（运动人体科学专业论文）番茄红素对训练小鼠力竭性运动能力的影响.pdf

摘要 研究目的：本论文主要是通过观察番茄红素和运动训练对小鼠游泳力竭时间及血清、肝 脏、心肌和股四头肌自由基代谢的影响，探讨番茄红素对提高机体运动能力和抗疲劳的 作用，为更好的指导运动训练、增强运动能力提供科学依据，并为下一步开发相应的运 动补剂提供理论依据。 研究方法：选取健康雄性昆明小鼠6 4 只，随机分为安静对照组( 8 只) ：安静补药组( 低、 中、高三种剂量，每种剂量各8 只) ：运动对照组( 8 只) ；运动补药组( 低、中、高三 种剂量，每种剂量各8 只) 。运动对照组、运动补药组小鼠进行6 周游泳训练，安静对 照组、安静补药组( 每天灌服番茄红素) 。6 周后，所有小鼠进行力竭游泳，记录运动时 问，然后眼球取血后处死小鼠，同时取心脏、肝脏、股四头肌组织。测定血清、心肌、 肝脏和股四头肌内s o d 、g s h p x 活性、m d a 含量。所有数据用s p s s l l 5 统计软件进 行双因素方差分析，p 0 0 5 为差异具有显著性。 实验结果： ， 1 ，小鼠游泳力竭时间：运动补药组、运动对照组及安静补药组( 高) 运动至力竭 时l 日j 均显著长于安静对照组( p 0 0 1 ) ，安静补药组( 中) 显著高于安静对照组( p o 0 5 ) ， 运动对照组显著高于安静补药组( 低、中) 及安静对照组( p 0 0 1 ) ，运动补药组( 中、 高) 显著高于运动对照组( p 0 0 1 ) 。 2 小鼠各组织中m d a 含量：在心肌、肝脏、股四头肌及血清中，安静补药组， 运动对照组及运动补药组m d a 的含量均显著低于安静对照组( p 0 0 1 ) ：在心肌、肝脏 及股四头肌中运动补药组m d a 的含量均显著低于运动对照组( p 0 0 1 ) ：在血清中，运 动补药组( 中) m d a 的含量显著低于运动对照组( p o 0 5 ) ，运动补药组( 高) m d a 的含量显著低于运动对照组( p 0 0 1 ) 。服用番茄红素与运动训练对小鼠心肌、股四头 肌和血清中m d a 含量有明显的交互作用( p 0 0 5 ) 。 3 小鼠各组织中s o d 的活性：在心肌、肝脏及血清中，安静补药组，运动对照组 及运动补药组s o d 的活性均显著高于安静对照组( p o 0 1 ) ；在股四头肌中，安静补药 组( 中、高) 、运动对照组及运动补药组s o d 的活性均显著高于安静对照组( p o 0 1 ) 。 在股四头肌及肝脏中，运动补药组显著高于运动对照组( p o 0 1 ) ；在血清中，运动补 药组( 低、中) 显著高于运动对照组( p 0 0 1 ) ，运动补药组( 高) 显著高于运动对照 i i l 组( p 0 0 5 ) ；在心肌中，运动补药组( 中、高) 显著高于运动对照组( p o 0 1 ) ，运动 补药组( 低) 显著高于运动对照组( p 0 0 5 ) 。服用番茄红素( 低、高) 与运动训练对 小鼠心肌中s o d 活性有明显的交互作用( p 0 0 1 ) ，服用番茄红素( 中) 与运动训练对 小鼠心肌中s o d 活性有明显的交互作用( p 0 0 5 ) ；服用番茄红素( 中、高) 与运动训 练对小鼠股四头肌中s o d 活性有明显的交互作用( p 0 0 1 ) ，服用番茄红素( 低) 与运 动训练对小鼠股四头肌中s o d 活性有明显的交互作用( p 0 0 5 ) 。 4 小鼠各组织中g s h p x 的活性：在心肌、肝脏、股四头肌及血清中，安静补药 组，运动对照组及运动补药组g s h p x 的活性均显著高于安静对照组( p 0 0 1 ) ；在心肌 中，运动补药组( 中、高) 显著高于运动对照组( p 0 0 1 ) 。在肝脏、股四头肌及血清中， 运动补药组显著高于运动对照组( p 0 0 1 ) 。服用番茄红素( 低、中) 与运动训练对小 鼠心肌中g s h p x 活性有明显的交互作用( p o 0 1 ) ；服用番茄红素( 中) 与运动训练对 肝脏中g s h p x 活性有明显的交互作用( p 0 0 5 ) ，服用番茄红素( 高) 与运动训练对肝 脏中g s h p x 活性有明显的交互作用( p 0 0 1 ) ；服用番茄红素( 高) 与运动训练对股四 头肌中g s h p x 活性有明显的交互作用( p 0 0 1 ) ；服用番茄红素( 高) 与运动训练对对 血清中g s h p x 活性有明显的交互作用( p 0 0 5 ) 。 结论 g ， 1 番茄红素能够显著延长小鼠游泳的力竭时间，具有明显的提高机体运动能力和 抗疲劳能力的作用，且服用番茄红素与运动训练相结合的效果更显著。 2 。番茄红素能够提高一次力竭游泳运动后小鼠血清、肝脏、心肌和股四头肌内s o d 、 g s h p x 活性，降低m d a 含量，且服用番茄红素与运动训练相结合的效果更显著。 3 。在一定范围内( 0 - - 4 0 m g k g ) ，随着番茄红素服用剂量的增加，一次力竭游泳运 动后小鼠血清、肝脏、心肌和股四头肌内m d a 含量是降低的，而s o d 、g s h p x 活性 是增加的。 