豆 瑞， 馬 莉， 郭曉冬， 王 瑩， 裴素萍

(1. 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽(yáng)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院營(yíng)養(yǎng)科，上海 200437； 2. 第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)海醫(yī)院營(yíng)養(yǎng)科，上海 200433)

紅景天是景天科多年生草本植物，俗稱“黃金根”。紅景天苷(salidroside, SDS)作為紅景天主要活性成分之一，多項(xiàng)研究表明其具有抗缺氧、抗氧化、抗應(yīng)激、增強(qiáng)免疫功能等作用[1-5]。研究已確認(rèn)SDS的抗疲勞作用,但其機(jī)制尚不明確[6]。本研究通過(guò)評(píng)估SDS對(duì)不同狀態(tài)下小鼠糖、脂肪及蛋白質(zhì)代謝的影響，為研究其抗疲勞的作用機(jī)制提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

32只雄性昆明種小鼠，購(gòu)自第二軍醫(yī)大學(xué)試驗(yàn)動(dòng)物中心，體質(zhì)量(18±3)g。

1.2 儀器與試劑

全自動(dòng)生化分析儀購(gòu)自日立公司；糖原檢測(cè)試劑盒、游離脂肪酸檢測(cè)試劑盒購(gòu)自南京建成生物制品研究所；高效液相儀(HPLC)、氨基酸混合標(biāo)樣購(gòu)自美國(guó)Waters公司；SDS購(gòu)自華東理工大學(xué)生物反應(yīng)器工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(純度在95%以上)。

1.3 試驗(yàn)方法

根據(jù)體質(zhì)量，把32只小鼠隨機(jī)分為運(yùn)動(dòng)組、對(duì)照組、SDS+運(yùn)動(dòng)組以及SDS組共4組，每組8只。其中，SDS組及SDS+運(yùn)動(dòng)組以180mg/(kg·d)的SDS灌胃給藥(前期研究此為最佳抗疲勞劑量)，對(duì)照組及運(yùn)動(dòng)組灌胃同樣體積蒸餾水[0.02mL/(g·d)]，連續(xù)灌胃給藥15d。最后1次灌胃結(jié)束30min后，直接將對(duì)照組和SDS組的小鼠摘眼球取血后處死取材；運(yùn)動(dòng)組和SDS+運(yùn)動(dòng)組做無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)，持續(xù)經(jīng)過(guò)120min后撈出，拭干水分后摘眼球取血，放入抗凝管里，離心出血漿后待測(cè)；小鼠處死后快速取出腓腸肌、股四頭肌和肝臟，然后用液氮凍存待測(cè)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血漿中球蛋白(globulin, Glob)、總蛋白(total protein, TP)、白蛋白(albumin, ALB)、總膽固醇(total cholesterol, TC)、三酰甘油(triglyceride, TG)和血糖；按南京建成試劑盒步驟操作檢測(cè)肌糖原含量、肝糖原含量、血漿游離脂肪酸(free fatty acid, FFA)；用高效液相色譜法檢測(cè)分析血漿氨基酸(amino acid, AA)、天門冬氨酸(aspartic acid, Asp)、絲氨酸(serine, Ser)、谷氨酸(glutamic acid, Glu)、甘氨酸(glycine, Gly)、組氨酸(histidine, His)、精氨酸(arginine, Arg)、蘇氨酸(threonine, Thr)、丙氨酸(Alanine, Ala)、脯氨酸(proline, Pro)、半胱氨酸(cysteine, Cys)、酪氨酸(tyrosine, Tyr)、纈氨酸(valine, Val)、蛋氨酸(methionine, Met)、賴氨酸(lysine, Lys)、異亮氨酸(isoleucine, Ile)、亮氨酸(leucine, Leu)、苯丙氨酸(phenylalanine, Phe)、色氨酸(tryptophane, Trp)、支鏈氨基酸(branched-chain amino acid, BCAA)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠血糖的影響

對(duì)照組與SDS組相比血糖含量無(wú)明顯差異(P>0.05)；長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)后，運(yùn)動(dòng)組血糖顯著降低(P<0.01),SDS+運(yùn)動(dòng)組盡管血糖有下降趨勢(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；SDS+運(yùn)動(dòng)組血糖明顯高于運(yùn)動(dòng)組(P<0.01)，見(jiàn)表1。這些結(jié)果表明SDS對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的小鼠血糖的影響不明顯；對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后的小鼠，SDS能緩解其血糖降低情況，可以穩(wěn)定小鼠血糖。

