沙苑子对运动训练大鼠肝脏自由基代谢的影响

【摘要】  目的 通过建立耐力训练大鼠跑台运动模型，旨在研究沙苑子对运动训练大鼠肝脏组织自由基代谢及对运动能力的影响。方法 将购入大鼠进行7d适应性训练后随机分为三组，即安静组(A)，运动对照组(B)，沙苑子运动组(C)，然后观察大鼠肝脏组织总超氧化物歧化酶(T?SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH?Px)、过氧化氢酶活性(CAT)及丙二醛(MDA)含量的变化。结果 灌服沙苑子运动训练组大鼠肝脏组织T?SOD[(78.17±0.17)nmol/mg pro]，GSH?Px[(35.42±1.68)nmol/mg pro]、CAT[(17.61±0.05)nmol/mg pro]活性高于运动对照组的T?SOD[(75.13±0.37)nmol/mg pro]、GSH?Px[(28.07±5.11)nmol/mg pro]、CAT[(16.42±0.09)nmol/mg pro]；MDA[(6.70±0.53)nmol/mg pro]含量低于运动对照组的[(10.10±1.02)nmol/mg pro]。结论 沙苑子是一种有效的自由基清除剂,可显著提高运动大鼠抗自由基氧化的功能,能使大鼠运动能力明显提高。

【关键词】  沙苑子；大鼠；肝脏；自由基代谢；运动能力

　　Effect of astragalus complanatus on liver free radical　metabolism in rats of exercise training

　　ABSTRACT: Objective  To study the effect of astragalus complanatus on the metabolism of free radicals in liver and exercise performance in models of exhaustive training rats. Methods  After 7d adaptive training, we randomly divided rats into three groups: quiet control group(A), sport training group (B) and astragalus complanatus training group (C). We measured rat liver indices such as the activities of total superoxide dismutase (T?SOD), glutathione peroxidase(GSH?Px), catalase(CAT) and content of malonaldehyde(MDA). Results  The activity of astragalus complanatus groups(C) T?SOD (78.17±0.17), GSH?Px (35.42±1.68) and CAT (17.61±0.05) in liver tissue increased and the content of MDA (6.70±0.53) decreased remarkably compared with that in sport training group (B). Conclusion  As an efficient free radical scavenger, astragalus complanatus can strongly enhance anti?oxidative status and improve exercise performance in trained rats.

　　KEY WORDS: astragalus complanatus; rat; liver; free radical; exercise performance

　　沙苑子为豆科植物扁茎黄芪的干燥成熟种子[1]，又名蔓黄芪，又称沙苑蒺藜、同州白蒺藜等，为传统中药。主要含有氨基酸、多肽、蛋白质、黄酮类、三萜类、有机酸类、鞣质、甾醇及铁、锌、锰、铜等微量元素。报道显示：沙苑子提取物对扩张血管、促进血液循环和抗氧化等方面具有显著的作用。大强度长时间运动会引起机体肝脏组织自由基增多，进而造成肝细胞的损伤，影响运动能力[2]。本研究试图通过观察沙苑子对运动大鼠肝脏组织自由基代谢的影响，以便为沙苑子清除自由基及抗疲劳作用提供实验及理论依据。

　　1  材料及方法

　　1.1  实验动物  使用健康雄性SD大鼠24只，体重170-220g，由陕西中医药研究院实验动物饲养中心提供，同时购入基础饲料分笼喂养，自由饮食，动物室温23-28℃，湿度40%-70%，照明时间随同变化。将购入大鼠进行7d适应性训练后随机分为三组，即安静组(A)，大强度耐力运动组(B)和运动+沙苑子组(C)，每组8只。

　　1.2  给药方法  实验材料沙苑子为颗粒状，纯度为99.2%，由西安利君制药有限公司提供。给药时，用生理盐水配成10mg/mL的沙苑子溶液，按50mg/(kg·d)灌胃给C组，A组和B组按体重通过灌胃给相应体积的生理盐水。

　　1.3  动物模型的建立  B组、C组第1-3周每天训练前以15m/min的速度运动5min做适应跑台训练，3周之后正式进行训练，前3d速度逐渐递增，到第4天达到此周的最高速度；从第4周开始，每天训练前以15m/min的速度运动5min，而后以此周最高速度进行训练。全程训练分2个阶段：基础训练阶段和大强度训练阶段,每阶段均为期4周，每周5d。灌胃给药3h后开始训练。
   
　　力竭判定标准[3]为动物跟不上预定速度，大鼠臀部压在笼具后壁，后肢随转动皮带后拖达30s，毛刷刺激驱赶无效；行为特征为呼吸深急、幅度大，神情疲倦，俯卧位垂头，刺激后无反应。

