参芪口服液对运动性疲劳大鼠运动能力及氧化应激的影响

袁海峰 马薇娇 李泽龙 张雪飞

摘 要：目的 探讨参芪口服液对运动性疲劳大鼠运动能力及体内氧化应激系统的影响。方法 Wistar大鼠50只，随机分为空白对照组，模型组，参芪口服液低、中、高剂量组。参芪口服液每天给药1次，连续给药2周。除空白对照组外，其余4组均造大鼠游泳疲劳模型。分光光度法测定血浆中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、乳酸脱氢酶（LDH）活性和丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）含量。结果 参芪口服液能显著延长游泳疲劳大鼠负重游泳时间。高、中、低剂量的参芪口服液均能显著升高血浆中SOD活性，降低LDH活性和MDA含量。高剂量参芪口服液可使GSH-Px活性显著升高。结论 参芪口服液可从多个靶点对氧化应激发生发展的过程进行干预和逆转，从而起到保护机体、减轻疲劳的作用。

关键词：参芪口服液 运动性疲劳 氧化应激

中图分类号：G80 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2018）02（c）-0007-04

Abstract：Objective To investigate the effects of Shenqi oral solution on sports capacity in the exercise-induced fatigue rats and its influence on oxidative stress system. Methods 50 of Wistar rats were randomly divided into five groups as follows： the control group， the model group， the low， medium and high dose of Shenqi oral solution groups. Shenqi oral solution was administered intragastrically once daily for 2 weeks. All the rats were induced fatigue by swimming except the control group.The activities of superoxide dismutase （SOD）， glutathione peroxidase （GSH-Px） and lactate dehydrogenase （LDH）， and the levels of malondialdehyde （MDA） and glutathione （GSH） were determined by spectrophotometry. Results Shenqi oral solution significantly prolonged the swimming time in the exercise-induced fatigue rats. The SOD activity was significantly increased， the activity of LDH and the levels of MDA were dramatically decreased in the plasma of the fatigue rats after the low， medium and high dose of Shenqi oral solution treatment. Furthermore， the high dose of Shenqi oral solution markedly increased the GSH-Px activity. Conclusion Shenqi oral solution played an important role in intervening and reversing the process of oxidative stress through interacting with multiple targets， thus reduced the sports fatigue and protected the body from physical damage.

Key Words：Shenqi oral solution； Sports fatigue； Exidative stress

運动性疲劳是指由机体运动本身所引起的机体生理过程不能维持其机能在某一特定水平上和（或）不能维持预定的运动强度造成机体运动能力下降的现象。运动性疲劳的产生和恢复一直是运动医学和体育科学研究的热点问题。

中医理论将运动性疲劳视为一种劳倦、虚劳症，其主要病机为阳气不足，兼有阴血亏虚[1]。气虚运血乏力而血行不畅，经络不和，因而出现肌肉酸痛、乏力等症状，可以补益为基本治则。参芪口服液由人参、黄芪等12味中药制成，具有补气养血，益肾助阳的功效。其中含有的冬虫夏草、鹿茸、人参、党参、黄芪、当归、枸杞子、麦冬、五味子、丹参等中药均具有缓解疲劳的作用[2-3]，但有关参芪口服液抗疲劳方面的研究尚无报道。本文利用大鼠游泳疲劳模型，观察了参芪口服液对运动性疲劳大鼠运动能力及体内氧化应激系统的影响，以期为该制剂在体育运动中的应用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 主要试剂与仪器

参芪口服液，由中山市恒生药业有限公司生产。超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽（GSH）、乳酸脱氢酶（LDH）试剂盒购自南京建成生物工程研究所。GS-15R离心机（Beckman 公司，美国），Spectra Max M5酶标仪（Molecular Devices公司）。

1.1.2 动物

雄性Wistar大鼠，SPF级，体重200～220g，购自青岛市实验动物和动物实验中心。大鼠于实验环境中，即室温为（20±5）℃、24h自然光照条件下饲养，自由饮水进食，适应1周后造模。

1.2 方法

1.2.1 分组、造模与给药

SPF级雄性大鼠50只，适应性喂养1周随机分为5组，分别为空白对照组、模型组、参芪口服液低（SQ-L，2mL/kg）、中（SQ-M，5mL/kg）、高（SQ-H，10mL/kg）剂量组，每组10只。参芪口服液每天给药1次，连续给药2周，空白对照组与模型组以1ml生理盐水代替。除空白对照组外，其余4组均造大鼠游泳疲劳模型。造模方法：每天将大鼠放入水温25℃，水深50cm的游泳池中，尾部加5%负重。力竭标准：大鼠游泳协调性显著性下降，身体下沉，水淹没鼻尖，至再次浮出水面超过10s[4]。密切关注大鼠游泳状态，以防止淹溺死亡，记录大鼠游泳时间。

1.2.2 指标测定

禁食12h进行末次给药后，大鼠游泳至力竭。采用2%的戊巴比妥钠麻醉即刻处死大鼠，腹主动脉取血，置3.8%枸橼酸钠抗凝管中（血液与抗凝剂体积比为9∶1），轻轻颠倒混匀。室温2000g离心10min分离血浆，分装，-80℃保存待测，避免反复冻融。

