天然多糖对运动性疲劳的作用

王嘉瑛

(北京体育大学运动康复系 北京 100084)

天然多糖对运动性疲劳的作用

王嘉瑛

(北京体育大学运动康复系 北京 100084)

运动性疲劳是运动训练中人体的一种保护性反应机制,是一种生理性疲劳。运动性疲劳在运动中普遍存在,近年来科研专家一直在研究提高竞技能力,有效地防治运动性疲劳的措施和加速消除疲劳的方法,大量研究表明植物中的多糖成分能够显著提高运动能力、延缓疲劳、改善生理状态,该文拟对这些具有抗疲劳活性的天然多糖进行归纳和综述。

多糖 运动性疲劳 自由基 糖原

运动性疲劳是人体脑力和体力持续活动到一定阶段时出现的一种生理现象,表现为机体生理过程不能维续其机能在特定水平上和(或)不能维持预定的运动强度[1]。适度的疲劳后进行积极恢复,可以提高人体机能；但是过度的运动性疲劳和未积极恢复造成的疲劳积累,不仅对人体无益,而且有可能形成过度训练,最终造成运动损伤。对于产生运动性疲劳的机制,提出了多种假说,包括内环境稳定性失调学说、保护性抑制学说、衰竭学说、中枢神经失调学说、自由基学说等[2]。近年研究表明,多种植物中的多糖成分具有抗运动性疲劳的活性,对于运动性疲劳的预防与消除的研究具有十分重要的理论价值和实践意义。

1 黄精多糖对自由基代谢以及抗氧化的影响

运动可引起体内自由基生成增加,自由基会破坏生物膜与核酸,使得膜上的酶、受体及离子通道受损,改变内质网结构,三羧酸循环受阻等,从而影响机体的正常功能,导致运动性疲劳或不同程度的机体损伤,而对于抗氧化剂含量低,膜不饱和脂肪酸含量高的脑组织而言,更易受到自由基的攻击,形成氧化损伤,引起中枢性疲劳。

黄精作为一种传统的药食两用中药,我国分布广泛,应用历史悠久,为百合科黄精属多年生草本植物的根茎。研究表明,黄精的主要有效成分是黄精多糖,有多种生物学活性,能够增强机体的抗氧化能力[3]。李明等[4]人研究了黄精粗多糖对运动训练大鼠抗氧化及中枢神经递质的影响,建立大鼠长期负荷训练模型:黄精多糖各组分别给予黄精多糖0.3、0.6、1.2 g/kg灌胃,让其负重游泳,发现黄精多糖能显著降低丙二醛含量,减少脑组织产生5-羟色胺,提高运动训练致疲劳大鼠血清超氧化物歧化酶活性,增加多巴胺含量,从而延缓运动疲劳的产生。

王玉勤等[5]人的研究是观察黄精多糖对力竭小鼠脑组织自由基代谢的影响,探讨其抗疲劳的机制,将昆明种小鼠,随机分为对照组和黄精多糖低500 mg/kg、1 000mg/kg高剂量组经口灌胃4周,将组小鼠分别于安静时、力竭即刻、力竭恢复24 h,3种状态下断头处死,测定脑组织中丙二醛(MDA) 含量,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化能力(T-AOC)的活性。结果显示在力竭即刻与恢复24h,高剂量组小鼠脑组织中MDA含量分别是(3.46±0.29)nmol/mgprot、(2.29±0.55)nmol/mgprot明显低于低剂量组的(4.05±0.37)nmol/mgprot、(3.15± 0.45)nmol/mgprot和对照组的(5.22±0.41)nmol/mgprot、(4.17 ±0.19)nmol/mgprot。而脑组织中 GSH-Px、SOD和T-AOC的活性明显增高,说明对于力竭运动导致的脑组织脂质过氧化和抗氧化酶活性降低等方面黄精多糖具有积极的抑制作用。

2 其他多糖在促进糖原合成、减少代谢产物方面的作用

葡萄糖为肌肉活动提供主要的能源,长时间大强度的运动使肌糖原不断消耗,促使血糖向肌糖原转化,则肝糖原水解增加,以维持血糖的稳定。当有氧供能不足时,无氧酵解增加,血乳酸升高,肌肉和血液的pH值降低,神经肌肉接点处的兴奋传递受阻,酶活性抑制,肌肉运动能力下降,引发运动疲劳；当糖、脂肪分解代谢供能不足时,骨骼肌中蛋白质与氨基酸参与分解代谢,引起血尿素氮升高,机体适应负荷的能力越差,产生的尿素氮越多[6],疲劳发生的越快。因而有许多对于多糖促进糖原合成、减少代谢产物影响的研究。

