（运动人体科学专业论文）茶多酚、维生素c对游泳训练小鼠抗氧化及其抗疲劳的研究.pdf

毛0 芒矗n t h ee f f e c to ft h et pa n dv i t co nt h es w i m m i n gm i c ew i t h t h ea b i l i t yo fa n t i o x i d a n ta n da n t i - f a t i g u e at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：研匀n 腑n h u i s u p e r v i s o r ：p r o f h u a n gy u a n x u n h u b e iu n i v e r s i t y w u h a n ，c h i n a 湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 论文作者签名：乃避 日期：加o 年6 月ge l 学位论文使用授权说明 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存并向国家有关 部门或机构送交论文的复印件和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以允 许采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以公开学位论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名：乃堪 指剥雠：鼍b 许 日期：纠呼卿目 日期口i 口 7 莎 摘要 目的：通过对游泳小鼠补充茶多酚与维生素c ，来研究茶多酚与维生素c 的抗氧化 及其抗疲劳的作用。 方法：采用健康雄性昆明小鼠3 2 只，经过适应性喂养二周后将小鼠随机分成四组。 运动对照组( c 组) ，运动加维生素c 组( v 组) ，运动加茶多酚组( t 组) ，运动加维 生素c 和茶多酚混合组( m 组) 。实验小鼠每天下午灌胃后进行游泳训练，c 组用0 3 m l 的生理盐水灌胃，v 组小鼠用0 1g k g d 的维生素c 灌胃，t 组小鼠用0 3 9 k g d 的茶多 酚灌胃，m 组用o 1g k g d 的维生素c 和0 3 9 k g d 的茶多酚灌胃。连续给药四周后，最 后将各组小鼠尾部负重其体重的5 进行力竭游泳训练，然后测定小鼠体内相关生理生 化指标：小鼠实验前后体重的变化、力竭游泳时间、血红蛋白的浓度、血糖的浓度、血 尿素氮的含量、超氧化物歧化酶( s o d ) 、谷胱甘肽过氧化物酶( g s h p x ) 的活性以及 丙二醛( m d a ) 的含量。 结果：四组实验小鼠体重都有所增长，实验组与对照组小鼠体重相比没有显著性差 异。茶多酚组和维生素c 组的小鼠力竭游泳时间与对照组相比没有显著性差异，而混合 组的小鼠力竭游泳时间与对照组相比具有显著性差异( p o 0 5 ) ，实验组和对照组的血 红蛋白相比较都没有显著性差异。茶多酚组和混合组的血糖和对照组相比较血糖浓度升 高，而且其值具有统计学意义( p 0 0 5 ) 。茶多酚组和维生素c 组的血尿素氮浓度与对照 组相比都有显著性差异( p o 0 5 ) ，混合组的血尿素氮浓度与对照组相比具有非常显著 性差异( p o 0 1 ) 。与对照组相比较，维生素c 组、茶多酚组的s o d 的含量都有显著性差 异，其( p o 0 5 ) 。茶多酚和维生素c 的混合组与对照组相比较具有显著性差异( p 0 0 1 ) ， 并且混合组分别和茶多酚组、维生素c 组比较都具有显著性差异( p o 0 5 ) ，说明茶多酚 和维生素c 联合具有协同作用，二者联合作用的效果优于单一使用茶多酚或维生素c 。 与对照组相比较，维生素c 组、茶多酚组的m d a 的含量都有显著性差异( p 0 0 5 ) 。茶多 酚和维生素c 的混合组与对照组相比较具有显著性差异( p 0 0 1 ) ，并且混合组分别和茶 多酚组、维生素c 组比较都具有显著性差异( p 0 0 5 ) ，说明茶多酚和维生素c 联合具有 协同作用，二者联合的效果优于单一使用茶多酚或维生素c 。与对照组相比，实验组的 小鼠在力竭游泳后，小鼠肝脏组织中g s h p x 的含量都明显增高，其数据具有统计学意 义( p 0 0 5 ) 。并且茶多酚和维生素c 的混合组与对照组相比具有非常显著的差异 ( p 0 0 1 ) 。 结论：茶多酚和维生素c 联合具有协同作用，其通过提高肝细胞s o d 、g s h - p x 的活性，减少m d a 的含量，减少自由基的生成，减少脂质过氧化损伤，加快自由基的 清除，从而促进机体运动性疲劳的恢复。 