苗小寶孟昭琴王美樂

(1.連云港新海實驗中學 江蘇連云港 221000；2.江蘇師范大學體育學院 江蘇徐州 221116）

補充天然蝦青素和遞增游泳對力竭運動大鼠骨骼肌自由基代謝的影響①

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(1.連云港新海實驗中學 江蘇連云港 221000；2.江蘇師范大學體育學院 江蘇徐州 221116）

目的 探討補充天然蝦青素和遞增游泳對力竭大鼠骨骼肌自由基代謝的影響。方法 大鼠適應性喂養(yǎng)3 d，隨機分為4組，游泳訓練6周，每周6 d。實驗組蝦青素灌服，對照組豆油灌服。所有指標均按照試劑盒說明書操作。結果 6周遞增游泳訓練和補充天然蝦青素對力竭運動大鼠血液指標有顯著影響，骨骼肌中指標也有顯著影響，能顯著提高大鼠力竭時間，二者結合對這些指標具有更加顯著性效果。結論 補充天然蝦青素或游泳運動能夠提高骨骼肌組織的抗氧化性，抑制骨骼肌脂質過氧化，有效減少其自由基損傷。二者結合對于力竭運動提高血液和骨骼肌中各指標的活性，減少自由基的生成，保護機體免受自由基損傷，較僅補充蝦青素和僅游泳運動訓練效果更加明顯。補充天然蝦青素能夠有效延長大鼠的力竭游泳時間，協(xié)同運動訓練效果更加明顯，顯著提高大鼠的運動能力。

游泳 天然蝦青素 力竭運動

力竭運動使機體組織細胞原抗氧化狀態(tài)改變。多數(shù)專家研究證實力竭運動對機體組織內(nèi)產(chǎn)生自由基具有加速作用，升高脂質過氧化水平，顯著減弱抗氧化酶活性，其抗氧化能力下降。天然蝦青素被大量實驗證明其重要性質在于它的強氧化性，且在自由基清除方面有非常重要作用。然而，蝦青素在運動領域應用不廣泛，因此，探索天然蝦青素在力竭運動后清除自由基能力、對抗骨骼肌疲勞及抗氧化作用，為運動醫(yī)學領域提供一定的實驗數(shù)據(jù)和參考價值。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

該文以徐州醫(yī)學院動物實驗中心提供的8周齡健康雄性SD大鼠36只，體重（168.16±4.26）g為研究對象。

1.2 分組

將大鼠隨機分為4組，每組9只，分組具體情況見表1。

表1 實驗大鼠分組

表2 血清中CK和LDH變化(±S)

表2 血清中CK和LDH變化(±S)

注：與C組比較，＃P＜0.05；＃＃P＜0.01；與T組比較，＆P＜0.01；與M組比較，▲P＜0.01。

組別 數(shù)量(只) LDH(U/L) CK(U/L) C 9 562.75±21.17 883.50±158.69 T 9 (817.88±21.85)＃＃ (1080.25±179.26)＃M 9 (538.39±26.65)＆ (790.76±144.59)＆TM 9 (385.26±56.30)＃＃＆▲(489.76±130.17)＃＆▲

1.3 干預方法

1.3.1 運動方案

大鼠先適應性喂養(yǎng)3 d，然后隨機分組，游泳訓練：每周6 d，持續(xù)6周。該研究游泳運動時間和運動負重量依據(jù)文獻[1]和[2]制定。

適應性游泳3 d，第一天10 min，往后每天遞增10 min。

游泳訓練：T組和TM組第一周訓練時間40 min，每周遞增10 min，直至增加到60 min，且負重1%；第五周負重2%；第六周負重3%；力竭運動負重4%。1周訓練6 d，第七天休息和稱大鼠體重。

1.3.2 蝦青素灌服方案

購買地點湖北荊州，灌服的劑量為400 mg/kg，溶劑用豆油。安慰劑為豆油。

1.4 測試方法

血液中LDH和CK指標在徐州銅山中醫(yī)院檢測。骨骼肌組織中SOD、CAT、MDA、T-AOC、GSH-PX均采用試劑盒測試，試劑盒購在南京建成生物工程研究所，實驗中各指標檢測都嚴格按說明書一步一步操作。

1.5 結果處理

2 實驗結果

大鼠血清中LDH和CK、骨骼肌組織中SOD、CAT、MDA、TAOC、GSH-PX和力竭時間等指標的變化。

各項指標變化如表2～表5所示。

表3 大鼠骨骼肌中SOD、MDA、SOD/MDA指標變化(±S)

