黄精多糖对大强度训练大鼠血红蛋白、乳酸及脑组织抗氧化能力、一氧化氮体系的影响

叶素英 周艳阳 叶绍凡

(桂林航天工业学院体育部，广西 桂林 541004)

剧烈运动时，脑组织对氧气的消耗增多导致线粒体电子漏增加，自由基生成增多，过量的自由攻击细胞膜、线粒体等细胞器使其受损，易导致脑组织的氧化损伤。多糖是黄精主要的功能成分之一，临床医学研究表明，黄精多糖具有抗氧化〔1〕、抑菌消炎〔2〕、抗肿瘤〔3〕、抗衰老〔4〕、降低血糖〔5〕、提高免疫力〔6〕等功效。然而，有关黄精多糖在运动医学领域的研究相对较少。本研究拟探讨黄精多糖对大强度训练大鼠脑组织抗氧化损伤、一氧化氮体系的影响及生化机制，旨在为黄精多糖运用于运动医学领域提供实验依据。

1 材料与方法

1.1实验动物 雄性清洁级SD大鼠34只，两月龄，健康，体质量170～220 g，购于桂林医学院实验动物中心。国家标准啮齿类饲料分笼喂养，自由进食和进水。动物饲养环境为室温22℃～26℃，湿度48%～65%，照明随自然规律。

1.2材料、试剂及仪器 主要试剂：黄精多糖的提取参照文献〔6〕进行，总糖含量为85.8%。丙二醛(MDA)测试盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测试盒、过氧化氢酶(CAT)测试盒、一氧化氮(NO)测试盒、一氧化氮合酶(NOS)测试盒均购自南京建成生物有限公司。

主要仪器：大鼠电动跑台购自杭州段氏公司，转速冷冻机购于北京沃德生物医学仪器公司，721型分光光度计、MP200A型电子天平购自上海第二分析仪器厂，FSH-2高速电动匀浆机、DL-46RC低速冷冻离心机购自中科生物医学高科技开发公司。

1.3实验动物分组及训练 实验动物分组：大鼠适应饲养1 w后，对大鼠进行15 m/min、5 min/d的3 d跑台训练，同时筛选动物，剔除不适应跑台的大鼠4只，剩余大鼠随机分为安静组、运动组、运动给药组，每组10只。

运动方案：安静组不运动，安静饲养。其余两组进行为期7 w的跑台运动，每周6 d，周日休息。运动方案参考文献〔7〕并略加调整。第1周15 m/min；第2周22 m/min；第3周25 m/min；第4周31 m/min；第5周35 m/min；第6周35 m/min；第7周35 m/min。

1.4给药方案 黄精多糖在使用前用0.3%的羧甲基纤维素钠制成悬浮液，运动给药组小鼠在每天上午9∶00～11∶00灌服剂量为130 g/kg(根据前期实验的有效性制定剂量)黄精多糖悬浮液，其他两组小鼠灌胃等体积的生理盐水。

1.5指标的测定方法 末次训练结束后，各组尾部取血2 ml，肝素抗凝，测定血红蛋白(Hb)和全血乳酸(Bla)。然后小鼠用200 mg/L乌拉旦麻醉，迅速取出脑组织，生理盐水洗净血液，并用滤纸吸干，称重-80℃冰箱保存待测。Hb的测定采用氰化高铁比色法。脑组织匀浆液的制备：秤取5 g脑组织，按1∶9的比例加入生理盐水后，在冰浴条件下用匀浆机匀浆，以4℃，6 000 r/min的转速冷冻机离心15 min，分离提取上清液，4℃冰箱保存待测。组织总蛋白的测定采用考马斯亮蓝法，SOD的测定采用黄嘌呤氧化酶法，MDA 含量的测定采用TBA法，GSH-Px的测定采用DTNB法，NO测定采用硝酸还原酶法，NOS活性的测定采用比色法。

2 结 果

2.1黄精多糖对各组小鼠血Hb、Bla的影响 与安静组相比，运动组Hb极显著降低(P<0.01)，Bla极显著升高(P<0.01)；与运动组相比，运动给药组Hb极显著升高(P<0.01)，Bla极显著降低(P<0.01)。见表1。

表1 黄精多糖对各组小鼠Hb、Bla水平的影响

2.2黄精多糖对各组小鼠脑组织抗氧化能力的影响 与安静组相比，运动组MDA显著升高(P<0.05)，GSH-Px、CAT、SOD极显著降低(P<0.01)；与运动组相比，运动给药组MDA显著降低(P<0.05)，GSH-Px、SOD极显著升高(P<0.01)，CAT略高。见表2。

