磷脂对小鼠运动耐力及肝脏、骨骼肌组织抗氧化能力的影响研究
2011-11-10费云芸董贵俊
费云芸 董贵俊
(山东体育学院日照校区 基础理论系,山东 日照 276826)
磷脂对小鼠运动耐力及肝脏、骨骼肌组织抗氧化能力的影响研究
费云芸 董贵俊
(山东体育学院日照校区 基础理论系,山东 日照 276826)
探讨补充磷脂对小鼠运动耐力和肝脏、骨骼肌组织自由基代谢、糖原水平的影响。结论:补充磷脂有利于提高机体抗氧化酶的活性,促进自由基的清除以及糖原的合成,具有一定的抗氧化、抗疲劳作用。
磷脂;小鼠;肝脏;骨骼肌;自由基;糖原
磷脂(Phospholipids)作为所有生物膜的基本成分,不仅具有较高的营养价值,还具有生理调节机能,能促进人体新陈代谢、增强免疫力、延缓细胞衰老、降血脂和防治心血管疾病等[1-3]。磷脂生物活性及生理功能的研究一直受到人们的广泛关注。近几年有研究表明,补充磷脂具有抗疲劳、提高机体运动能力的作用[4],其详细机理有待进一步研究。运动导致自由基代谢增加是运动性疲劳产生的一项指标,本实验就磷脂对力竭运动后小鼠自由基代谢及糖原含量的影响进行研究,旨在阐明磷脂抗氧化、抗疲劳作用机制,为磷脂用于运动营养补剂的深入研究及开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1实验动物
选用雄性昆明小鼠30只,体重20-25g,购于山东大学实验动物中心,同时购买基础饲料,适应性饲养3d后进行实验。
1.2实验方法
将小鼠随机分为三组,分别为安静对照组、力竭对照组和力竭磷脂组,每组10只。按组分笼饲养,自由摄入水和食物,饲养环境温度20-28℃、湿度60-70%,光照时间同自然变化。对照组服用基础饲料,磷脂组服用添加大豆粉末磷脂的饲料,饲喂6周。
力竭组小鼠于第7周第1天进行一次性力竭游泳,放于水深30cm、水温33-35℃的水槽中强迫游泳至力竭,记录力竭游泳时间,力竭判断标准为:小鼠沉入水中超过10s,且平放无法完成翻正反射[5]。小鼠力竭后立刻以脊髓脱臼法处死,迅速取出肝脏、股四头肌,在冰冷的生理盐水中漂洗,除去血液,滤纸试干,准确称取适量组织样本,用以测定糖原含量;同时制备10%的组织匀浆,以3000r/min离心15 min,吸取上清液用于测定超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等指标。安静对照组同时处死,处理同上。
1.3数据处理
2 实验结果
2.1补充磷脂对小鼠力竭游泳时间的影响
力竭对照组小鼠力竭游泳时间为193.9±13.3 min,力竭磷脂组为207.8±23.6 min,补充磷脂后,小鼠力竭游泳时间有延长的趋势,但无显著性差异(P>0.05)。
2.2补充磷脂对小鼠肝脏、骨骼肌组织SOD活性的影响
由表1可知,力竭对照组肝脏、骨骼肌SOD活性均高于安静对照组(P<0.05)。力竭运动后,力竭磷脂组肝脏、骨骼肌SOD活性明显高于力竭对照组,差异具有显著性(P<0.05-0.01)。
表1 各组小鼠肝脏、骨骼肌组织SOD活性比较(U/mgprot)
注:*与安静对照组比较P<0.05; △ 与力竭对照组比较P<0.05;△△与力竭对照组比较P<0.01。
2.3补充磷脂对小鼠肝脏、骨骼肌组织MDA含量的影响
由表2可以看出,力竭对照组肝脏、骨骼肌MDA含量显著高于安静对照组(P<0.01)。而力竭磷脂组肝脏MDA含量低于力竭对照组(P<0.05),补充磷脂对力竭运动后骨骼肌MDA含量没有影响(P>0.05)。
表2 各组小鼠肝脏、骨骼肌组织MDA含量比较(nmol/mgprot)
注:**与安静对照组比较P<0.01;△ 与力竭对照组比较P<0.05。
2.4补充磷脂对小鼠肝脏、骨骼肌组织糖原含量的影响
力竭运动后,肝糖原和肌糖原含量显著降低(P<0.01),补充磷脂能使肝糖原和肌糖原变化的幅度显著减小(P<0.01)(见表3)。
表3 各组小鼠肝脏、骨骼肌组织糖原含量比较(mg/g组织)
注:**与安静对照组比较P<0.01;△△与力竭对照组比较P<0.01。
3 讨论与分析
目前,关于磷脂是否能延长小鼠力竭游泳时间的报道并不一致。本实验显示,小鼠力竭游泳时间有延长的趋势,但无显著性差异(P>0.05),实验结果与袁建琴[6]的报道基本一致。但也有研究表明,补充磷脂可明显提高小鼠的抗疲劳能力,增加耐力,力竭游泳时间比对照组明显延长[7-8]。实验结论的不同可能与力竭判断标准、运动强度、训练因素、水温及水深等有关。
