决明子水煎液复合4周游泳训练对小鼠运动性疲劳的干预作用*

马绍帅，陈荟宇，梁芝栋△

(1. 商丘学院体育学院，河南 商丘 476000；2. 郑州工商学院体育系，河南 郑州 451400)

决明子是草本豆科植物决明的种子，是中国传统医药宝库中比较常用的药物，也是国家卫生部公布的药食同源品种之一。决明子广泛应用于人们的日常生活中，具有清肝明目，润肠通便、延年益寿等医疗保健功效。目前医药学界有关对决明子的研究大多集中在它的化学成分、药理作用和临床应用上[1]，与体育相关的研究很少，仅有的研究也是体现在决明子和运动的复合干预对体脂代谢或减肥的影响上[2,3]。诸多研究表明中药在提高机体抗疲劳能力方面有着显著疗效[4]。研究还表明决明子具有抗氧化能力，能够清除人体中产生的过量自由基[5]。运动生理学认为造成运动性疲劳的可能机制有衰竭假说、堵塞假说、突变假说、内环境稳定失调假说、自由基假说、保护性抑制假说和运动环路失调假说，其中自由基假说是近年运动性疲劳的研究热点[6]。体育学界的研究表明耐力运动能够提高机体的抗疲劳能力[7]，基于此，本文从决明子的药物作用和体育运动对机体的刺激两个角度出发，探讨决明子水煎液复合4周游泳训练对小鼠运动性疲劳的干预作用，以便为运动性疲劳的防治提供理论和实践上的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与分组

四周龄SPF级雄性健康ICR小鼠40只，体重(22.17± 3.38)g，购于河南省实验动物中心，动物合格证号：0008431。室温(27±2)℃，湿度50%～60%，光周期按自然昼夜规律。小鼠每10只为一笼，做为一组，共为4组，分别为对照组、运动组、决明子组和决明子运动组。采用自然进食和饮水的方式饲养。决明子购自郑州市本草国药馆。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)均购于南京建成生物工程研究所。BS-210S电子分析天平，购自北京赛多利斯天平有限公司；DZKW-4电子水浴锅，购自上海东星建材试验设备有限公司；SZ-093双重蒸馏器购于上海市亚荣生化仪器厂；TDL-40B型低速台式离心机购自上海安亭科学仪器厂；XSC-BZ0074小鼠恒温游泳池，购自南京便诊生物科技有限公司；CYES-H气体测定仪，购自上海精胜科学仪器有限公司。

1.2 决明子水煎液和4周游泳训练的干预方案

将1 000 ml的蒸馏水加入决明子100 g进行1 h的煎煮，过滤后滤液留存备用，为使药物成分充分被利用，在药物残渣中再加入600 ml蒸馏水再进行1 h的煎煮，过滤获得第二次滤液，两次滤液合并进行浓缩至100 ml，此时决明子水煎液中的生药含量为1 g/ml。将制备好的水煎液放置在2℃冰箱中，备用。对照组每天灌胃20 ml蒸馏水，不进行运动干预；运动组每天除灌胃20 ml蒸馏水外，还进行运动干预；决明子组每天灌胃20 ml剂量为1 mg/ml的决明子水煎液，用药剂量参照吴宿慧等的实验方法[5]；决明子运动组在决明子组的基础上增加了运动干预。运动干预为4周的无负重游泳运动。游泳池温度28℃，水深35 cm，静态水速。第一周每天持续游泳时间为30 min，第二周为40 min，第三周为50 min，第四周的前6 d每天为60 min，第四周周末(第28日)采用力竭游泳实验，并记录力竭运动时间。力竭判定标准为小鼠没入水面超过5 s，且拿出后在平面上无法完成翻正实验[8]。每天观察小鼠状态，发现生病小鼠及时进行清除。每天上午9点进行灌胃，下午3点进行运动干预。

1.3 基础代谢率、GSH-px、SOD和MDA水平的测定

在实验的第27日上午6点开始测量小鼠的基础代谢率。室温25℃，湿度60%，禁食在6 h以上。将气体测定仪置于新鲜空气环境中，用一根长约25 cm 的硅胶管对进气口进行加长，末端和被测气体相通。以空气中氧浓度 21.0%为标准，再来确定CO2浓度。把小鼠放置在容积为2 L 的密闭容器里面，通过KOH 和干燥硅胶吸收里面的CO2和水分，放置在30℃的恒温箱内30 min，开始测量小鼠的耗氧量,每5 min 记录1次,连续记录6次，从中选取2个连续稳定的最小值作为实验结果来计算小鼠的基础代谢率。每只小鼠完成耗氧量测定后，均用新鲜空气清洗气路，测定分为4组同时进行。用耗氧量(mlO2/g·h)来表示其基础代谢率。最后一次的力竭游泳实验结束后，休息48 h，期间按照正常饲养方式，采用浓度为0.1 mg/ml水合氯醛对小鼠进行腹腔注射麻醉，剂量为0.6 mg/g ，随后擦干小鼠身体并摘取眼球取血。以4 000 r/min 转速离心10 min后取血清，GSH-px、SOD和MDA的测定方法严格按照试剂盒提供的步骤进行。

1.4 统计学处理

2 结果

如表1、表2所示，小鼠的RMR、SOD、MDA和GSH-Px的水平在组间存在显著性差异(P<0.05)，力竭游泳运动时间存在着极显著性差异(P<0.01)。多重比较结果显示，力竭游泳运动时间、GSH-Px和SOD水平在不同组间的排序为对照组<运动组<决明子组<决明子运动组，MDA的排序为决明子运动组<决明子组<运动组<对照组，RMR的排序为决明子组<决明子运动组或对照组<对照组或运动组。

