王 穎
(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北黃岡 438002)
馬在運動過程中,供給足夠的能量是達到最佳運動水平所必須的,高強度運動時少量肌內(nèi)三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸被迅速消耗。隨著運動強度的增加,機體厭氧代謝產(chǎn)生乳酸,乳酸含量超過機體承受閾值時肌肉出現(xiàn)乏力、酸軟等癥狀,降低運動性能(曹莉萍,2014)。同時,運動引起暫時性缺氧、缺血容易造成機體氧化應(yīng)激,從而產(chǎn)生運動性疲勞。除此之外,血糖水平、氨以及五羥色胺積累都與運動性疲勞相關(guān)(曹莉萍,2014)。焉耆馬是新疆的地方品種馬之一,屬于兼用型品種,具有適應(yīng)性強、耐力性能好、飼養(yǎng)價值高等特點 (徐向君,2015)。因此提高焉耆馬的供能以及緩解運動疲勞的能力有助于提高其運動性能和競賽成績。目前,市場上有許多提高馬匹運動性能的膳食補充劑,但許多補充劑的實際效果并沒有得到科學(xué)證實。研究表明,肌酸作為安全有效的膳食補充劑可提高運動員的運動成績(孟艷等,2016)。肌酸的磷酸化形式為磷酸肌酸,當(dāng)肌酸分子和磷酸鹽之間的鍵斷裂時,產(chǎn)生大量的自由能,可在緩解氧化應(yīng)激等方面起到作用,另外,在高強度和短時間的運動中可有效提高肌肉功能(Teixeira 等,2016)。
1.1 試驗材料 肌酸:購買自廣州市某食品添加劑公司。
1.2 試驗設(shè)計 試驗在新疆伊犁哈薩克自治州某規(guī)?;R場進行,選擇7~9歲、體況及運動成績相近的焉耆馬16匹,隨機、平均分為4組。對照組飼喂干牧草和精料,試驗1、2、3組在對照組飼糧的基礎(chǔ)上分別在精料中添加1.0%、2.0%、3.0%的肌酸,試驗期間干牧草自由采食,精料按照每匹3 kg/d的比例在采食干草后飼喂,每天飼喂三次。試驗共持續(xù)30 d,試驗所用精料飼糧配方見表1。
表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平
1.3 數(shù)據(jù)及樣品采集
1.3.1 訓(xùn)練及模擬比賽 每周周一至周六分別進行45~60 min的鍛煉,分為熱身、小跑和慢跑三部分。試驗第30天早晨11:00進行模擬比賽(20 km),模擬比賽前先慢跑2 km進行熱身。記錄試驗馬匹模擬比賽成績,測量比賽結(jié)束后0 min時的心率、體溫、呼吸頻率,以及賽后20 min時的心率。
1.3.2 血清樣品采集 模擬比賽30 min后頸靜脈采血10 mL/匹,用肝素鈉抗凝,室溫靜置1 h后離心取上層血漿。
1.4 指標檢測 測定血漿中總抗氧化能力 (TAOC)、超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)、尿酸、肌酸、肌酐、乳酸、葡萄糖、氨態(tài)氮、五羥色胺濃度。試劑盒均購自南京建成生物工程研究所,試驗操作按照試劑盒說明進行。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 每匹馬作為試驗單元,所有數(shù)據(jù)用 SPSS 20.0進行單因素方差分析,LSD法多重比較。數(shù)據(jù)以“平均值±標準誤”表示,P<0.05為差異顯著,0.05<P<0.1為有差異趨勢。
2.1 飼糧中添加肌酸對焉耆馬運動性能的影響由表2可知,試驗組競賽時間、賽后心率較對照組有降低趨勢,但未達顯著水平(P>0.05)。相比于對照組,試驗1、2、3組焉耆馬競賽時間分別縮短3.8%、6.3%、4.2%(P>0.05), 賽后 0 min心率分別下降 5.5%、10.1%、9.3%(P>0.05), 賽后 20 min心率分別下降 7.4%、8.8%、8.5%(P>0.05)。
表2 飼糧中添加肌酸對焉耆馬運動性能的影響
2.2 飼糧中添加肌酸對焉耆馬血液代謝指標的影響 由表3可知,相比于對照組,試驗1、2、3組焉耆馬血漿中T-AOC分別升高12.4%、14.2%、10.5%(P < 0.05),CAT活性分別升高 8.7%、12.9%、10.8%(P < 0.05),MDA 濃度分別降低8.8%、12.4%、12.1%(P <0.05), 氨態(tài)氮濃度分別降低 7.7%、15.4%、11.5%(P <0.05), 葡萄糖濃度分別增加5.3%、7.9%、4.9%,但未達顯著水平(P>0.05)。除此之外,試驗1、2組血漿中肌酐濃度較對照組分別增加 9.6%、12.3%(P<0.05),試驗 2、3組血漿中五羥色胺濃度較對照組分別降低8.4%、7.7%(P < 0.05)。
表3 飼糧中添加肌酸對焉耆馬血液代謝指標的影響