关键词：茶多酚；维生素c ；抗氧化；抗疲劳；协同作用 a b s t r a c t o b j e c t i v e ：t os t u d yt h ea n t i o x i d a n ta n da n t i - f a t i g u et ot h et r a i n e dm i c es u p p l e m e n t e dt h e t pa n dv i t a m i nc m e t h o d s ：t h i r t y - t w om a t em i c ew e r er a n d o m l yd i v i d e di n t o f o u rg r o u p s ：c o n t r o l g r o u p ( c ) ，v i t a m i ncg r o u p ( v ) ，t pg r o u p ( t ) a n dv i t a m i nc a n dt pg r o u p ( m ) e v e r ym i c e g r o u pt r a i n e ds w i m m i n ge v e r ya f t e r n o o n f o rf o u rw e e k s t h ec o n t r o lg r o u pw e r ef e d 、) l ，i t l ls a l i n e ( o 3 m 1 ) ，t h ev g r o u pw e r ef e d 谢mv i t a m i nc ( o 1g k g d ) ，t h etg r o u pw e r ef e d 谢廿lt p ( o 3g k g d ) a f t e rf o u rw e e k ss w i m m i n gt r a i n i n g ，a l lt h em i c ew e r ek i l l e da f t e r e x h a u s t i v es w i m m i n g ，t h ec h a n g e so f w e i g h t ，t h ee x h a u s t i v et i m e ，g l u c o s e ，h b ，b u n ，a n d t h es o d ，m d aa n dg s h - p xo fl i v e rt i s s u e sw e r em e a s u r e d t h e nu s es p s ss t a t i s t i c s s o f t w a r et oc a r r yo nt h es t a t i s t i c a la n a l y s i s r e s u l t s ：c o m p a r e dw i t hcg r o u p ，t h ec h a n g e so fw e i g h t ，t h ee x h a u s t i v et i m eo ft a n dc a r en o to b v i o u s l y c o m p a r e d 谢也cg r o u p ，t h em g r o u pi ss i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ( p o 0 5 ) t h eh bi sn o to b v i o u s l y c o m p a r e d 、) i ，i mcg r o u p ，t h eb u nd e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y ( p 0 。0 5 ) c o m p a r e d 、) r i t l lcg r o u p ，t h eg l u c o s eo fmg r o u pa n dt h et pg r o u pw e r es i g n i f i c a n t ( p o 0 5 ) c o m p a r e d 谢廿lcg r o u p ，t h ea c t i v i t yo fs o d ，g s h p xo fl i v e rt i s s u e sw e n tu ps i g n i f i c a n t l y ( p 0 01 ) ，c o m p a r e dw i t hcg r o u p ，t h ec o n t e n to fm d ao fl i v e rt i s s u e sm o r ed e s c e n d e d h i g h l ys i g n i f i c a n t l y ( p o 0 1 ) c o n c l u s i o n ：t pa n dv i t a m i nci m p r o v e dt h es o da n dg s h p xo fl i v e rt i s s u