蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌自由基代谢及ATP酶活性的影响

潘 燕，彭彦铭

(湖北师范学院体育学院，湖北黄石 435002)

蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌自由基代谢及ATP酶活性的影响

潘 燕1，彭彦铭2

(湖北师范学院体育学院，湖北黄石 435002)

探讨蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌的保护作用，选用40只健康KM小鼠，按体重层次随机分为安静对照组(A)、安静给药组(B)、运动对照组(C)、运动给药组(D)，每组10只，采用递增负荷的游泳训练，共持续4周，最后一次训练至力竭，记录小鼠游泳力竭时间，并测定心肌自由基含量、抗氧化酶及ATPase的活性。结果显示给药组小鼠游泳至力竭时间明显长于对照组(P＜0.05)，补充蜂胶黄酮的B、D组抗氧化酶及ATPase活性显著高于其对照组(P＜0.05)，提示蜂胶黄酮可以提高机体运动能力、延缓疲劳出现，对小鼠心肌组织具有保护作用。

蜂胶黄酮;疲劳小鼠心肌;自由基;ATP酶

自1978年Dillard首次提出自由基在运动性疲劳、损伤中的重要作用后，自由基在运动性疲劳、损伤中的意义己越来越受到人们的重视，很多学者均从不同角度间接揭示了运动与自由基的关系，并在应用自由基清除剂抗运动性疲劳、损伤中取得一定效果。

蜂胶被誉为“紫色黄金”，是工蜂从植物的新生枝条、叶、芽或树皮等组织上采集到树脂状分泌物后混入其上颚腺等腺体的分泌物和蜂蜡等加工而成的芳香性胶状物，具有天然的抗氧化性能和增强机体的免疫功能的作用。蜂胶的生物学、药理学及医疗功效主要与其所含的黄酮成分有关，其内含40余种黄酮化合物，被誉为“黄酮化合物之宝库”［1－4］。我们选用自由基的代谢产物MDA、抗氧化酶及ATP酶作为观察指标，观察蜂胶黄酮的抗疲劳作用，旨在为蜂胶黄酮应用到运动实践中提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验对象

健康雄性KM小鼠40只，5周龄，体重20g±2g，由中国医科大学实验动物中心提供。

1.2 实验方法

1.2.1 模型建立

适应性喂养小鼠7天，按体重分层随机分4组，安静对照组、安静给药组、运动力竭对照组、运动力竭给药组。常规分笼饲养，自由饮食水，具体分组及给药方法见表1。

运动组小鼠采用无负重游泳方式进行递增训练，游泳时间为第一周30 min/d，第二周60 min/d，第三周90 min/d，第四周120 min/d，每周6 d，周日休息，如在游泳期间发现有力竭表现，捞出水面休息片刻，之后继续游泳至规定时间，最后一次训练至力竭。力竭的标准为:小鼠沉入水中超过10 s，且放在平面时无法完成翻正反射。

1.2.2 取材和处理

10%组织匀浆的制备:在小鼠最后一次游泳训练至力竭后，即刻处死小鼠，迅速取出其心脏，在冷的生理盐水中漂洗，除去血液，滤纸拭干，称重，放入5 ml的小烧杯内。用移液器量取0.86%冷生理盐水，生理盐水的体积总量应是心肌组织的9倍，采用手工方式匀浆，充分研碎，使组织匀浆化。将制备好的10%匀浆用普通离心机3000 r/min离心10分钟，留上清弃下面沉淀。

1.2.3 测试指标的方法

MDA采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定;SOD采用亚硝酸盐抑制法测定;GSH－Px采用二硫代硝基苯甲酸(DTNB)直接显色法测定;CAT采用紫外分光光度计法测定;ATP酶活性采用定磷法测定;蛋白定量采用考马氏亮蓝法。

1.3 数据处理

应用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析，数据均以X±SD表示，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 蜂胶黄酮对小鼠力竭时间的影响