表3 大鼠骨骼肌中SOD、MDA、SOD/MDA指標變化(±S)

注：與C組比較，＃P＜0.05；＃＃P＜0.01；與T組比較，▲P＜0.01；與M組比較，*P＜0.05；**P＜0.01。

組別 數(shù)量(只) SOD(U/mgprot) MDA(nmol/mgprot) C 9 49.63±8.98 7.15±2.20 T 9 (63.52±9.08)＃ (5.52±1.07)＃M 9 (72.73±9.47)＃＃ (5.17±1.30)＃TM 9 (93.37±16.45)＃?！?* (3.08±1.02)＃?！?SOD/MDA 7.54±2.64 11.79±2.14 (14.96±3.90)＃(34.12±2.51)＃?！?*

表4 大鼠骨骼肌中CAT、GSH-PX、T-AOC指標變化(±S)

表4 大鼠骨骼肌中CAT、GSH-PX、T-AOC指標變化(±S)

注：與C組比較，＃P＜0.05；＃＃P＜0.01；與T組比較，◇P＜0.05，◇◇P＜0.01；與M組比較，■P＜0.05；■■P＜0.01。

組別 數(shù)量(只) CAT(U/mgprot) GSH-PX(U/mgprot) T-AOC(U/mgprot) C 9 11.79±3.22 186.69±49.43 20.76±5.95 T 9 (16.69±4.23)＃ (276.22±88.63)＃ (34.24±7.00)＃＃M 9 (17.58±5.16)＃ (285.96±60.80)＃ (31.31±6.82)＃＃TM 9 (22.97±4.84)＃?！蟆?(391.03±57.05)＃?！蟆?(49.57±9.02)＃＃◇◇■■

表5 大鼠力竭時間變化(±S)

表5 大鼠力竭時間變化(±S)

注：與C組比較，＃P＜0.05；＃＃P＜0.01；與T組比較，*P＜0.01；與M組比較，◇P＜0.01。

組別 C T M TM數(shù)量(只) 9 9 9 9力竭時間(min) 312.71±23.58 (345.34±26.83)＃ (353.46±18.86)＃ (401.12±10.57)＃＃*◇

3 討論

3.1 天然蝦青素及游泳運動對大鼠血液中LDH和CK的影響

被破壞或更新的組織細胞中LDH就會溢出進入血液當中，血液中其活性就會升高[3]，因此測量血液中LDH含量，可以反映細胞組織受損程度及對外界刺激的適應程度。該研究發(fā)現(xiàn)：灌服蝦青素結合遞增游泳訓練，LDH能顯著降低進入血液，說明運動結合蝦青素能保護肌細胞膜，避免受自由基攻擊，防止機體損傷。

CK含量最高的是與運動密切相關的骨骼肌，檢測血液中CK的高低可以反映骨骼肌細胞膜受損程度及對力竭運動的適應能力。大量研究證明，運動訓練會造成血液中CK活性升高[4]。該研究表明：服蝦青素結合游泳運動能顯著降低大鼠血液中CK的活性，降低的原因可能是天然蝦青素本身具有抗氧化性，它能向力竭運動產(chǎn)生多余的自由基提供電子或吸收多余電子，以達到清除多余自由基的目的，保護骨骼肌肌細胞膜免受損傷。

綜上所述，補充天然蝦青素（結合游泳運動）能保護肌細胞膜免受自由基攻擊，保護其完整性，進而能有效降低血液中CK和LDH的活性，降低脂質過氧化反應。

3.2 天然蝦青素及游泳運動對大鼠骨骼肌中SOD、MDA、SOD/ MDA的影響

SOD的催化活性在很大范圍內(nèi)隨著超氧陰離子濃度的增加而增加[5]。力竭運動后產(chǎn)生大量的自由基，含量升高刺激抗氧化酶系活性升高，積極清除自由基?？赡苁且驗橛捎谶\動產(chǎn)生了自由基，同時刺激機體內(nèi)抗氧化酶活性，繼而提高它們合成能力，自由基被迅速清除。游泳訓練結合灌服蝦青素比僅僅游泳運動或僅僅灌服蝦青素效果更佳，二者結合效果更好，對機體抗氧化酶活性及抗氧化能力都有很大提高。