e ，a n d d e s c e n d e dt h em d ao fl i v e rt i s s u e ，i ts h o w st h a tt pa n dv i t a m i ncc a na n t i o x i d a n ta n d a n t i f a t i g u e k e yw o r d s ：t p 、v i t c 、a n t i o x i d a n t 、a n t i - f a t i g u e 、c o o p e r a t ew i t h i i i 缩略词表 i v 目录 1 前言1 2 文献综述3 2 1 运动性疲劳的研究进展3 2 1 1 运动性疲劳的概念。3 2 1 2 运动性疲劳的产生机制3 2 1 3 运动性疲劳的其他学说一自由基损伤学说4 2 2 补充抗氧化剂的意义6 2 3 茶多酚与运动性疲劳7 2 3 1 茶多酚的理化性质- 7 2 3 2 茶多酚的抗氧化作用8 2 3 3 茶多酚对有氧运动的影响9 2 3 4 茶多酚调节脂质代谢的作用9 。 2 3 5 茶多酚清除自由基的作用1 0 2 4 茶多酚的其他作用1 0 2 4 1 茶多酚的减肥作用1 0 2 4 2 茶多酚的抗肿瘤作用1 l 2 4 3 茶多酚的抗辐射作用1 1 2 4 4 茶多酚的抗菌和抗病毒作用1 1 2 4 5 茶多酚对心血管系统的影响1 2 2 5 维生素c 的抗氧化作用。1 2 2 5 1 维生素1 2 2 5 2 维生素c 的理化性质13 2 5 3 维生素c 的吸收转运和代谢一1 3 2 5 4 维生素c 的抗氧化作用及其机制。1 4 2 5 5 维生素c 与运动能力1 5 2 5 6 维生素c 的其他作用16 2 6 茶多酚和维生素c 的协同作用1 8 3 茶多酚、维生素c 联合对运动小鼠抗氧化及其抗疲劳的实验研究。1 9 v 3 1 实验材料与方法1 9 3 1 1 实验材料1 9 3 1 2 实验动物与分组饲养。1 9 3 1 3 运动模型1 9 3 1 4 实验取样2 0 3 1 5 检测指标2 0 3 1 6 实验指标测定方法2 0 3 2 测试的实验结果2 2 3 2 1 各组小鼠的体重2 2 3 2 2 各组小鼠的力竭游泳时间2 3 3 2 3 各小组小鼠力竭游泳后血中血红蛋白的含量2 4 3 2 4 各组小鼠力竭游泳后血中血糖的含量2 5 3 2 5 各组小鼠力竭游泳时血尿素氮的变化2 6 3 2 6 各组小鼠力竭游泳后肝脏中超氧化物歧化酶的含量2 7 3 2 7 各小鼠力竭游泳后肝脏中丙二醛的含量2 8 3 2 8 小鼠力竭游泳后肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶的含量2 9 3 3 分析与讨论3 0 3 3 1 各组小鼠的体重的比较分析3 0 3 3 2 补充维生素c 、茶多酚对力竭小鼠游泳时间的影响3 1 3 3 3 补充茶多酚、维生素c 对血红蛋白的影响3 1 3 3 4 补充茶多酚、维生素c 对血糖的影响3 2 3 3 5 补充茶多酚、维生素c 对血液中血尿素氮的影响3 2 3 3 6 补充茶多酚、维生素c 对力竭游泳小鼠肝组织中s o d 含量的影响3 3 3 3 7 补充茶多酚、维生素c 对力竭游泳小鼠肝组织中m d a 含量的影响。3 4 3 3 8 补充茶多酚、维生素c 对力竭游泳小鼠肝脏中o s h p x 含量的影响3 5 结论3 6 总结与展望3 7 参考文献3 8 墅| 【谢4 3 v i 1 前言 1 前言 竞技体育通常对运动员的体能和身体负荷都要求极高。人体经常处于生理应激状 态，并可达到身体的极限负荷。研究表明，长期的应激状态会导致身体产生过多的自由 基，过多的自由基在体内会产生有害物质，这些有害物质不仅会使运动员提前产进入疲 劳状态，而且还严重影响着运动员的身体健康。 早在1 9 5 6 年英国分子生物学家h a r m a n 就对自由基有了研究，并且在分子生物学的基 础上，首先提出了自由基学说。他所提出的这一学说的主要观点认为：【2 】在生物体内进 行新陈代谢的过程中必然也会产生一些副产品，而其中一些被称为自由基的物质可以与 体内的一些化学物质发生作用从而对机体造成损伤。 自从h a r m a n 提出了自由基学说之后，自由基一直备受人们的关注。研究已经证实了 自由基存在于人体内，而且与人的生命活动密切相关。自由基就像一把“双刃剑存在 于人体内：一方面，人的生命活动需要自由基的参与；而另一方面，过多的自由基在体 内会造成代谢紊乱，危害人体的健康。在1 9 7 8 年，d i l l a r d t 2 】提出了运动氧应激导致组织 损伤的自由基理论。自此以后，自由基与运动的关系就成为运动医学界的研究热点，人 们就开始对有关运动、应激损伤和机体抗氧化能力三者之间的相互关系进行研究。 