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丹参提取物对持续性训练下小鼠骨骼肌的抗疲劳作用

  • 投稿Jimm
  • 更新时间2015-09-24
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邵继萍

(兰州商学院 体育教学部,甘肃 兰州 730020)

摘 要:本文章旨在研究丹参提取物对高强度体能训练小鼠的抗氧化潜在作用。我们对持续性训练下的小鼠灌胃喂养丹参提取物28天,然后用多种酶学反应(如乳酸脱氢酶;肌酸激酶,和胆碱酯酶的活性测量)检测丹参提取物对这些小鼠体内氧化损伤的影响。研究表明丹参提取物能够明显降低这些小鼠骨骼肌细胞的脂过氧化水平,降低乳酸脱氢酶;肌酸激酶活性,并增强胆碱酯酶和其他抗氧化酶的活性。总结我们观察到的结果来说,丹参提取物能够降低持续性训练下的氧化损伤,具有明显的抗疲劳作用。

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关键词 :丹参;丙二醛;超氧化物歧化酶;持续性训练

中图分类号:G804.2文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)08-0200-03

基金项目:甘肃省科技厅自然基金项目(1208RJZA171)

氧化压力一般来源于自由基的过度产生或者抗氧化机制的退化。在肌肉细胞中,线粒体是产生氧化基团的活性中心之一,产生包括过氧化根,过氧化氢,以及羟基在内的多种氧化基团。最近关于线粒体产生一氧化氮的发现更是对运动中氧化物的产生与线粒体的功能有一定的启示。在适量的情况下,一氧化氮可以调节呼吸,但同时一氧化氮还可以与自由基发生反应,比如与过氧化根反应生成强氧化剂过氧化亚硝酸盐。脂过氧化是一个复杂的过程。富含不饱和脂肪酸的细胞表面很容易受脂过氧化的影响,导致膜流动性与渗透性的下降,从而引起组织病变。

有限的以小鼠为模型的研究曾经调查过训练是否可以预防心肌功能衰退,或者改善心肌缺血的状况。但是到目前为止,还没有关于丹参提取物对持续性训练的小鼠的骨骼肌抗氧化反应的研究。本文旨在对这一问题进行研究。

1 实验材料与方法

丹参提取物为实验室自制,提取物中丹参酮的含量为92.6%。

1.1 实验动物

实验方案已经由中国实验动物协会通过,实验共使用50只雄性白鼠。白鼠在常规光控(12小时光照12小时黑暗交替)和温控(20-22摄氏度恒温)环境中饲养,水与食物自由吮食。50只白鼠被随机分为5组:对照组(长期不动控制),持续性训练对照组(耐力运动模型控制),低,中,高丹参提取物剂量组(分别为100,200,300mg/kg体重)丹参提取物治疗组剂量(鼠尾草提取)。

1.2 训练程序

耐力运动模型控制组小鼠接受持续性体能训练。长期不动控制组小鼠也接受相同的持续性训练,但会以不同剂量的丹参提取物喂养。训练项目首先是为期四周的耐力训练,然后是为期四周的高强度训练。在动物对机械性跑步机熟悉两天后,它们将以10米/分钟的速度在坡度为0%的跑步机上每天跑10分钟,跑一周。训练的时间和强度将会在一周后持续增加,至第四周时,动物们会以25米/分钟的速度在坡度为0%的跑步机上跑每天40分钟。第五到第八周时,训练强度以15米/分钟开始,每20分钟增加5米/分钟直到速度为30米/分钟(整个过程中坡度为10%)。小鼠会一直跑,直到不能再跟上跑步机的速度,撞到跑步机后的安全杆。这种状态被定义为训练过度。这些动物在最后一次训练24小时后处死,剖取骨骼肌,保存在磷酸缓冲盐溶液缓冲液里,以备马上进行丙二醛和超氧化物歧化酶水平检测。

1.3 生化检测

mda(丙二醛)水平检测

mda,作为脂过氧化反应后产生的自由基衡量指标,由draper与hadley的双重加热法进行测量。该方法的基本原理在于测量mda与tba(硫代巴比妥酸)反应后产生的色谱变化。Mda水平以纳摩/克蛋白为单位表示。

Sod(超氧化物歧化酶)水平检测:

Sod活性以氯化硝基四氮唑蓝为底物的还原反应进行检测。一单元sod定义为为达到50%抑制作用需要的样品量。

Gsh-px(谷光甘肽化氧化物)活性检测:

