草珊瑚多糖对大鼠大强度运动下骨骼肌的保护性机制研究

刘艳秋

（三明学院体育学院，福建三明365004）

草珊瑚多糖对大鼠大强度运动下骨骼肌的保护性机制研究

刘艳秋

（三明学院体育学院，福建三明365004）

通过大强度运动模型，观察SD大鼠大强度运动后骨骼肌、血清中主要生化指标的变化，并通过草珊瑚提取的多糖干预，观察对机体自由基代谢、抗氧化能力等方面的影响，探讨对骨骼肌可能性保护机制。研究结果显示，大强度训练后草珊瑚多糖干预组与运动对照组相比，大鼠的股四头肌、血清中SOD、CAT、T-AOC等抗氧化指标有显著性改善，而MDA含量明显下降；血清中CK含量下降，NOS活性水平明显升高。表明大强度运动导致骨骼肌等组织细胞脂质过氧化水平升高，而草珊瑚多糖对大鼠骨骼肌组织有良好改善，显示出草珊瑚多糖可以改善大强度运动大鼠的自由基代谢、一氧化氮代谢，提高运动能力，有利于保护骨骼肌组织和功能的完整性。

草珊瑚多糖；大强度运动；骨骼肌；自由基代谢

草珊瑚[Sarcandra glabra(Thunb．)Naka，属于金粟兰科(Chloranthaceae)草珊瑚属(Sarcandr)常绿亚灌木，主要产于中国南方地区，别名肿节风、九节风、九节茶、节骨茶等。草珊瑚入药的历史悠久，多用于菌痢、风湿疼痛、跌打损伤和骨折等疾病的治疗；现代药理学研究表明，草珊瑚具有抗肿瘤、抗菌消炎、抑制流感病毒、促进骨折愈合及镇痛等多种生物活性[1-2]；邵佳[3]等的研究表明，草珊瑚水溶性粗多糖有较好的抗氧化能力；提取成分可以改善机体的免疫功能，抗疲劳作用。鉴于草珊瑚临床上的广泛用途、良好疗效以及具有较好的安全性，其在功能性食品与药品的开发引起较多研究者的关注。本研究通过大鼠的大强度训练模型观察训练后大鼠血清、骨骼肌等组织部分生化指标的变化，探讨草珊瑚多糖对大强度训练下骨骼肌的抗氧化能力的影响并对可能性的保护机制进行分析与研究，为草珊瑚的活性成分在运动功能食品药品领域的研究与开发提供依据。

1　研究过程与方法

1.1实验材料

材料：草珊瑚是由三明市三元区草珊瑚国家种植基地提供。提取工艺根据邵佳等[3]研究方法：将草珊瑚全草经粉碎、乙醇浸提、烘干、过滤等工艺得粗多糖样品粉末。

实验使用大鼠是由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供的SPF级Sprague-Dawley(SD)雄性健康大鼠体重220～250 g 24只，随机分为安静组（A）、运动对照组(B)、草珊瑚多糖干预组(C),每组有8只大鼠。实验前对大强度运动组和大草珊瑚大强度运动组适应性训练6 d(速度10 m/min每天100 m)。

1.2实验模型

在实验过程中饲养大鼠用室温(24±5)℃、湿度50%～65%，自由饮水、进食,自然光照实验室。A组不做任何运动，B组和C组的大鼠则根据建立的运动模型每周训练5次：第1周20 m/min 15 min, 第2周18 m/min 15 min,第3周21 m/min 20 min,第4周24 m/min 20 min,第5周27 m/min 25 min, 第6周30 m/min 2 min，第7周35 m/min 30 min,第8周35 m/min 30 min。C组在每次运动前30 min灌喂草珊瑚多糖液2ml（单位：1mg/mL），B组灌喂2mL蒸馏水。

