银耳多糖对运动性免疫抑制的调理作用*
2020-11-08王第亮
王第亮
(桂林电子科技大学信息科技学院体育教研部,广西 桂林 541004)
在体育训练中,不同的训练方法可以产生迥异的效果。适当的训练强度有强身健体、增强免疫力的作用,而长期或高频率进行大负荷运动后,机体的免疫功能会受到严重影响,使运动员对疾病的抵抗力明显下降,即出现运动性免疫抑制(exercise-induced immunosuppression,EIS)[1]。EIS的产生机制颇为复杂,存在神经、内分泌、免疫等多个系统的相互作用。总的来说,大负荷运动后,首先是免疫器官和免疫细胞的萎缩与功能减退、免疫分子分泌减少,形成负性的共振网络,降低免疫功能;在肌肉受到损伤后,会继发炎症反应,导致促炎症因子和激素的释放,导致机体抗炎体系失衡,并进一步减少淋巴细胞等免疫细胞;此外,机体的营养代谢体系在此过程中也起到一定的作用[2]。发生EIS后,运动员罹患呼吸道、消化道感染、哮喘等疾病的几率明显升高[3],不仅会对运动能力和竞赛成绩产生不利影响,而且直接威胁到运动员运动寿命的长度和身心健康。因此,对EIS的发生机制和调理方法的探索,有重要的科学实践意义。
银耳(Tremella fuciformis Berk),属于担子菌纲(Basidiomycetes) 银耳科(Tremellace) 真菌,是一种常见的食(药)用菌。多糖类成分是其主要活性物质之一,具有抗氧化、降血糖、免疫调节等多种作用[4]。以篮球运动员为受试对象,分析了银耳多糖对高强度训练期间运动员的免疫功能相关指标水平的影响,旨在为调节EIS,减少运动员伤病提供参考依据。
1 方法
1.1 试验对象与材料
1.1.1 试验对象
所有受试者均为桂林电子科技大学信息科技学院校男篮队的篮球运动员,共纳入二级以上运动员60人。所有受试者试验前2周内均未进行高负荷运动,未服用运动促进类食品药品,无烟酒史;试验前均进行体检筛查,未发现心脑血管、肝肾、呼吸、内分泌代谢系统等急、慢性疾病。本试验符合实验伦理要求,所有纳入对象试验前均签署知情同意书。
1.1.2 试验材料
银耳原材料来自市场,采用超声辅助热水浸提法进行银耳多糖的实验室制备。制备过程为:称取银耳3 kg,烘干后粉碎过筛,按1∶50比例与去离子水混合,超声波助溶45 min,80℃下恒温浸提3 h;加入10%(g·mL-1)三氯乙酸脱除蛋白1.5 h;8 000 r·min-1离心15 min获得银耳多糖提取物。经苯酚-硫酸法测定,银耳多糖得率为18.14%。与广西师范大学体育学院运动生化实验室合作,制备了不同浓度梯度的银耳多糖口服液,并研制了安慰剂口服液(以安赛蜜、糖精钠、玉米粉为主要成分,通过计算机配色技术进行颜色模拟),其气味、色泽、口味与银耳多糖口服液无显著区别。
1.2 试验方法
1.2.1 训练方案
根据随机对照原则,将运动员分为低剂量、中剂量、高剂量组和对照组(每组15人)。试验期间,低剂量、中剂量、高剂量组的运动员,每天饮用2.5 mL·kg-1的银耳多糖口服液,其浓度梯度依次为10 mg·mL-1、20 mg·mL-1、30 mg·mL-1;对照组每天则服用等剂量的安慰剂口服液。所有受试者先开始2周的常规训练进行洗脱,然后进行为期7天的集训。集训期间每日进行高强度持续运动(high-intensity continuous training,HCT),主要包括跑步、蹲跳、平板支撑、拉伸锻炼等项目,每日训练时间不短于8 h,每次训练间歇不超过15 min。
1.2.2 检测方法
检测时间为集训开始前(D0)、训练第1天、第3天、第7天(D1、D3、D7) 当天。训练前,测量运动员清晨空腹状态下的指尖血糖(fasting blood glucose,FBG);训练结束后,所有运动员抽取静脉血5 mL,离心获得血清,测量血清中免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)、血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10) 等指标。FBG由ACCU-CHEK经典款血糖仪测定,其余指标在实验室由ELISA法测定,试剂盒均购自Abcam公司,所有指标均按试剂盒说明书严格测定。