MDA含量的多少與組織內(nèi)自由基生成的數(shù)量和抗氧化系統(tǒng)能力的強弱明顯相關[6]。該研究表明：運動組大鼠有了良好的適應，產(chǎn)生較少的自由基，并且由于運動訓練，增強了機體內(nèi)抗氧化酶的活性，到達清除自由基目的。游泳訓練結合灌服天然蝦青素更能顯著提高骨骼肌組織的抗氧化性，快速清除多余自由基，保護骨骼肌完整性，提高骨骼肌收縮與舒張的能力。

SOD/MDA可以反映脂質過氧化與清除速率的情況，可以更加全面的反映機體內(nèi)抗氧化平衡狀態(tài)，比值越大，說明SOD含量升高，MDA含量下降，機體抗氧化能力增強。該研究表明：服蝦青素能顯著降低力竭運動即刻大鼠骨骼肌中自由基含量，提高骨骼肌中抗氧化酶活性，達到較高清除自由基能力。也提示服天然蝦青素結合游泳訓練更能增加骨骼肌中抗氧化酶活性，快速有效清除自由基，保證骨骼肌快速收縮與舒張，提高運動能力，達到抗疲勞效果。

3.3 天然蝦青素及游泳運動對大鼠骨骼肌中CAT、GSH-PX、TAOC的影響

CAT能催化H2O2反應生成O2和H2O，H2O2雖然不是自由基，但它在機體內(nèi)是很重要的活性氧（ROS），經(jīng)過Fenton反應生成OH，毒性非常強。該研究表明：僅游泳訓練或僅服蝦青素可以顯著提高CAT的活性。游泳訓練結合服蝦青素具有更好的作用，能非常顯著提高CAT活性。保護機體免受損傷，提高機體抗自由基能力。

GSH-PX主要清除在線粒體及胞漿中所產(chǎn)生的 H2O2。該研究表明：TM組大鼠骨骼肌中GSH-PX的活性顯著提高，提示運動訓練和蝦青素起到相互促進和協(xié)同作用。原因可能是：力竭運動以后，大量的自由基在大鼠骨骼肌組織內(nèi)產(chǎn)生，O2-被SOD歧化能力得到增強，增加了H2O2生成，同時H2O2增多刺激GSH-PX的活性增強，在大鼠骨骼肌中含量相應升高。

T-AOC在氧化應激對機體組織是否造成氧化損傷這方面評價具有特別重要的意義，和那些單項抗氧化劑指標相比更有說服力。本研究表明：僅游泳訓練或僅服蝦青素對骨骼肌中 T-AOC的活性有顯著提高，顯示大鼠機體總的抗氧化能力得到提高，總清除自由基的能力提高。TM組大鼠骨骼肌中T-AOC活性最高，可以說明補充蝦青素和游泳訓練結合能非常顯著提高機體抗氧化酶系活性。

3.4 天然蝦青素及游泳運動對大鼠力竭時間的影響

力竭時間與運動能力密切相關，是衡量機體有氧工作能力的重要指標。該研究表明： M組大鼠游泳力竭時間延長，且有顯著性差異。說明灌服蝦青素能顯著提高大鼠的游泳力竭時間，并且具有一定的抗疲勞作用，機理可能是天然蝦青素本身特殊結構能吸收電子或提供電子以清除自由基，使自由基失去作用，抑制脂質過氧化反應，保護機體免受損傷，使ATP水解釋放能量。TM組大鼠游泳力竭時間非常顯著延長。 說明了二者結合更能提高大鼠的運動能力，增強大鼠的抗疲勞能力。

4 結論

(1)補充天然蝦青素或游泳運動能夠提高骨骼肌組織的抗氧化性，抑制骨骼肌脂質過氧化，有效減少其自由基損傷。

(2)補充天然蝦青素結合游泳訓練對于力竭運動提高血液和骨骼肌中各指標的活性，減少自由基的生成，保護機體免受自由基損傷，較僅補充蝦青素和僅游泳運動訓練效果更加明顯。

(3)補充天然蝦青素能夠有效延長大鼠的力竭游泳時間，協(xié)同運動訓練效果更加明顯，顯著提高大鼠的運動能力。

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10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.35.025

G80-32

A

2095-2813(2016)12(b)-0025-03

苗小寶（1986—），男，江蘇連云港人，碩士，主要從事運動與健康方面的研究。

王美樂（1989—），女，江蘇連云港人，碩士，主要從事運動訓練的研究。

孟昭琴(1956—)，女，江蘇徐州人，本科，教授，主要從事運動與健康方面的研究。