沙苑子对运动大鼠骨骼肌自由基代谢及运动能力的影响

【摘要】  目的：通过建立耐力训练大鼠跑台运动模型, 研究沙苑子对运动训练大鼠骨骼肌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组,即安静对照组A(8只)，运动训练组B(16只)，沙苑子训练组C(16只)，在最后一次训练时,B组和C组又分成两个亚组:不进行力竭运动组(B1,C1)和力竭运动组(B2,C2),每组各8只. 对大鼠骨骼肌组织总超氧化物歧化酶(Total?SUPEROXIDE DISMUTASE)，铜锌超氧化物歧化酶(CuZn? SUPEROXIDE DISMUTASE)，谷胱甘肽过氧化物酶(GLU TATHIONE PEROXIDASE)，过氧化氢酶(CATALASE)活性及丙二醛(MALONALDEHYDE)含量进行测试. 结果：灌服沙苑子运动组C1及运动力竭组C2大鼠骨骼肌组织的T?SOD (μmol/g) (98.1±1 6.6, 105.5±11.7), CuZn?SOD (μmol/g) (48.5±5.1,68.9±8.3), GSH?Px (μmol/g) (37.6±5.0, 34.4±4.1), CAT (μmol/g) (6.8±0.6, 3.9±1.1)活性高于其相应对照组B1和B2组大鼠骨骼肌组织T?SOD (μmol/g) (74.2±6.6, 105.5±7.2), CuZn?SOD (μmol/g) (33.3±6.0, 46.3±4.3), GSH?Px (μmol/g) (34.9±3.2, 29.3±3.3), CAT (μmol/g) (5.7±0.9, 3.4±0.8), MDA (μmol/g) (2.1±0.3, 3.4±0.4)含量低于其相应对照组(2.6±0.4, 4.3±0.6). 结论: 沙苑子是一种有效的自由基清除剂, 可提高运动大鼠抗自由基氧化的功能, 能使大鼠运动能力提高.

【关键词】  沙苑子;大鼠;骨骼肌;自由基/代谢;运动能力

　　0引言

　　沙苑子为豆科植物扁茎黄芪Astragalus complanatus R.Br.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. 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骨骼肌组织自由基增多,进而造成骨骼肌细胞损伤,影响运动能力［2］. 本研究我们通过观察沙苑子对运动大鼠骨骼肌组织自由基代谢的影响,为探讨沙苑子清除自由基及抗疲劳作用提供实验依据及理论支持.

　　1材料和方法

　　1.1材料

　　健康雄性SD大鼠40只,质量170～220 g,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,室温23～28℃,湿度40%～70%,照明时间随同变化.将购入大鼠进行7 d适应性训练后随机分组,即安静对照组A(8只)，运动训练组B(16只)，沙苑子训练组C(16只)，在最后一次训练时,B组和C组又分成两个亚组:不进行力竭运动组(B1,C1)和力竭运动组(B2,C2),每组各8只. 沙苑子为颗粒,纯度99.2%,由西安利君制药公司提供，给药量以生理盐水配成含沙苑子10 g/L的溶液,按50 mg/(kg·d)灌喂给C组,A组和B组按质量灌喂给相应体积的生理盐水. B组，C组第1～3周每天训练前以15 m/min的速度运动5 min做适应跑台训练,3 wk之后正式进行训练,前3 d速度逐渐递增,到第4日达到此周的最高速度;从第4周开始,每天训练前以15 m/min的速度运动5 min,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 wk, 5 d/wk,灌喂给药3 h后开始训练,具体训练方案见表1. 力竭判定标准即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30 s,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.表1实验动物运动方案（略）

