王海生 , 孫 陽 , 趙 倩, 焦 宏

(1.河北北方學(xué)院 公共體育部，河北張家口 075000；2. 重慶醫(yī)科大學(xué) 體育工作部，重慶 400010)

竹葉提取物對小鼠運(yùn)動能力的影響

王海生1, 孫 陽2, 趙 倩1, 焦 宏1

(1.河北北方學(xué)院 公共體育部，河北張家口 075000；2. 重慶醫(yī)科大學(xué) 體育工作部，重慶 400010)

旨在研究竹葉提取物對小鼠運(yùn)動能力的影響。選取8周齡健康雄性小鼠45只隨機(jī)分為陰性對照組、模型組和試驗(yàn)組，檢測骨骼肌和心肌組織中丙二醛(MDA)的質(zhì)量摩爾濃度，并測定超氧化物岐化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活性。結(jié)果表明，試驗(yàn)組小鼠游泳至力竭的時間顯著大于模型組。與陰性對照組相比，運(yùn)動訓(xùn)練后，模型組小鼠骨骼肌和心肌組織中的MDA質(zhì)量摩爾濃度上升，試驗(yàn)組下降；模型組小鼠骨骼肌和心肌組織中的CAT活性下降，試驗(yàn)組升高；試驗(yàn)組和模型組的SOD活性升高。說明竹葉提取物具有改善運(yùn)動能力和抗氧化的功能。

竹葉提取物；運(yùn)動能力；小鼠；SOD；CAT；MDA

竹分布廣泛，竹葉可隨時采摘，常作為清熱瀉火藥物，藥效明顯[1]。竹葉提取物對機(jī)體具有明顯功效，抗氧化、降血脂，改善機(jī)體微循環(huán)，從而達(dá)到預(yù)防心腦血管疾病[2-4]。既往研究已經(jīng)證實(shí)竹葉提取物在機(jī)體功能調(diào)節(jié)上的相關(guān)作用比其他抗氧化劑更為顯著，能改善由自由基引起的損傷，如再灌注損傷、各類腫瘤，以及衰老等[5-7]。竹葉有效成分分析結(jié)果顯示，其有效成分主要包括多糖、黃酮類及酚酸類化合物、茶多酚、生物堿等，抑菌、抗氧化、防腐等作用明顯，尚未發(fā)現(xiàn)有毒或有害成分，并且相比其他提取物如銀杏提取物，具有更高的安全性。同時，竹葉提取物提取工藝穩(wěn)定，抗氧化作用高，可被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、美容、食品等領(lǐng)域，應(yīng)用價值高。例如，銀杏提取物中的有效活性成分如黃酮和氨基酸等，抗自由基效果顯著[8]。自由基，亦稱游離基，作為一種缺乏電子的物質(zhì)，在機(jī)體內(nèi)易造成分子畸變，導(dǎo)致惡性循環(huán)，對人體造成重大健康危害[9]。急性運(yùn)動亦或是高強(qiáng)度運(yùn)動均會促使機(jī)體產(chǎn)生較多的自由基，若機(jī)體清除自由基出現(xiàn)障礙或不能有效清除產(chǎn)生的過多自由基，殘留自由基容易在體內(nèi)造成危害，產(chǎn)生氧化反應(yīng)，攻擊機(jī)體并破壞機(jī)體組織細(xì)胞，易造成肌肉損傷和運(yùn)動疲勞，從而影響機(jī)體的運(yùn)動能力[10-13]。鑒于竹葉提取物功效顯著，安全性高，無毒副作用[14]，本試驗(yàn)主要研究竹葉提取物對小鼠運(yùn)動能力的影響，為竹葉提取物的藥用價值提供更多的醫(yī)學(xué)證據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物

45只8周齡健康雄性小鼠，體質(zhì)量差異不顯著(15 ～25 g)，購于河北醫(yī)科大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)研究所，進(jìn)行分籠適應(yīng)性喂養(yǎng)，飼養(yǎng)環(huán)境干燥、清潔、通風(fēng)良好，溫度控制在25 ℃左右、相對濕度為40%～50%，自由飲水進(jìn)食，每周稱體質(zhì)量并詳細(xì)記錄。動物試驗(yàn)方法和操作程序符合試驗(yàn)動物管理與使用指南(國家生命科學(xué)委員會，美國國家學(xué)術(shù)出版社出版，2016年修訂)。

1.2 竹葉提取物制備

竹葉提取物樣品(棕黃色粉末，具有明顯竹香)由河北張家口萬佳生物有限公司提供(成熟淡竹葉，夏秋季節(jié)于河北張家口周邊采摘，洗凈晾曬并用醫(yī)用粉碎機(jī)粉碎)，其中總黃酮糖苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥24%。所購竹葉提取物樣品 -20 ℃ 保存，備用。

