唐長青
(湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 衡陽 421000)
靈芝(Ganoderma lucidum Karst)是我國的一種傳統(tǒng)藥材,其活性成分以多糖類、三萜類、生物堿、多肽核苷類、無機(jī)微量元素等為主[1]。已有多項研究顯示,靈芝有提升免疫能力、調(diào)節(jié)機(jī)體物質(zhì)代謝、改善疲勞等作用[1-2]。靈芝三萜(Ganoderma lucidum triterpenoids,GLTs) 是靈芝體內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物,是靈芝的重要成分之一,具有抗炎、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、免疫調(diào)節(jié)、抑菌、護(hù)肝清肺等多種作用,優(yōu)異的藥用潛力巨大[3]。而靈芝三萜的抗疲勞作用,目前尚缺少相關(guān)的文獻(xiàn)報道。研究的目的是探討服用含有靈芝三萜的膠囊對運動員大負(fù)荷運動后體能恢復(fù)的作用,為運動員科學(xué)有效的膳食營養(yǎng)攝入提供理論參考。
參照華正根等[4]的方法,以1.5 kg靈芝孢子粉(北京萬世堂中醫(yī)科學(xué)研究院,批準(zhǔn)文號:國食健字G20110430,衛(wèi)生許可證號:魯衛(wèi)食證字(2007) 第370000-000350號)為原料,采用常溫高壓超臨界CO2提取法提取靈芝三萜。在50℃下,采用50 MPa壓力提取4 h,獲得靈芝三萜粗提取物,待放冷干燥后,于20℃下以4 000 r·min-1離心10 min后獲得上清液。此后對上清液進(jìn)行硅膠柱層析分離純化,先后用配比分別為90∶10和20∶1的CHCl3/CH3OH進(jìn)行洗脫,獲得提純后的靈芝三萜。與湖南華聯(lián)康生物科技有限公司實驗室合作,完成靈芝三萜膠囊的制作,規(guī)格為每粒膠囊含靈芝三萜75 mg。同時完成了安慰劑膠囊(成分為淀粉)的制作,其外形與靈芝三萜膠囊相同。
所有研究對象均為湖南省大學(xué)生體育運動隊的運動員,共選取48人,訓(xùn)練年限3年~4年,均自愿參與試驗,試驗前進(jìn)行體格檢查、十二導(dǎo)聯(lián)心電圖等排除基礎(chǔ)器質(zhì)性病變。以上人員隨機(jī)分為2組,其中對照組(CK) 24人(男性15人,女性9人),平均年齡 (22.36±1.27) 歲;平均體重 (61.96±2.31)kg;試驗組共24人(男性17人,女性7人),平均年齡 (22.89±1.56) 歲,平均體重 (62.25±2.41)kg。2組對象在性別、平均年齡、平均體重、訓(xùn)練內(nèi)容、運動強(qiáng)度、日常作息時間等方面均無顯著性差異(P>0.05),具有良好的可對比性。
2組運動員進(jìn)行為期30 d的日常訓(xùn)練,在訓(xùn)練期間,每日清晨試驗組服用靈芝三萜膠囊1粒,對照組則服用相同劑量的安慰劑。30 d后,在當(dāng)天訓(xùn)練前30 min測定心率、抽取肘靜脈血,當(dāng)天訓(xùn)練結(jié)束后30 min再測定心率、抽取肘靜脈血,分別測量2組運動員運動前后反映身體機(jī)能的相關(guān)指標(biāo)。
血細(xì)胞、血清乳酸、尿素氮、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)水平檢測,測定以上指標(biāo)的試劑盒均購自深圳子科生物科技有限公司,按照說明書嚴(yán)格操作,ELISA法測定。
心率水平測定:采用9026-ZK10型惠普監(jiān)護(hù)儀,美國惠普公司。運動前后分別測量3次,取平均值作為測量結(jié)果。
數(shù)據(jù)采用SPSS 25.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,所有資料用樣本均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s) 表示,計量資料如符合正態(tài)分布,采用t檢驗,計數(shù)資料用百分比表示,采用Wilcoxon秩和檢驗進(jìn)行比較,檢驗水平α為0.05。
不同組別運動員運動前、運動后紅細(xì)胞(RBC)、網(wǎng)織紅細(xì)胞(RC)、血紅蛋白(Hb) 水平比較結(jié)構(gòu)見表1。
表1 不同組別運動員運動前、運動后紅系細(xì)胞水平比較(±s)Tab.1 Comparison of erythroid cells levels between athletes of different groups before and after exercise(±s)
表1 不同組別運動員運動前、運動后紅系細(xì)胞水平比較(±s)Tab.1 Comparison of erythroid cells levels between athletes of different groups before and after exercise(±s)
注:*表示與對照組相比差異顯著,P<0.05;#表示與對照組相比差異極顯著,P<0.01。Note:*The difference was significant compared with the control group,P<0.05,#the difference was extremely significant compared with the control group,P<0.01.