关键词：番茄红素运动训练自由基小鼠 i v 1r e s e a r c ho b j e c t i v e a b s t r a c t t h es t u d yr e s e a r c h e dt h ee f f e c to fl y c o p e n ea n de x e r c i s eo ne x h a u s t i n gs w i m m i n gt i m e a n dt h ee f f e c to fl y c o p e n ea n de x e r c i s eo nf r e er a d i c a l sm e t a b o l i mi ns e r u m 、l i v e r 、h e a r ta n d q u a d r i c e p so fr a t s ，t od i s c u s st h ef u n c t i o no fl y c o p e n et o i n c r e a s ee x e r c i s ea b i l i t ya n di t s a n t i - f a t i g u ea b i l i t y , t oi n s t r u c tt r a i n i n ga n de n h a n c et h el e v e lo ft r a i n i n g ，f u r t h e r m o r et o p r o v i d et h e o r yf o rs p o r t sn u t r i t i o n 2r e s e a r c hm e t h o d s s i x t y f o u rh e a l t h ym a l ek u n m i n gr a t sw e r es e l e c t e da n dr a n d o m l yd i v i d e di n t or e s t c o n t r o lg r o u p ( s a m p l es c a l e - 8 ) ；d o s e dr e s tg r o u p ( 1 0 w 、m i d d l e 、h i g hg r o u p s 、s a m p l es c a l e 8 f o re a c hd o s e ) ；t r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ( s a m p l es c a l e 一8 ) ；d o s e dt r a i n i n gg r o u p ( 1 0 w 、m i d d l e 、 h i g hg r o u p s 、s a m p l es c a l e - 8f o re a c hd o s e ) t r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，d o s e dt r a i n i n gg r o u ph a d s w a mf o r6w e e k s ；r a t si ng r o u pr e s tc o n t r o l ，a n dd o s e dr e s tt o o kl y c o p e n ee v e r yd a y a f t e rs i x w e e k s e a c hg r o u ps w a mt i l le x h a u s t i o nt h e nr e c o r ds w i m m i n gt i m ea n dt o o kb l o o df r o mr a t s e y e p i t ，t a k eo u tt h eh e a r t 、l i v e r 、q u a d f i c e p s ，t oa s s a ya c t i v i t i e so fs o d a n dg s h - p x ，m d a c o n t e n t t h ed a t aa r ea n a l y z e db ys p s s l l 5 ，w i t ht h em e t h o d so fu n i v a r i a t ea n a l y s e ，t h e d i v e r s i t yi s0 0 5 3r e s e a r c hr e s u l t s 3 1 e x h a u s t i n gt i m e ：c o m p a r e dw i t hr e s tc o n t r o lg r o u p ，d o s e dt r a i n i n gg r o u p ，t r a i n i n g c o n t r o lg r o u p ，a n dd o s e dr e s tg r o u p ( m i d d l ed o s e ，h i g hd o s e ) h a dr e m a r k a b l yd e l a y e dt h e e x h a u s t i n gt i m e ( p o 0 5 ) ，c o m p a r e dw i t hr e s tc o n t r o lg r o u p ，a n dd o s e dr e s tg r o u p ( 1 0 w d o s e ，m i d d l ed o s e ) ，t r a i n i n gc o n t r o lg r o u ph a dr e m a r k a b l yd e l a y e dt h ee x h a u s t i n gt i m e ( p 0 。