1.3 動物分組及訓(xùn)練

小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)持續(xù)1周，隨后進(jìn)行游泳試驗(yàn)。將小鼠隨機(jī)分為陰性對照組、模型組、試驗(yàn)組，每組15只。陰性對照組和模型組使用生理鹽水灌胃，按照0.1 mL/10 g體質(zhì)量進(jìn)行，每天1次，持續(xù)2周；試驗(yàn)組用相同方式將竹葉提取物溶于蒸餾水制成的懸浮液進(jìn)行灌胃。模型組和試驗(yàn)組小鼠進(jìn)行游泳訓(xùn)練，3 d的適應(yīng)性游泳后進(jìn)行游泳試驗(yàn)，將小鼠置于水箱(30 cm×30 cm×20 cm)，水溫控制在30 ℃左右。陰性對照組不進(jìn)行游泳試驗(yàn)，維持正?；顒印?/p>

1.4 小鼠樣本制備

小鼠運(yùn)動結(jié)束后，通過脫頸法迅速處死，采集小鼠骨骼肌組織和心肌組織，用生理鹽水洗凈，離心20 min(3 000 r/min)，分離上清液，制備組織勻漿液。樣本-80 ℃保存，備用。

1.5 肌組織MDA、SOD和CAT檢測

取出低溫保存的肌組織，3 000 r/min離心5 min，按照試劑盒說明書檢測肌組織中丙二醛(MDA)的質(zhì)量摩爾濃度，并測定超氧化物岐化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活性。MDA、SOD和CAT檢測試劑盒均為南京建成生物工程研究所提供。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)用“平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用方差分析進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 小鼠體質(zhì)量變化

由表 1 可知，初始體質(zhì)量組間差異均不顯著(P>0.05)；陰性對照組小鼠未接受游泳訓(xùn)練，其體質(zhì)量顯著低于接受游泳訓(xùn)練后的模型組和試驗(yàn)組(P<0.05)，模型組和試驗(yàn)組差異不顯著(P>0.05)。

2.2 小鼠運(yùn)動至力竭時間變化

經(jīng)測定，與模型組[(89.35±9.38) min]相比，試驗(yàn)組小鼠的游泳至力竭時間[(120.17±9.76) min]顯著增加(P<0.05)，說明竹葉提取物可顯著延長小鼠游泳運(yùn)動至力竭時間。

表1 小鼠體質(zhì)量Table 1 Body mass of mice g

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Data with lowercase letters in the same single column indicate significant difference(P<0.05).The same below.

2.3 小鼠骨骼肌組織中MDA、SOD和CAT的變化

表2顯示，與陰性對照組相比，運(yùn)動訓(xùn)練后，模型組小鼠骨骼肌組織中MDA的質(zhì)量摩爾濃度升高，而試驗(yàn)組下降，差異顯著(P<0.05)，模型組和試驗(yàn)組的SOD活性顯著高于陰性對照組和模型組(P<0.05)，說明運(yùn)動訓(xùn)練提升SOD活性，竹葉提取物顯著增強(qiáng)小鼠的SOD活性(P<0.05)；模型組的CAT活性下降，而試驗(yàn)組升高(P<0.05)。

2.4 小鼠心肌組織中MDA、SOD和CAT變化

由表3可知，相比陰性對照組，運(yùn)動訓(xùn)練后，模型組小鼠心肌組織中的MDA質(zhì)量摩爾濃度升高(P<0.05)，而試驗(yàn)組下降(P<0.05)；試驗(yàn)組和模型組的SOD活性升高；同時，模型組的CAT活性下降，而試驗(yàn)組升高(P<0.05)。

表2 小鼠骨骼肌組織的MDA，SOD和CATTable 2 MDA, SOD and CAT changes in skeletal muscle tissue

表3 小鼠心肌組織的MDA、SOD和CATTable 3 MDA, SOD and CAT changes in myocardial tissue

3 討 論

體質(zhì)量能夠直接反應(yīng)機(jī)體骨骼及肌肉的發(fā)育狀況，是衡量機(jī)體生長發(fā)育的重要指標(biāo)。陰性對照組小鼠未接受游泳訓(xùn)練，體質(zhì)量顯著低于模型組和試驗(yàn)組；3周游泳訓(xùn)練過程中，模型組和試驗(yàn)組小鼠體質(zhì)量增加明顯，說明游泳訓(xùn)練增加小鼠的運(yùn)動肌，促進(jìn)體格增長，而組間差異不明顯揭示游泳訓(xùn)練和竹葉提取物補(bǔ)給并未造成小鼠體質(zhì)量的過度增長，說明竹葉提取物在控制體質(zhì)量和促進(jìn)肌肉穩(wěn)定增長方面的確有作用。此外，與模型組相比，試驗(yàn)組小鼠力竭時間明顯延長，說明竹葉提取物能夠提高小鼠的運(yùn)動能力。

