角鲨烯胶丸对运动性疲劳的影响及作用机制的探讨

吕 楠， 孙宝珍， 荣子丹， 陈卫平

(1.天津市医药科学研究所，天津300020;2.天津中新药业集团股份有限公司达仁堂制药厂，天津300457)

运动性疲劳是指由机体运动本身所引起的机体生理过程不能持续其机能在一特定水平上和/或不能维持预定的运动强度的机体运动能力下降的现象［1］。角鲨烯是由6个异戊二烯组成的多不饱和烯烃，具有改善机体新陈代谢、增强机体免疫力和抗疲劳等帮助机体加快恢复剧烈运动后内环境稳态的作用［2］。目前尚未见到国内有关角鲨烯上述方面的药理学报道，因此本实验对角鲨烯胶丸的抗运动性疲劳作用进行了深入研究。

1 实验材料

1.1 药品与试剂 角鲨烯:淡黄色不溶于水的油状液体，批号20091018，天津中新药业集团股份有限公司达仁堂制药厂提供，实验时以大豆油为溶剂，配制成所需的浓度。血乳酸试剂盒:批号20080706，南京建成生物工程研究所。肝糖原测定试剂盒:批号20080610，南京建成生物工程研究所。血尿素氮测试盒:批号20090630，武汉博士德生物工程有限公司。

1.2 实验动物 昆明种小白鼠，雄性，体质量18～22 g，6～8周龄，购自北京大学医学部实验动物科学部，许可证编号SCXK(京)2006-0008。

1.3 实验仪器 日本Olympus Au640全自动生化分析仪;80-1型离心机，上海手术器械厂;UV-260紫外可见分光光度仪;PL203型电子精密天平(1/1000)，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;大小鼠转棒仪，中国医学科学院药物研究所。

2 实验方法

2.1 动物分组 小鼠适应性喂养5 d后，按体质量随机分为对照组(大豆油)，受试物高、中、低剂量组(角鲨烯胶丸3.6、1.8、0.9 mL/kg)，共 4 组，每组 10 只。灌胃给药，每日一次，连续7 d。给药体积均为10 mL/kg体质量。

2.2 小鼠应激游泳时间的测定［3］末次给药前，称各组小鼠体质量。于末次灌胃1 h后，将各组小鼠放入60 cm×30 cm×30 cm的游泳箱中，箱内水温控制在(12±0.5)℃。除此之外，另取10只同种小鼠，在同样条件下，在水温(30±0.5)℃的游泳箱中游泳，为常温游泳对照组。各小鼠尾根部负重自身体质量5%的铅块。以小鼠头部沉入水中10 s不能浮出水面为体力耗竭，记录小鼠自游泳开始至体力耗竭的时间作为小鼠游泳时间。

2.3 小鼠转棒时间的测定［4］于给药第3天起对各组小鼠进行转棒训练，开始2 d转棒速度为20 r/min，第3天为30 r/min，第4天为40 r/min。每天训练30 min。于末次灌胃1 h后，将各组小鼠放置在转速为40 r/min的转棒仪上，进行转棒试验。记录各小鼠自放上转棒仪到掉落的时间，计为转棒时间。

2.4 小鼠游泳后血乳酸的测定［5］于末次灌胃1 h后，将各小鼠放入60 cm×30 cm×30 cm的游泳箱中，箱内水温控制在(30±0.5)℃。不负重游泳60 min后停止。各小鼠立即用毛细管从眼内眦取血。休息20 min后，再次取血。按试剂盒说明书方法测血乳酸。

2.5 小鼠游泳后血清尿素氮的测定［6］于末次灌胃1 h后，将各小鼠放入60 cm×30 cm×30 cm的游泳箱中，箱内水温控制在(30±0.5)℃。不负重游泳90 min，休息60 min后采血，分离血清，二乙酰-肟法测定血清尿素氮。

2.6 小鼠游泳后肝糖原的测定 于末次灌胃1 h后，将各小鼠放入60 cm×30 cm×30 cm的游泳箱中，箱内水温控制在(30±0.5)℃。不负重游泳90 min后立即处死。取肝脏经生理盐水漂洗后用滤纸吸干，精确称取肝脏100 mg，蒽酮法测定肝糖原含量。