表2 各组小鼠脑组织抗氧化测定结果

2.3黄精多糖对力竭训练小鼠脑组织NO、NOS的影响 与安静组相比，运动组NO含量、总NOS、iNOS显著或极显著升高(P<0.05，P<0.01),eNOS显著降低(P<0.05)；与运动组相比，运动给药组NO含量、总NOS、iNOS显著或极显著降低(P<0.05，P<0.01)，eNOS显著升高(P<0.05)。见表3。

表3 各组小鼠脑组织NO、NOS测定结果

3 讨 论

Hb、Bla是常见评定机体运动疲劳的指标。有研究表明，灌服黄精提取物后，小鼠爬杆、力竭游泳时间明显延长，血Hb、肌糖原、肝糖原含量升高，Bla、尿素氮(BUN)含量降低，抗疲劳能力提高〔8，9〕。本研究结果说明机体在大强度运动时酸碱平衡被打破，造血功能降低导致Hb含量下降，同时机体对能量的需求增加，有氧供能不足，无氧酵解供能占主导地位，机体自身清除能力降低导致Bla过量堆积。而补充黄精多糖可以提高机体内Hb含量，同时减少Bla的堆积。其机制可能是黄精多糖提高了机体的造血功能与有氧供能能力，造血功能的改善促进了Hb的再生与合成，有氧代谢增强加速了Bla的清除，结果提示黄精多糖具有延缓疲劳的作用。

大强度运动引起脑组织自由基增多，一方面，过量的自由基过度消耗脑组织中抗氧化酶，导致脑组织清除自由基能力下降。另一方面，过量的自由基与生物膜不饱和脂肪酸发生反应，引起生物膜功能障碍，导致细胞内外离子转运紊乱，影响肌纤维的兴奋收缩偶联、线粒体功能紊乱、氧代谢能力减弱、ATP生成减少及能量供应不足等诸多生理反应，加重组织损伤〔10～12〕。GSH-Px、SOD、CAT是脑组织内常见消除自由基的抗氧化酶类，其活性的强度间接反映机体抗氧化能力。MDA是脂质过氧化代谢产物，其含量的多少反映机体内自由基的多寡。小鼠的抗氧化实验表明，黄精多糖可以降低小鼠血清、骨骼肌MDA含量，提高SOD、GSH-Px的活性〔13〕，提高小鼠脑组织中Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase的活性〔14〕，对低氧、复氧小鼠具有抗氧化损伤作用〔15〕。本研究也表明大强度运动导致脑组织中自由基含量增多，过量的自由基消耗抗氧化酶的活性。而黄精多糖在一定程度上降低脑组织中脂质过氧化反应，加快了自由基的清除，具有抗大强度运动小鼠脑组织过氧化损伤的作用。黄精多糖抗大强度运动大鼠脑组织氧化损伤的作用机制可能有几个方面：①黄精多糖参与提高抗氧化酶活性，可能在转录水平增加细胞的mRNA表达；②黄精多糖参与自由基的清除，原因可能是黄精多糖中含大量的硒〔16〕；③黄精多糖可能抑制氧化酶(黄嘌呤氧化酶、脂质过氧化酶等)的活性，减少自由基的生成。④黄精多糖与游离的金属离子(铁离子、钙离子等)结合，降低游离金属离子对自由基的激发能力。

在剧烈运动过程中，NO及NOS具有双重作用：(1)eNOS催化生成的NO为血管扩充因子，降低血管阻力、增强血管血流量，从而保障氧等有氧物质的供给及有害物质的排出；(2)iNOS过量产生的NO伴随同样的毒性代谢物，对组织造成严重的损伤。毛雁等〔17〕的研究表明，黄精提取物可以促进骨骼肌产生生理量NO，升高TNOS、eNOS活性，抑制大强度运动导致的iNOS的过量表达。本研究结果也表明大强度训练造成脑组织暂时性缺血，eNOS活性降低，大量的iNOS被激活，同时产生NO，并产生毒性代谢产物。而黄精多糖可以抑制大强度运动中iNOS活性，提高eNOS活性，调节NO的产生量，改善脑组织毛细血管张力，增强血管血流量。机制可能与黄精多糖抗氧化作用有关，黄精多糖能提高抗氧化酶的活性，清除过量自由基的产生，调节一氧化氮体系的平衡，减轻NO产生伴随的毒性作用。

总之，黄精多糖可提高大强度训练大鼠的造血功能与有氧供能能力，促进血液中Hb的再生与合成，加速Bla的清除，延缓运动疲劳的发生，同时提高脑组织抗氧化能力及自由基的清除，调节一氧化氮体系的平衡，减轻产生NO时伴随的毒性作用。

4 参考文献

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