　　1.4  实验方法  于第8周最后1d，B组和C组力竭运动后即刻称重，然后用乙醚进行适度麻醉，断髓处死，取其肝脏组织，4℃预冷，生理盐水洗净，用滤纸吸去肝脏组织表面水分，加入生理盐水， 在低温条件下仔细研磨，制成100g/L的匀浆液，离心(4000r/min，10min，0-4℃)后取上清液，4℃冰箱保存备用。超氧化物歧化酶活性(T?SOD)、过氧化氢酶活性(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH?Px)、丙二醛(MDA)含量测定均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒，测试方法严格按照试剂盒内说明书进行。

　　1.5  统计学处理  用SPSS软件对所测实验数据进行处理，实验结果以±s表示，两组间比较用t检验，多组间比较用方差分析，两两比较用LSD?t检验。

　　2  结果

　　2.1  沙苑子对运动训练大鼠运动能力的影响  结果显示：沙苑子运动组(C)的力竭时间是(114.4±6.2)min，运动组(B)的力竭时间是(92.8±9.1)min。说明沙苑子能显著提高大鼠运动力竭时间,延长比率为23.20%。

　　2.2  沙苑子对运动训练大鼠肝脏肌组织T?SOD、CAT、GSH?Px活性及MDA含量的影响  运动组(B)与安静组(A)比较，T?SOD、CAT、GSH?Px活性呈下降趋势；MDA含量升高。说明运动可使机体内自由基增多；沙苑子运动组(C)与运动组(B)相比较，T?SOD、CAT、GSH?Px活性也均有不同程度的升高，其中GSH?Px活性升高明显(P<0.05)，MDA含量下降明显(P<0.05，表1)。

　　表1  沙苑子对运动训练大鼠肝脏组织自由基代谢的影响（略）

　　Table 1  T?SOD, CAT, GSH?Px, MDA content in different groups

　　A: quiet control group; B: sport training group; C: astragalus complanatus training group; *P<0.05 vs. group A; **P<0.05 vs. group B

　　3  讨论
   
　　在正常生理条件下，大鼠体内自由基保持低含量平衡状态。剧烈运动会使自由基生成量增多，而自由基又与一系列病理损伤有关，是诱发疲劳的原因之一[4]。力竭运动作为一种生理应激，使机体肝脏产生的自由基增多已被许多实验证实[5?8]，自由基异常增多可引起肝细胞损伤，线粒体数目增多，功能受损，从而影响运动能力。为了适应环境改变，机体可产生较多的消除活性氧自由基的酶类，较为典型的有T?SOD、GSH?Px、CAT等给机体补充自由基清除剂或抗氧化剂。目前认为，T?SOD、GSH?Px、CAT能有效清除自由基，阻止脂质过氧化，保持机体细胞免受运动性损伤[9]。脂质过氧化(LPO)是多不饱和脂肪酸受损后形成的，与运动疲劳有关。MDA是LPO的代谢产物，其含量可间接反映脂质过氧化程度[10]。沙苑子属黄酮类化合物，大量药理作用表明，沙苑子具有抗氧化和清除自由基作用。沙苑子抗氧化清除自由基的机制可能与以下几方面有关：①沙苑子与超氧阴离子络合而减少氧自由基的产生；②与脂质过氧化氢反应抑制脂质过氧化过程；③与铁离子络合而阻止羟自由基的形成；④抑制醛糖还原酶，减少NADPH消耗，从而提高机体抗氧化能力[11]。沙苑子对T?SOD、GSH?Px、CAT活性的升高作用和MDA含量下降的效果表明，沙苑子有明显的抗自由基氧化的功能，可阻止细胞膜的脂质过氧化，提高大鼠运动训练的运动能力，延缓运动疲劳的发生。
   
　　本实验中，C组大鼠肝细胞T?SOD、GSH?Px、CAT活性均高于B组，而MDA含量低于B组。这一结果表明，沙苑子可提高运动训练大鼠肝细胞的SOD、CAT、GSH?Px酶的活性，从而有利于自由基的清除。细胞内超氧阴离子自由基浓度含量降低，脂质过氧化反应速度下降，从而抑制了MDA的形成。说明沙苑子具有维护肝脏正常功能，增强机体防御体系的功能，进而防止运动性损伤及提高运动能力，也为沙苑子的深度开发提供理论和实验依据。

基金项目：陕西省基金资助项目(No.2003C137)

【】
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　　[5]唐量,熊正英. 芦荟对运动训练小鼠肝组织自由基代谢及超微结构影响的实验研究 [J]. 中国运动医学杂志, 2002, 21(6):607?609.

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