中链三酰甘油抗力竭游泳小鼠疲劳的实验研究

齐 阳，马双双，王 莹，徐纪平，曹 翔，蔡东联，黄 文，李兆申

疲劳是机体复杂的生理生化变化过程，可导致运动能力降低，战斗力减退。疲劳的恢复需要快速修复损伤、清除积累的代谢产物。营养添加剂对于疲劳的快速恢复的积极作用已经被广泛认可［1－2］。中链三酰甘油(medium-chain triglycerides，MCT)是含有6～10个碳原子的三酰甘油，因其水溶性高，所以可以在小肠内快速水解和被肝吸收，关于其可能作为运动中的能量来源通过增加脂肪酸供应、减少肝糖原耗竭、延长耐力时间的研究鲜见报道［3］。本实验观察MCT抗力竭游泳小鼠疲劳的效果，并探讨其机制。

1 材料与方法

1.1 材料 (1)MCT粉，由浙江海力生生物科技公司提供。D12450B化学合成饲料，蛋白质供能占20%，碳水化合物供能占70%，脂肪供能占10%。以D12450B饲料为基础，在保证豆油含量不变的情况下，分别加入 3.9、11.6、19.3、28.6 g MCT 粉剂取代猪油所占比例，制成 6%MCT、18%MCT、30%MCT、44.4%MCT组饲料(上海斯莱克实验动物有限公司配制)。(2)ICR小鼠72只，体质量(18±4)g，由第二军医大学实验动物中心提供。(3)谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxdase，GSH-Px)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)检测试剂盒，由南京建成生物科技公司提供。(4)H1TACHI7600-120全自动生化分析仪，购自日立公司。

1.2 动物分组 适应性喂养1周后，按数字表法随机分为6组，每组12只。空白对照组:喂养标准D12450B饲料(不含MCT)，不进行游泳训练;游泳对照组:喂养标准D12450B饲料(不含MCT)，进行游泳训练;6%MCT组、18%MCT组、30%MCT组和44.4%MCT组分别给予相应的含MCT的饲料，饲料量每只每天4.5 g，自由饮水。同时每周1、3、5进行无负重游泳训练，放入385 mm×380 mm×387 mm的游泳箱内，水温(30±1)℃。空白对照组水深4 cm，其他各组水深(15±2)cm，游泳训练结束后，取出吹干。每间隔2次训练后游泳时间延长10 min，训练时间依次为20、30、40 min，实验为期21 d。

1.3 实验方法 (1)负重力竭游泳实验:第21天时5个游泳组小鼠进行负重力竭游泳实验。在小鼠尾根部各负荷其体重4%的螺帽作为重物，放入游泳箱内，水深35 cm，水温(30±1)℃，保证小鼠在水中不能用尾巴接触箱底。以小鼠头部沉入水中10 s内不能浮出水面自由呼吸为力竭标准，用秒表记录小鼠游泳力竭时间。(2)标本收集:各组小鼠在力竭游泳后摘眼球取血，用不加抗凝剂的1.5 ml离心管收集，3000 r/min离心20 min，吸取血清，然后迅速解剖，取小鼠肝脏用冰冷生理盐水冲净血渍，液氮罐中保存待测。

1.4 评价指标 (1)负重力竭游泳时间。(2)血生化指标:检测肌酸激酶(creatine kinase，CK)和血糖(GLU)水平。(3)肝脏生化指标:肝糖原(hepatic glycogen，HG)测定采用蒽酮-硫酸比色法，非酯化脂肪酸(NEFA)测定采用铜显色法。(4)肝脏组织抗氧化水平:将肝脏组织制成匀浆，4℃下3000 r/min离心10 min，取上清，BCA蛋白测定法检测GSH-Px、SOD、MDA水平。

1.5 统计学处理 应用SPSS 16.0软件进行统计学处理，所有数据均以均数±标准差()表示，组间差异用方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各游泳组负重游泳力竭时间 6%MCT组和18%MCT组游泳力竭时间显著延长(P＜0.05)，分别为游泳对照组的1.4倍和1.6倍，30%MCT组游泳力竭时间与游泳对照组相比差异无统计学意义(P ＞0.05)。见表1。

表1 MCT对小鼠负重游泳力竭时间的影响

2.2 各组血清和肝脏生化指标 与空白对照组比较，除18%MCT组外，力竭游泳各组血清CK活性均明显升高(P＜0.05)，游泳对照组血清GLU和HG水平均显著降低(P＜0.05)，各 MCT组血清GLU无明显降低(P＞0.05)。与游泳对照组比较，各MCT组血清CK活性均显著降低(P＜0.05)，血糖均显著增高(P＜0.05)，6%MCT组、18%MCT组、30%MCT组HG水平均显著高于游泳对照组(P＜0.05)，各MCT组肝脏NEFA含量均显著低于游泳对照组(P＜0.05)。见表2。提示MCT可能通过增加NEFA氧化供能、减少肝糖原的耗竭、提高血糖水平等机制来对抗疲劳。