SOD、MDA、GSH、GSH-PX、LDH的检测方法和操作步骤按试剂盒提供的说明书进行，但由于整个反应过程均在96孔板中进行，因此，各种试剂的用量和总反应体系的溶液体积也相应进行了适当的调整。

1.2.3 数据统计

用SPSS 16.0统计软件进行统计学分析，数据均以均数±标准差表示，各组间的差异比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA），P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 参芪口服液对运动性疲劳大鼠负重游泳时间的影响

随着游泳天数的增加，游泳疲劳模型组负重游泳时间逐渐缩短，末次游泳时间与空白对照组比较，差异有统计学意义（P<0.05），大鼠面容枯槁憔悴，神情疲惫倦怠，出水后四肢无力，反应迟钝，呈现游泳力竭表现。应用参芪口服液能延长游泳疲劳大鼠负重游泳的时间，低剂量组与模型组组比较差异无统计学意义（P>0.05），但游泳时间有延长的趋势；中剂量组和高剂量组与模型组比较差异有统计学意义（P<0.05），但两组之间无明显差异，说明参芪口服液5mL/kg可以有效缓解大鼠运动性疲劳，进一步提高给药剂量并不能延长大鼠负重游泳时间，如图1所示。

2.2 参芪口服液对运动性疲劳大鼠体内氧化应激系统的影响

2.2.1 参芪口服液对运动性疲劳大鼠体内SOD活性的影响

在游泳疲劳模型组大鼠中，血浆中SOD酶活性与空白对照组比较显著下降（P<0.05），参芪口服液低、中、高剂量均能显著升高血浆中SOD酶活性（P<0.05），中、高剂量与低剂量组相比作用更为显著（P<0.05），但中、高剂量两者之间无明显差异，结果如图2所示。

2.2.2 参芪口服液对运动性疲劳大鼠体内MDA含量的影响

如图3所示，运动性疲劳大鼠中，血浆中MDA水平与空白对照组相比显著升高，差异有统计学意义（P<0.05），参芪口服液低、中、高剂量均能显著降低血浆中MDA含量（P<0.05），中、高剂量与低剂量组比较作用更为显著（P<0.05），但中、高剂量两者之间无明显差异。

2.2.3 参芪口服液对运动性疲劳大鼠体内GSH-Px活性的影响

在游泳疲劳模型组大鼠中，血浆中GSH-Px活性与空白对照组比较显著下降（P<0.05），高剂量参芪口服液能显著升高血浆中GSH-Px活性（P<0.05），低、中剂量组与模型组比较无明显差异，结果如图4所示。

2.2.4 参芪口服液对运动性疲劳大鼠体内GSH含量的影响

在运动性疲劳大鼠中，血浆中GSH含量与空白对照组比较显著下降（P<0.05），参芪口服液低、中、高剂量组大鼠血浆中GSH含量与模型组比较均无明显差异（P>0.05），结果如图5所示。

2.3 参芪口服液对运动性疲劳大鼠体内LDH活性的影响

如图6所示，在游泳疲劳模型组大鼠中，血浆中LDH活性与空白对照组比较显著升高（P<0.05），参芪口服液低、中、高剂量均能显著降低血浆中LDH活性（P<0.05），中、高剂量与低剂量组相比作用更為显著（P<0.05），但中、高剂量两者之间无明显差异。

3 讨论

运动性疲劳是体育竞技和运动医学领域重要的研究课题。合理、均一、可重复的运动性疲劳模型是研究运动性疲劳的关键环节，常用模型有大鼠跑台模型、爬绳模型和游泳疲劳模型等。大鼠游泳疲劳模型是研究人员使用较多的且一致公认的较为成熟的动物模型[4]。在该动物模型中，力竭的判断标准尚不统一，本文采用了郭庆军建立的“大鼠游泳协调性显著性下降，身体下沉，水淹没鼻尖，至再次浮出水面超过10s”为力竭标准[4]，力竭程度较深，短时间内不易自然恢复，能有效反映实验药物的抗疲劳作用。试验结果表明应用参芪口服液能显著延长大鼠负重游泳时间，有效缓解大鼠运动性疲劳，提示其在体育运动方面具有潜在的价值。

机体进行运动时需要消耗大量的能量，随着能量代谢的加快，自由基也在氧代谢过程中不断产生，同时又不断被清除，如果所产生的自由基得不到及时清除，将促成脂质过氧化物的产生，脂质过氧化物的产生和积累又将损害细胞，特别是膜结构和遗传物质的改变，将进一步加速机体的损伤。运动使自由基产生增多，被认为是引起运动性疲劳的重要原因之一[5]。