2.2 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠肝、肌糖原的影響

SDS組小鼠肌糖原和肝糖原較對(duì)照組含量均極顯著增高(P<0.01)，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)后，SDS+運(yùn)動(dòng)組小鼠肝糖原含量極顯著下降(P<0.01)，肌糖原含量顯著下降(P<0.05)，運(yùn)動(dòng)組小鼠肝糖原和肌糖原含量均極顯著下降(P<0.01)，見(jiàn)表2。且SDS+運(yùn)動(dòng)組小鼠肌糖原和肝糖原含量都顯著高于運(yùn)動(dòng)組(P<0.01)。這些結(jié)果表明SDS能明顯增加小鼠肌、肝糖原貯備，可以緩解長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后肝糖原和肌糖原的降低情況。

表1 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠血糖的影響

與對(duì)照組比較,#P<0.01;與運(yùn)動(dòng)組比較，*P<0.01

表2 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠肝、肌糖原的影響

與對(duì)照組比較，#P<0.05,##P<0.01;與運(yùn)動(dòng)組比較，*P<0.05,**P<0.01

2.3 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠脂肪代謝的影響

SDS組小鼠血TG含量低于對(duì)照組(P<0.05)，血總膽固醇和游離脂肪酸含量與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異，見(jiàn)表3。長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)重游泳后，運(yùn)動(dòng)組和SDS+運(yùn)動(dòng)組血TG、TC含量較對(duì)照組均顯著降低(P<0.05)，SDS+運(yùn)動(dòng)組小鼠總膽固醇降低幅度大于運(yùn)動(dòng)組(P<0.05)；運(yùn)動(dòng)組血FFA含量較對(duì)照組增高了44.7%(P<0.01)，而SDS+運(yùn)動(dòng)組血FFA水平顯著降低(P<0.05)；運(yùn)動(dòng)組血FFA水平顯著高于SDS+運(yùn)動(dòng)組(P<0.01)。這些結(jié)果表明SDS可以降低小鼠的血脂，并且對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的小鼠脂肪代謝造成影響。

2.4 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠血漿蛋白的影響

4組小鼠血漿TP、Glob和ALB差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表4。說(shuō)明SDS和(或)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)小鼠的血漿蛋白沒(méi)有顯著影響。

表3 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠脂肪代謝的影響

與對(duì)照組比較,#P<0.05,##P<0.01;與運(yùn)動(dòng)組比較，*P<0.05,**P<0.01

表4 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠血漿蛋白的影響

2.5 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠血漿氨基酸譜的影響

與對(duì)照組相比，SDS組小鼠血漿總游離氨基酸升高率為52.6%，各種游離氨基酸濃度均升高(P<0.05)。SDS組小鼠Trp/BCAA值顯著低于對(duì)照組(P<0.01)，見(jiàn)表5。長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)后，SDS+運(yùn)動(dòng)組及運(yùn)動(dòng)組小鼠血漿各種游離氨基酸濃度均顯著升高，總氨基酸升高率分別為88%和129.3%；SDS+運(yùn)動(dòng)組小鼠血漿色氨酸及總氨基酸濃度均顯著低于運(yùn)動(dòng)組(P<0.05)，而血漿芳香氨基酸濃度則顯著低于運(yùn)動(dòng)組(P<0.01)，而谷氨酸、支鏈氨基酸濃度高于運(yùn)動(dòng)組(P<0.05)。長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)后，SDS+運(yùn)動(dòng)組小鼠Trp/BCAA值顯著低于運(yùn)動(dòng)組(P<0.01)。這些結(jié)果表明SDS可對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下小鼠的氨基酸代謝造成影響。

表5 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小鼠血漿氨基酸譜的影響

與對(duì)照組比較，#P<0.05,##P<0.01;與運(yùn)動(dòng)組比較，*P<0.05,**P<0.01

3 討 論

3.1 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)糖代謝的影響

糖是人體重要的三大產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素之一，提供肌肉在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量消耗。肌糖原無(wú)論是在大強(qiáng)度、短時(shí)間運(yùn)動(dòng)，還是在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)中都是重要的底物。研究[7]表明，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的疲勞經(jīng)常和肌糖原耗竭和(或)低血糖有關(guān)。此外，糖耗竭還可引起草酰乙酸生成量的不足，進(jìn)而影響脂肪酸氧化供能，且易造成外傷的發(fā)生[8]。由此可知，運(yùn)動(dòng)能力受限于糖原耗竭，提高肌、肝糖原的貯備有助于穩(wěn)定血糖并延緩疲勞發(fā)生。