　　1.2方法

　　于第8 wk最后1 d,B2和C2组力竭运动后即刻称重，其余各组称质量后用乙醚进行适度麻醉,断髓处死,取其相应部位骨骼肌,4℃预冷生理盐水洗净,用滤纸吸去骨骼肌组织表面水分,加入生理盐水,在低温条件下仔细研磨,制成100 g/L的匀浆液,离心(4000 r/min, 10 min, 0～4℃)后取上清液, 4℃冰箱保存备用.超氧化物歧化酶活性(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.
统计学处理: 用SPSS软件对所测实验数据进行统计学处理, 实验结果以x±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

　　沙苑子运动组C2力竭时间是(114.4±6.2) min,运动组B2力竭时间是(92.8±9.1) min,沙苑子能显著提高大鼠运动力竭时间,延长比率23.20%.

　　2.2沙苑子对运动训练大鼠骨骼肌组织T?SOD，CuZn?SOD，CAT，GSH　Px活性及MDA含量的影响

　　运动对照组B1与安静组A比较,T?SOD，CuZn?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C1与运动对照组B1相比较,T?SOD，CuZn?SOD，CAT，GSH?Px活性均有不同程度的升高,其中,T?SOD，CuZn?SOD，CAT活性升高(P<0.05);MDA含量下降(P<0.05) ，沙苑子力竭组C2与运动力竭组B2相比较,T?SOD，CuZn?SOD，CAT，GSH?Px活性也均有不同程度的升高,其中, CuZn?SOD， GSH?Px活性升高(P<0.05),MDA含量下降(P<0.05,表2).表2沙苑子对实验大鼠骨骼肌组织自由基代谢的影响(略)

　　3讨论

　　在正常生理条件下,机体内存在着清除自由基的抗氧化酶类和非酶类等物质,形成体内抗自由基，抗氧化系统,使体内自由基的形成和清除处于一种动态平衡中. 力竭运动作为一种生理应激,使机体骨骼肌产生的自由基增多,已被许多实验所证实［3］,自由基的异常增多引起肌细胞伤害,使骨骼肌受损,进而影响运动能力.从天然植物中筛选高效，低毒，稳定和廉价的自由基拮抗剂,具有十分重要的意义和广泛的应用前景［4］. 沙苑子是中草药中的重要活性成分,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. 且其抗氧化清除自由基的机制可能与以下几方面有关:沙苑子与超氧阴离子络合而减少氧自由基的产生;与脂质过氧化氢反应抑制脂质过氧化过程;与铁离子络合而阻止羟自由基的形成;抑制醛糖还原酶,减少NADPH消耗,从而提高机体抗氧化能力［5］. 目前认为,SOD，CAT，GSH?Px能有效地清除自由基,阻止脂质过氧化,保持机体细胞免受运动性损伤［6］. 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. 本实验中,C1组T?SOD,CuZn?SOD，CAT，GSH?Px活性均高于B1组,MDA含量低于B1组,C2组T?SOD，CuZn?SOD，CAT，GSH?Px活性均高于B2组,这一结果表明, 沙苑子可提高运动训练大鼠骨骼肌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.

【】
  　　［1］国家药典委员会.中华人民共和国药典［M］.北京: 化学出版社,2005:223-225.

　　［2］熊正英,唐量. 芦荟对运动训练小鼠骨骼肌自由基代谢及运动能力的影响［J］.运动医学杂志,2003,22(2):182-183.

　　［3］金贯,邓荣华,李宁川.过度训练对大鼠骨骼肌细胞凋亡的影响［J］.中国运动医学杂志，2000,19(4):356-358.

　　［4］杨建雄,王丽娟,田京伟.槐采提取液对小鼠抗氧化能力的影响［J］.陕西师范大学学报,2002,30(2):87-90.

　　［5］罗磊,许晓瑾.电针对力竭大鼠肾脏线粒体自由基代谢和线粒体功能的影响［J］.中国针灸，2001，21（6）：366-368.

　　［6］张婧，熊正英.迷迭香对运动大鼠心肌组织脂质过氧化损伤保护作用的研究［J］.，2005，25（10）：64-67.