原花青素对小鼠运动性疲劳及抗氧化能力的影响

臧守相

新疆师范大学体育学院，新疆乌鲁木齐 830054

原花青素[1]（(proanthocyanidin，PC）是由表儿茶素和儿茶素为单体聚合而成一种广泛存在于植物界的黄烷-3-醇类化合物，其化学结构、生物活性、吸收代谢和毒理学特性都有很深入的研究。原花青素虽然在很多植物存在，如葡萄、银杏、松树皮、山楂等[2]，但是最早的原花青素确是在葡萄籽中提取出来，也就是现在研究最多的葡萄籽原花青素，葡萄籽原花青素（Grape Seed Protoanthocyanin Extract，GSPE）已成为原花青素研究的代表。既往的研究已经证明，原花青素在治疗心血管疾病，肿瘤、糖尿病等方面已有了很大进步，相关学者[3]发现葡萄籽原花青素能显著降低血浆中MDA含量、提高SOD酶活性，很大程度减少心肌梗死情况。关于于葡萄籽原花青素对机体毒理学研究也显示原花青素具有无损害性、安全性极高、无不良反应[4]。而原花青素干预运动方面的研究主要集中在提高运动能力等宏观研究，对于长期运动性疲劳的研究几乎没有。现有的研究已经证明长期运动性疲劳的积累对于运动员来说是非常有害的[5]，运动医学方面也在不断寻找可以减轻运动疲劳危害的药物。运动医学研究发现长期疲劳性运动状态下，体内脂质过氧化加强。在体内补充抗氧化剂可以适当的减轻体内脂质过氧化，降低自由基和其他氧化物质的含量，进而可以提高机体的抗疲劳作用，提高机体运动能力[6]。因此对于后期原花青素更好的应用到人体抗疲劳具有极高的价值。也为以后的研究提供科学依据。报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验仪器和实验试剂材料

该实验所用葡萄籽原花青素均由天津市尖峰天然产物研究开发有限公司生产提供，纯度为95%，性状为红棕色粉末。

1.2 实验小鼠

昆明系雄性健康小鼠45只，5周龄，随机分为3组,每组15只，体重（22±1.1）g，由新疆医科大学动物实验中心提供

1.3 方法

1.3.1 动物饲养 小鼠购回先进行称重记录再进行随机分成3笼喂养（即安静对照组、单纯运动组、实验组），每笼15只，自由采食饮水（饲料为新疆医科大学动物实验中心提供，饮水为经净化机净化水）。饲养环境符合饲养规范，室温控制在20～26℃，相对湿度保持在40%～60%湿度，光照采用模拟昼夜明暗交替12/12 h，通风条件良好，保障饲养环境无异味。每次游泳运动前，运动组和实验组均进行人工灌胃，灌胃量均为0.2 mL，灌胃药物剂量依次为：0.9%生理盐水、50 mg/kg原花青素制剂。

1.3.2 实验方法小鼠采用游泳运动方式进行运动性疲劳模型的建立，水温（28±2）℃，水深35 cm以上，每周游泳6 d，每天游泳运动安排在下午6点左右进行，周日休息，共计8周。第1周为适应性饲养3 d后进行3 d的适应性游泳训练，1次/d，15～30 min/次。待小鼠适应性游泳结束后，正式开始建模。第2周游泳时间为无负重游泳30 min，以后每周增加5 min，直到第8周增加至60 min。游泳过程中防止小鼠偷懒，发现小鼠在水面静止漂浮，就要用玻璃棒进行搅动水面进行干预，以保证实验结果的有效性。在单纯运动组、实验组进行游泳建模训练的同时，将安静对照组小鼠放入相同温度的浅水中环境中但不进行游泳运动，目的是排除水环境对实验结果的影响。其中断力小鼠游泳判竭状态的标准为：当小鼠游至连续3次小鼠鼻尖没入水底，每次超过10 s，视为力竭。