0 1 ) ，c o m p a r e dw i t ht r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，d o s e dt r a i n i n gg r o u p ( m i d d l ed o s e ，h i g h d o s e ) h a dr e m a r k a b l yd e l a y e dt h ee x h a u s t i n gt i m e ( p 0 0 1 ) 3 2m d ac o n t e n ti nt i s s u e s ：c o m p a r e dw i t hr e s tc o n t r o lg r o u p ，d o s e dr e s tg r o u p ，t r a i n i n g c o n t r o lg r o u p ，d o s e dt r a i n i n gg r o u p ，m d ac o n t e n th a ds i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e d ( p o 0 1 ) ， c o m p a r e dw i t ht r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，d o s e dt r a i n i n gg r o u p ，m d ac o n t e n th a ds i g n i f i c a n t l y d e c r e a s e d( p 0 0 5 ) i nh e a r t ，l i v e r , q u a d r i c e p s ，a n ds e r u m ；t h e r ew e r es i g n i f i c a n t i n t e r a c t i o n so fl y c o p e n ea n de x e r c i s et r a i n i n go nm d ac o n t e n ti nh e a r t ，a n dq u a d f i c e p so fr a t s v ( p 0 0 5 ) 3 3s o da c t i v i t yi nt i s s u e s ：c o m p a r e dw i t hr e s tc o n t r o lg r o u p ，s o da c t i v i t yi nd o s e dr e s t g r o u p ，t r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，a n dd o s e dt r a i n i n gg r o u ph a ds i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ( p o 0 1 ) ， c o m p a r e dw i t ht r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，s o da c t i v i t yi nd o s e dt r a i n i n gg r o u ph a ds i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d ( p 0 0 5 ) i n ，h e a r t ，l i v e r , a n ds e r u m ；c o m p a r e dw i t hr e s tc o n t r o lg r o u p ，s o da c t i v i t y i nd o s e dr e s tg r o u p ( h i g hd o s e ，m i d d l ed o s e ) ，a n dt r a i n i n gc o n t r o lg r o u ph a ds i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d ( p 0 0 1 ) ，c o m p a r e dw i t hr e s tc o n t r o lg r o u p ，a n dt r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，s o d a c t i v i t yi nd o s e dt r a i n i n gg r o u ph a ds i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ( p 0 0 1 ) i nq u a d r i c e p s ；t h e r e w e r ed