3 讨论

急性运动时由于能量代谢加强、耗氧量增加、抗氧化酶活性降低、细胞质中Ca2+浓度升高等因素会导致机体内产生大量自由基，自由基能够攻击细胞膜造成细胞的损害，同时脂质过氧化物还能够自发分解产生更多自由基，从而攻击其他双键，最后会造成自由基的连锁发应。本研究结果显示，决明子水煎液或者4周游泳训练都能够显著性地提高GSH-Px或SOD水平，同时降低MDA水平，两者复合作用时效果更好，这和以往的研究具有一致性。大量的研究表明决明子具有很强的抗氧化性，它的抗氧化性主要是通过自身某种成分能够有效清除自由基来实现的，比如丁润梅等[9]通过对清除自由基的能力与黄酮含量进行相关性分析，发现自由基的活性与黄酮含量呈显著的负相关。田大年等[10]研究发现决明子茶中的游离蒽醌具有抗氧化能力。刘月丽等[11]研究了决明子对脂肪肝大鼠肝组织抗氧化能力的影响。还有陈依雨等[12]报道了决明子提取物对脂肪肝大鼠眼晶状体抗氧化能力的影响，结果发现决明子乙醇提取物各剂量组大鼠血清和晶状体内SOD活性明显升高，MDA含量明显降低。诸如此类的报道很多，总的信息基本上都指向于决明子中的化学成分能够有效清除自由基。适宜的体育运动能够提高机体的抗氧化能力，比如李洁等[13]研究表明有氧运动可以显著性地提高老年大鼠骨骼肌线粒体SOD、GSH-Px 活性，降低MDA 含量，诸如此类的研究都证实了这一点[7,14,15]，因此决明子水煎液复合4周游泳运动是提高机体的抗氧化性，减少细胞膜的脂质过氧化，提高机体抗疲劳能力的较为有效的干预手段。

GroupnExhaustive time (min)RMR(mlO2/g·h)Control group10121.2±13.61.62±0.16Exercise group7130.3±21.8∗1.70±0.17Dose group10141.6±17.8∗∗#1.47±0.16∗##Dose exercise group9156.4±23.8∗∗#▲1.59±0.11#▲

RMR: Basal metabolic rate

*P<0.05,**P<0.01vscontrol group;#P<0.05,##P<0.01vsexercise group;▲P<0.05,▲▲P<0.01vsdose group

Tab. 2 Inter-group comparison of different antioxidant index in mice

GroupnGSH-Px(mg·L-1)SOD(U·L-1)MDA(nmol·L-1)Control group104.12±2.1397.26±2.414.35±0.86Exercise group74.35±2.08∗98.72±3.14∗4.22±0.38∗Dose group105.57±2.18∗∗#100.11±3.98∗#4.19±0.63∗#Dose exercise group95.84±2.28∗∗##▲102.56±4.11∗∗##▲3.71±0.51∗∗##▲

GSH-Px: Glutathione peroxidase; SOD: Superoxide dismutase; MDA: Glycol propylene

*P<0.05,**P<0.01vscontrol group;#P<0.05,##P<0.01vsexercise group;▲P<0.05,▲▲P<0.01vsdose group

力竭运动时间是衡量持续运动能力的一个重要指标，持续运动能力强可以有效延缓运动性疲劳的发生。本研究结果显示决明子水煎液或者4周游泳训练能够显著延长小鼠力竭游泳运动时间，而且二者复合干预时效果更好。本研究结果表明决明子中所含的蒽醌类、吡酮类和多糖类等活性物质均具有很强的抗氧化活性[16-18]，因此对延缓运动性疲劳的发生有一定的疗效。同时游泳训练作为一种外在刺激，能够导致运动系统(骨骼和肌肉)和其它的运动支持系统产生积极地良性适应，进而增强小鼠抗疲劳能力。

基础代谢是机体维持基本生命活动所需的能量代谢。生理学上通常用单位时间每平方米体表面积的产热量也就是基础代谢率来评定机体机能状况。基础代谢率可以用于运动员的营养或能量监控，也可以作为运动性疲劳的监控指标。有研究表明[19]如果体育锻炼后基础代谢率稳定或略有下降，则表明运动负荷安排得当，运动机能良好；如果基础代谢率有所升高，则表明机体产生了运动性疲劳，如不及时采取干预手段，疲劳就会积累，就会导致运动能力的下降。本研究结果显示4周游泳训练对小鼠的基础代谢率无显著性影响，而决明子水煎液能够显著性地降低基础代谢率，决明子水煎液复合4周游泳运动相对于运动组来说仍然存在着降低基础代谢率的效用，这也说明决明子具有一定的抗疲劳疗效，这也和以往研究是一致的[20]。究其原因可能还是和决明子的抗氧化能力有关，中医研究表明决明子水煎液具有润肠通便的功效，因为决明子中的游离蒽醌能够有效阻止自由基对消化粘膜细胞的影响，对保护消化系统的功能完整性有一定的作用。小鼠可能通过胃肠内容物减少，体重降低，进而造成基础代谢率的下降。因此服用决明子水煎液能够有效提高机体的抗疲劳能力。

总之，决明子的药物作用和运动训练的刺激都能够不同程度地提高机体的抗疲劳能力，单一手段干预时决明子优于4周游泳训练，复合手段干预时在提高小鼠持续工作能力和抗氧化能力方面要优于单一手段的干预效果。决明子中的活性成分抗疲劳的分子机制有待于进一步的探讨。