表2 小鼠游泳力竭时间的比较

C组小鼠的游泳力竭时间为178.36±43.31，而D组小鼠的游泳力竭时间为266.00±49.39，给药组小鼠游泳力竭时间明显长于对照组(P＜0.01)。

2.2 蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌自由基含量及抗氧化酶活性的影响

表3 各组小鼠心肌MDA、SOD、GSH－Px、CAT值的比较

2.3 蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌心肌ATP酶活性的影响

表4 各组小鼠心肌Na+－K+－ATP酶、Ca2+－Mg2+－ATP酶值的比较

3 分析与讨论

3.1 蜂胶黄酮对小鼠机能状态的影响

随着运动训练时间延长，对照组小鼠逐渐出现神态疲惫、食欲下降、毛发蓬乱枯燥、易受惊吓、对外界刺激反应迟钝等一系列疲劳征象，在运动过程中需休息的小鼠，休息的时间逐步增多，且运动后小鼠精疲力竭、喘息不止，体毛烘干时间较长;而给药组小鼠眼光有神、反应迅速、毛色光亮、掉毛现象不明显，在运动过程中需休息的小鼠数量少、休息时间短、运动后无明显的疲惫神态，且在训练出水后体毛烘干时间要少于对照组。提示服用蜂胶黄酮对小鼠机能状态有很大程度的改善，促进小鼠疲劳后的消除，提高了小鼠抗疲劳能力。

3.2 蜂胶黄酮对小鼠力竭时间的影响

运动能力是多种因素综合作用的结果，从供能方面看，耐力运动中主要的供能系统是有氧氧化系统。小鼠无负荷力竭游泳是一种有氧耐力运动，因此，小鼠力竭游泳时间的长短将在一定程度上反映其有氧运动能力的强弱［5］。本实验结果表明，蜂胶黄酮组小鼠游泳至力竭的时间明显长于训练对照组，提示蜂胶黄酮具有提高机体耐力运动能力的作用。机理可能为蜂胶黄酮有强心作用，使心输出量增加，提高血液中氧的运输，供给心肌充足的氧气［6－7］，改善小鼠在力竭运动时心肌的相对缺氧状况，以提高运动能力。

3.3 蜂胶黄酮黄酮对疲劳小鼠心肌自由基代谢的影响

自由基是指具有未配对电子的原子、离子或分子等类物质。由于自由基极不稳定，很难在体内直接测到，因而在实验中以脂质过氧化物的代谢产物丙二醛(MDA)含量来反映细胞损伤程度。

自由基的活性很强，可广泛攻击含不饱和双键的生物膜结构，形成链锁反应，引起脂质过氧化反应，细胞膜发生脂质过氧化后，脂质自由基可从酶分子中夺取氢原子，形成膜蛋白自由基，通过自由基链式反应，使酶分子发生聚合、交联，进而影响酶活性，导致其活性下降，使膜流动性、变形性、完整性发生改变，加速组织老化和死亡，这可能是产生运动性损伤的一个重要原因。自由基还可诱导细胞凋亡，使过多细胞发生凋亡和坏死。而心肌细胞属终末分化细胞，是一种不具备增殖能力的成熟细胞。心肌细胞凋亡是心脏由代谢性变化向病理性变化发展的细胞生物学基础，是运动性心肌微损伤的发生、发展过程的病理机制之一［8－9］。

本实验结果显示，运动对照组小鼠在力竭运动后心肌MDA含量显著上升，与安静对照组相比有显著性差异，心肌细胞受到严重损害。蜂胶黄酮组小鼠不论是在安静状态下或力竭运动后，MDA含量显著低于其相应对照组，提示蜂胶黄酮可减少疲劳小鼠心肌自由基的含量，是一种高效的天然抗氧化剂。

3.4 蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌抗氧化酶活性的影响

超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内对抗氧自由基最重要的抗氧化酶，它的作用是将氧自由基歧化，将一分子氧自由基氧化成为O2，另一分子氧自由基还原为H2O2，因而，SOD活性的高低是机体抗氧化能力强弱的标志;谷胱甘肽过氧化物酶(GSH－PX)是体内广泛存在的一种催化过氧化氢分解的重要酶，能特异地催化GSH对过氧化氢的还原反应，起到保护细胞膜结构和功能完整性的作用;过氧化氢酶(CAT)可以催化两个过氧化氢的氧化还原反应，避免损伤生物膜结构和影响生物膜功能。

