曲　靜， 楊宏芳， 王曉慧△

(1. 上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院， 上海 200438； 2. 興義民族師范學(xué)院體育學(xué)院， 貴州 興義 562400)

?

甘草酸飲料對(duì)耐力訓(xùn)練女大學(xué)生運(yùn)動(dòng)能力的影響及機(jī)制*

曲靜1,2， 楊宏芳1， 王曉慧1△

(1. 上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院， 上海 200438； 2. 興義民族師范學(xué)院體育學(xué)院， 貴州 興義 562400)

目的：研究甘草酸(GA)飲料對(duì)中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練的女大學(xué)生運(yùn)動(dòng)能力的影響及機(jī)制。方法：12名女大學(xué)生隨機(jī)分為對(duì)照組和GA組(n=6)，兩組都進(jìn)行4周的中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練，每周訓(xùn)練5 d，每天1 h。檢測(cè)訓(xùn)練前、后女大學(xué)生的400 m、Wingate無(wú)氧功率測(cè)試和心率在170次/分時(shí)的身體工作能力(PWC170)、血液中白細(xì)胞總數(shù)和分類以及血漿總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、炎癥因子白介素-1β(IL-1β)、 IL-6，以及IL-10和骨骼肌乳酸脫氫酶(LDH)和肌酸激酶(CK)水平。結(jié)果：與對(duì)照組比較，GA組的400 m跑和PWC170的成績(jī)顯著提高(P<0.05)，而Wingate無(wú)氧功率測(cè)試指標(biāo)無(wú)差別。白細(xì)胞總數(shù)不變，但淋巴細(xì)胞比例增加、中性粒細(xì)胞比例降低(P<0.05)；血漿MDA降低(P<0.05)、GSH-Px和T-AOC升高(P<0.05)；LDH和CK無(wú)顯著變化，炎癥因子在試劑盒的檢測(cè)范圍之下。Pearson相關(guān)分析顯示GA組400 m跑成績(jī)和PWC170的提高與抗氧化能力和淋巴細(xì)胞比例的改變有關(guān)(P<0.05)。結(jié)論：中強(qiáng)度耐力訓(xùn)練中補(bǔ)充GA飲料能提高女大學(xué)生的運(yùn)動(dòng)能力，其機(jī)制可能與其增強(qiáng)抗氧化能力和細(xì)胞免疫能力有關(guān)。

甘草酸；中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練；運(yùn)動(dòng)能力；抗氧化耐能力；淋巴細(xì)胞比例

甘草是傳統(tǒng)的一種食藥同源的中藥，不僅是我國(guó)著名的大宗常用中藥材，更是活性高、作用廣的重要中藥之一，在方劑配伍中占有重要地位[1]。甘草主要含三類有效成分，分別是三萜類、黃酮類和甘草多糖類化合物。其中三萜類的主要成分就是甘草酸(glycyrrhizic acid，GA)，它是甘草中最重要的有效成分之一，具有明顯抗炎、抗病毒、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)等作用[2]。近年來(lái)甘草及其生物活性物質(zhì)對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響及其機(jī)制逐漸受到科研工作者的關(guān)注。研究表明甘草水煎液明顯提高小鼠力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間、降低運(yùn)動(dòng)后血乳酸濃度，提高抗疲勞能力[3]。炙甘草湯能延長(zhǎng)反復(fù)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠的力竭游泳時(shí)間，提高耐力[4]。補(bǔ)充甘草的另一種活性物質(zhì)—甘草黃酮能有效地延長(zhǎng)小鼠力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間、降低運(yùn)動(dòng)后血乳酸水平、增加肝和骨骼肌的糖原儲(chǔ)備[5]。然而，作為甘草最重要的生物活性物質(zhì)，GA對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)能力影響的報(bào)道很少，本室前期的研究表明該GA飲料可以顯著增加耐力訓(xùn)練大鼠的運(yùn)動(dòng)能力[6]。而GA對(duì)人運(yùn)動(dòng)能力的影響尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。

GA飲料的主要成分是GA，加上谷氨酰胺和?；撬醄6]。谷氨酰胺和?；撬岜徽J(rèn)為能抑制機(jī)體的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，在運(yùn)動(dòng)飲料紅牛、脈動(dòng)中具有重要作用。以往的研究證實(shí)含谷氨酰胺和?；撬岬腉A飲料對(duì)大強(qiáng)度訓(xùn)練的大鼠有提高力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間的作用[6]，本文的目的就是研究該GA飲料是否能提高中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練女大學(xué)生的運(yùn)動(dòng)能力及其可能機(jī)制，為開(kāi)發(fā)該飲料為一新型運(yùn)動(dòng)飲品提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究對(duì)象及分組