1.3.3 指标提取与检测 游泳力竭时间测定：末次灌胃给药后30 min,从各组随机选取5只，首先在小鼠尾根部固定3%体重的负荷铅坠，记录小鼠从游泳开始至达到力竭标准的时间,作为小鼠游泳力竭时间(min)。

血清中 MDA、BUN、SOD、GSH-PX、T-AOC 测定：小鼠运动结束后，即刻摘眼球取血，血液立即离心，取血清，4℃保存备用。血量为1.5 mL左右。随后在4℃环境下离心20 min（3 000 r/min），采集上清液，低温保存。样本备置以供下用。MDA、BUN、SOD、GSH-Px、T-AOC 试剂盒：由南京建成生物工程研究所生产提供。

1.4 统计方法

2 结果

2.1 GSPE对小鼠实验后体重、游泳力竭时间的影响

从表1可以看出,与安静对照组相比单纯运动组游泳时间较差，经统计学分析差异有统计学意义（P＜0.05）。而服用原花青素的实验组表现确非常好，不论是和安静对照组还是运动对照组相比，都具有很明显的促进作用，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表1 原花青素对小鼠体重、游泳力竭时间的影响[（±s），min]

表1 原花青素对小鼠体重、游泳力竭时间的影响[（±s），min]

组别力竭时间安静对照（n=5）单纯运动组（n=5）实验组（n=5）9.1±0.6（8.9±0.8）*（13.6±1.1）*#

2.2 GSPE 对小鼠 MDA、BUN、SOD、GSH-PX、T-AOC 指标影响

从表2可以看出单纯运动组MDA、BUN含量与安静组相比都有明显升高趋势且都差异有统计学意义 （P＜0.05）。实验组与安静对照组和单纯运动组也都差异有统计学意义 （P＜0.05）。与安静对照组相比单纯运动组小鼠SOD活性、GSH-Px活性、T-AOC活性均明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05），实验组中SOD活性、T-AOC明显升高，差异有统计学意义 （P＜0.01）,GSH-Px活性也相对较高，差异有统计学意义（P＜0.05）。实验组和单纯运动组相比SOD活性、GSH-Px活性、T-AOC活性指标都有明显升高，差异有统计学意义（P＜0.01）。

3 讨论

运动性疲劳模型。现有的研究证明明，当运动疲劳发生时表现为 MDA、BUN、呈现激增，SOD、GSH-PX、T-AOC呈现下降[7]。该次研究表明，单纯运动组小鼠较安静对照组显著差异（P＜0.5）。以上研究结果表明，本次渐增负荷游泳运动疲劳模型造模成功。小鼠游泳力竭时间变长是反应小鼠抗疲劳具有效果、提高小鼠运动能力最好的表现[8-11]，从实验结果看GSPE可以使小鼠游泳时间明显延长和单纯运动组相比提高了52%（P＜0.05）,实验结果GSPE表明可以显著提高小鼠抗运动疲劳能力。刘协[12]的研究结果也显示出同样的结果。

运动过程中由于活性氧增多进而可导致体内过氧化反应加强、氧化应激反应加强。这也就导致运动性疲劳小鼠骨骼肌相比膜受损引起血清中MDA极具含量增加[13]。MDA作为脂质过氧化的代谢产物，主要引起细胞膜受损伤，MDA在血清中的含量基本可反映机体脂质过氧化程度，并能间接反映出自由基对机体细胞的损伤程度[14]。张萍等[15]在进行研究运动疲劳时发现，当运动疲劳发生时肝组织的MDA含量是安静对照组的2倍以上,本研究结果也显示在运动疲劳发生时MDA的含量达到7.24 nmol/mL，虽然结果达不到安静组的两倍，有可能是肝组织和血液组织含量不同引起。而服用原花青素的小鼠MDA含量降低到6.15 nmol/mL。从表面看只是降低了MDA含量，其实原花青素是提高机体抗氧化酶活性，脂质过氧化速度降低，进而减少了MDA含量。

