甘草酸饮料对耐力训练女大学生运动能力的影响及机制*

曲　静， 杨宏芳， 王晓慧△

(1. 上海体育学院运动科学学院， 上海 200438； 2. 兴义民族师范学院体育学院， 贵州 兴义 562400)



甘草酸饮料对耐力训练女大学生运动能力的影响及机制*

曲静1,2， 杨宏芳1， 王晓慧1△

(1. 上海体育学院运动科学学院， 上海 200438； 2. 兴义民族师范学院体育学院， 贵州 兴义 562400)

目的：研究甘草酸(GA)饮料对中等强度耐力训练的女大学生运动能力的影响及机制。方法：12名女大学生随机分为对照组和GA组(n=6)，两组都进行4周的中等强度耐力训练，每周训练5 d，每天1 h。检测训练前、后女大学生的400 m、Wingate无氧功率测试和心率在170次/分时的身体工作能力(PWC170)、血液中白细胞总数和分类以及血浆总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、炎症因子白介素-1β(IL-1β)、 IL-6，以及IL-10和骨骼肌乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)水平。结果：与对照组比较，GA组的400 m跑和PWC170的成绩显著提高(P<0.05)，而Wingate无氧功率测试指标无差别。白细胞总数不变，但淋巴细胞比例增加、中性粒细胞比例降低(P<0.05)；血浆MDA降低(P<0.05)、GSH-Px和T-AOC升高(P<0.05)；LDH和CK无显著变化，炎症因子在试剂盒的检测范围之下。Pearson相关分析显示GA组400 m跑成绩和PWC170的提高与抗氧化能力和淋巴细胞比例的改变有关(P<0.05)。结论：中强度耐力训练中补充GA饮料能提高女大学生的运动能力，其机制可能与其增强抗氧化能力和细胞免疫能力有关。

甘草酸；中等强度耐力训练；运动能力；抗氧化耐能力；淋巴细胞比例

甘草是传统的一种食药同源的中药，不仅是我国著名的大宗常用中药材，更是活性高、作用广的重要中药之一，在方剂配伍中占有重要地位[1]。甘草主要含三类有效成分，分别是三萜类、黄酮类和甘草多糖类化合物。其中三萜类的主要成分就是甘草酸(glycyrrhizic acid，GA)，它是甘草中最重要的有效成分之一，具有明显抗炎、抗病毒、抗氧化和免疫调节等作用[2]。近年来甘草及其生物活性物质对运动能力的影响及其机制逐渐受到科研工作者的关注。研究表明甘草水煎液明显提高小鼠力竭运动时间、降低运动后血乳酸浓度，提高抗疲劳能力[3]。炙甘草汤能延长反复力竭运动大鼠的力竭游泳时间，提高耐力[4]。补充甘草的另一种活性物质—甘草黄酮能有效地延长小鼠力竭运动时间、降低运动后血乳酸水平、增加肝和骨骼肌的糖原储备[5]。然而，作为甘草最重要的生物活性物质，GA对大鼠运动能力影响的报道很少，本室前期的研究表明该GA饮料可以显著增加耐力训练大鼠的运动能力[6]。而GA对人运动能力的影响尚未见文献报道。

GA饮料的主要成分是GA，加上谷氨酰胺和牛磺酸[6]。谷氨酰胺和牛磺酸被认为能抑制机体的脂质过氧化反应，在运动饮料红牛、脉动中具有重要作用。以往的研究证实含谷氨酰胺和牛磺酸的GA饮料对大强度训练的大鼠有提高力竭运动时间的作用[6]，本文的目的就是研究该GA饮料是否能提高中等强度耐力训练女大学生的运动能力及其可能机制，为开发该饮料为一新型运动饮品提供依据。

1　材料与方法

1.1研究对象及分组

12名上海体育学院的健康女大学生，年龄19～21岁，随机分为对照组和GA组(BMI: 19.0±2.0vs20.0±2.2 kg/m2)，在每次运动结束后的5～10 min内，分别服用纯水和GA饮料。所有研究对象对研究目的均知情同意。