表2 MCT对力竭游泳小鼠血和肝脏生化指标的影响

2.3 各组肝脏抗氧化水平 与游泳对照组相比，各MCT组肝脏中GSH-Px和SOD活性增高，6%MCT组和18%MCT组均显著升高(P＜0.05)，MDA含量均降低，6%MCT组和18%MCT组显著下降(P＜0.05)，见表3。提示MCT可降低肝脏脂质过氧化损害，提高机体抗氧化应激的能力。

表3 MCT对力竭游泳小鼠肝脏抗氧化能力的影响

3 讨论

疲劳是机体体力和脑力活动到一定阶段时必然出现的一种正常的生理现象［4］。其产生的原因是多方面的，主要包括能源物质耗竭、代谢产物积累、神经递质失衡和自由基产生加剧等［5］。在一般情况下，肝脏和肌肉主要利用脂肪酸β-氧化供能。研究表明，在运动中通过增加脂肪酸的动员减少肝糖原的耗竭也可以延长耐力运动时间。本实验将MCT按比例添加到小鼠饲料中，观察MCT抵抗运动性疲劳的效果。

抗疲劳耐力测定最直观的指标是负重游泳力竭实验。Wei等［6］的实验证实，MCT在游泳实验前0.5 h灌胃剂量680 mg/(kg·d)(相应于6%MCT组)可以显著延长小鼠力竭游泳时间;本实验中，6%和18%MCT组游泳力竭时间显著延长。提示，MCT即时或长期饮食摄入有缓解运动性疲劳的功效。血糖是肌肉运动时能量的直接来源，运动初期，血糖水平降低会刺激肝糖原的分解，同时加速脂肪酸的氧化供能过程。血液中CK活性升高提示已经或正在发生肌肉损伤［7］。在本实验中，18%MCT组较游泳对照组CK活性和肝脏游离脂肪酸含量显著下降，GLU和HG水平显著升高，其他各组也有相应改变，但无剂量依赖反应，提示MCT可以通过增加脂肪动员，增强脂肪酸氧化供能，降低肝糖原耗竭，延长耐力运动时间。

运动过程中有氧代谢活跃会产生大量的活性氧自由基，如超氧阴离子、羟自由基、单线态氧等［8］。但机体内也存在相应的抗氧化酶和抗氧化物质，如SOD和GSH-Px是保护组织免于自由基攻击发生脂质过氧化的酶。在本实验中，6%和18%MCT组GSH-Px活性显著升高，SOD活性显著升高，MDA含量显著下降，提示，运动后游泳对照组小鼠肝脏抗氧化能力显著降低，脂质过氧化产物增多。6%和18%MCT 2个剂量可以显著提高肝脏抗氧化酶活性，减少脂质过氧化物的生成。大量实验研究表明，长时间的耐力训练可以使机体抗氧化系统发生适应性变化，表现为可以增强机体的抗氧化能力，降低脂质过氧化水平，改善红细胞膜特性，使其有氧代谢能力及抗疲劳能力得到提高，从而减少因有氧氧化系统过度负荷和组织器官相对缺血所致的自由基生成，降低对细胞的损伤程度，达到延缓疲劳和抗衰老的效果。添加MCT不仅可以迅速增加氧化供能，还可以诱导多不饱和脂肪酸向肝外组织转移，降低肝脏氧化压力［9］。

综上所述，本研究表明低剂量MCT具有抵抗和缓解运动性疲劳的效果，与Wei等［6］的结论一致。其机制可能是MCT作为一种能源物质，通过增加运动时的脂肪酸动员氧化供能，节省了肝糖原的耗竭。各MCT组肝糖原游离脂肪酸在运动后下降，原因可能因其参与了氧化供能，降低了肝脏脂质积累和氧化压力。但是，MCT的长期摄入是否会引起肝脏脂质代谢紊乱仍需进一步探讨。

［1］李辉，王凤静.阿胶的活性成分及其对运动小鼠的抗疲劳作用研究［J］.食品工业科技，2011，32(8):374-379.

［2］Fu X，Ji R，Dam J.Antifatigue effectof coenzyme Q10 in mice［J］.J Med Food，2010，13(1):211-215.

［3］Miriam EC，Gipsy L.Medium-chain triglycerides are advantageous in promoting weight loss although not beneficial to exercise performance［J］.Internat J Food Sci Nutrit，2011，61(7):653-679.

［4］余谦，李明富，宋开源，等.中医药抗体力性疲劳的整体思辨与应用前景［J］.中国运动医学杂志，2001，20(1):3-4.

［5］Zhang XL，Ren F，Huang W，et al.Anti-fatigue activity of extracts of stem bark from bark from Acanthopanax senticosus［J］.Melecules，2010，16(1):28-37.

［6］Wei L，Wei LL.Medium-chain fatty acid nanoliposomes for easy energy supply［J］.Nutrition，2011，27(2):700-706.

［7］许豪文.肌酸激酶和运动员的机能评定［J］.中国运动医学杂志，1987，6(3):164-167.

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［9］Marin JJ，Ronis SK.Dietary saturated fat reduces alcoholic hepatotoxicity in rats by altering fatty acid metabolism and membrane composition［J］.J Nutr，2004，134(4):904-912.