2.7 数据统计 采用SPSS11.0统计软件进行统计学分析，数据以±s表示，多组间样本均数比较采用单因素方差分析，两样本均数比较采用t检验。

3 实验结果

3.1 对小鼠应激游泳时间的影响 小鼠应激游泳后，应激对照组与常温游泳对照组比较有显著差异(P＜0.001)，表明低水温应激负重游泳会减少小鼠的游泳时间。与应激对照组比较，角鲨烯3.6 mL/kg剂量组和1.8 mL/kg剂量组均可显著延长小鼠应激游泳时间(P＜0.001;P＜0.05)，分别延长了49.51%和25.00%。提示角鲨烯胶丸对小鼠应激状态有显著的拮抗作用。结果见表1。

3.2 对小鼠转棒时间的影响 与正常对照组比较，角鲨烯3.6 mL/kg剂量组和1.8 mL/kg剂量组均可显著延长小鼠转棒运动时间(P＜0.001)，分别延长了210.25%和85.09%。提示角鲨烯胶丸能够增强小鼠的运动耐力。结果见表2。

表1 角鲨烯胶丸对小鼠应激游泳时间的影响(± s，n=10)

表1 角鲨烯胶丸对小鼠应激游泳时间的影响(± s，n=10)

注:与应激对照组比较，*P ＜0.05，＊＊＊P ＜0.001;与常温对照组比较，△△△P ＜0.001。

/min常温对照组组别 动物数/只 游泳时间10 4.36 ±0.4210 8.12 ±0.63应激对照组 10 4.12 ±0.96△△△角鲨烯高剂量组 10 6.16 ±0.53＊＊＊角鲨烯中计量组 10 5.15 ±0.64*角鲨烯低剂量组

表2 角鲨烯胶丸对小鼠转棒时间的影响(± s，n=10)

表2 角鲨烯胶丸对小鼠转棒时间的影响(± s，n=10)

注:与对照组比较，＊＊＊P ＜0.001。

/min对照组组别 动物数/只 转棒时间10 3.22 ±0.88角鲨烯高剂量组 10 9.99 ±2.47＊＊＊角鲨烯中计量组 10 5.96 ±1.06＊＊＊角鲨烯低剂量组10 3.86 ±0.68

3.3 对小鼠游泳后血乳酸的影响 与正常对照组比较，角鲨烯胶丸3.6 mL/kg剂量组明显降低小鼠游泳后的血乳酸水平，同时也降低游泳休息20 min后的血乳酸水平，但三个剂量组对血乳酸平均清除率没有显著影响。结果见表3。

表3 角鲨烯胶丸对小鼠游泳后血乳酸的影响(± s，n=10)

表3 角鲨烯胶丸对小鼠游泳后血乳酸的影响(± s，n=10)

注:与对照组比较，*P ＜0.05，＊＊P ＜0.01。

组别 动物数/只血乳酸/(mmol·L-1)泳后即测 泳后20 min血乳酸平均清除率/(mmol·L-1·min-1)对照组10 9.88 ±0.79 4.54 ±0.80 0.267 ±0.020角鲨烯高剂量组 10 8.75 ±0.71＊＊3.57 ±0.72*0.259 ±0.031角鲨烯中计量组 10 9.29 ±0.96 4.16 ±0.88 0.257 ±0.039角鲨烯低剂量组10 9.68 ±0.64 4.34 ±0.70 0.267 ±0.032

3.4 对小鼠游泳后血清尿素氮的影响 与正常对照组比较，角鲨烯胶丸 3.6、1.8、0.9 mL/kg 剂量组均能显著降低小鼠长时间游泳后的血尿素氮水平(P＜0.001，P＜0.05)。结果见表4。

表4 角鲨烯胶丸对小鼠游泳后血尿素氮的影响作用(± s，n=10)

表4 角鲨烯胶丸对小鼠游泳后血尿素氮的影响作用(± s，n=10)