i s t i n c ti n t e r a c t i o n so fl y c o p e n ea n de x e r c i s et r a i n i n go ns o da c t i v i t yi nh e a r t ，a n d q u a d r i c e p so ft a t s ( p 0 0 5 ) 3 4g s h p xa c t i v i t yi nt i s s u e s ：c o m p a r e dw i t hr e s tc o n t r o lg r o u p ，d o s e dr e s tg r o u p ， t r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，d o s e dt r a i n i n gg r o u pg s h - p xa c t i v i t yh a ds i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ( p 0 0 1 ) i nh e a r t ，l i v e r ，q u a d r i c e p sa n ds e r u m ；c o m p a r e dw i t ht r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ， g s h p xa c t i v i t yi nd o s e dt r a i n i n gg r o u p ( m i d d l ed o s e ，h i g hd o s e ) h a ds i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ，( p 0 。0 1 ) i nh e a r t ；c o m p a r e dw i t ht r a i n i n gc o n t r o lg r o u p ，g s h - p xa c t i v i t yi nd o s e dt r a i n i n g g r o u ph a ds i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ( p 0 0 1 ) i nl i v e r , q u a d f i c e p sa n ds e r u m t h e r e w e r e s i g n i f i c a n ti n t e r a c t i o n so fl y c o p e n e ( 1 0 wd o s e ，m i d d l ed o s e ) a n de x e r c i s et r a i n i n go ng s h - p x a c t i v i t yi nh e a r to fr a t s ( p 0 0 1 ) ，t h e r ew e r es i g n i f i c a n ti n t e r a c t i o n so fl y c o p e n e ( m i d d l ed o s e ， h i g hd o s e ) a n de x e r c i s et r a i n i n go ng s h - p xa c t i v i t yi nl i v e ro fr a t s ( p o 。0 5 ) ，a n d t h e s i g n i f i c a n ti n t e r a c t i o n so fl y c o p e n e ( h i g hd o s e ) a n de x e r c i s et r a i n i n go ng s h - p xa c t i v i t ya r e i nq u a d r i c e p s ，a n dt h es i g n i f i c a n ti n t e r a c t i o n so fl y c o p e n e ( h i g hd o s e ) a n de x e r c i s et r a i n i n gi n s e r u mo fr a t s ( p o 0 5 ) 4c o n c l u s i o n s 4 1 l y c o p e n ec a nc o o p e r a t ew i t he x e r c i s et r a i n i n gt op o s t p o n ee x h a u s t i n gs w i m m i n gt i m e s i g n i f i c a n t l y , a n di n c r e a s ea b i l i t i e so fe x e r c i s ea n dr e s i s t i n gf a t i g u e 4 2 l y c o p e n ec a nc o o p e r a t ew i t he x e r c i s et r a i n i n g t oi n c r e a s ea c t i v i t i e so fs o da n