12名上海體育學(xué)院的健康女大學(xué)生，年齡19～21歲，隨機(jī)分為對(duì)照組和GA組(BMI: 19.0±2.0vs20.0±2.2 kg/m2)，在每次運(yùn)動(dòng)結(jié)束后的5～10 min內(nèi)，分別服用純水和GA飲料。所有研究對(duì)象對(duì)研究目的均知情同意。

1.2方法

1.2.1運(yùn)動(dòng)方案女大學(xué)生進(jìn)行持續(xù)4周，每周5 d，每天1 h的中強(qiáng)度(心率儲(chǔ)備的50%～60%的耐力訓(xùn)練(跳繩、跳操)，即運(yùn)動(dòng)過(guò)程中使心率控制在135～148次/分。兩組女大學(xué)生每日攝取的食物品種和量相似。

1.2.2GA配方飲料的配置和補(bǔ)充方案GA飲料參照文獻(xiàn)的配制比例[6]，即0.1 g GA、2.5 g谷氨酰胺和0.2 g牛磺酸溶于1 L的純水，調(diào)pH至7.0。GA購(gòu)自成都領(lǐng)航者生物技術(shù)有限公司。

1.2.3實(shí)驗(yàn)方法無(wú)氧耐力：受試者在瑞典Monark 894E無(wú)氧功率車上全力以赴地完成30 s規(guī)定負(fù)荷(0.075 kg/kg體重)的蹬踏運(yùn)動(dòng)。有氧耐力：受試者在功率自行車上完成二級(jí)負(fù)荷(50 w和100 w)的蹬車運(yùn)動(dòng)，每次持續(xù)3 min、蹬車頻率控制在60 r/min，兩次運(yùn)動(dòng)間休息10～15 min。在兩次負(fù)荷完成后即刻檢測(cè)受試者心率，以公式法求出心率在170次/分時(shí)的身體工作能力(physical work capacity at heart rate 170 beats/minute, PWC170)。

血常規(guī)用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀檢測(cè)。血漿總抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)、丙二醛(malonaldehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)和肌酸激酶(creatine kinase，CK)，按試劑盒的說(shuō)明書檢測(cè)，試劑盒均來(lái)自南京建成生物工程研究所。血漿白介素-1β(Interleukin-1β，IL-1β)、IL-6和IL-10的水平采用ELISA方法(美國(guó)RD公司)按試劑盒說(shuō)明檢測(cè)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2　結(jié)果

2.1GA飲料對(duì)4周耐力訓(xùn)練女大學(xué)生運(yùn)動(dòng)能力的影響

對(duì)照組和GA組的400 m 和PWC170的成績(jī)?cè)谀土τ?xùn)練后都有所提高(P<0.05)，且與對(duì)照組相比，GA組的成績(jī)提高明顯(P<0.05)。兩組的最大無(wú)氧功率相對(duì)值、平均無(wú)氧功率相對(duì)值在訓(xùn)練后都有所增加(P<0.05)，但組間沒(méi)有顯著性差異(表1)。

2.2GA飲料對(duì)4周耐力訓(xùn)練女大學(xué)生氧化/抗氧化指標(biāo)的影響

4周訓(xùn)練后兩組的T-AOC都增加(P<0.05)，且GA組比對(duì)照組增加明顯(P<0.05)。4周訓(xùn)練后對(duì)照組的GSH-Px沒(méi)有明顯變化，而GA組的GSH-Px顯著升高(P<0.05)。對(duì)照組的MDA在訓(xùn)練后顯著增加，而GA組的顯著降低SOD沒(méi)有明顯變化(P<0.05，表2)。

Group400m(s)Relativepeakpower(w/kg)Relativemeanpower(w/kg)PWC170(w)PrePostPrePostPrePostPrePostControl123.83±11.11118.50±14.27*6.24±0.997.22±1.71*4.76±0.715.13±1.00*109.91±8.97117.58±45.58*GA117.83±20.45106.83±11.72*#7.38±1.238.30±0.90*5.16±0.445.45±0.68*121.96±21.66141.75±35.59*#

GA: Glycyrrhizic acid; PWC170: Physical work capacity at heart rate 170 beats/minute