1.3 统计学方法
所有数据均采用SPSS 22.0进行统计学检验,以均数±标准差(±s) 表示,对于定量变量,如符合正态分布,同一组内不同时间点比较采用重复测量的方差分析,同时间点的组间比较使用多因素方差分析。对于计数资料,采用χ2检验,检验水准为 α=0.05。
2 结果分析
2.1 各组运动员的一般资料对比
各组运动员一般资料对比具体情况见表1。
从全球角度看,西欧、北美、日本三个地区的导航电子地图行业起步比较早,历经十几年发展,形成了较为完善的产业链,市场正逐步成熟。中国汽车自主导航市场从无到有已进入快速发展阶段,并且保持着强劲的发展势头。从国内外技术发展看,当前研究的热点有以下几个方面:
表1 各组运动员的一般资料的水平对比(±s)Tab.1 Comparison of the general data of the two groups of athletes (±s)
表1 各组运动员的一般资料的水平对比(±s)Tab.1 Comparison of the general data of the two groups of athletes (±s)
组别 年龄/岁 身高/cm 体重/kg 训练年限/年对照组 19.1±2.31 184.2±8.9765.3±9.36 7.3±1.70低剂量组 19.3±1.98 185.7±7.66中剂量组 19.0±2.28 186.5±7.31 67.5±7.37 6.8±2.10 66.8±7.94 7.6±2.20高剂量组 19.8±2.43 183.7±6.8365.8±8.64 6.9±1.30
由表1可知,各组运动员在年龄、身高、体重、训练年限等基本资料间无显著性差异(P>0.05)。
2.2 各组运动员血清免疫球蛋白的水平比较
各组运动员血清免疫球蛋白的水平比较见图1~图3。
如图1所示,同一组内不同时间点比较,对照组运动员的血清IgA水平在D1时显著下降(P<0.05),此后逐渐升高,D7时较D0时无显著性差异。试验组运动员的血清IgA水平绝对值在D1、D3较D0时有所下降,但整个训练期间各时间点之间无显著性差异。组间比较,试验组的血清IgA水平在D1、D3时均显著高于同时间点的对照组(P<0.05)。
由图2可见,同一组内不同时间点比较,各组运动员的血清IgG水平在D1时均显著下降(P<0.05),此后逐渐升高,D3后试验组IgG水平较D0时无显著性差异。不同组间同时间点比较,各组运动员的IgG水平在训练前无显著性差异,而训练后,各试验组在各时间点的IgG水平均显著高于对照组(P<0.05)。
如图3所示,同一组内不同时间点比较,各组运动员血清IgG水平在D1时均显著下降(P<0.05),此后逐渐升高,试验组在D3时但仍显著低于D0(P<0.05),D7时较D0时无显著性差异。不同组间同时间点比较,高剂量组运动员的IgM水平在D1、D3时显著高于对照组和低、中剂量组;而在D7时,各试验组较对照组均显著升高(P<0.05)。
2.3 各组运动员血清炎症因子的水平比较
如图4所示,同一组内不同时间点比较,各组运动员D1时的血清TNF-α水平均较D0时显著升高(P<0.05),D 3、D7时较D1时有所下降,但仍显著高于D0时(P<0.05)。不同组间同时间点比较,各试验组与对照组的血清TNF-α水平在运动前无显著性差异,而D1、D3、D7时均显著低于对照组(P<0.05),且高剂量组在D1、D3时的水平显著低于低剂量、中剂量组。