本研究中，相比陰性對照組，模型組小鼠骨骼肌組織和心肌組織中MDA的質(zhì)量摩爾濃度均升高，而試驗(yàn)組呈下降趨勢，說明運(yùn)動導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物含量變化，主要呈現(xiàn)上升趨勢，而MDA作為機(jī)體脂質(zhì)過氧化物的重要指標(biāo)，對細(xì)胞損傷程度具有良好的預(yù)測作用[12]，游泳訓(xùn)練導(dǎo)致MDA的質(zhì)量摩爾濃度增加，說明力竭運(yùn)動可促使小鼠機(jī)體自由基明顯增加，從而增強(qiáng)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，可能原因是游泳力竭運(yùn)動導(dǎo)致心肌缺氧，加強(qiáng)無氧代謝活動，促進(jìn)乳酸等腺苷類代謝物增加，從而激發(fā)一系列自由基反應(yīng)；同時，試驗(yàn)組小鼠骨骼肌和心肌組織中MDA的質(zhì)量摩爾濃度均呈下降趨勢，說明竹葉提取物可顯著抑制骨骼肌和心肌組織中MDA的生成，防止細(xì)胞損傷，對機(jī)體有保護(hù)作用[13]。另外，相比陰性對照組，運(yùn)動訓(xùn)練提高小鼠心肌組織SOD活性，竹葉提取物顯著增強(qiáng)小鼠SOD活性。推測SOD活性隨運(yùn)動強(qiáng)度或時間而升高，運(yùn)動引起自由基上升，促使體內(nèi)抗自由基酶活性相應(yīng)增強(qiáng)；通過補(bǔ)給竹葉提取物，骨骼肌和心肌組織的SOD活性明顯增強(qiáng)，說明竹葉提取物能夠進(jìn)一步提高機(jī)體的抗氧化能力。究其原因，SOD是重要的抗氧化酶之一，能夠在一定程度上評估機(jī)體自由基清除狀況[14]。本研究中，模型組小鼠心肌組織中CAT活性下降，而試驗(yàn)組上調(diào)。作為機(jī)體內(nèi)重要的過氧化功能調(diào)節(jié)和自由基清除能手[15-16]，運(yùn)動訓(xùn)練導(dǎo)致CAT活性下降，可能原因在于運(yùn)動中CAT活性具有一定特異性，其活性變化可能與運(yùn)動強(qiáng)度或持續(xù)時間相關(guān)，運(yùn)動時CAT參與清除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基而導(dǎo)致自身活力降低，而補(bǔ)給竹葉提取物顯著提高CAT活性，表明竹葉提取物在抗氧化和提高機(jī)體運(yùn)動能力方面的重要作用，這與前人關(guān)于竹葉提取物功能的研究結(jié)果一致[17-18]。

綜上所述，小鼠運(yùn)動模型中，竹葉提取物起到抗疲勞、抗氧化、避免骨骼肌、心肌等組織損傷的作用，說明竹葉提取物具有改善運(yùn)動能力和抗氧化的作用，該研究對于開發(fā)新的運(yùn)動訓(xùn)練補(bǔ)給物和改善機(jī)體運(yùn)動抗氧化能力具有重要借鑒意義。

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(責(zé)任編輯：顧玉蘭 Responsible editor:GU Yulan)

Effects of Bamboo Leaves Extracts on Exercise Ability in Mice and Its Possible Mechanism

WANG Haisheng1,SUN Yang2,ZHAO Qian1and JIAO Hong1

(1.Department of Public Sports, Hebei North University,Zhangjiakou Hebei 075000,China;2.Department of Sports, Medical University of Chongqing,Chongqing 400010,China)

To study effect of bamboo leaves extracts on the exercise ability of mice. A total of 45 healthy male mice aged 8 weeks were randomly divided into negative control group, model group, experimental group. Malondialdehyde(MDA) molality,superoxide dismutase(SOD) and catalase(CAT) activities in the skeletal muscle and myocardium tissue of mice were then measured.The time of swimming to exhaustion in the experimental group was significantly larger than that in the negative control group and the model group. After exercise training, compared with the negative control group, the molality of MDA in skeletal muscle and myocardium of mice in model group was higher than that in negative control group, and the molality of MDA decreased. Compared with the negative control group, the activity of CAT decreased in the model group after exercise training, and the activity of CAT in the experimental group increased. Compared with the negative control group, the activity of SOD increased in the model group after exercise training, and the activity of SOD in mice of the experimental group significantly enhanced. In the mouse model, the extract of bamboo leaves plays an important role in anti fatigue, anti-oxidation, and avoiding the damage of bone and myocardium, the results suggest that the extracts of bamboo leaves have a certain capacities in improving exercise and antioxidation abilities.

Bamboo leaves extract; Exercise ability; Mice; SOD; CAT; MDA

2017-02-17 Returned 2017-05-04

Hebei Science and Technology Support Project(No.12276104D-39).

WANG Haisheng, male, master. Research area: physical education, sports medicine, physiological biochemistry. E-mail: 827658214@qq.com

SUN Yang, male, master. Research area: physical education, sports culture, sports training. E-mail: 316297205@qq.com

日期：2017-08-18

2017-02-17

2017-05-04

河北省科技支撐(12276104D-39)。 第一作者：王海生，男,碩士,研究方向?yàn)轶w育教學(xué)、運(yùn)動醫(yī)學(xué)及生理生化。E-mail:827658214@qq.com

孫 陽，男，碩士，研究方向?yàn)轶w育教育、體育文化、運(yùn)動訓(xùn)練。E-mail:316297205@qq.com

S853.74

A

1004-1389(2017)08-1130-05

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170818.0938.008.html