本研究表明，SDS能增加小鼠肝、肌糖原的儲(chǔ)備，從而延緩糖原的耗竭。此外，研究[9]也表明，SDS對(duì)糖代謝具有調(diào)節(jié)作用，可以影響瘦素水平。這種對(duì)糖代謝的影響可能是SDS抗疲勞的機(jī)制之一。

3.2 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)脂肪代謝的影響

運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌也可從血漿游離脂肪酸的β-氧化中獲取能量。尤其是在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)，碳水化合物和脂類的氧化代謝為肌肉收縮提供主要的ATP。血漿FFA的可利用性及利用的增加可降低對(duì)肌糖原和血糖的依賴。耐力訓(xùn)練的主要適應(yīng)性就是脂肪氧化能力的提高。

研究表明，肌肉對(duì)FFA的攝取和利用部分取決于肌肉攝取及氧化FFA的能力。SDS能有效的清除和利用脂肪，其加快清除血漿中FFA的機(jī)制可能是通過(guò)影響肌肉內(nèi)線粒體，一方面增加肌肉內(nèi)線粒體的數(shù)量，另一方面增強(qiáng)線粒體氧化脂肪酸的能力[10]。近年來(lái)，其他研究[11-12]也發(fā)現(xiàn)，SDS脂肪代謝有顯著的影響。SDS可能通過(guò)影響小鼠的脂代謝，促進(jìn)脂肪利用。

3.3 SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)蛋白質(zhì)代謝的影響

在一般的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，蛋白質(zhì)提供的熱能占比比較低，不是作為主要的供能營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其供能比由運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和強(qiáng)度決定，與體內(nèi)的糖貯備呈負(fù)相關(guān)。氨基酸，尤其是支鏈氨基酸的氧化在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)增加。隨著氨基酸動(dòng)員和氧化的上升，血漿游離氨基酸的濃度和比例可導(dǎo)致中樞性疲勞的發(fā)生。5-羥色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)是目前公認(rèn)的造成中樞性疲勞物質(zhì)之一，具有調(diào)節(jié)睡眠、調(diào)節(jié)體溫、維持精神穩(wěn)定等作用[13]。轉(zhuǎn)運(yùn)入大腦中的血漿游離Trp的數(shù)量主要決定了大腦中5-HT的量。在透過(guò)血腦屏障時(shí)Trp與BCAA互相競(jìng)爭(zhēng)性抑制。所以Trp轉(zhuǎn)運(yùn)一方面取決于血漿游離Trp的量，另一方面取決于BCAA與FFA的量。Trp/BCAA值越小，可以減少Trp透過(guò)血腦屏障轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腦，從而減少腦中5-HT的合成。此外，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)可引起脂肪動(dòng)員增加，使釋放到血漿中的FFA增加。此時(shí)血漿FFA的生成率超過(guò)氧化利用率，即生成的血漿FFA來(lái)不及清除，從而造成血漿FFA濃度上升。血漿FFA可與Trp競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合白蛋白，從而升高血漿游離Trp的濃度，增加Trp透過(guò)血腦屏障轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腦，增加腦中5-HT的合成。

本研究表明，SDS能降低Trp/BCAA值，降低血漿FFA的濃度，從而減少腦中5-HT的合成，延緩疲勞。SDS對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的小鼠氨基酸代謝均造成影響。本研究中，SDS使靜止?fàn)顟B(tài)下小鼠血漿各游離氨基酸增加，這可能是通過(guò)促進(jìn)體內(nèi)氨基酸池代謝，具體機(jī)制還不明確。長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)后，SDS改變了小鼠血漿氨基酸譜，這可能是其提高小鼠糖原貯備并增加脂肪的氧化利用率，從而增加運(yùn)動(dòng)中糖和脂肪的供能比，從而降低了氨基酸特別是支鏈氨基酸的氧化供能。

綜上所述，SDS對(duì)小鼠的糖、脂肪和氨基酸代謝造成影響，這可能是其抗疲勞機(jī)制之一。

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