間；動(dòng)物采血后，制備血清，測(cè)定血糖、血乳酸(blood lactic acid,BLA)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)的濃度、肌酸激酶(creatine kinase,CK)活性；隨后處死動(dòng)物，取肝組織與股四頭肌，勻漿待測(cè)糖原含量，生化指標(biāo)均使用南京建成生物制劑公司的試劑盒按照說(shuō)明測(cè)定。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2　結(jié)果

2.1小鼠力竭游泳時(shí)間的比較結(jié)果

蔗糖組與EUP高劑量組較對(duì)照組小鼠的力竭時(shí)間顯著延長(zhǎng)，分別為8.57%與12.03%(P<0.05，表1)。

GroupExhaustedtime(min)ExtendedrateControl-A296.70±27.61-Control-B322.13±21.40*8.57EUP-L316.40±16.396.64EUP-H332.40±23.47*12.03

EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

*P<0.05 vs control-A

2.2對(duì)體重的影響

各組小鼠體重增長(zhǎng)在前兩周差別不明顯，但在第三周開(kāi)始，EUP高劑量組與蔗糖組小鼠的體重增長(zhǎng)幅度明顯增高，至第五周，三個(gè)加藥組小鼠體重較對(duì)照組都呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖3)。

Fig.3Growth of body weight in mice

2.3疲勞相關(guān)生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果

與control-A組相比較，EUP-L和EUP-H組小鼠的血乳酸濃度、血清CK活性顯著降低，而血糖濃度、肌糖原、肝糖原含量變化不明顯。與蔗糖組相比較，EUP組小鼠各項(xiàng)指標(biāo)沒(méi)有顯著性差異(表2)。

Tab.

BUN:Blood urea nitrogen;BLA:Blood lactic acid;CK:Creatine kinase;EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

*P<0.05 vs control-A

3　討論

紫外光譜顯示EUP在280 nm左右處出現(xiàn)強(qiáng)的蛋白質(zhì)吸收峰，說(shuō)明EUP是一種蛋白多糖。經(jīng)紅外光譜反映的官能團(tuán)顯示，EUP含有β-D-吡喃糖，多糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是決定其活性的因素之一。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)小鼠5周的游泳模型來(lái)檢測(cè)EUP的抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的效果，同時(shí)以目前常用的蔗糖作為陽(yáng)性對(duì)照。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，EUP能提高小鼠的游泳時(shí)間，高劑量EUP具有明顯的抗疲勞的作用。

血糖、肝糖原、肌糖原在力竭運(yùn)動(dòng)后，都會(huì)呈現(xiàn)較低水平。因此運(yùn)動(dòng)前的糖原儲(chǔ)備水平是運(yùn)動(dòng)時(shí)間持續(xù)的關(guān)鍵。BLA是反應(yīng)機(jī)體糖無(wú)氧代謝的產(chǎn)物[1]，一般有氧代謝能力較高的人，在參加同等負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體的血乳酸產(chǎn)量要低于有氧代謝能力低的人。同時(shí)，由于機(jī)體糖代謝不能滿足機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量需要，蛋白質(zhì)參與代謝來(lái)補(bǔ)償糖代謝的不足，其代謝產(chǎn)物BUN會(huì)增加，因此通常通過(guò)檢測(cè)BUN來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)性疲勞的程度[9]。本研究說(shuō)明，杜仲多糖在運(yùn)動(dòng)時(shí)能量代謝中，糖的無(wú)氧代謝比例較低，杜仲多糖能夠提高機(jī)體糖的有氧代謝能力，進(jìn)而節(jié)約蛋白質(zhì)的分解代謝，這是杜仲多糖延緩小鼠運(yùn)動(dòng)疲勞的主要原因之一。另外，由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增大，機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化的程度也增加，會(huì)對(duì)骨骼肌組織造成一定程度的損傷，血清中CK活性就會(huì)增加，因此血清CK的變化是評(píng)定運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌造成損傷的指標(biāo)[10]。結(jié)果顯示杜仲多糖可以降低游泳小鼠血清CK活性，這可能與杜仲多糖的抗氧化性有關(guān)，杜仲多糖組小鼠血清CK活性的降低，說(shuō)明杜仲多糖對(duì)于小鼠的的肌組織具有一定的保護(hù)作用。綜上所述，杜仲多糖的抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的作用與其提高糖的有氧代謝能力、抗氧化能力等多種途徑有關(guān)系。

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eucommia ulmoides polysaccharide;exhaustion exercise;sports fatigue;glycogen reserve;mice

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(GK201402046)；陜西師范大學(xué)教師出國(guó)研修計(jì)劃(2015)

2015-01-07

2015-10-19

△Tel：13008408400；E-mail：chimu@snnu.edu.cn

G804.7

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1000-6834(2016)02-151-03

10.13459/j.cnki.cjap.2016.02.014