*P<0.05vspre group;?#P<0.05vscontrol group

Tab. 2　Effects of GA on oxidant/antioxidant activities in female undergraduates with moderate endurance ±s， n=6)

GA: Glycyrrhizic acid; T-AOC：Total antioxidant capacity； SOD：Superoxide dismutase； GSH-Px：Glutathione peroxidase； MDA：Malonaldehyde； GA：Glycyrrhizic acid

*P<0.05vspre group;?#P<0.05vscontrol group

2.3GA飲料對(duì)白細(xì)胞數(shù)、中性粒和淋巴細(xì)胞百分比的影響

本實(shí)驗(yàn)僅對(duì)實(shí)驗(yàn)后兩組間的血液進(jìn)行了以下指標(biāo)的檢測(cè)。與對(duì)照組相比，GA組的中性粒細(xì)胞百分比顯著降低，淋巴細(xì)胞百分比顯著升高(P<0.05,表3)。

GroupWBC(×109/L)Neutrophil(%)Lymphocyte(%)Control5.41±1.4463.07±9.7229.57±8.37GA4.99±1.3951.62±6.05*39.47±5.31*

WBC: White blood cells; GA: Glycyrrhizic acid

*P<0.05vscontrol

2.4GA飲料對(duì)4周耐力訓(xùn)練女大學(xué)生血漿IL-1β、IL-6、IL-10以及LDH和CK的影響

4周訓(xùn)練前、后兩組受試者的血漿均未檢測(cè)出促炎因子IL-1β、IL-6和抑炎因子IL-10，血漿LDH和CK水平在兩組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.5GA組400 m跑成績(jī)和PWC170的改變與氧化/抗氧化、白細(xì)胞組成改變的相關(guān)性

GA 組的400 m跑成績(jī)和PWC170的改變與氧化/抗氧化和白細(xì)胞組成指標(biāo)的相關(guān)性分析顯示，400 m跑成績(jī)的提高與GSH-Px、MDA、淋巴細(xì)胞比例的增高呈中等程度的相關(guān)，而PWC170的提高與T-AOC、SOD、MDA、淋巴細(xì)胞比例的增高也呈中等程度的相關(guān)(表4)。

Tab. 4Correlation of the changes of 400 m race and PWC170 with the changes of oxidant/antioxidant activities, percentage of lymphocytes in GA group

IndexT-AOCSODGSH-PxMDAWBCNeutrophils(%)Lymphocytes(%)400mCorrelationcoefficent-0.568-0.537-0.7780.5910.7260.369-0.612P-value0.0540.072 0.003** 0.043*0.080.238 0.034*PWC170Correlationcoefficent0.7740.6530.535-0.590-0.579-0.2410.636P-value 0.003** 0.022*0.073 0.043*0.0580.451 0.026*

GA: Glycyrrhizic acid; T-AOC：Total antioxidant capacity； SOD：Superoxide dismutase； GSH-Px：Glutathione peroxidase； MDA：Malonaldehyde； GA：Glycyrrhizic acid

*P<0.05，**P<0.01

3　討論

PWC170是常用的反映有氧運(yùn)動(dòng)能力的指標(biāo)之一，400 m跑和Wingate無(wú)氧功率測(cè)試通常用來(lái)反映無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力，但本文400 m跑的成績(jī)?cè)? min左右，速度不快，所以其成績(jī)除了取決于無(wú)氧耐力之外，也受有氧耐力的影響。因此，本文證實(shí)該GA飲料也能提高中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練的女大學(xué)生的有氧運(yùn)動(dòng)能力。因受研究對(duì)象的人數(shù)所限，使本研究的受試者偏少。

甘草及其活性物質(zhì)的抗氧化作用已被多篇文獻(xiàn)報(bào)道，特別是GA被喻為自由基的清道夫，它能有效地清除多種自由基，實(shí)現(xiàn)其抗氧化特性[7，8]。有關(guān)甘草的抗氧化作用與運(yùn)動(dòng)能力的報(bào)道非常有限，僅有一篇報(bào)道了炙甘草湯能提高反復(fù)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠耐力的機(jī)制與降低其心肌的MDA水平，增加SOD活性有關(guān)[4]，目前尚未見(jiàn)甘草活性成分包括GA的抗氧化與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系的報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)4周中等強(qiáng)度的耐力訓(xùn)練中補(bǔ)充GA飲料能降低女大學(xué)生血漿MDA含量，增加GSH-Px活性；且400 m跑成績(jī)和PWC170的提高與抗氧化能力的提高相關(guān)。本文首次報(bào)道了GA提高耐力訓(xùn)練女大學(xué)生的運(yùn)動(dòng)能力的作用可能與其增強(qiáng)抗氧化能力有關(guān)。