1.2方法

1.2.1运动方案女大学生进行持续4周，每周5 d，每天1 h的中强度(心率储备的50%～60%的耐力训练(跳绳、跳操)，即运动过程中使心率控制在135～148次/分。两组女大学生每日摄取的食物品种和量相似。

1.2.2GA配方饮料的配置和补充方案GA饮料参照文献的配制比例[6]，即0.1 g GA、2.5 g谷氨酰胺和0.2 g牛磺酸溶于1 L的纯水，调pH至7.0。GA购自成都领航者生物技术有限公司。

1.2.3实验方法无氧耐力：受试者在瑞典Monark 894E无氧功率车上全力以赴地完成30 s规定负荷(0.075 kg/kg体重)的蹬踏运动。有氧耐力：受试者在功率自行车上完成二级负荷(50 w和100 w)的蹬车运动，每次持续3 min、蹬车频率控制在60 r/min，两次运动间休息10～15 min。在两次负荷完成后即刻检测受试者心率，以公式法求出心率在170次/分时的身体工作能力(physical work capacity at heart rate 170 beats/minute, PWC170)。

血常规用全自动血细胞分析仪检测。血浆总抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)、丙二醛(malonaldehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)和肌酸激酶(creatine kinase，CK)，按试剂盒的说明书检测，试剂盒均来自南京建成生物工程研究所。血浆白介素-1β(Interleukin-1β，IL-1β)、IL-6和IL-10的水平采用ELISA方法(美国RD公司)按试剂盒说明检测。

1.3统计学分析

2　结果

2.1GA饮料对4周耐力训练女大学生运动能力的影响

对照组和GA组的400 m 和PWC170的成绩在耐力训练后都有所提高(P<0.05)，且与对照组相比，GA组的成绩提高明显(P<0.05)。两组的最大无氧功率相对值、平均无氧功率相对值在训练后都有所增加(P<0.05)，但组间没有显著性差异(表1)。

2.2GA饮料对4周耐力训练女大学生氧化/抗氧化指标的影响

4周训练后两组的T-AOC都增加(P<0.05)，且GA组比对照组增加明显(P<0.05)。4周训练后对照组的GSH-Px没有明显变化，而GA组的GSH-Px显著升高(P<0.05)。对照组的MDA在训练后显著增加，而GA组的显著降低SOD没有明显变化(P<0.05，表2)。

Group400m(s)Relativepeakpower(w/kg)Relativemeanpower(w/kg)PWC170(w)PrePostPrePostPrePostPrePostControl123.83±11.11118.50±14.27*6.24±0.997.22±1.71*4.76±0.715.13±1.00*109.91±8.97117.58±45.58*GA117.83±20.45106.83±11.72*#7.38±1.238.30±0.90*5.16±0.445.45±0.68*121.96±21.66141.75±35.59*#

GA: Glycyrrhizic acid; PWC170: Physical work capacity at heart rate 170 beats/minute

*P<0.05vspre group;?#P<0.05vscontrol group

Tab. 2　Effects of GA on oxidant/antioxidant activities in female undergraduates with moderate endurance ±s， n=6)

GA: Glycyrrhizic acid; T-AOC：Total antioxidant capacity； SOD：Superoxide dismutase； GSH-Px：Glutathione peroxidase； MDA：Malonaldehyde； GA：Glycyrrhizic acid

*P<0.05vspre group;?#P<0.05vscontrol group

2.3GA饮料对白细胞数、中性粒和淋巴细胞百分比的影响

本实验仅对实验后两组间的血液进行了以下指标的检测。与对照组相比，GA组的中性粒细胞百分比显著降低，淋巴细胞百分比显著升高(P<0.05,表3)。

GroupWBC(×109/L)Neutrophil(%)Lymphocyte(%)Control5.41±1.4463.07±9.7229.57±8.37GA4.99±1.3951.62±6.05*39.47±5.31*