BUN是蛋白质、氨基酸等含氮物质的代谢产物,正常生理条件下基本维持在相对稳定的状态,在运动过程中BUN的含量升高，主要是运动过程蛋白质、氨基酸等含氮物质分解作用增强引起[16]。在进行大肥菇多糖实验是发现在未经干预下的小鼠BUN含量高达9.95 mmol/L这和该实验结果（9.86±0.53）mmol/L类似[17]。而服用原花青素的小鼠BUN含量只有（8.11±0.62）mmol/L，说明原花青素有良好的抗疲劳作用。

SOD、GSH-Px是两种很常见的抗氧化酶，其功能就是清除自由基。对于机体的氧化、抗氧化，SOD起着平衡二者作用，SOD作为抗氧化酶可直接清除自由基，可以分解过H2O2和脂质过氧化物，阻断脂质过氧化反应[18]。对于过H2O2的分解，GSH-PX是广泛存在于机体内的一种催化过H2O2分解的酶，H2O2虽然不是自由基，但氧化能力极强，极易生成羟自由基[19]，可特异性催化还原型谷胱甘肽(GSH)对H2O2的还原反应，可以终止自由基引起的脂质过氧化反应，可起到保护细胞膜结构完整和功能正常的作用[20]。雪峰[21]在进行参精研究时发现运动性疲劳状态下SOD、GSH-Px的活性明显降低，从该次实验的单纯运动组可以看出运动疲劳小鼠SOD、GSH-Px活性都要比安静组低很多，而服用原花青素后SOD、GSH-Px的活性出现明显的提高作用，SOD提高了16%，GSH-Px提高了30%。从实验结果可以看出原花青素具有良好的抗氧化能力。

表2 原花青素对小鼠MDA、BUN影响（±s）

表2 原花青素对小鼠MDA、BUN影响（±s）

注：*表示与安静对照组相比差异有统计学意义（P＜0.05）；**表示与安静对照组相比差异有统计学意义（P＜0.01）。#表示与单纯运动组相比差异有统计学意义（P＜0.05）；##表示与单纯运动组相比差异有统计学意义（P＜0.01）。

组别MDA(nmol/mL）BUN(mmol/L)SOD（U/mL）GSH-PX（U/mL） T-AOC（U/mL）安静对照组（n=10）单纯运动组（n=10）实验组（n=10）5.24±0.73（7.24±1.03）*（6.15±0.85）*#8.71±0.51（9.86±0.53）*（8.11±0.62）*#34.41±1.91（31.44±1.47）*（36.74±0.57）**##36.97±0.79（32.01±0.81）*（41.71±1.38）*#＃0.58±0.12（0.25±0.06）*（0.73±0.16）*##

体内各种抗氧化酶、抗氧化物之间存在相互关联，对于机体抗氧化起到协同作用，T-AOC代表体总抗氧化物水平,包括内酶性和非酶性等总抗氧化物的水平,这在评价对机体是否造成氧化损伤时,其他单项抗氧化剂指标所无法比拟的。通过测定T-AOC活力可反映机体总抗氧化酶的活力状态，并可间接反映机体的脂质过氧化程度，TAOC活力水平与机体抗氧化能力呈正相关，与机体脂质过氧化呈负相关[22]。该实验研究结果可以看出服用原花青素后机体T-AOC活力水平比单纯运动组高很多，甚至已经超越了安静组的水平，一方面反应原花青素可以提高机体总的抗氧化能力，另外也可以推断出原花青素可以降低体内脂质过氧化。

4 结论

从整个实验过程来看，运动性疲劳小鼠不论从毛色神态都有很多负面影响，在一定程度上反映出长期运动性疲劳的危害。而原花青素作为廉价的抗氧化剂以及它的无毒性，决定了原花青素在以后应用于运动员抗疲劳都有很好的前景。对于原花青素良好的抗氧化性质，猜测原花青素在对抗由氧化引起的衰老等方面都有很好的发展，对于原花青素广泛应用有着重要意义。