琥珀酸脱氢酶对速滑运动员科学选材作用的研究

张岐波，李 丽

（哈尔滨体育学院，黑龙江 哈尔滨 150008）

琥珀酸脱氢酶对速滑运动员科学选材作用的研究

张岐波，李 丽

（哈尔滨体育学院，黑龙江 哈尔滨 150008）

通过文献资料法、实验法、数理统计法对哈尔滨速滑队及哈尔滨体育学院运动人体科学系学生各20名进行琥珀酸脱氢酶（SDH）活性比较分析。结果显示：实验组和对照组SDH活性具有明显的差异性。经过对数据处理和分析，总结出SDH对运动时供能具有一定的作用，对长距离速滑运动员的科学选材有重要的帮助。从而为我国在速滑运动员选材提供了一定的参考依据。

琥珀酸脱氢酶；速滑；运动选材

Abstract: Base on the documentation, experimental and statistical methods, this article focuses on Harbin Speed skating team and human movement science students of Harbin Institute of P.E. in the 20 to succinate dehydrogenase (SDH) activity. The results indicate that experimental group and control group's SDH activity has an obvious difference. After the collation and analysis of data, SDH has a role on sport for energy, it's important helpful to scientific selection of the long-distance skaters. Thus to our skating athlete in selection process provides a reference for quantification.

Key words: SDH; Speed skating; Movement selection

CLC number: G804.2 Document code: A Article ID: 1008-2808(2011)01-0019-03

遗传选材在现代科学选材中起着越来越重要的作用。国内外学者在特定运动能力相关的遗传度和个体对运动训练敏感度的差异方面作了大量研究工作,并发现遗传在中高强度的运动中对运动能力的影响表现的更为明显,人体对训练的敏感度较大程度上受控于基因,而酶的适应性变化就越依赖于基因［1］。酶类作为基因功能的外在表现形式，在人体运动竞赛中起着至关重要的作用。 SDH作为三羧酸循环的关键酶，对运动选材有至关重要的作用。为了尽快缩短与国外长距离速滑运动员成绩的差距，实施科学遗传选材，提高成材率，为我国在速滑选材方面提供一定的理论帮助。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

运动员组：20名哈尔滨速滑队一线队员（5 000m以上），运动年限5～12年，年龄20±3.1岁；对照组：20名身体健康的哈尔滨体育学院运动人体科学系学生，年龄20±3.1岁。

全部研究对象均为汉族人,经询问均无家族遗传病史,测试时身体健康。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 查阅黑龙江省图书馆、哈尔滨体育学院图书馆及哈尔滨医科大学图书馆等有关琥珀

酸脱氢酶功能及对运动的影响的相关信息。

1.2.2 实验法 运用琥珀酸脱氢酶试剂盒对研究对象的SDH活性进行测试。

（1）取运动员组和对照组人员各3ml血，3 000r离心20min取0.1ml血清。

（2）加入试剂（见表1）。

表1 试剂加入顺序及体积

（3）比色在600nm处，1cm光径比色皿，蒸馏水调零后，将待测样本0.1ml加入洗干净的比色皿的底部，快速将试管中已预温好的试剂倒入比色皿中（最好用5ml大加样器吸取已预温好的试剂快速冲入比色皿中），同步按下秒表，于反应5s时读吸光度OD1值，比色皿不要拿出，过1min，即65s时读吸光度OD2值。记录OD值=OD1值-OD2值已预备计算。

注意点：

比色皿必须用自来水冲洗干净，再用蒸馏水洗2～3次后，才能对下一个样本进行检测。

在比色皿中加完样后，下一步加试剂与按秒表需同步。

在比色皿中加完试剂后，必须快速放入分光光度计的比色槽中。

试剂二、试剂三、试剂四、试剂五必须避光冷藏。

配好的混合试剂在测定前必须预温。

（4）定义及计算。

定义：每毫升血清每分钟使反应体系的吸光度降低0.01为1个比活性单位。

计算 公 式： 酶 的比活 性（U/ml）=OD值÷0.01÷反应时间（min）÷取样量（ml）。

1．2．3 数理统计法 用SPSS 17.0软件对SDH的活性数据进行分析。

2 结果与分析

（1）琥珀酸脱氢酶是如何在体内发挥作用？琥珀酸脱氢酶是线粒体内的一种标志酶，琥珀酸脱氢酶（succinate dehydro genase，SDH）是三羧酸循环中的第六个酶，是生物细胞进行呼吸活动所必备的重要酶类之一。该酶是直接连在电子传递链上的，以琥珀酸脱氢酶、黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide，FAD）、细胞色素b（cytochrome b）和3个Fe-S蛋白为主要组分构成了线粒体复合体II（琥珀酸泛醌氧化还原酶；succinate，ubiquinone，oxidoreduetase），分子量约140×103。复合体n在三羧酸循环中以Fe2+和FAD为辅助因子（氢受体是FAD而不是NAD+）催化琥珀酸形成延胡索酸，生成1分子FADH2（还原性黄素嘌呤二核苷酸），在此过程中与线粒体中的电子传递链藕联，将来自FADH2的两个电子直接传递给酶的Fe3+，在糖代谢及氧化呼吸链中起重要作用［2］。SDH存在于线粒体内膜，是线粒体内膜的标志酶，它的活性的高低反映了组织物质代谢状态及线粒体的功能。由此可知，琥珀酸脱氢酶对运动提供能量方面有着重要的作用。