2.1 桑葚多糖

桑葚为多年生桑科桑树的成熟果穗,桑葚营养丰富,有“民间圣果”之称。有研究认为桑葚多糖为主要活性成分,具有抗氧化和降糖作用。在刘兵等[7]人的桑葚多糖对于小鼠抗疲劳作用及其机制研究中,将小鼠根据体重随机分为5组:正常对照组、阳性对照组(西地那非)及低、中、高剂量组(100、300、900mg·kg-1·d-1)连续经口给予受试物30d后,分别在游泳致力竭后,进行肝糖原、血清尿素氮、血乳酸测定。结果表明,在大强度耐力训练后,对于血尿素氮水平与血乳酸含量,中剂量组(10.24±0.9)mmol/L、(10.47±1.18)mmol/L和高剂量组(8.05±0.63)mmol/L、(9.35±1.35)mmol/L小鼠的均显著低于正常对照组(14.31±1.62)mmol/L、(12.35±1.38) mmol/L,差异有统计学意义(P ＜0.05 )。说明桑葚多糖具有降低运动后小鼠体内的血清尿素氮水平、抑制血清乳酸升高的作用。随着桑葚多糖摄入量的增加,抗疲劳效果呈显著的量效关系,高剂量与西地那非效果相符,表现出很好的抗疲劳功效。

2.2 黄秋葵多糖

黄秋葵属于锦葵科秋葵属咖啡黄葵的嫩果,它既是营养丰富的鲜美蔬菜,又具有药用保健功效。朱一闻等[8]对于黄秋葵多糖抗小鼠运动性疲劳及其作用机理的研究中,按空白对照组(等量蒸馏水)、阳性对照(生晒参水提物200 mg·kg-1·d-1)组和低、高剂量组(150、300 mg·kg-1·d-1)连续灌喂21 d,测试游泳时间、体重变化、肝糖原含量、血尿素氮和血乳酸含量指标。结果表明黄秋葵多糖可使得小鼠负重游泳时间显著延长,增强抗运动性疲劳的能力,肝糖原贮备量增加,血尿素氮血乳酸水平降低,其作用可与传统的抗疲劳中药生晒参相比。

2.3 富硒茶多糖

富硒茶含有丰富的微量元素硒,硒参与谷胱甘肽过氧化物酶活性中心的组成、参与机体正常免疫功能的维持。富硒茶中含有丰富的硒,主要以有机态的形式与蛋白质或者多糖结合[9],是一种理想的补硒、补多糖的途径。池爱平等[10]从紫阳富硒茶中提取富硒茶多糖(STP)以研究其基本理化性质及其对小鼠游泳能力与疲劳恢复的影响,发现STP可以调节小鼠的糖代谢能力,显著提高小鼠肝组织的GSH-Px活性、降低MDA的含量。表明STP具有抗运动性疲劳的作用,其机理与其调节机体糖代谢和改善运动造成机体组织脂质过氧化作用有关。

3 结语

从以上文献中,发现多糖抗疲劳方向的研究报道较多,但也存在着一些问题:(1)动物模型单一,基本为小鼠游泳实验；评价指标局限,多为糖原、乳酸、尿素氮以及少数酶活性测定；内容重复性多、层次浅。(2)在大多数实验研究中对于指标的测量都是运动后即刻,而缺乏多糖对恢复期效果的测量。(3)缺乏对于各组织功能影响的最佳剂量,在同一种多糖中的比较研究。(4)实验中的多糖为植物提取物,大多数为粗多糖,有待确定其纯度标准。

针对以上存在的问题提出以下建议:(1)采用多种动物模型、不同的运动负荷实验、多指标筛选以评价多糖的抗疲劳活性。(2)增加实验测量指标的时间点。(3)研究多糖对于运动性疲劳量与效之间的关系。(4)对多糖进行更加系统地分离和活性追踪,确定活性多糖成分,研究其理化性质和结构特点。

[1]张爱芳.实用运动生物化学[M].北京:北京体育大学出版社,2005(6):169-170.

[2]王瑞元.生理学[M].北京:人民卫生出版社,2008(3):351-354.

[3]石娟,赵煜,雷杨,等.黄精粗多糖抗疲劳抗氧化作用的研究[J].时珍国医国药,2011,22(6):1409-1410.

[4]李明.黄精多糖对运动疲劳大鼠抗氧化及神经递质的影响[J].食品科技,2014,39(9):227-230.

[5]王玉勤,吴晓岚,张广新,等.黄精多糖对力竭小鼠脑组织自由基代谢影响[J].中国公共卫生,2014,30(9):1165-1167.

[6]候春丽,闫守扶,孙红梅,等.运动性疲劳的细胞机制及研究进展[J].首都体育学院报,2003(15):89.

[7]刘兵.桑葚多糖对小鼠抗疲劳作用及其机制研究[J].河南农业大学学报,2014,48(4):465-469.

[8]朱一闻,方树远,徐天姿,等.黄秋葵多糖抗小鼠运动性疲劳及其作用机理的研究[J].浙江中医药大学学报,2013,37(7):902-904.

[9]焦自明,杨建雄,张小飞,等.紫阳富硒茶中茶多糖、碱溶性茶蛋白结构形貌及硒赋存形态[J].陕西师范大学学报:自然科学版,2012,40(1):73-76.

[10]池爱平,李虹,康琛喆,等.富硒茶多糖的提取及其对运动疲劳恢复的影响[J].食品科学,2014,35(13):240-244.

G804.3

A

2095-2813(2016)11(c)-0012-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.33.012