d g s h p x ，a n dt od e c r e a s em d ac o n t e n ti ns e r u m ，l i v e r ，h e a n ，a n dq u a d r i c e p so fr a t s ，t h i s c o o p e r a t i o nc o n t r o ll i p i dp e r o x i d a t i o ns oa st oe n h a n c ea n t i o x i d a t i o na b i l i t i e si nd i f f e r e n t t i s s u e s v 1 4 3 g ow i t ht h ed o s eo fl y c o p e n ei n c r e a s e d ，a f t e ro n c ee x h a u s ts w i m m i n g ，t h ea c t i v i t i e s s o da n dg s h p xi ns e r u m ，l i v e r ，h e a r t ，a n dq u a d r i c e p so fr a t si si n c r e a s i n g ，a n dt h em d a c o n t e n ti sd e g r e s s i v e i no n er a n g e ( 0 - 4 0 m g k g ) ，g ow i t ht h ed o s eo fl y c o p e n ei n c r e a s e dc a n e n h a n c e da n t i o x i d a t i o na b i l i t i e si nd i f f e r e n tt i s s u e s k e yw o r d s ：l y c o p e n e e x e r c i s et r a i n i n gf r e er a d i c a lr a t s i 学位论文原创性声明 本人所提交的学位论文番茄红素对训练小鼠力竭性运动能力的影响，是在导师 的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均已在文中标明。 本声明的法律后果由本人承担。 论文作者( 签名) ：竿垃五 知胡年6 月2 日 指导教师确认( 签名) ：力蚋 z 卯g 年巧月乙日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解河北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北师范大学可以将学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保 存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在年解密后适用本授权书) i i 论文作者( 签名) ：似 弘镌年f 月2 - e l 指导教师( 签名) ：办司沙 加“年参月2 ，e t 引言 番茄红素是使成熟番茄和番茄产品呈现深红色的色素，是一种类胡萝b 素，主要存 在于番茄及其制品、西瓜、葡萄、柚、木瓜、石榴、秋橄榄等植物( 食物) 中，动物机体 自身不能合成，只能从食物中摄取。作为一种功能性色素，番茄红素具有多种生物学效 应，其中抗氧化的作用目前越来越受到关注。运动时自由基生成增多，引起脂质过氧化 反应。为了减轻自由基损伤的程度和提高机体抗氧化的能力，应摄入适当的抗氧化物质。 总之，摄入适量的番茄红素对我们的身体机能以及运动能力均有很好的帮助，效果也十 分明显，应引起我们更多的关注和重视。 本研究采用动物实验法，选取昆明种小鼠进行为期六周的分组实验，6 周后，所有 小鼠进行力竭游泳，记录运动时间，然后眼球取血后处死小鼠，同时取心脏、肝脏、股 四头肌组织。测定血清、心肌、肝脏和股四头肌内s o d 、g s h p x 活性、m d a 含量。 本论文主要是通过观察番茄红素和运动训练对小鼠游泳力竭时间及血清、肝脏、心 肌和股四头肌自由基代谢的影响，探讨番茄红素对提高机体运动能力和抗疲劳的作用， 为更好的指导运动训练、增强运动能力提供科学依据，并为下一步开发相应的运动补剂 提供理论依据。 1选题依据 运动性疲劳是运动生理学、运动训练学界十分重视的研究课题。运动的训练具有连 续性和阶段性相统一的基本特点。运动性疲劳的产生、积累和消除是伴随着运动训练全 过程中发生的一个连续过程。在运动训练的不同阶段与训练后恢复的不同时相必然表现 出不同的生理、生化变化特征。现已证实，过量运动产生大量自由基是导致运动性疲劳 的重要原因之一。过多的自由基一旦超出体内清除自由基的能力范围，自由基将攻击生 物膜上多元不饱和脂肪酸，产生脂质过氧化物，引起生物膜的功能障碍，表现为膜通透 性改变，导致细胞内外离子转运发生紊乱，影响肌细胞的兴奋收缩偶联、红细胞裂解( 如 溶血) 、线粒体功能紊乱、氧代谢能力减弱、a t p 生成减少及能量供应不足等诸多生理 反应，从而加重组织损伤，使机体的工作能力下降，导致运动性疲劳。许多研究表明， 在这些特定的过程中，针对性的补充一定的运动营养补剂对于推迟疲劳的产生，加速疲 劳的消除，提高机体运动能力是非常必要的。