WBC: White blood cells; GA: Glycyrrhizic acid

*P<0.05vscontrol

2.4GA饮料对4周耐力训练女大学生血浆IL-1β、IL-6、IL-10以及LDH和CK的影响

4周训练前、后两组受试者的血浆均未检测出促炎因子IL-1β、IL-6和抑炎因子IL-10，血浆LDH和CK水平在两组间无统计学差异。

2.5GA组400 m跑成绩和PWC170的改变与氧化/抗氧化、白细胞组成改变的相关性

GA 组的400 m跑成绩和PWC170的改变与氧化/抗氧化和白细胞组成指标的相关性分析显示，400 m跑成绩的提高与GSH-Px、MDA、淋巴细胞比例的增高呈中等程度的相关，而PWC170的提高与T-AOC、SOD、MDA、淋巴细胞比例的增高也呈中等程度的相关(表4)。

Tab. 4Correlation of the changes of 400 m race and PWC170 with the changes of oxidant/antioxidant activities, percentage of lymphocytes in GA group

IndexT-AOCSODGSH-PxMDAWBCNeutrophils(%)Lymphocytes(%)400mCorrelationcoefficent-0.568-0.537-0.7780.5910.7260.369-0.612P-value0.0540.072 0.003** 0.043*0.080.238 0.034*PWC170Correlationcoefficent0.7740.6530.535-0.590-0.579-0.2410.636P-value 0.003** 0.022*0.073 0.043*0.0580.451 0.026*

GA: Glycyrrhizic acid; T-AOC：Total antioxidant capacity； SOD：Superoxide dismutase； GSH-Px：Glutathione peroxidase； MDA：Malonaldehyde； GA：Glycyrrhizic acid

*P<0.05，**P<0.01

3　讨论

PWC170是常用的反映有氧运动能力的指标之一，400 m跑和Wingate无氧功率测试通常用来反映无氧运动能力，但本文400 m跑的成绩在2 min左右，速度不快，所以其成绩除了取决于无氧耐力之外，也受有氧耐力的影响。因此，本文证实该GA饮料也能提高中等强度耐力训练的女大学生的有氧运动能力。因受研究对象的人数所限，使本研究的受试者偏少。

甘草及其活性物质的抗氧化作用已被多篇文献报道，特别是GA被喻为自由基的清道夫，它能有效地清除多种自由基，实现其抗氧化特性[7，8]。有关甘草的抗氧化作用与运动能力的报道非常有限，仅有一篇报道了炙甘草汤能提高反复力竭运动大鼠耐力的机制与降低其心肌的MDA水平，增加SOD活性有关[4]，目前尚未见甘草活性成分包括GA的抗氧化与运动能力的关系的报道。本研究发现4周中等强度的耐力训练中补充GA饮料能降低女大学生血浆MDA含量，增加GSH-Px活性；且400 m跑成绩和PWC170的提高与抗氧化能力的提高相关。本文首次报道了GA提高耐力训练女大学生的运动能力的作用可能与其增强抗氧化能力有关。

甘草及其活性成分的另一个主要作用就是免疫调控作用。GA有糖皮质激素样强大抗炎、调节免疫作用而无严重不良反应，在临床被广泛使用[9]。本文发现运动后补充GA可以显著提高中等强度训练的女大学生淋巴细胞的比例，降低中性粒细胞比例；且GA提高400 m跑成绩、PWC170与淋巴细胞比例的改变有关。推测GA饮料可能是通过增强外周血淋巴细胞比例来增强细胞免疫作用。GA能明显降低IL-1β、IL-6水平和提高IL-10水平，从而发挥抗炎作用[9, 10]。本文均未检测到各组血浆的这三种炎性因子，提示每天1 h、每周5次、持续4周的中强度耐力训练没有导致血液中的炎症因子增加，这与Huffmand等人[11]报道运动未引起循环血中炎症因子的分泌相一致。

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glycyrrhizic acid;moderate endurarce training;performance;antioxidant capacity;lymphocyte percentage

“运动健身科技省部共建教育部重点实验室”资助

2015-03-11

2015-09-28

△Tel：021-51253520; E-mail：wangpan96@126.com

G804.2

A

1000-6834(2016)01-031-03

10.13459/j.cnki.cjap.2016.01.008