注:与对照组比较，*P ＜0.05，＊＊＊P ＜0.001。

组别 动物数/只 血尿素氮/(mmol·L-1)对照组10 13.68 ±0.74角鲨烯高剂量组 10 10.97 ±1.26＊＊＊角鲨烯中计量组 10 11.99 ±1.70*角鲨烯低剂量组 10 11.94 ±1.69*

3.5 对小鼠游泳后肝糖原的影响 与正常对照组比较，角鲨烯胶丸3.6、1.8 mL/kg剂量组显著增加小鼠长时间游泳后的肝糖原水平(P ＜0.001，P ＜0.05)。结果见表5。

表5 角鲨烯胶丸对小鼠游泳后肝糖原的影响作用(± s，n=10)

表5 角鲨烯胶丸对小鼠游泳后肝糖原的影响作用(± s，n=10)

注:与对照组比较，*P ＜0.05，＊＊＊P ＜0.001。

组别 动物数/只 肝糖原/(mg·g-1)对照组10 5.36 ±0.78角鲨烯高剂量组 10 11.13 ±1.83＊＊＊角鲨烯中计量组 10 7.32 ±1.96*角鲨烯低剂量组10 6.72 ±1.17

4 讨论

体力性疲劳的出现与机体运动过程中的能量消耗、代谢物堆积和机体内环境变化等因素有关。因此延缓疲劳的产生和加快疲劳的清除是对抗体力性疲劳的重要方法。实验结果表明，角鲨烯能减少小鼠游泳后血乳酸的生成，使运动后机体的血乳酸量处于较低水平;减少长时间运动过程中蛋白质的分解代谢，使血尿素氮生成减少;同时其还能增加肝糖原储备，改善机体内环境状态，达到抗疲劳的目的。

生化指标在机体出现疲劳之前就已经发生改变，因此可以用反映疲劳的生化指标如血乳酸、血尿素氮和肝糖原来反映疲劳程度［7］。在长时间剧烈运动后，机体相对缺氧，糖酵解加快，产生大量乳酸，使肌肉中H+浓度上升，pH值下降，导致疲劳。肌肉中大量乳酸向血液中扩散，在乳酸脱氢酶(LDH)的作用下血乳酸生成丙酮酸后被代谢。提高LDH的活力是加速乳酸清除方法之一，从而达到抗疲劳的目的［8］。实验结果表明，角鲨烯并非通过作用于LDH而加快血乳酸的平均清除率。可能的机制是通过提高血氧饱和度，增强有氧代谢而实现减少血乳酸量。

血尿素氮(BUN)是评价机体在运动负荷时承受能力的指标之一。BUN量随运动负荷的增加而增加，机体对负荷适应能力越差，BUN的增加就越明显［9］。当机体较长时间运动后，不能通过糖、脂肪分解代谢获得足够的能量时，蛋白质与氨基酸分解代谢加强，血尿素氮含量增加。本实验结果表明，小鼠长时间游泳致血尿素氮的增加得到了明显抑制，说明机体的蛋白质分解代谢降低，运动所需的能量物质来自糖原的分解。给予角鲨烯后，小鼠体内糖原储备增加，为长时间运动提供直接的能量供应，从而减少了蛋白质和氨基酸的分解代谢。肝糖原储备的增加与角鲨烯护肝作用有一定的关系。

另一方面，运动耐力的提高也是抗疲劳能力的表现之一。游泳时间和转棒时间长短可以反映动物运动疲劳的程度，时间延长表明运动能力和抗疲劳能力增强。冷水游泳加入了恶劣环境的外部影响，综合应激和运动疲劳。冷应激可引起脂质过氧化反应增强，发生一系列酶促氧化还原反应，产生大量自由基［10］。而自由基和脂质过氧化损伤与运动性疲劳的发生密切相关［11］。一分子角鲨烯中具有6个烯键，因此具有极强的抗氧化作用，可以对机体过氧化反应起到保护作用。

综上所述，角鲨烯具有显著的抗疲劳作用。作用机制与其具有改善机体新陈代谢、增加糖原储备、增强有氧代谢和抗氧化应激反应有关。

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