因此，寻求理想的运动营养补剂是运动人 体科学领域内具有实践意义的研究课题。 研究表明，番茄红素具有高效淬灭单线态氧和清除自由基的作用。单线态氧是很强 的自由基，能够导致许多代谢反应不能与0 ：发生直接的结合。与类胡萝i - 素及其它抗氧 化剂相比，番茄红素猝灭单线态氧的活性最强。其清除单线态氧的能力是目前常用的抗 氧化剂维生素e 的1 0 0 倍，b 一胡萝i - 素的2 5 倍之多。通过查阅大量国内外文献显示， 对番茄红素的研究主要集中于它的生产工艺及在临床医学领域，在体育运动医学领域研 究还较少看到，因此探讨番茄红素抗运动性疲劳能力以及清除自由基的研究就显得十分 重要，有重要的实践价值。 本文试图利用番茄红素的抗氧化功能，通过动物实验，观察番茄红素和运动训练对 小鼠游泳力竭的时间以及血清、肝脏、心肌和股四头肌自由基代谢的影响，探讨番茄红 素对提高机体运动能力和抗运动性疲劳的积极作用。为更好的指导运动训练、增强运动 能力提供科学依据，并为今后开发相应的运动补剂提供有实验的理论依据。 2 2 文献综述 2 1 番茄红素概述 番茄红素( 1 y c o p e n e ) 是类胡萝卜素的一种，呈红色。纯品在自然界为红色的晶体。 在自然界主要存在于红色果蔬中，以番茄中含量最高，最早也是从番茄中分离提取出来 的，故称为番茄红素。研究发现，番茄红素在人体内主要分布在血液、肾上腺、肝脏、 睾丸、前列腺、乳腺、卵巢、子宫、消化道等器官中，含量较多的是血液、肾上腺、睾 丸、肝脏等器官【l2 1 。哺乳动物不能自行合成番茄红素，必须由食物中获得。 出于番茄红素不具备p 芷香酮环结构，不是v a 原，故不表现v 的生理活性。而过 去人们一直认为只有那些能转化为v a 的类胡萝卜素如q 胡萝卜素、p 胡萝卜素等才与 人类的营养和健康有关，所以番茄红素的作用一直未引起人们的重视。然而，近年来的 研究表明，番茄红素具有比其它类胡萝卜素更为优越的性能，如其抗氧化性在类胡萝i - 素中最强，清除单线态氧的能力是目前常用的抗氧化剂v e 的1 0 0 倍，p 胡萝i - 素的2 倍多。它具有防癌，抗癌作用，研究表明，人体内番茄红素含量高低与一些癌症的产生 有关，香烟和汽车废气中的有毒物质也可用番茄红素来清除，它还具有活化免疫细胞的 功能。此外，人体内番茄红素的含量还与人的寿命相关。 2 1 1 番茄红素的高效淬灭单线态氧和清除自由基作用 单线念氧是很强的自由基，能够与许多氧气不能发生反应的分子直接结合，晶状体 中产生的单线念氧可导致白内障。与胡萝i - 素及其它抗氧化剂相比，番茄红素淬灭单线 念氧的活性最强1 3 】，见表2 1 。 表2 1 番茄红素与其它抗氧化剂淬灭单线态氧的速率常数 抗氧化剂淬灭单线态氧的速率常数( 1 0 9m 。1s - i ) 番茄红素 q 胡萝卜素 p 胡萝卜素 y 胡萝卜素 3 1 1 9 1 4 2 5 3 表2 1 番茄红素与其它抗氧化剂淬灭单线态氧的速率常数( 续表) 抗氧化剂淬灭单线态氧的速率常数( 1 0 9m 。1s - 1 ) 玉米黄质 叶黄素 虾青素 斑蟊黄质 红木素 番红花普 胆红素 胆绿素 咯 此外，研究发现，当紫外线照射皮肤时，皮肤中的番茄红素优先被破坏，而胡萝卜 素的含量几乎不变，这表明番茄红素具有较强的减轻组织氧化损伤的作用。 2 1 2 抗癌、防肿瘤作用 研究表明，多食用番茄红素含量丰富的食物可大大降低人体患某些癌症( 如消化道 癌、前列腺癌、宫颈癌、乳腺癌、胰腺癌、膀胱癌及皮肤癌等) 的危斛4 5 】。f m a e c s h c i 等对3 0 0 多名患消化道癌的病人进行了为期7 年的研究，发现发癌率与番茄摄取量有关。 r 本也发现血液中番茄红素浓度高时，机体患胃癌的危险会大大降低。美国哈佛大学医 务界专家对4 8 0 0 0 名男子经6 年的研究证实，常吃番茄的人比不吃番茄的人患前列腺癌 的机会减少4 5 。m o r r i s 等研究发现番茄红素含量低与胰腺癌、膀胱癌的发生有关。番 茄红素能抑制胰岛素生长因子o o f ) 刺激的癌细胞增殖。s h a r o n i 等对番茄红素的抗癌活 性的研究发现，番茄红素对子宫癌细胞、肺癌细胞、乳腺癌细胞具有极强的抑制作用【6 1 。 2 1 3 调节机体免疫功能 番茄红素与机体免疫系统的相关研究相对开展较晚。在细胞模型中发现，番茄红素 对t 淋巴细胞转化有促进作用。其原因可能是一方面番茄红素保护了t 淋巴细胞的 d n a ，避免了增殖过程中d n a 复制时可能发生的损伤；另一方面，可能是番茄红素促 进t 淋巴细胞间的相互作用，通过分泌细胞因子活化细胞，最终表现对t 淋巴细胞转化 起到促进作用川。 4 m 8 孔 殂 m 弛 躬 吣 2 1 4 保护心血管的作用 一些研究人员指出，由于番茄红素能够保护低密度脂蛋白免受氧化破坏，因而有可 能预防心血管疾病的发生。荷兰学者在动脉粥样硬化的发生和发展过程中，血管内膜中 的脂蛋自氧化是一个关键因素。脂蛋白中存在的p 胡萝卜素、番茄红素、叶黄素和玉米 黄质等在降低脂蛋白氧化方面发挥着重要作用，可用于防治高胆固醇或高血脂症，减缓 心血管疾病的发展【8 1 。 2 1 5 抗疲劳作用 由于其含有多个双键，番茄红素分子可直接与自由基作用，而不仅仅是通过电子转 移与超氧阴离子自由基发生反应。