表2 速滑项目有无氧代谢的百分比

（2）速滑运动员在比赛中不同的距离，其供能方式也不同（见表2）。 500m、1 000m和1 500m速滑项目主要靠糖酵解—无氧代谢供能。所有比赛项目的开始100m滑跑都由ATP直接供能，但因ATP在人体内贮量有限，仅供1～2s的最大强度的运动供能，随之由CP分解，放出能量供ADP重新生成ATP。CP为贮能物质，贮量有限，最多可提供肌肉最大强度收缩6～8s的能量。CP和ATP可维持肌肉最大强度收缩做功10s左右，并可获得最大无氧功，所以滑速最快。随着时间的延长将由糖酵解供能系统生成ATP，补充ATP的消耗，又称乳酸系统供能，它持续时间长达2～3min，在1min左右时有最大功率输出，可获得良好的速度耐力［3］。优秀选手均可在2min内完成1 500m以内的速滑项目，在这样短的时间内，体内输氧系统还达不到最高水平，加之运动强度提高，所以参加收缩的肌肉因血流量不足而缺氧。时间在3min以上或更长时间则以有氧供能为主。而三羧酸循环是机体获取能量的主要方式。1个分子葡萄糖经无氧酵解生成2个分子ATP，而有氧氧化生成32个ATP，其中三羧酸循环生成20个ATP，在一般生理条件下，多数组织细胞都是从糖的有氧氧化获得能量。糖的有氧氧化不仅释能效率高，而且逐步释放能，并储存于ATP分子中，因此能量的利用率也很高。而三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质3种主要有机物在机体内彻底氧化的共同代谢途径，三羧酸循环的起始物乙酰辅酶A（CoA），不但是糖氧化分解产物，也可来自脂肪分解的甘油、脂肪酸和来自蛋白质的某些氨基酸代谢，因此三羧酸循环实际上是三种主要有机物在体内氧化供能的共同途径，人体内大约2/3的有机物是通过三羧酸循环而被分解的［4］。此次选出的运动员全是长距离的速滑运动员，全部通过三羧酸循环供能，没有选择由磷酸原供能的短距离项目，可知SDH对有氧代谢供能有一定的作用。

（3）由实验可知，运动员组SDH酶的比活性平均值为9.35U/ml，对照组SDH酶的比活性平均值为7.95U/ml ，两组比较有差异（P=0.048＜0.05)。可知长距离速滑运动员和普通大学生有明显的差异性，SDH可作为长距离速滑运动员的一项选材标准。此次实验主要是针对长距离速滑运动员，以有氧代谢供能为主的项目做实验，具有明显的差异性。短距离速滑运动主要是以磷酸原系统供能和糖酵解无氧供能，时间短、且原机体内有储备的能量。所以琥珀酸脱氢酶是否对短距离速滑运动员科学选材具有一定的科学性没有理论依据。

（4）运动员组OD值在0.8～1.2之间居多，而对照组OD值在0.2～1.3之间比较分散，说明运动员组是经过一定的科学选材和训练，所以比较集中，是受控于基因的。琥珀酸脱氢酶是基因的外在表现形式，但基因所作用的酶有很多。基因(gene)是DNA分子的组成部分、染色体上的遗传单位，存在于机体的每一细胞中，它携带遗传信息，指导特定氨基酸链的合成,形成特定的蛋白质，使人体表现出不同的性状。基因决定人体组织结构和功能性状的发展潜力，影响某一基因表型的表达，对外界刺激的反应能力,而这些对运动能力至关重要。同时，基因是人体与生俱来，是父母遗传给子女的。因此,借助于基因,选择有先天优势，对运动训练敏感的人进行训练，可以有效提高培养成功率，这就是基因选材［5］。通过基因选材还可以提高运动员选材准确度和运动员的培养效率，大量节省财力、人力和物力，对提高运动成绩打好提前量。从这个实验对SDH的研究可以得出基因选材将成为未来运动选材主要趋势。

3 结 论

（1）琥珀酸脱氢酶可以作为长距离速滑运动员（5 000m以上）选材的标志之一。时间在3min以上或更长时间的有氧运动才能通过三羧酸循环给机体提供能量。只有通过三羧酸循环，SDH才可以发挥作用。

（2）SDH在短距离速滑运动中没有理论性依据。

（3）通过对SDH选材的研究可知遗传基因选材的重要性。提前选材可以提高运动成绩，而遗传基因是与生俱来的。遗传因素表现最突出的时期是在少儿时期,这些因素如果在少儿时期能得到发现和发展,那么在运动竞技中就会创造出辉煌的成绩。反之如得不到发展,随年龄的增长这些性状就会减退［6］。尽早重视遗传在选材中的应用,定能在儿童少年中选出更多运动天才。

［1］刘献武．运动才能遗传学概论［M］．广州:广东高教出版社, 2000: 12-13．

［2］柴春彦,等．铜缺乏奶牛琥珀酸脱氢酶的组化特征［J］．中国兽医杂志, 2002, 38 (2): 6-8．

［3］徐 岩,任保国．对中外优秀十项全能运动员身体形态、身体素质及运动成绩模式的研究［J］．北京体育大学学报, 2002, (5): 687-690．

［4］吴长稳．谈运动员选材的新途径［J］．内蒙古体育科技, 2002, 15 (3): 25-26．

［5］James S． Skinner, PH． D冠军由基因决定吗?［J］．体育科学, 2003, 23 (3): 135-139．

［6］杨 艳,许 剑．遗传因素与运动选材［J］．武汉体育学院学报, 2003, 37 (1): 47-49．

Research on Action of SDH to Skating Athlete with Movement Scienti fi c Selection

ZHANG Qi-bo, LI Li
(Harbin Institute of P.E., Harbin 150008, Heilongjiang China)

G804.2

A

1008-2808(2011)01-0019-03

2010-06-29；

2010-09-26

张岐波（1984－），男，在读硕士研究生，研究方向为运动选材。