血紅蛋白/(g·L-1)組別 紅細(xì)胞/(×1012L-1) 網(wǎng)織紅細(xì)胞/%運動前 運動后 運動前試驗組 4.63±0.20 4.61±0.21# 1.04±0.23* 1.04±0.22# 162.31±10.03 157.53±8.66*運動后 運動前 運動后對照組 (CK) 4.55±0.23 4.31±0.19 0.87±0.270.84±0.24 160.47±8.79 150.68±9.58
由表1可知,在運動后,各組的紅細(xì)胞計數(shù)、網(wǎng)織紅細(xì)胞比例、血紅蛋白含量等指標(biāo)的絕對值均較運動前有所下降。試驗組在運動前的網(wǎng)織紅細(xì)胞比例(1.04±0.23)%顯著高于對照組,而紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量等指標(biāo)未見明顯差異。在運動后,試驗組的血紅蛋白含量(157.53±8.66) g·L-1顯著高于對照組,而試驗組的紅細(xì)胞計數(shù)(4.61±0.21)×1012L-1、網(wǎng)織紅細(xì)胞比例(1.04±0.22)%均更顯著高于對照組。
不同組別運動員心率、血清乳酸、尿素氮水平比較情況見表2。
表2 不同組別運動員心率、血清乳酸、尿素氮水平比較(±s)Tab.2 Comparison of heart rate,serum lactic acid and urea nitrogen cells levels between athletes of different groups before and after exercise(±s)
表2 不同組別運動員心率、血清乳酸、尿素氮水平比較(±s)Tab.2 Comparison of heart rate,serum lactic acid and urea nitrogen cells levels between athletes of different groups before and after exercise(±s)
注:*表示與對照組相比差異顯著,P<0.05;#表示與對照組相比差異極顯著,P<0.01。Note:*The difference was significant compared with the control group,P<0.05,#the difference was extremely significant compared with the control group,P<0.01.
尿素氮/(mmol·L-1)組別心率/(次/分)血清乳酸/(mmol·L-1)運動后 運動前 運動后運動前 運動后 運動前試驗組 61.8±2.21 115.4±3.45# 1.06±0.19 13.68±1.76# 3.77±0.69 9.83±1.95*對照組 (CK) 63.2±1.65 131.5±3.21 1.13±0.2716.43±1.98 4.13±0.88 11.07±1.73
由表2可知,在運動后,各組運動員運動后的心率次數(shù)、血清乳酸、尿素氮水平均較靜息狀態(tài)下正常值顯著升高。試驗組運動后的平均心率(115.4±3.45)次/分和乳酸水平 (13.68±1.76) mmol·L-1均顯著低于對照組,運動前兩組心率水平無顯著性差異。試驗組的運動后的尿素氮水平 (9.83±1.95) mmol·L-1顯著低于對照組,兩組運動前尿素氮水平無顯著性差異。
不同組別運動員運動前、運動后血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD) 水平比較結(jié)果見表3。
表3 不同組別運動員運動前、運動后血清谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶、超氧化物歧化酶水平比較(±s)Tab.3 Comparison of AST、LDH、SOD levels between athletes of different groups before and after exercise(±s)
表3 不同組別運動員運動前、運動后血清谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶、超氧化物歧化酶水平比較(±s)Tab.3 Comparison of AST、LDH、SOD levels between athletes of different groups before and after exercise(±s)
注:*表示與對照組相比差異顯著,P<0.05;#表示與對照組相比差異極顯著,P<0.01。Note:*The difference was significant compared with the control group,P<0.05,#the difference was extremely significant compared with the control group,P<0.01.