因此，番茄红素可有效消除体内因运动而产生的过氧 自由基、延缓疲劳的发生或恢复运动后的疲爿9 】。 综上所述，人们对番茄红素的生理活性有了新的认识。番茄红素具有独特的长链分 子结构，比其它类胡萝i - 素多1 3 个双键，正因为它的特殊结构使其具有强有力的清除 自由基能力和较高的抗氧化能力，同时，它还具有细胞间信息感应和细胞生长调控等生 化作用：并勺芝预防癌症。尽管目前对番茄红素防癌抗癌的研究十分热门，仍有报道指出 其并非全能。s t c i u n l e t z 等【1 0 】人发现摄食番茄及其它三种类胡萝卜素含量高的食品并不 能减轻肺癌发生率。 2 2 番茄红素的作用机理 近几年的研究表明，番茄红素是防病治病的重要功能因子。目前普遍认为，番茄红 素的作刖机理分为氧化机理和非氧化机理。1 9 8 9 年m a s c i o 等报道，包括p 胡萝卜在内 的所有类胡萝卜素中，番茄红素淬灭单线态氧的效率晟高。番茄红素也可清除其他的自 由基，防止脂蛋白和d n a 受到氧化破坏从而预防癌症的发生：抑制l d l 胆固醇氧化产 物的形成，预防冠心病的发生。除抗氧化机理外，番茄红素还可促进细胞间的正常结合。 b c r r t a m 等认为，当细胞发生癌变时，细胞间的结合会变弱，而番茄红素能促进细胞间 正常结台的蛋白质的合成。此外番茄红素还有抑制癌细胞转移增殖因子o - t c f 的遗传表 达、抑制癌细胞增殖因子和活化免疫细胞的作用。如抑制胰岛素生长因子引起的癌细胞 的增；文。 2 3自由基与运动 5 自从h a r m a n ( 1 9 5 6 ) 和m e c o r d ( 1 9 6 9 ) 先后发现人体病理过程中生成自由基并提出自 由基学说以来，随着自由基研究技术和方法的突破，促进了自由基生物医学的发展，同 时，自由基生物医学理论和技术向运动医学的渗透也推动了运动医学的发展，它使人们 能从亚分子水平认识和研究诸如运动损伤和疲劳等重要的运动医学问题。所以，自由基 对生物大分子损伤与运动性疲劳和恢复在生物学和运动医学领域中始终是一个热点。 1 9 7 2 年b o v e r i s 等发现细胞中可以产生过氧化氢，线粒体的呼吸链是生成过氧化氢的一 条新的重要的代谢部位。1 9 7 3 年l o s c h e n 等报导在呼吸过程中不断生成氧自由基。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中氧的利用过程。所以， 运动时自由基的生成和消除是人们十分关注的问题。1 9 7 5 年b u c k l e y 等报导，人进行低 强度运动时吸入含强氧化能力的臭氧，肺功能的变化及血液的生化变化比未进行运动时 更显著，说明运动加重了体内氧化反应；1 9 7 7 年u l l r e y 等报导，马跑1 0 分钟后血液中 脂质过氧化物丙二醛的浓度升高。1 9 7 8 年o i l l a r d 等首次报导了人在自行车功量计上， 以5 0 的最大吸氧量和7 5 的最大吸氧量运动负荷运动1 小时后，呼出气体中戊烷含量 明显增加。1 9 8 2 年d a v i e s 等利用电子自旋共振技术直接测定了动物整体组织和组织匀 浆中自由基浓度，观察到大鼠运动致力竭时肌肉和肝脏中自由基浓度较运动前增加2 3 倍。1 9 8 7 年l o v l i n 等研究表明，运动强度影响脂质过氧化，他发现随着运动强度的增 c 加l 血乳酸和血浆m d a 的浓度呈正相关。1 9 8 8 年我国许豪文首先研究了体育系大学生 ： 8 0 0 米和3 0 0 0 米赛跑前后血液中m d a 、s o d 、g s h p x 的变化情况，发现8 0 0 米跑后 血清中m d a 浓度未升高，而3 0 0 0 米跑后m d a 浓度显著高于运动前水平，并且在运动 后1 6 小时恢复。这说明两种不同距离跑后及恢复期中s o d 、g s h - p x 的活性显著升高， c a t 的活性降低。聂金雷【1 l 】研究证实，运动引起组织的氧耗增加可导致自由基产生增 加，当自由基数量超过体内抗氧化防御能力可导致细胞生物分子的损伤。 运动训练可以提高机体防御和清除自由基的能力，降低机体脂质过氧化的程度。 1 9 8 4 年q u a n t a n i h a 研究经耐力训练的大鼠，其血液中红细胞溶血减少，s o d 、g s h p x 增加。1 9 8 3 年j e k i n s 等发现大鼠游泳力竭时，肌肉脂质过氧化程度对照未训练的游泳衰 竭组明显减弱。a l l e s s i o 报导，经1 8 周跑台训练后的大鼠在进行一次急性运动后，肌肉 童 中l p o 水平无显著变化，而未经训练的大鼠却明显升高。1 9 9 5 年郭海英报导，跑台训 j 二 练可以提高大鼠谷胱甘肽抗氧化系统的能力，尤其使安静状态肝脏中m d a 浓度下降， 而还原型谷胱甘肽( g s h ) 浓度升高。1 9 9 5 年金花【1 2 j 报导，9 0 分钟定量运动大鼠，训练组 大鼠大脑、小脑、s o d 、g s h p x 活性升高而对照组下降。由此可见，长时间运动训练 6 使机体对运动引起的自由基增加有良好的适应能力。有训练者安静时体内s o d 、g s h p x 等抗氧化物活性提高，而l p o 含量下降。