1.3实验取材

取材当日，对大鼠进行大强度训练，训练强度38 m/min 30 min。运动结束后，对大鼠乙醚麻醉，称量体重，断头取血置于37℃水浴60 min，用离心机以3500 r/min 15 min离心取血清在1～4℃的冰箱保存，待测。取股四头肌置于预冷的生理盐水中洗净,立即置于-20℃冰箱保存备用。配置10%股四头肌组织液：称取适量股四头肌组织，在冰水浴中手工制备10%组织匀浆,3500 r/min离心15 min,分离提取上清液于1～4℃冰箱冷藏备用。

1.4指标测试及方法

选择对股四头肌与血清中超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（T-AOC）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）等血清中肌酸激酶（CK）一氧化氮合酶（NOS）含量测定，使用南京建成生物研究所的试剂盒，严格按照说明操作。

1.5统计学处理

所有数据运用SPSS17.0软件进行处理。实验结果以平均数±标准差(X±SD)表示，数据进行组间t-检验，显著性差异选择P＜0.05和P＜0.01水平。

2　实验结果

2.1草珊瑚多糖对大鼠大强度运动后股四头肌中各种生化指标影响

草珊瑚多糖对大鼠大强度运动后股四头肌中各种生化指标结果见表1。

由表1可以看出，B、C组的大鼠股四头肌中SOD活性均显著低于（P＜0.05）A组，MDA含量显著性升高（P＜0.05），C组生成的MDA含量相对与B组有显著性改善（P＜0.05）；B、C组大鼠股四头

表1草珊瑚多糖对大鼠大强度运动后股四头肌中各种生化指标影响

肌中的T-AOC、CAT活性与A组相比均有极显著性下降（P＜0.01），但C组与B组相比有良好的改善，二种酶的活性均显著高于B组。

2.2草珊瑚大强度运动对大鼠大强度运动后血清中各种生化指标影响

草珊瑚多糖对大鼠大强度运动后血清中各种生化指标结果见表2。

表2草珊瑚多糖对大鼠大强度运动后血清中各种生化指标影响

由表2中看出，大强度运动后与A组相比，B、C组大鼠血清中的SOD、T-AOC、CAT等酶活性均有显著（P＜0.05）或极显著降低（P＜0.01）；MDA含量显著性升高（P＜0.05），NOS、CK等活性有显著或极显著升高。而C组与B组相比T-AOC、CAT、MDA、NOS、CK等均有显著性改善。

3　结果分析和讨论

大量的运动实验研究表明，机体产生自由基的量及组织中抗氧化酶的活性与运动量和时间有密切关系，过度训练是运动量超过机体的耐受范围，并引起机体出现病理性损伤，其中一个重要的方面是过度运动后自由基大量的产生对机体内部的抗氧化系统的严重破坏。在本实验中通过对抗氧化系统的SOD、T—AOC、CAT、NOS和MDA等指标进行检测，观察过度训练对机体抗氧化系统的影响，并通过黄柳菇总黄酮（黄柳菇中的有效活性成分）对过度运动机体氧化损伤的保护效果进行研究。

研究表明，大强度运动时机体需氧量增加，体内合成的自由基含量增加，自由基攻击细胞膜的脂质分子，破坏细胞膜的生物功能，进而诱发细胞坏死、凋亡并影响整个机体功能，使机体的运动能力下降。超氧化物歧化酶（SOD）可有效清除大鼠体内自由基，抵御自由基对有机体的伤害[4-6]丙二醛（MDA）是机体内细胞脂质发生过氧化反应的重要代谢产物，其对细胞具有严重的毒性作用,间接反映细胞的损伤程度，测定大鼠体内脂质过氧化的产物MDA含量，可以反映大鼠体内脂质被过氧化的程度，从而反映大鼠经过大强度运动后细胞损伤的程度[7-8]；肌酸激酶（CK）是肌细胞中的代谢酶，肌细胞膜损伤导致通透性增加,可致细胞CK的外漏，血清中活力由此升高，CK的释放增加被认为是肌细胞损伤最敏感的指标之一，并且与肌损伤程度呈正相关[9-10]。SOD/MDA的变化可反映运动中自由基的生成量和过氧化损伤情况，由实验结果（表1～2）显示，B、C组与A组相比大鼠的血清、骨骼肌中SOD活性有显著性下降，表明大强度运动导致机体内部自由基大量生成，SOD在清除自由基过程中发挥功能，但B、C组血清、骨骼肌中MDA的大量生成以及CK的明显上升均意味着自由基代谢明显失衡,组织的过氧化损伤明显，但C组与B组相比MDA含量、CK活性均有明显改善，表明草珊瑚多糖在一定程度上有消除自由基、改善脂质过氧化反应、保护机体的效果。表1～2中大强度运动后B、C组的血清和骨骼肌抗氧化酶系统中T—AOC、CAT的变化，也验证了草珊瑚多糖清除自由基，草珊瑚多糖在大强度运动后有利于消除自由基，促进自由基代谢，提高机体抗氧化系统的能力的效果。