在正常的机体内，机体产生自由基与抗氧化系统之间处在一种动态平衡。因为在生 物体内自身存在着一套清除自由基的系统，我们称为内源性抗氧化系统。这种防御系统 能使体内自由基的产生与清除处于一种低浓度的动态平衡中，然而在我们机体内有多种 防御自由基的途径，一般来说可以分为二类：一类是酶系统，包括有超氧化物歧化酶 ( s o d ) ，h 2 0 2 的过氧化氢酶( c a = r ) 以及谷胱甘肽过氧化物酶( g s i q p x ) 等酶系统。这种酶 系统有超强的清除自由基的能力。它们可以抑制自由基的生成，防止其对细胞的破坏作 用。这些抗氧化剂在体内构成了一个完整的防御系统，分别对从氧化过程开始到最后生 成过氧化氢的自由基这一连锁反应的不同环节起到作用，使体内自由基的形成和消除处 于一种动态平衡之中。而另外一种是非酶系统，这些非酶类抗氧化剂一般包括维生素 ( 如维生素e 、c 等) 、天然抗氧化剂( 如茶多酚、银杏等) 和微量元素( 铜、锌、锰、 硒) 等。这些非酶系统通常以其淬灭自由基、阻止或中断脂质过氧化、稳定生物膜而发 生抗氧化作用。虽然在生物体内有这些酶系统和非酶系统维持着体内的动态平衡，但是， 在一些极端的情况下，如应激、吸烟、肿瘤或大强度运动等情况时，机体的这种动态平 衡就会受到破坏，机体就会代谢产生过多的自由基。一旦当自由基数量超过体内的抗氧 湖北大学硕士学位论文 化防御系统清除自由基的能力时，就会导致细胞的损伤，长期下去则会导致炎症、肿瘤 等疾病的发生。 一般认为运动导致自由基生成增多的最主要原因是由于机体耗氧量增多。而氧化代 谢的结果必然会产生氧自由基，而由于局部组织缺氧及脂质代谢产物的堆积，进而影响 了线粒体的氧化功能。而另一方面，氧气的大量消耗为氧的单电子还原提供了更多的机 会，从而进一步激发了一系列的自由基反应。而j e n k i n g s t l 0 1 等研究表明，机体各器官耗 氧量越大其抗氧化酶的活性就会越低。而又有研究表明，急性运动可以使自由基增加， 从而导致脂质过氧化增强，从而使蛋白质氧化加剧。然而，氧化应激越大也会导致机体 越疲劳。研究表明，【1 3 ，1 5 】运动强度的变化与自由基的反应具有相关性。急性运动能破坏 机体内的自由基和抗氧化系统的平衡。而中等强度的运动训练可提高清除自由基的抗氧 化酶活性，加快自由基的消除，同时减少脂质过氧化产物m _ d a 的含量，进而使由于自 由基增多引起的损伤程度减轻。 在竞技运动中，运动员往往为了取得更好的运动成绩，机体通常需要在训练中承载 更大的负荷，有时甚至是生命的极限，而这些极限运动无疑对运动员的身体产生很不好 的影响。如今，在运动生化界已经有不少对于运动补充抗氧化剂的报道，并取得了一定 的成效。 近些年来，人们研究发现，补充外援性抗氧化剂可以缓解运动性自由基损伤，从而 达到缓解运动性疲劳的目的。茶多酚是一类含有多酚羟基的化学物质，通过能清除人体内 过剩的活性自由基，具有极强的抗氧化作用。维生素c 也是一种具有抗氧化活性的水溶 性维生素。并且茶多酚的抗氧化性高于维生素c 的。经研究表明，茶多酚和维生素c 联 合使用具有协同作用，他们的协同作用是通过偶联实现的。但是有关茶多酚和维生素c 联合运用到运动领域的不多，因此本研究以3 2 只雄性昆明小鼠为研究对象，建立小鼠的 有氧运动模型，将小鼠分成四组：运动对照组，运动加茶多酚组，运动加维生素c 组， 以及运动加茶多酚和维生素c 的混合组。将分成四组的小鼠每天灌胃后进行游泳训练， 最后再检验小鼠体内的一些生理生化指标，从而将茶多酚和维生素c 联合用作抗氧化剂 用在体育运动领域提供试验依据。 本研究分为二部分：一部分是文献综述部分，另一部分是茶多酚和维生素c 联合应 用于小鼠实验模型中。 2 2 文献综述 2 1 运动性疲劳的研究进展 2 1 1 运动性疲劳的概念 2 文献综述 国际运动医学协会主席普罗科朴( p o l o c a p u r ) 认为疲劳问题是运动医学研究的核心 问题之一，也是运动训练学所要解决克服的核心问题之一。疲劳是机体的一个特别复杂 的生理生化过程有关运动性疲劳的研究可以追溯雪! l j l 0 0 多年前，莫索( m o s s o ) 开始研究 人类的疲劳问题，他最早提出【l 】疲劳是细胞内化学变化衍生物导致的一种中毒现象。后 来世界各国专家学者对运动性疲劳产生了大量研究。然而就在1 9 8 2 年，第五届国际运动 生物化学会议上提出了疲劳的概念，即疲劳是【6 0 1 ：“机体生理过程不能继续机能在特定 水平上进行和或不能维持预定的运动强度。 这一概念的提出受到了国内外大多数专 家和学者的认可，因此也将这一概念作为科研论文和教科书的标准。然而，运动性疲劳。n 。 是运动本身引起的机体工作能力暂时降低，经过适当时间休息和调整可以恢复的生理现 象，是一个极其复杂的身体变化综合反应过程。如何消除和缓解运动性疲劳一直是运动 医学界研究的热点，而首先了解运动性疲劳是如何产生的是解决热点问题的关键。 