运动训练使机体自由基代谢能力加强，一方 面是因为运动训练增加了氧运输系统的能力，提高了组织器官的血供调节能力，组织相 对缺血、缺氧程度减少，自由基生成较未训练者少；另一方面，抗氧化系统得以加强， 能更加有效的摄取和清除产生的自由基。 自1 9 7 8 年d i l l a r d 首次将自由基理论引入运动医学领域，自由基在运动性疲劳中的 重要意义己越来越受到人们的重视。 2 4 有氧训练对自由基生成的影响 有氧运动严格地讲是人体通过适宜的强度运动促进有氧代谢供能系统机能提高的 肌肉运动。有氧运动是机体保持长时间工作耐力的基础。耐力是机体长时间进行工作的 能力，发展耐力的专i - l n 练方法就是有氧训练。目前关于有氧运动对健康影响的研究较 多，主要机制是有氧训练可使线粒体氧化磷酸化功能改善，因而能保障每个组织细胞的 能量供应，又使自由基和脂质过氧化产物产生减少，维持线粒体结构和功能完整有关。 j 许多研究表明，有氧训练使自由基生成减少，促进体内氧化与抗氧化的平衡向有利 于机体的方向发展【1 3 1 。陈彩珍等1 1 4 p a 雄性小鼠跑转笼为运动方式，研究了从5 月龄 开始为期8 个月的长期有氧运动对小鼠骨骼肌氧化与抗氧化水平的影响，结果发现长 期有氧运动可以诱导细胞抗氧化酶的增加，削弱自由基对机体的氧化损伤，延缓与年龄 相关的退行性改变的发生。郭海英【1 5 1 通过检测大鼠肝脏、股四头肌中脂质过氧化产物丙 二醛( m d a ) 的含量发现，大鼠经1 1 周跑台训练后，安静状态时肝脏中m d a 含量下降， 9 0 r a i n 定量负荷运动后即刻大鼠肝脏中m d a 含量增加，训练组大鼠表现了良好的运 动适应。王沛【1 6 j 通过对大鼠进行力竭性运动训练建立大鼠的过度训练模型，测定心肌 组织中m d a 含量，研究结果发现，经过8 周的运动训练后训练组心肌组织中m d a 含量与对照组相比均无显著性差异：而过度训练组心肌组织中，m d a 含量显著高于1 h 训练组。 隋波纠1 7 】发现小运动量训练后m d a 值与安静状态下相比无显著性差异，而大运 动量训练后m d a 与安静值相比下降有显著性差异。刘洪珍等1 1 8 】发现有氧运动锻炼能 够降低机体自由基的产生，提高机体g s h 、g p x 清除自由基的能力，但对g s h 活性 的影| 向不够明显。不同的有氧耐力训练引起肌组织自由基代谢和抗氧化系统的变化不同 1 1 9j 。长期有氧训练可以使机体对氧自由基损伤产生很好的适应能力，也可以提高组织抗 7 氧化酶活性，从而清除运动时产生的大量自由基，提高组织对抗自由基的能力。其机理 可能是由于长期运动使心、肺功能增强，摄入氧气，血液运输氧气和细胞利用氧气的能 力增强，以及机体能量代谢能力和效率提高；而且由于在适宜的运动中，抗氧化酶的活 性产生适应性的变化使机体内自由基防御体系加强。目前认为以谷胱甘肽系统对慢性训 练的反应最为敏感。虽然运动期间自由基的产生也会增加，但有氧运动促进自由基产生 和清除的平衡向着有利于机体的方向发展，向着自由基产生与清除的动态平衡的方向发 展，减缓组织的老化，增加抵御刺激的能力。尽管如此，在长期有氧训练或急性大强度 长时i 训的运动中，自由基的适应性变化只是相对的，自由基产生和清除之间的相对不平 衡会导致组织细胞的损伤【2 0 j 。 2 5 有氧训练对抗氧化能力的影响及机理 一定时间和强度的运动训练可以使机体的抗氧化系统对运动产生适应性变化。有研 究报道规律性的有氧训练可以提高人的抗氧化能力【2 1 l ，促进体内过氧化脂质的排泄【2 2 1 。 有氧训练产生的适量自由基可激活抗氧化酶的活性并提高酶的合成量，有利于增强清除 新陈代谢和运动时产生的大量氧自由基的能力；减轻组织中脂质过氧化反应的程度，提 高运动能力，抵御运动性损伤【矧。有研究认为有氧训练可以促进体内氧化与抗氧化的平 衡向有利于机体的方向发展【2 4 1 。酶类和非酶类抗氧化系统在保护机体免受运动氧化应激 损伤中起着重要作用。运动训练可以上调组织的超氧化物歧化酶( s o d ) 和谷胱甘肽过氧 化物酶( g p x ) 活性以及还原型谷胱甘肽( g s h ) 的含量，表现出很强的运动适应性【2 5 1 。也 有研究指出，运动量和强度合适的有氧训练，并不增加体内自由基的生成和脂质过氧化 产物，而肌肉、肝脏和血液的抗氧化能力增加1 5 5 0 1 2 6 3 。 不同强度的耐力运动对机体抗氧化酶活性的影响不同。一般短时间运动后产生的氧 自由基较少，生物膜发生的脂质过氧化反应也较轻，机体内的抗氧化系统足以清除产生 的氧自由基，此时肝脏合成g s h 的速度和向周围组织输出的g s h 还能维持清除自由 基所需要的量，产生的氧自由基及m d a 被及时清除，不能引起酶蛋白的损伤和失活。 而长时间力竭运动时机体能产生大量自由基，使得抗氧化系统不能及时清除它们，造成 酶蛋白损伤，即g p x 、g r 、g s t 酶活性下降，进而引发运动性疲劳和损伤。人类抗氧 化酶的活性与最大摄氧量相关，并且与无训练者相比，经训练者骨骼肌s o d 和c a t 活性较高f 2 7 1 。 有研究表明，大g i j i i 练后骨骼肌s o d 活性显著增加【矧。然而，即使使用的训练模 8 式相似，许多研究都未能检测到s o d 的运动适应【2 9 1 。如t i