3.1 飼糧中添加肌酸對焉耆馬運動性能的影響肌肉在高強度做功的條件下,需要的能量約為靜息狀態(tài)下的40倍,因而馬匹在運動過程中,機體若不能提供足夠的能量則會影響其運動成績。此外,焉耆馬等耐力馬在劇烈運動時,機體暫時性缺氧、缺血會導(dǎo)致自由基增加,活性氧堆積,使抗氧化酶活性降低以及不飽和脂肪酸氧化增強,造成機體氧化應(yīng)激,從而產(chǎn)生運動性疲勞 (曹莉萍,2014)。肌酸主要儲存在骨骼肌中,是合成磷酸肌酸的重要前體物質(zhì),而磷酸肌酸是骨骼肌的重要能量來源,同時也是能量的傳遞者;肌酸還能通過與細胞膜上的磷脂結(jié)合,降低細胞膜流動性從而起到保護肌細胞的作用(陳祥塔等,2006)。研究發(fā)現(xiàn),補充肌酸有助于提高機體運動能力。劉玉倩等(2008)報道,給小鼠補喂肌酸后,小鼠游泳至力竭的時間較對照組顯著提高。本研究結(jié)果顯示,在焉耆馬飼糧中添加不同水平的肌酸飼喂30 d后,試驗組競賽時間、賽后即刻及賽后20 min心率較對照組均有降低趨勢。李曉斌(2016)以8匹伊犁馬為研究對象,試驗組在對照組飼糧的基礎(chǔ)上每匹馬每天補喂38 g肌酸,正式試驗31 d后進行1 km速步賽,結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌酸處理組馬匹競賽用時較對照組降低12.7%(P>0.05),賽后即刻及賽后30 min心率較對照組分別降低4.1%、2.2%(P>0.05)。競賽時間可直接反映馬匹運動能力,而心率是直觀反映機體代謝及生理狀況的指標,其變化情況與機體機能恢復(fù)水平相關(guān),因此,補喂肌酸在一定程度上能提高馬匹的運動性能。部分研究認為肌酸提高運動性能可能是由于肌酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為磷酸肌酸,快速為機體供能,并且肌酸能抑制糖酵解途徑中磷酸果糖激酶-1的活性,先于糖酵解途徑為機體供能(賀杰等,2003),增加了機體的供能能力。
3.2 飼糧中添加肌酸對焉耆馬血液代謝指標的影響 運動時血液流向運動強的器官,此時缺血組織中通過各種途徑產(chǎn)生自由基,其中包括輔酶Q發(fā)生自動氧化,因此高強度、長時間的運動容易導(dǎo)致機體氧化應(yīng)激,在馬匹的訓(xùn)練和競賽中提高機體抗氧化能力是值得關(guān)注的問題。T-AOC可反映機體抗氧化水平,SOD能有效地清除體內(nèi)超氧自由基,而CAT、GSH-Px可直接或間接催化過氧化氫分解,減少自由基產(chǎn)生(李曉斌,2016)。MDA是脂質(zhì)過氧化的代謝產(chǎn)物,其濃度與細胞損傷相關(guān)。尿酸則是氧化應(yīng)激的產(chǎn)物,積累增加會造成機體損傷(曹莉萍等,2014)。本研究結(jié)果顯示,肌酸處理組焉耆馬模擬賽30 min后血漿中T-AOC、CAT活性顯著增加,MDA濃度較對照組顯著下降。李曉斌等(2016)研究發(fā)現(xiàn),給伊犁馬補喂肌酸31 d,進行1 km速步賽30 min后馬匹血漿中TAOC、CAT活性較對照組分別提高36.1%、24.4%(P<0.05),而MDA無顯著變化??孪娴龋?002)研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加肌酸后大鼠血漿中SOD活性顯著提高,而對MDA含量無顯著影響,與本試驗結(jié)果基本一致。
肌酸能轉(zhuǎn)化為磷酸肌酸快速供能,而肌酐是肌酸和磷酸肌酐的代謝產(chǎn)物(孟艷等,2016)。本研究結(jié)果顯示肌酸處理的焉耆馬在競賽30 min后血漿中肌酸含量無顯著變化,而肌酐含量顯著高于對照組,這可能是由于在運動過程中消耗肌酸用于供能,因此運動后血漿中含量無顯著差異,與肌酐含量增加相符,與李曉斌(2016)的研究一致。
葡萄糖是重要的能源物質(zhì),而長時間運動時細胞開始無氧呼吸,代謝產(chǎn)生乳酸使肌肉出現(xiàn)乏力、酸軟等癥狀(李曉海,2017)。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),肌酸處理組馬匹競賽30 min后血漿中乳酸和葡萄糖濃度較對照組無顯著變化,可能是由于儲存的肌酸先于糖酵解供能,用于供能的葡萄糖較對照組少,因此血漿中葡萄糖濃度有上升趨勢。雖然肌酸處理沒有降低競賽后馬匹血漿中的乳酸濃度,但可能會增強機體對乳酸的清除能力(李曉斌,2016)。
血液中氨態(tài)氮濃度升高時,血紅蛋白運氧能力下降;五羥色胺是重要的神經(jīng)遞質(zhì),劇烈運動時在腦組織中合成增加,血液中濃度上升,這兩種物質(zhì)合成增加時都能抑制中樞系統(tǒng),使機體疲勞(李海英等,2015)。目前針對肌酸對血漿中氨態(tài)氮和五羥色胺濃度影響的研究極少,本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌酸處理組焉耆馬血漿中兩種物質(zhì)的濃度均顯著下降,表明肌酸能通過調(diào)節(jié)氮代謝及五羥色胺分泌,從而緩解機體疲勞。
本試驗結(jié)果表明,飼糧中添加肌酸可提高焉耆馬20 km競賽成績,顯著提高競賽30 min后血漿抗氧化能力以及緩解疲勞的能力,添加量為2.0%時效果最好。