2 1 2 运动性疲劳的产生机制 2 1 2 1 能量耗竭学说 该理论认为疲劳的产生主要是由于运动过程中体内能源物质大量耗竭而得不到及 时的补充，所以就会产生疲劳。不同的运动所消耗和需要的能源物质也不同。如在短时 间、大强度的运动中，体内主要靠a t p c p 系统供能，体内a t p c p 高能磷酸物含量下降 是短时间、大强度运动的主要疲劳原因。【4 】在中等强度、长时间的运动过程中，长时间 的运动可使体内糖类物质大量消耗，血糖浓度下降。故血糖浓度降低是疲劳的重要原因。 2 1 2 2 代谢产物堆积学说 该学说认为：运动性疲劳主要是由于运动过程中某些代谢产物( 乳酸、氨等) 在体 内大量堆积而又不能及时消除，代谢产物的堆积将影响机体内的正常代谢，使骨骼肌和 神经中枢有各种不良的影响而引起疲劳。 1 5 1、 2 1 2 3 离子代谢紊乱学说 运动性疲劳主要是由于离子代谢紊乱，如在细胞膜内外发生变化，而引起一些不良 3 湖北大学硕士学位论文 的生理生化变化，影响骨骼肌的收缩，造成骨骼肌的疲劳。 2 1 2 4 内分泌调节机能下降学说 运动性疲劳主要是由于内分泌调节机能( 如肾上腺皮质系统和肾上腺髓质系统) 下 降，影响了物质代谢和能量代谢，导致机体的运动能力的下降 8 1 。 2 1 2 5 神经传递介质学说 运动时大量冲动传至大脑皮层的神经细胞，使长时间兴奋，导致消耗的能量增多， 为了避免进一步的消耗，当消耗到一定程度时，一些具有神经递质作用的氨基酸( 如p 氨基丁酸、5 羟色胺) 含量变化对大脑皮层起保护性抑制作用。在运动中，当出现a t p 减少，儿茶酚胺、丫氨基丁酸、血糖下降等都会引起兴奋抑制失调。 2 1 2 6 免疫机能下降学说 该学说认为，运动性疲劳主要是由于机体免疫系统机能下降或紊乱造成的。 2 1 2 7 突变理论 单纯的能量消耗，肌肉的兴奋性并不下降。在a t p 耗尽时，才引起肌肉僵直，这 在运动性疲劳中不可能发展到这个地步：在能量和兴奋性丧失的过程中，存在一个急剧 下降的突变峰，兴奋性突然崩溃，并伴随有力量或输出功率突然衰退。 2 1 3 运动性疲劳的其他学说一自由基损伤学说 2 1 - 3 1 自由基的概念 自由基【2 5 2 6 , 2 引，化学上也称为“游离基 ，是指外层轨道含有一个不成对电子的原 子、原子团或分子。由于原子形成分子时，化学键中电子必须成对出现，因此自由基就 到处夺取其他物质的一个电子，使自己形成稳定的物质。自由基在人体内像把“双刃剑 ， 一方面，人的生命活动离不开自由基的作用：另一方面，自由基产生过多，而机体自身 的消除能力有限，这过多的自由基会对人体的免疫系统进行攻击，同时会使人体机能造 成紊乱，从而产生一系列的疾病：如心脑血管疾病、糖尿病、癌症以及衰老等。人体内 常见的自由基有氧自由基、羟自由基和氢自由基等n 7 1 。在众多的研究表明，其中氧自由 基与运动的关系最为密切。运动时氧自由基的增加是造成运动性疲劳的一个重要原因。 氧自由基可以与细胞膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，生成对细胞具有毒性作 用的过氧化物，并导致核酸受损、蛋白质交联或多肽断裂，一些重要的代谢酶因交联聚 合而失去活性，从而机体代谢紊乱。因此，过多的氧自由基的生成严重影响着机体的身 体健康。 4 2 文献综述 2 1 3 2 自由基的清除系统 在生物体内自身存在着一套清除自由基的系统，我们称为内源性抗氧化系统。这种 防御系统能使体内自由基的产生与清除处于一种低浓度的动态平衡中，然而在我们机体 内有多种防御自由基的途径，分为二种：一种是酶系统，包括有超氧化物歧化酶( s o d ) ， h 2 0 2 的过氧化氢酶( c a t ) 以及谷胱甘肽过氧化物酶( g s h p x ) 等酶系统。这种酶系统有超 强的清除自由基的能力。它们可以抑制自由基的生成，防止其对细胞的破坏作用。这些 抗氧化剂在体内构成了一个完整的防御系统，分别对从氧化过程开始到最后生成过氧化 氢的自由基这一连锁反应的不同环节起到作用，使体内自由基的形成和消除处于一种动 态平衡之中。而另外一种是非酶系统，这些非酶类抗氧化剂一般包括维生素( 如维生 素e 、c 等) 、天然抗氧化剂( 如茶多酚、银杏等) 和微量元素( 铜、锌、锰、硒) 等。 这些非酶系统通常以其淬灭自由基、阻止或中断脂质过氧化、稳定生物膜而发生抗氧化 作用。 2 1 3 3 运动对自由基清除系统的影响 一般来说，在正常情况下，机体存在完善的自由基清除系统，使体内自由基的产生 与清除处于动态平衡，但是当机体受到应激情况受到侵袭时或过量运动时，机体的这种 动态平衡就会遭到破坏，从而对机体造成损伤。研究表明，运动导致自由基生成增多的 主要原因是由于机体耗氧增多。而氧化代谢的结果必然会产生氧自由基，而氧自由基的 增多会使局部组织缺氧及脂质代谢产物的堆积，进而影响了线粒体的氧化功能。