Gsh-px活性以paglia and valentine方法检测。所有试剂都是当天现配,包括:150mM磷酸钾缓冲液,5mM乙二胺四乙酸,0.5mM叠氮化钠,2mM还原性谷光甘肽,0.24mM还原型辅酶,1 U ml-1谷胱甘肽还原酶。

Ldh(乳酸脱氢酶)活性检测:

Ldh活性以氧化反应方向进行检测。即以l-乳酸为底物产生丙酮酸,同时将烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(简称:辅酶Ⅰ),还原为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,还原态(还原型辅酶Ⅰ)和氢。检测反应与此反应耦合,即上述反应生成的还原型辅酶Ⅰ还原非荧光底物刃天青钠盐,产生强荧光产物试卤灵。

Ck和cke(肌酸激酶与胆碱酯酶)活性检测:

Ck活性以自动分析仪在37摄氏度条件下进行检测。胆碱酯酶活性以胆碱酯酸仪检测。

1.4 统计分析

实验结果以平均值+_标准方差表示。分析方法包括spss;anova; snk。 P值小于0.05被认为统计相关

2 实验结果与讨论

ros可能通过激活信号传导通路调节mrna的水平,来调节抗氧化酶的活性。根据franco,抗氧化酶mrna水平的提高伴随着蛋白氧化损伤的提高,这个发现支持以前关于氧化压力和抗氧化酶mrna水平之间的关系的研究。Ros在体内具有多样的重要作用,比如在信号传导中做第二信使,比如激活与氧化还原相关的转录因子(包括ap-1和nf-kb)。

脂过氧化指氧化物与自由基通过氧化反应破坏脂分子结构。脂是细胞膜的重要组成部分,所以,ros与自由基能够通过催化脂过氧化从而破坏细胞膜结构,最后导致细胞死亡。Mda是脂过氧化的重要指标。

结果如表1所示。Mda在这里用来描述小鼠骨骼肌氧化损伤的水平。与对照组相比,该指标在运动组的小鼠中明显增高(p<0.01)。与未以丹参提取物喂养的白鼠相比,丹参提取物的喂养能明显降低该指标(p<0.05-0.01)。

2.1 能显著降低这些高参数(P<0.05-0.01)

过氧化阴离子将严重损坏细胞膜与生物大分子。sod,超氧化物歧化酶,在清理体内过氧化阴离子中,具有重要作用。Sod特异性的催化过氧化物的歧化反应,并生成过氧化氢与氧。过氧化氢被认为是对人的精子危害最大的过氧化物。过氧化氢酶将进一步将过氧化氢分解为氧和水。Sod与过氧化氢酶被用来治疗实验中过度扭转所引起的睾丸损伤。在持续性训练的小鼠中,骨骼肌中sod与gsh-px的活性大幅度下降(表2,p<0.01)。但如果以丹参提取物喂养,sod与gsh-px活性提高,提高程度与喂养所用的丹参剂量成正比。这个结果表明丹参提取物可能增强这些小鼠骨骼肌中的sod与gsh-gx活性。

体内多种组织与细胞中都含有乳酸脱氢酶,ldh,包括心脏,肝,肾,骨骼肌,大脑,红细胞,肺,等等。该酶在体内催化乳酸生成丙酮酸的反应,是细胞内生成能量的重要反应。在持续性训练的小鼠骨骼肌中,ldh活性明显提高(表3,p<0.01)。在丹参提取物喂养的条件下,ldh活性提高,并与喂养量成正比(p<0.01)。

肌酸激酶在心脏和骨骼肌细胞的能量代谢中具有重要作用。在缺血条件下,该酶会在灌注过程中渗透到血液里,所以临床上常以血清中肌酸激酶的含量为指标来衡量心肌坏死的程度。肌酸激酶同工酶催化磷酸肌酸的生成。快速、突发、大量消耗atp的细胞会以磷酸肌酸为底物重新合成atp。

表4显示的是丹参提取物对小鼠骨骼肌ck和cke活性的影响。小鼠骨骼肌ck和cke活性的提高与降低与持续性训练的增强与减弱成正比。丹参提取物很有可能通过抑制ck,降低cke活性,从而表现出不同的抗疲劳的效果。

3 结论

我们以上的研究是丹参提取物对持续性小鼠抗氧化和免疫调节作用的第一例研究。骨骼肌抗氧化酶,ldh和ck,表示出明显的活性变化。丹参提取物在消炎,抗氧化方面具有强大的潜力,并在持续性训练的小鼠中具有明显的抗疲劳作用。进一步的研究将会对丹参的这一作用提供更深刻的见解。

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