NOS是NO合成的限速酶,酶的活性与NO的生成量成正比，NO化学性质极活泼,能与超氧阴离子O-2等许多生物分子发生反应，在机体内能通过自分泌方式入细胞,激活鸟苷酸环化酶,升高细胞内环鸟苷酸水平，进而增强血管运输血液、代谢产物、抗氧化等功能[11-13]。实验结果表明，NOS活力有明显升高，服用草珊瑚多糖的大鼠与对照组相比NOS活力更强，说明草珊瑚多糖对NOS有良好干预，利于机体内NO通过自分泌方式进入细胞内,进而激活鸟苷酸环化酶,升高细胞内环鸟苷酸水平，对血管的舒张功能具有促进作用，能够有效的提高大鼠血液循环，改善自由基代谢水平。

4　结论

研究结果显示，草珊瑚多糖干预下SOD、T-AOC、CAT等抗氧化指标能显著性得到改善，MDA、CK等细胞损伤指标也得到显著性降低，表明草珊瑚多糖可以有效提高大强度运动下大鼠的骨骼肌组织抗氧化能力，改善自由基代谢，有效地减轻运动所产生的内源性自由基对骨骼肌细胞的破坏,提高大鼠的运动能力，降低损伤。通过NOS变化，表明草珊瑚多糖对NOS有良好干预，从而增强血管运输血液、代谢产物、抗氧化等功能，这可能是草珊瑚多糖对大强度运动下骨骼肌的保护性机制。

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［3］邵佳，郁建平，胡美忠．草珊瑚水溶性粗多糖提取及抗氧化性能研究［J］．食品科学，2007，28（11）：283－286．

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（责任编辑：朱联九）

Sarcandra Glabra Polysaccharides on High-intensity Exercise in Rat Skeletal Muscle Microinjury under a Protective Mechanism

LIU Yan-qiu
（Institute of Physical Education,Sanming University，Sanming 365004，China）

Through high-intensity exercise model,observe changes of SD rat skeletalmuscle micro-injury、main biochem ical index in serum after high-intensity exercise，and through to sarcandra glabra polysaccharides intervene，observation impactof the body's free radicalmetabolism、antioxidant capacity etc,explore the protection mechanism of the possibility of skeletalmusclem icroinjury.The results showed that,after high-intensity exercise,Sarcandra glabra polysaccharides intervention group compared with exercise group,quadriceps、SOD、CAT、T-AOC etc antioxidant index has significant improvement, while the MDA content decreased obviously；cut down the contentof CK,NOS activity levels increased significantly.Shows that high-intensity exercise in skeletalmuscleand other cells lipid peroxidation levels Sarcandra glabra polysaccharideswas to skeletalmuscle microinjury is good improvement,show that Sarcandra glabra polysaccharides can improve free radical metabolism after high-intensity exercise、Metabolism of NO，improve the ability of movement，to protect the integrity ofskeletalmusclemicroinjury tissue and function.

Sarcandra glabra polysaccharides;high-intensity exercise;skeletal muscle Microinjury;free radical metabolism

R 87

A

1673-4343（2015）06-0097-04

10．14098／j．cn35－1288／z．2015．06．020

2015-07-09

三明学院科研基金项目(B201014/Q)

刘艳秋，女，山东菏泽人，讲师。主要研究方向：运动训练。