而另一 方面，氧气的大量消耗为氧的单电子还原提供了更多的机会，从而进一步激发了一系列 的自由基反应。而j e n k i n g s t lo 】等研究表明，机体各器官耗氧量越大其抗氧化酶的活性会 越低。有研究表明，急性运动可以使自由基增加，从而导致脂质过氧化增强，从而使蛋 白质氧化加剧。然而，氧化应激越大也会导致机体越疲劳。 2 1 3 4 自由基导致运动性疲劳学说 早在1 9 7 8 年时d i l l a r d t 2 】等首次报道了人以5 0 最大摄氧量负荷踏车运动l d , 时后，呼 出气中脂质过氧化产物戊烷含量明显增加。1 9 8 2 年d a v i e s 等首次使用电子自旋共振技术 直接证实了力竭运动后肝脏、肌肉自由基明显增多，从而找到了运动诱发自由基生成增 多的最直接的证据。随后，越来越多的人体和动物实验证实，剧烈运动时，机体清除自 由基的能力不足以平衡运动应激情况下产生的自由基，机体细胞内处于氧化应激状态导 致细胞损伤。 许豪文阎指出，在有机体内自由基的生成主要来源于氧的运输过程和细胞内线粒体 湖北大学硕士学位论文 中氧的利用过程。而自由基和脂质过氧化损伤与运动损伤和疲劳的形成有关。研究发现， 在众多自由基中，其中氧自由基与运动的关系最为密切。运动时氧自由基的增加是导致 运动性疲劳发生的一个重要因素。多不饱和脂肪酸是最易受氧自由基进攻的靶物质。而 在细胞的膜系统中就含有丰富的多不饱和脂肪酸。因而当生物体内氧自由基的含量增加 时，氧自由基就会与生物膜中的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应。脂质过氧化反应 是一个产生自由基和自由基参与的链式反应，可造成恶性循环。细胞膜系统脂质过氧化 的结果就会使膜的液态性、流动性改变，膜上的酶、受体及离子通道受损，内质网结构 改变，甚至破坏三羧酸循环的电子传递，最终导致运动性疲劳的发生。徐冬青【5 6 ，2 2 】、郭 林的研究为此结果提供了证据。侯相玉嘲等研究表明，大鼠力竭游泳后，心肌线粒体丙 二醛含量明显增高，还原型谷胱甘肽含量下降，线粒体内游离钙离子浓度下降。脂质过 氧化的最终产物有丙二醛( m d a ) 、戊烷、乙烷和乙烯等多种物质。其中，丙二醛的寿 命与自由基相比相对较长，在科研工作中常常通过测量丙二醛的含量来反映自由基的生 成情况及脂质过氧化的程度。 k a k a r l a 5 】等人研究表明，运动训练可以有效的提高抗氧化酶的活性，但是，却不足 以减少心肌中由于运动而带来的氧化应激，即不能消除由于运动产生的自由基。因此， 为了减少由于运动产生的自由基的伤害，对运动人群进行外源性的抗氧化剂的补充是十 分有必要的。 2 2 补充抗氧化剂的意义 补充外援性抗氧化剂可以缓解运动性自由基损伤，从而达到缓解运动性疲劳的目 的。夏云建【3 8 】等的研究表明，在给力竭运动后的小鼠补充了维生素c 后，可以增加血清 超氧化物歧化酶( s o d ) 和谷胱甘肽过氧化物酶( g s h p x ) 的活性，降低小鼠体内血 清丙二醛( m d a ) 含量，从而减少运动时能量的消耗，从而缓解运动性疲劳。朱蔚莉 等研究表明，补充维生素e 可以使力竭运动后臣p n d , 鼠股四头肌s o d 的活性保持在一定 的水平，进而可以推测补充维生素e 对延缓疲劳发生有显著意义。卢建【5 0 】等通过给老年 运动小鼠补充抗氧化剂后，发现补充抗氧化剂可显著提高运动小鼠肝脏c u 、z n 中s o d 及胞浆g s h p x 活性，而对肝脏m n 、s o d 、线粒体g s h p x 及胞浆c a 2 + 活性影响不明 显。k e d d y 5 l 等用电子旋转磁共振谱观察雌性白化病大鼠力竭运动时发现肺组织产生大 量自由基，然而，当补充硒后却发现自由基生成减少，从而可以说明硒可以有助于机体 肺组织内自由基的清除，从而使肺组织免受损伤。邓国良【6 2 】在研究广枣提取液对小鼠免 6 2 文献综述 疫机能和运动耐力的影响时指出，广枣提取液能明显增强小鼠的s o d 活性，减少机体的 损伤，从而达到提高运动耐力的目的。丁莉【6 3 】通过对银杏叶提取物的抗氧化作用研究， 发现银杏叶提取物可以提高机体的运动能力、减少运动损伤、提高机体的免疫功能、延 缓疲劳的发生。屈萍i 硎等在对绿茶活性提取物对优秀赛艇和足球运动员有氧性运动疲劳 的研究表明，绿茶活性提取物对骨骼肌损伤有抑制和修复作用，通过直接清除氧自由基 及其代谢产物、增强运动员机体抗氧化酶活力等机制，来提高机体的抗氧化能力，从而 加速对剧烈有氧运动产生的自由基的清除，减少过量的自由基对机体的损伤作用，从而 促进机体运动性疲劳恢复。 2 3 茶多酚与运动性疲劳 2 3 1 茶多酚的理化性质 茶多酚【2 3 】( t p ) 通常为浅黄或浅绿色粉末，有茶叶味，易溶于水和乙醇等有机溶剂， 其在酸性和中性的条件下比较稳定。茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、 花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。其中以黄烷醇类物质( 儿茶素) 最为重要。 按其结构的不同，儿茶素又可以分为非脂型儿茶素和脂型儿茶素，其中非脂型儿茶素主。 要包括( + ) 儿茶素( d i ) ，( 一) 表儿茶素( l e c ) ，( + ) 没食子儿茶素( d i g c ) ，( 一) 表 儿茶素没食子酸脂( l - - e c g ) ，( 一) 表没食子儿茶素没食子酸脂( l - - e g c g ) 等，而茶叶中 含量最高的要数e g c g ，其次为e c g 和e g c 。 7 湖北大学硕士学位论文 o h o m 1 7 2 i 7 2 1 l 图2 - 3 - 1 茶多酚的主要成分结构式图 2 3 2 茶多酚的抗氧化作用 早在2 0 世纪6 0 年代，日本科学家就发现了茶叶内含有大量的具有强抗氧化活性的物 质一茶多酚。侯冬岩【2 6 】等人利用光谱分析茶多酚是一种天然的抗氧化剂，并且绿茶和红 茶中茶多酚抗氧化性能力与茶多酚浓度成正比关系。经研究表明，【3 2 l 茶多酚是一类含有 多酚羟基的化学物质，通过能清除人体内过剩的活性自由基，具有极强的抗氧化作用。 其抗氧化作用一方面可通过抑制氧化酶，减少自由基的生成，以提高其抗氧化作用；另 一方面通过灭活自由基，保护抗氧化酶，还能提高体内抗氧化酶的活性进而增强抗氧化 作用。 l e es r t 4 7 1 在f e 3 + ( 5m m ) 诱导的沙鼠脑组织匀浆脂质过氧化过程中，证实茶多酚 单体e g c g ( 表没食子儿茶素没食子酸脂) 能有效对抗氧化、明显清除氧自由基，其抗 脂质过氧化能力超过t r o l o x 、硫辛酸和褪黑素。l e e s r 和n a k a k a g a w a t 4 7 , 4 8 1 等的实验也表 明，茶多酚在体内外都能有效清除自由基( r o s ) 、n o 等，提高小鼠体内超氧化物歧化 酶( s o d ) 和谷胱甘肽过氧化物酶( g s h ix ) 活性，降低脂质过氧化( l p o ) 和脂褐质含 量。孙权1 6 9 在茶多酚对糖尿病大鼠的抗氧化作用等报道也发现茶多酚可显著降低糖 尿病大鼠血糖及血中l p o 水平，增强血清及肝匀浆的s o d 活性和降低m d a 水平，提示茶 8 2 文献综述 多酚可通过提高体内抗氧化酶的活性、抑制脂质过氧化反应，以增强机体的抗氧化功能。 机体抗氧化作用可以减少自由基和l p o 对机体生物膜完整性的破坏，从而提高机体免疫 力和抗病能力。 杨贤强【2 3 】等人在茶多酚对鼠脑缺血再灌流综合症的保护作用的研究表明茶多酚 ( t p ) ，可明显提高鼠缺血再灌流后s o d 、a t p 酶活性，降低m d a 含量。证明了茶多酚对 氧自由基的清除而减缓了组织缺血再灌流引起的损伤。通过茶多酚对鼠脑缺血再灌流综 合症的保护作用的研究表明茶多酚( t p ) ，可明显提高鼠缺血再灌流后s o d 、a t p 酶活性， 降低m d a 含量。证明了茶多酚对氧自由基的清除而减缓了组织缺血再灌流引起的损伤。 严云龙【2 6 1 等人通过茶多酚对大鼠胃缺血再灌注损伤的研究表明，茶多酚通过清除氧自由 基和改善胃粘膜中血管内皮的修复机制，从而对因缺血再灌注导致损伤的胃黏膜具有保 护作用。 2 3 3 茶多酚对有氧运动的影响 研究表明，机体在进行运动时会产生过多的自由基，从而使机体处于一种应激状态， 因此会对机体造成损伤，从而也加速了运动性疲劳的产生。剧烈运动后机体由于自由基 生成过多，还会对机体的肾脏功能造成损伤。而茶多酚作为一种较强的抗氧化剂对清除 自由基、减缓运动性疲劳有很好的作用。如赛艇和足球运动作为一种典型的有氧运动， 对运动员的肌肉力量、呼吸功能都有很高的要求。屈萍【咧在对绿茶提取物对有氧运动疲 劳的恢复研究中表明，绿茶提取物能有效缓解大强度运动造成的运动员骨骼肌细微损 伤，还能降低剧烈运动造成的血尿素氮等升高，从而减缓肾功能损伤，从而促进机体疲 劳的恢复。其机制是茶多酚能有效的增加运动员体内s o d 和g s h , - 一p x 酶的活性，减少由 于脂质过氧化产生的m d a ，从而有效减少体内的自由基，使得氧自由基导致肌纤维膜 及线粒体膜等生物膜完整性丧失及损伤降低，从而有助于运动性疲劳的恢复。 2 3 4 茶多酚调节脂质代谢的作用 曹明富吲等研究表明，茶多酚明显降低高脂血症大鼠血清胆固醇和甘油三酯含量， 提高高密度脂蛋白的值。高密度脂蛋白参与胆固醇的逆向运转，有效的摄取外周多余的 胆固醇，抑制细胞对低密度脂蛋白的摄取，在卵磷脂一胆固醇酰基转移酶的作用下转运 至肝脏代谢，从而减少胆固醇在血管壁的沉积。另外，刘波静【1 8 1 等，试验结果与此一致， 且2 0 0 0 r a g k g 处理组效果最明显。