生物体在进行新陈代谢的过程中,必然伴随着自由基的产生,但在正常生理条件下,机体内自由基的生成与清除保持动态平衡,剧烈运动时,自由基生成超过了清除能力,大量堆积,引起脂质过氧化,破坏生物膜,影响酶活性,诱导运动疲劳的产生[9]。SOD是唯一以氧自由基为底物的酶,能歧化超氧阴离子自由基,阻断毒性更强的羟自由基的生成,以抑制自由基对细胞的损害,在机体氧化与抗氧化平衡中起重要作用,其活力高低间接反映了机体清除氧自由基的能力。力竭对照组肝脏、骨骼肌SOD活性均高于安静对照组(P<0.05),表明受运动因素的影响,组织内抗氧化能力提高,以应对大量自由基的产生,减少组织氧化损伤,是机体的一种防御机制。与力竭对照组比较,补充磷脂能显著提高小鼠肝组织SOD活性(P<0.01)、骨骼肌组织SOD活性(P<0.05),其机制可能是由于磷脂结构中含有不饱和脂肪酸,是一种天然抗氧化剂,可以直接与自由基结合,降低了SOD的氧化失活,也可能通过增加组织中SOD含量而使SOD活性增加。
力竭游泳后,小鼠肝脏、骨骼肌组织MDA含量显著高于安静对照组(P<0.01),表明由运动所致的脂质过氧化损伤已经产生,虽然抗氧化酶活性升高,但大量自由基的堆积超越了其清除能力,导致组织内MDA含量保持极高的水平。由于MDA可以在体内扩散,而肝脏的血液供应十分丰富,肝组织内MDA含量极高也不排除部分是由其他组织器官转移来的。补充磷脂后再力竭组与力竭对照组相比较,肝组织MDA含量明显降低(P<0.05),此结果提示:补充磷脂后能在一定程度上减少大鼠力竭运动后体内自由基的增加量,加快自由基的清除,减轻脂质过氧化损伤。磷脂对力竭运动后骨骼肌MDA含量没有影响(P>0.05),推测与内源性自由基的骤然增加,超出了体内防御系统的清除能力,引起自由基的生成和消除失去平衡有关。
运动导致能源物质的大量消耗,体内肌糖原是运动时能量的来源之一,在肌糖原被消耗的同时从血液中摄取血糖,后者又由肝糖原分解加以补充,糖原储备的增加,可以维持运动时血糖水平,从而达到抗疲劳的目的。本实验中,力竭运动后肝糖原和肌糖原含量都非常显著地降低(P<0.01),补充磷脂能使其变化的幅度显著减小(P<0.01),提示磷脂能增加肝糖原和肌糖原的储备,同时作为抗氧化剂和膜保护剂的磷脂具有保肝作用,在运动过程中使肝脏的糖异生功能得以维持,加速糖原恢复,从而维持血糖水平,有助于提高运动能力。
4 结论
实验结果表明,补充磷脂可不同程度地提高肝脏、骨骼肌抗氧化酶的活性,对一次性力竭运动后自由基的清除有促进作用,有利于细胞抵御自由基氧化损伤,维持细胞的完整性和正常生理功能,同时可促进糖原合成,对提高机体运动能力、延缓和消除疲劳具有重要意义。
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[7] 张祥沛.卵磷脂对小鼠耐力影响的实验研究[J].中国生化杂志,2001,22(2):89-90.
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[9] Lovlin R,Cottle W,Pyke I,et al.Are indices of free radical damage related to exercise intensity[J].Eur J Appl Physiol Occup Physiol,1987,56(3):313-316.
EffectsofPhospholipidsonDelayingFatigueandAnti-oxidationinMice’sLiverandSkeletalMuscle
Fei Yunyun,Dong Guijun
(Department of Fundamental Theories,Shandong Sport University,Rizhao,276826,Shandong,China)
The purpose of this study is to investigate the effects of phospholipids on free radical and glycogen metabolism in mice’s liver and skeletal muscle after one-time exhaustive swimming.Phospholipids can enhance the free radical metabolism and the glycogen synthesis.The results indicate that phospholipids have an influence on the anti-oxidation and delaying fatigue in mice.
phospholipids; mice; liver; skeletal muscle; free radical; glycogen
2011-05-16;
2011-07-05
山东体育学院院级课题(071106)。
费云芸(1978-),女,山东日照人,讲师,研究方向:运动人体科学。
G804.5
A
1672-1365(2011)05-0077-02