如图5所示,同一组内不同时间点比较,对照组和各试验组的运动员D1时的血清IL-10水平均较D0显著降低(P<0.05),D3时各组水平升高,与D0相比无显著性差异,D7时高剂量组的水平显著低于D0,对照组则显著高于D0时(P<0.05)。不同组间同时间点比较,试验组与对照组的血清TNF-α水平相比在D0、D1、D3时均无显著性差异,D7时低剂量、中剂量组显著低于对照组,而高剂量组显著低于低剂量、中剂量组(P<0.05)。
2.4 各组运动员清晨空腹血糖的水平比较
各组运动员清晨空腹血糖的水平比较见图6。
由图6可知,同一组内不同时间点比较,各组运动员D1时的FBG水平均较D0显著升高(P<0.05),D3、D7时有所下降,但对照组各时间点的水平仍显著高于D0时(P<0.05);试验组在D7时与D0时无显著性差异。不同组间同时间点比较,各组的FBG水平在D0时无显著差异,而在D1、D3时,高剂量组的水平显著低于对照组和低剂量、中剂量组,D3、D7时,低剂量、中剂量组显著低于对照组(P<0.05)。
3 讨论
3.1 对免疫球蛋白水平的影响
人体黏膜系统广泛分布于呼吸、消化道、皮肤等部位,是免疫系统的第一道防御屏障。在黏膜系统的免疫调控中,免疫球蛋白尤其是分泌性免疫球蛋白A(secretory immunoglobulin A,sIgA) 起着重要的作用[5],当免疫球蛋白分泌水平下降时,会导致呼吸道感染等疾病的发生率上升。在文献报道中,比赛期间运动员最常见的伤病即为呼吸道和消化道感染,而上述伤病的出现可能与黏膜系统的免疫抑制有关。这种免疫抑制可能是由于高负荷运动下机体应激导致黏膜发生损伤、相关抗体分泌减少引起的,黏膜系统免疫功能失调会导致病原体更容易进入机体,诱发疾病的产生[6]。在本试验中,所有运动员的血清IgA、IgG、IgM水平在大负荷训练后较训练前均显著下降,在训练后期有所回升,与既往的一些研究一致[7-8]。组间相比,运动前各组运动员的免疫球蛋白水平几乎没有差异,而训练开始后,试验组的血清IgA、IgG、IgM水平均显著高于对照组,在D7时,试验组的血清免疫球蛋白基本上恢复至训练前的水平,而对照组仍显著低于训练前。表明银耳多糖有助于升高免疫球蛋白分泌水平,维持黏膜免疫系统稳态,提高机体免疫力。
3.2 对炎症因子的影响
在运动中,由于肌肉关节损伤或短暂的免疫力下降导致病原体进入体内,会促进机体释放炎症因子,诱发炎症反应,同时抗炎系统也会释放抗炎细胞因子,对炎症反应进行调节,以维持机体内免疫平衡状态。当发生过量运动时,上述过程容易出现失衡,出现抗炎因子分泌过少不能调节炎症反应,或者分泌过多严重抑制炎症反应,均会导致机体免疫功能下降,出现免疫抑制[9-10]。本研究中,各组运动员训练初期的TNF-α水平升高、IL-10水平下降,D7时,各组的TNF-α水平仍显著高于D0,而对照组的IL-10水平则显著高于D0,银耳多糖组能够显著降低TNF-α、IL-10水平。既往也有研究显示,银耳多糖能够降低IL-10水平,抑制调节性T细胞对CD4+T细胞的增殖和分化[11]。上述结果表明,在大负荷运动初期,机体内TNF-α分泌水平增加,诱发炎症反应,而IL-10下降,到了运动后期,IL-10分泌水平增加,抑制炎症反应,而银耳多糖对TNF-α、IL-10的分泌均有一定的抑制作用,从而对“炎症-抗炎系统”的平衡起到调控作用。
3.3 对血糖的影响
在长时间大量运动后,容易出现短暂的胰岛素抵抗现象,导致外周组织对葡萄糖的吸收利用产生障碍,机体有氧酵解减少,能量代谢障碍,出现运动性疲劳和免疫抑制[12]。银耳多糖能够调节糖代谢相关酶的活性,促进胰岛素分泌,从而增加血糖的吸收利用。在试验中,运动员的FBG在训练开始后较训练前升高,而试验组的FBG水平显著低于对照组,与既往的研究一致[13]。
4 结语
近年来的研究表明,银耳多糖有一定的免疫调节作用。试验结果表明,银耳多糖能够升高血清免疫球蛋白水平,调控炎症与抗炎细胞因子,降低空腹血糖,改善胰岛素抵抗,从而对运动后免疫抑制起到一定的调理作用。但对其具体的作用机制目前尚不清楚,仍需进行更深层次的研究。