另外，茶多酚对大鼠肝脏、心脏的脂质过氧化也具有 9 湖北大学硕士学位论文 明显的抑制作用。 2 3 5 茶多酚清除自由基的作用 生物体内自由基的生成和代谢与机体的健康密切相关。体内过多的自由基严重的影 响着人们的身体健康。然而茶多酚作为一种优良的氢或中子的给予体，可以和生物体在 氧化还原反应中生成过量的自由基反应生成酚氧自由基，从而灭活自由基，保护生物体 内遭受自由基的损伤。蒋建伟旧3 等研究表明，茶多酚能显著抑制紫外线致人红细胞( r b c ) 溶血作用，抑n c 0 6 0 伽马射线致质粒p u c l 9d n a 单链断裂作用，对v i tc f e 2 + 激发的肝 匀浆谷胱甘肽的( g s h ) 耗竭也具有显著的抑制作用。而且茶多酚能保护体外l 强c 、组织 g s h 及d n a 免受氧自由基损伤。卢健等研究表明，绿茶提取物茶多酚具有增强心肌中 s o d 、g s h 的含量，同时降低心肌和骨骼肌细胞中m d a 的含量。 有研究表明，机体的抗氧化能力与非酶抗氧化剂有着密切的关系，机体组织器官细 胞内各种抗氧化剂是否能保持在一个充足的水平上，对机体应付各种氧化应激，及时清 除自由基，保护脂质、蛋白质和核酸等大分子免遭自由基攻击，具有十分重要的意。茶 多酚能抑制体内许多氧化酶的活性，如黄嘌呤氧化酶系、p 4 5 0 酶系、髓过氧化酶、脂 氧化酶和环氧酶。有研究表明茶多酚可参与激活细胞内抗氧化防御系统如维生素c 、维 生素e 等可及时中止自由基链反应，抑制自由基的产生。 2 4 茶多酚的其他作用 2 4 1 茶多酚的减肥作用 早在唐代本草拾遗中就有“茶多酚久食令人瘦 的记载。说明有关茶多酚的减 肥作用早就有研究。其主要机制可能是茶多酚能通过促进脂肪酸的代谢和脂肪水解以及 通过抑制蔗糖酶、葡萄糖苷酶、d 一淀粉酶的活性，减少碳水化合物的吸收来减肥。 2 3 】 茶多酚作为根据保健食品功能学评价程序和检验方法规范中“减肥功能检验方法 的结果判定标准，茶儿茶素制剂动物减肥功能实验结果阳性。即茶儿茶素制剂对动物有 明显减肥作用。又有研究表明，采用双盲对照法，将1 0 0 例单纯性肥胖者按年龄、性别、 体重指数、体内脂肪百分率等，随机分为对照组和试食组两组，各5 0 例，分别食用茶儿 茶素制剂和安慰剂，每天2 次，每次3 粒。在观察期间所有实验者都保持饮食习惯不变。 3 0 天后，结果表明：茶几茶素制剂对单纯性肥胖者的体重、体重指数、超重度、体内脂 1 0 2 文献综述 肪重量、脂肪百分率有显著降低作用( p 0 0 1 ) 。并且能显著减少右三角肌下缘、右肩胛 下角、右脐旁3 c m 及右髂前上棘皮下脂肪厚度及腰围、臀围( p 0 0 5 ) ，而对运动耐力 无影响。试食前后血象及肝、肾功能等各项检测指标均在正常范围，检查血尿酮体阴性， 表明对机体健康无明显损害。所以根据卫生部( 2 0 0 3 ) 发布的结果判定的原则，已充分证 明茶儿茶素制剂对人体具有减肥功能作用，由此获得国家保健食品批文( 国食健 g 2 0 0 4 1 0 0 6 ) 。 2 4 2 茶多酚的抗肿瘤作用 如今茶多酚已经广泛的应用于在临床方面。大量的研究结果证实了茶多酚对各种癌 症有明显的预防和治疗效果，它包括皮肤癌、肺癌、食道癌、胃癌、小肠癌、胰腺癌、 前列腺癌、白血病和乳腺癌等。茶多酚抑制癌症的机制一般有：清除自由基、调控致癌 过程中关键酶、直接参与亲电子的最终致癌物作用、抑制致癌基因和d n a 的共价结合、 抑制细胞增殖过程，以及抑制亚硝化过程等。 郭峰固】等研究证实，浓度为1 0 0 0 u g m l 的茶多酚已可杀死人体中膀胱癌细胞，现在 还发现，茶多酚的抗癌机理除了可以清除自由基及抗脂质过氧化外，甚至还可以阻碍致 癌过程中有些分裂信号传导，起到抗癌的作用。t h a n g a p a z l i a m 和s i n g h t t l 等的研究发现茶 多酚可以在体内和体外抑制乳腺癌的增殖。s u g a n u m a 提出茶多酚可以通过d n a 损伤诱 导1 5 3 基因上调来预防癌症。 2 4 3 茶多酚的抗辐射作用 皮肤受到紫外线照射可引起多种生物反应，包括炎症的诱导、皮肤免疫细胞的改变 和接触超敏反应的削弱。茶多酚及其氧化产物具有吸收放射性物质锶9 0 和钴6 0 毒害的 能力，口服和外用茶多酚能抵抗辐射产生的致癌作用，对肿瘤患者在放射治疗过程中引 起的轻度放射病，以及血细胞减少症都有很好的疗效。在日本广岛发生原子弹爆炸后，有 研究者表明日本广岛原子弹爆炸的幸存者，不少因受到原子辐射，相继发生怪病死亡。 日本后来的调查发现，凡是长期坚持喝茶的幸存者存活率高，放射病轻。说明茶多酚具 有抗辐射的作用。 2 4 4 茶多酚的抗菌和抗病毒作用 茶多酚有较强的收敛作用，对病原菌、病毒有明显的抑制和杀灭作用，茶多酚对引 湖北大学硕士学位论文 起化脓型感染、烧伤、外