甘草及其活性成分的另一個(gè)主要作用就是免疫調(diào)控作用。GA有糖皮質(zhì)激素樣強(qiáng)大抗炎、調(diào)節(jié)免疫作用而無(wú)嚴(yán)重不良反應(yīng)，在臨床被廣泛使用[9]。本文發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充GA可以顯著提高中等強(qiáng)度訓(xùn)練的女大學(xué)生淋巴細(xì)胞的比例，降低中性粒細(xì)胞比例；且GA提高400 m跑成績(jī)、PWC170與淋巴細(xì)胞比例的改變有關(guān)。推測(cè)GA飲料可能是通過(guò)增強(qiáng)外周血淋巴細(xì)胞比例來(lái)增強(qiáng)細(xì)胞免疫作用。GA能明顯降低IL-1β、IL-6水平和提高IL-10水平，從而發(fā)揮抗炎作用[9, 10]。本文均未檢測(cè)到各組血漿的這三種炎性因子，提示每天1 h、每周5次、持續(xù)4周的中強(qiáng)度耐力訓(xùn)練沒(méi)有導(dǎo)致血液中的炎癥因子增加，這與Huffmand等人[11]報(bào)道運(yùn)動(dòng)未引起循環(huán)血中炎癥因子的分泌相一致。

[1]羅裕興， 毛淑敏， 陳建萍. 從仲景方中生姜、大棗、甘草的使用看佐藥在方劑配伍中的作用與意義[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志， 2006， 12(1)：65-69.

[2]Ming LJ， Yin AC. Therapeutic effects of glycyrrhizic acid[J].NatProdCommun， 2013， 8(3): 415-418.

[3]楚麗雅，田維忠，邵紅英，等. 甘草的抗疲勞作用研究[J]. 內(nèi)蒙古中醫(yī)藥， 2012， 31(9)：127-128.

[4]譚現(xiàn)花. 炙甘草湯對(duì)反復(fù)力竭運(yùn)動(dòng)大鼠心肌保護(hù)作用的研究[J]. 山東體育科技， 2013， (4)：79-81.

[5]Shang H， Cao S， Wang J，etal. Glabridin from Chinese herb licorice inhibits fatigue in mice [J].AfrJTraditComplementAlternMed， 2009， 7(1)：17-23.

[6]殷亮， 劉桂， 郭志成， 等. 甘草酸對(duì)耐力運(yùn)動(dòng)大鼠運(yùn)動(dòng)能力的影響及機(jī)制[J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥， 2014， 25(3)：600-602.

[7]Kaur P， Sharma N， Singh B，etal. Modulation of genotoxicity of oxidative mutagens by glycyrrhizic acid from Glycyrrhiza glabra L [J].PharmacognosyRes， 2012， 4(4)：189-195.

[8]Feng L， Zhu MM， Zhang MH，etal. Protection of glycyrrhizic acid against AGEs-induced endothelial dysfunction through inhibiting RAGE/NF-κB pathway activation in human umbilical vein endothelial cells [J].JEthnopharmacol, 2013， 148(1)：27-36.

[9]張明發(fā)， 沈雅琴. 甘草酸及其衍生物的抗炎和抗變態(tài)反應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代藥物與臨床， 2011， 26(5)：359-364.

[10]Liu Y， Xiang J， Liu M，etal. Protective effects of glycyrrhizic acid by rectal treatment on a TNBS-induced rat colitis model [J].JPharmPharmacol, 2011， 63(3)：439-446.

[11]Huffman KM， Slentz CA， Bales CW，etal. Relationships between adipose tissue and cytokine responses to a randomized controlled exercise training intervention [J].Metabolism, 2008， 57(4)：577-583.

glycyrrhizic acid;moderate endurarce training;performance;antioxidant capacity;lymphocyte percentage

“運(yùn)動(dòng)健身科技省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”資助

2015-03-11

2015-09-28

△Tel：021-51253520; E-mail：wangpan96@126.com

G804.2

A

1000-6834(2016)01-031-03

10.13459/j.cnki.cjap.2016.01.008