本实验结果显示，单纯运动组小鼠心肌组织MDA的含量显著升高，SOD、GSH－Px、CAT活性显著降低，而蜂胶黄酮组小鼠SOD、GSH－Px、CAT活性均高于对照组，而MDA含量却低于对照组。蜂胶黄酮提高了小鼠的抗氧化能力。其作用机理可能为蜂胶中的黄酮类化合物与超氧阴离子反应阻止自由基反应的引发;或与铁离子螯和阻止羟基自由基的生成;或与脂质过氧化基反应阻止脂质过氧化反应［6］。

3.5 蜂胶黄酮对疲劳小鼠心肌ATP酶活性的影响

剧烈运动引发心肌缺血缺氧，使心肌细胞能量代谢由有氧代谢转为无氧代谢，细胞内ATP含量明显降低，与能量代谢密切相关的各种离子泵活动减弱，导致离子代谢平衡失调，从而引发一系列功能紊乱。例如运动疲劳时Na+－K+－ATPase活性下降，无力维持静息膜电位和细胞兴奋性所必需的跨膜浓度差，其结果是肌细胞膜去极化的阈值增加，肌肉做功能力下降;同时由于肌细胞膜上ATP含量明显减少，最终导致K+通道大量开放，这种变化最终导致动作电位降低，促使疲劳发生。正常心肌的收缩与舒张功能还有赖于心肌细胞的钙稳态。运动疲劳时Ca2+－Mg2+－ATP酶活性下降，细胞内钙稳态失衡，无论是细胞内钙升高还是减少，对细胞都有损伤作用。

本实验中蜂胶黄酮组小鼠心肌组织Na+－K+－ATP酶、Ca2+－Mg2+－ATP酶活均高于对照组，提示蜂胶黄酮对疲劳引发的小鼠心肌ATPase的下降有抑制作用。蜂胶黄酮对小鼠心肌ATPase的影响可能与其抗心肌缺血、抗氧化作用有关:蜂胶黄酮通过提高SOD、CAT、GSH－PX活性，增强细胞的抗氧化能力、猝灭自由基、保护了细胞膜免受自由基损伤，也避免了由膜结构损伤可能导致的Na+－K+－ATP酶、Ca2+－Mg2+－ATP酶活性的降低;也减少了线粒体巯基被氧化、磷脂酶A2被激活，减少了线粒体内钙离子的外流，有效地延缓活性氧对线粒体的损伤，从而保证ATP的有效生成，以提高运动能力。

4 结论

4.1 蜂胶黄酮可改善小鼠心肌相对缺氧、减少自由基生成而降低心肌脂质过氧化损伤，对心肌细胞起到了良好的保护作用。

4.2 蜂胶黄酮可加速疲劳后物质、能量代谢的恢复及疲劳的消除，可提高机体耐力运动能力。

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Effect of propolis flavonoids on free radical metabolism and ATPase of cardiac muscle in fatigue rats

PAN Yan1，PENG Yan－ming2
(Physical Education College，Hubei Normal University，Huangshi 435002，China)

This paper observed the protection of propolis flavonoids on the cardiac muscle in fatigue rats.40 KM rats were randomly divided into 4 groups:sedentary group(A)，sedentary and propolis flavonoids group(B)，exercise group(C)，exercise and propolis flavonoids group(D).Each group of 10，C and D group had trained 4 weeks by increasing exercises loads gradually and after the last time they swam exhaustively.the activity of anti－ oxide enzyme，ATPase and the content of MDA in cardiac muscle were estimated，the time of exhaustive exercise was contrasted.The result showed that the time of D was longer significantly than C(P ＜0.05)，the activity of anti－oxide enzyme of B and D increased significantly than A and C(P ＜0.05).The above data suggested that the propolis flavonoids can improve the rats’exercise performance and delay the sports fatigue，protect cardiac muscle tissue against free radical damage.

propolis flavonoids;cardiac muscle in fatigue rats;free radical;ATPase

G804.7

A< class="emphasis_bold"> 文章编号:1

1009－9840(2010)04－0030－03

2010－10－18

湖北省教育厅科技处重点项目(D20092201)，湖北师范学院研究生启动基金项目(2008D57)

潘燕(1979－ )，女，内蒙古人，硕士，讲师，主要从事运动营养的教学与研究。