超氧化物歧化酶/(U·L-1)組別谷草轉(zhuǎn)氨酶/(U·L-1)乳酸脫氫酶/(U·L-1)運動后 運動前 運動后運動前 運動后 運動前試驗組 29.0±2.51 59.7±7.82* 128.45±15.53* 149.36±15.69* 266.1±15.93# 332.3±16.58#對照組 (CK) 28.3±2.89 65.3±9.67 137.28±14.67161.13±17.34 253.7±15.44 281.5±17.23
由表3可知,2組運動員運動后的AST、LDH、SOD水平較運動前均明顯升高。試驗組在運動后的AST水平為 (29.0±2.51) U·L-1,LDH 水平運動后為(149.36±15.69) U·L-1的均顯著低于對照組;而試驗組運動前 (266.1±15.93) U·L-1、后 (332.3±16.58) U·L-1的SOD水平均顯著高于對照組,試驗組運動前的AST水平較對照組無顯著性差異。
在體育訓(xùn)練期間,運動員常處于高強(qiáng)度、高體能消耗的狀態(tài)下,機(jī)體會出現(xiàn)各項機(jī)能下降。其產(chǎn)生受到多種機(jī)制調(diào)節(jié),目前認(rèn)為主要是ATP和磷酸肌酸等能源物質(zhì)的消耗、血清乳酸、尿素氮等中間代謝產(chǎn)物的堆積、自由基水平過高、氧化應(yīng)激加劇等影響因素對肌肉、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生消極作用,從而導(dǎo)致運動員身體機(jī)能下降,甚至導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生[5]。在大負(fù)荷運動后迅速恢復(fù)體能是當(dāng)前研究的熱點話題。
在機(jī)體內(nèi),紅細(xì)胞承載向組織細(xì)胞運輸氧氣、進(jìn)行氣體交換和物質(zhì)代謝的功能[6],體育運動中,紅細(xì)胞活性對運動員的水平發(fā)揮有著關(guān)鍵作用。紅細(xì)胞活性的調(diào)節(jié)不僅可以改善最大耗氧量等反映運動強(qiáng)度的指標(biāo),對心血管系統(tǒng)也有一定作用,可以調(diào)節(jié)靜息心率,保護(hù)心肌與血管壁。在長期運動訓(xùn)練中,人體中的各種維生素和微量元素等容易出現(xiàn)缺乏,導(dǎo)致血紅蛋白合成減少,進(jìn)而造成“運動性貧血”的發(fā)生[7]。試驗中,2組運動員運動后的紅細(xì)胞計數(shù)、織紅細(xì)胞比例、血紅蛋白含量等指標(biāo)的絕對值均較運動前有所下降,而試驗組運動后的上述指標(biāo)低于對照組,差異具有顯著性。提示靈芝三萜對機(jī)體紅細(xì)胞水平及活性有一定的促進(jìn)作用,其作用機(jī)制可能與靈芝三萜促進(jìn)網(wǎng)織紅細(xì)胞的成熟和內(nèi)源性紅細(xì)胞生成素(EPO) 的生成作用有關(guān)[8]。
試驗結(jié)果顯示,當(dāng)大量的運動訓(xùn)練后,運動員的心率較靜息狀態(tài)下明顯升高[9]。當(dāng)心率過快時,心臟的收縮和舒張周期均明顯縮短,導(dǎo)致射血分?jǐn)?shù)下降,心臟泵血減少;影響血液流動和組織物質(zhì)代謝交換,導(dǎo)致組織缺氧,機(jī)體代謝產(chǎn)物堆積[10]。試驗中,試驗組運動后的平均心率、代謝產(chǎn)物水平顯著低于對照組,說明靈芝三萜可以有效降低心率、減少機(jī)體代謝產(chǎn)物。已文獻(xiàn)報道,靈芝三萜可以調(diào)控游離脂肪酸進(jìn)入線粒體的數(shù)量,促進(jìn)脂肪酸的氧化代謝,保證氧化功能,促進(jìn)合成糖原,減少中間代謝產(chǎn)物的生成[11]。
肝臟是人體內(nèi)的重要臟器,是體內(nèi)物質(zhì)代謝的主要場所之一;肝臟還原性谷胱甘肽對抗氧化應(yīng)激、減少體內(nèi)氧自由基和抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有重要的意義;肝糖原反映體內(nèi)能量儲備水平,直接影響機(jī)體的持續(xù)運動能力[12]。在大量運動后,體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除失衡,會加速肝細(xì)胞凋亡和壞死。同時,運動性疲勞會導(dǎo)致肝臟中脂肪和氨基酸代謝加快,導(dǎo)致肝臟受損[13]。大量研究表明,靈芝三萜可以有效清除自由基,是良好的抗氧化劑[14]。谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶、超氧化物歧化酶等是反映肝臟功能和抗氧化能力的重要指標(biāo),在試驗中,運動員運動后的谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶水平較運動前明顯升高,提示肝臟功能存在一定損傷,超氧化物歧化酶水平升高,可能是機(jī)體對運動的應(yīng)激反應(yīng)。試驗組運動后的谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶水平顯著低于對照組,而超氧化物歧化酶活性在運動前、運動后都更顯著地高于對照組。提示靈芝三萜對肝臟具有保護(hù)作用,其機(jī)制可能是通過增強(qiáng)機(jī)體抗氧化應(yīng)激能力,提升超氧化物歧化酶活性,從而減輕了肝臟損傷,增強(qiáng)機(jī)體運動后的恢復(fù)能力。
系統(tǒng)測定反映運動員身體機(jī)能的相關(guān)生理指標(biāo)。在試驗中,2組運動員在運動后的紅系細(xì)胞較運動前均明顯下降,而其余指標(biāo)則明顯升高。運動后試驗組的紅系細(xì)胞水平、血清超氧化物歧化酶水平顯著高于對照組;試驗組的平均心率、血清乳酸、尿素氮等代謝產(chǎn)物水平、血清谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶水平均顯著低于對照組。而試驗組的網(wǎng)織紅細(xì)胞、超氧化物歧化酶水平在運動前也顯著高于對照組。綜合上述分析,靈芝三萜可以有效減輕氧化應(yīng)激、清除代謝產(chǎn)物、保護(hù)臟器功能,對大負(fù)荷運動后的體能恢復(fù)具有明確的促進(jìn)作用,可為體育運動員膳食營養(yǎng)的搭配和相關(guān)保健食品的研究提供新的思路。