SOD、GSH-Px是机体抗氧化酶系的两种重要酶类，其活性可以反映机体抗氧化作用的程度。运动性疲劳时，体内SOD、GSH-Px活性显著下降，自由基不能被及时清除，攻击细胞膜、线粒体、DNA等重要的细胞器和生物大分子，从而造成机体严重损伤[6]。SOD作为体内主要的自由基清除剂，是保护细胞免受ROS损伤的重要防御机制之一，在氧化损伤保护方面占主导地位，SOD活性的大小能直接反应机体的抗氧化能力和疲劳程度[7，8]。在本实验中，游泳疲劳大鼠血浆中SOD活力显著下降，而参芪口服液高、中、低剂量均能显著提高血浆中SOD的活力（P<0.05），从而提高机体清除氧自由基的能力。而对于GSH-Px，游泳疲劳大鼠血浆中活性也显著下降，但仅参芪口服液高剂量组能显著提高血浆中GSH-Px的活性（P<0.05），中、低剂量作用不明显（P<0.05）。

GSH是组织中主要的非蛋白质巯基化合物，是GSH-Px和GST两种酶的底物，为这两种酶分解氢过氧化物所必需，且能稳定含巯基的酶和防止血红蛋白及其他辅因子受氧化损伤，GSH含量的高低是衡量机体抗氧化能力大小的重要因素。在本实验中，游泳疲劳大鼠血浆中GSH含量与空白对照组相比显著降低（P<0.05），但参芪口服液低、中、高剂量组对血浆中GSH的含量均无明显影响（P<0.05），提示GSH不是参芪口服液作用的主要靶点。

MDA是机体在运动过程中产生的代谢产物之一，主要是脂肪酸发生氧化反应产生的，其在组织中含量的多少可反映脂肪酸被氧化的水平，间接反映机体细胞受自由基攻击的严重程度[9，10]。因此，常测量其活性以反映机体的抗氧化能力，间接反应机体疲劳程度[11]。在本实验中，游泳疲劳大鼠血浆中MDA含量显著升高，而参芪口服液高、中、低剂量均能显著降低血浆中MDA的水平（P<0.05），说明参芪口服液能有效保护机体免受氧化应激损伤。

乳酸是运动过程中体内葡萄糖代谢产生的中间产物。运动过度时氧气供应不足而形成无氧代谢，导致大量乳酸在体内形成堆积，引起局部肌肉酸痛。LDH催化丙酮酸生成乳酸，LDH活性升高使乳酸生成大大增加，进一步加深机体疲劳的程度。在本实验中，游泳疲劳大鼠血浆中LDH活性显著升高，而参芪口服液高、中、低剂量均能显著降低血浆中LDH活性（P<0.05），从而减少体内乳酸含量，缓解疲劳的产生及相关的症状。

综合以上结果，我们认为游泳疲劳大鼠体内活性氧生成增加，血浆中与氧化应激密切相关的酶和生物分子发生了较大程度的改变，总体表现SOD、GSH-Px活力降低，LDH活性升高，GSH水平下降，MDA含量升高，这些因素综合作用，导致引起氧化损伤，从而造成机体疲劳。参芪口服液高、中、低剂量均能显著升高血浆中SOD活力，显著降低血浆中LDH活性，显著降低血浆中MDA含量。另外，使用高剂量的参芪口服液后，血浆中GSH-Px水平略有升高。以上结果说明，参芪口服液可以从多个环节多个靶点对氧化应激发生发展的过程进行干预和逆转，从而起到保护机体、减轻疲劳的作用，从而显著延长了运动性疲劳大鼠负重游泳的时间。

参考文献

[1] 冯毅翀，赵自明，陈媛，等.人参皂苷Re对运动性疲劳模型大鼠MDA含量和SOD活性的影响[J].中新药与临床药理，2009，20（6）：542-544.

[2] 朱有源，肖美秀，王會全.中草药对运动性疲劳恢复的研究进展[J].辽宁体育科技，2009，31（6）：27-32.

[3] 杜朝辉，韦会平.抗运动性疲劳中药研究现状[J].中国运动医学杂志，2008，27（2）：260-265.

[4] 郭庆军.大鼠游泳运动疲劳模型力竭标准的研究[D].第四军医大学，2011.

[5] Lovlin R，Cottle W，Pyke I，et al.Are indices of free radical damage related to exercise intensity[J].Eur J Appl Physiol Occup Physiol， 1987，56（3）：313-316.

[6] 熊正英，刘军.Ebselen对大强度耐力训练大鼠肝脏细胞凋亡及自由基的影响[J].体育科学，2008，28（11）：62-67.

[7] Schmidley JW.Free radicals in central nervous system ischemia[J].Stroke，1990，21（7）：1086-1090.

[8] Chan PH.Role of oxidants in ischemic brain damage[J].Stroke，1996，27（6）：1124-1129.

[9] Cherubini A，Ruggiero C，Polidori MC，et al. Potential markers of oxidative stress in stroke [J].Free Radic Biol Med，2005，39（7）：841-852.

[10] 李娟，常波.力竭性游泳运动对大鼠肾脏功能的损伤[J]. 中国临床康复，2006，10（20）：113-115.

[11] Lowry O H，Rosebrough N J，Farr A L，et al. Protein measurement with the Folin phenol reagent[J].J Biol Chem，1951，193（1）：265-275.