茜草提取物对耐力训练大鼠血清生化指标及运动能力的影响.doc

茜草提取物对耐力训练大鼠血清生化指标及运动能力的影响【摘要】 目的 探讨茜草提取物对大强度耐力训练大鼠血清某些生化指标活性及运动能力的影响，为茜草作为运动补剂提供理论依据。方法 建立大强度耐力训练大鼠模型，测定运动大鼠力竭运动的时间以及血清尿素(BUN)、乳酸脱氢酶(LDH)、血乳酸(BLa)及血红蛋白(Hb)含量。结果 训练组大鼠LDH活性显著高于安静组(P<0.01)，而训练加药组则显著低于训练组(P<0.01)；训练加药组BLa含量较训练组有下降趋势，且差异有统计学意义(P<0.05)；训练组Hb含量较安静组呈下降趋势，且差异有统计学意义(P<0.01)，而训练加药组则显著高于训练组(P<0.05)。结论 茜草提取物能有效抑制自由基对红细胞和血红蛋白的损伤，提高了肌肉中乳酸清除的能力，延缓了运动性疲劳的产生。 【关键词】 茜草提取物；血清生化指标；运动能力；运动补剂；耐力训练 ABSTRACT: Objective To discuss the mechanism of rubia cordifolia extractive affecting some biochemical indicators of blood serum and sporting ability in highly endurancetrained rats, which can provide theoretical basis for using rubia cordifolia extractive as sport supplements. Methods After establishing the highly endurancetrained rats model, we tested the exhaustion time in the trained rats and the contents of serum urea (BUN), lactic dehydrogenase (LOH), blood lactate (BLa) as well as the cruarin (Hb) in the rats. Results The activity of LDH in training group was greater than that in silent group (P<0.01); the activity of LDH in medicineaided training group was lower than that in training group (P<0.01). The change of BLa in medicineaided training group had a greater decrease than that in training group, the change of Hb in training group had a greater decrease than that in silent group (P<0.01), but the change of Hb in medicineaided training group showed a significant increase compared with that in training group (P<0.05). Conclusion Rubia cordifolia extractive can effectively inhibit injuries from free radicals to RBC and cruarin and improve the capacity of dispelling lactic acid in muscle and the exhaustion time in trained rats. KEY WORDS: rubia cordifolia; biochemical indicator of blood serum; sporting ability; sport supplement; endurancetrained 茜草(rubia cordifolia, L)，俗名血见愁、活血草、地血等，我国大部分地区均有分布。其性味苦寒，归肝经，具有凉血止血、祛疲、通经活络、止咳祛痰等功效，主治各种血症，如吐血、崩漏下血、外伤出血、经闭疲阻、关节痹痛、跌打损伤等。茜草中主要含有水溶性的环已肽类系列物质，脂溶性成分蒽醌及其糖苷、萘醌及其糖苷，此外还含有萜类、谷甾醇、脂肪酸化合物和微量元素12。现代药理研究表明，茜草提取物具有抗氧化、清除自由基、抑制血小板聚集等作用34。茜草提取物对运动过程中不同组织保护作用的报道尚少。本实验通过观察茜草提取物对大强度耐力训练大鼠血清某些生化指标的影响，探讨茜草提高大鼠运动能力的机制，为中医药抗运动疲劳提供实验依据。 1 材料与方法 1.1 实验材料 茜草为茜草科植物茜草的干燥根，购于宁波市中药制药厂，经中药实验室鉴定为正品；茜草提取物由宁波市中药制药厂提供，提取工艺参照谭朝阳和孟宪元等56的方法进行醇水提。醇提的有效成分是蒽醌及其肽类、萘醌类、萜类，其中包括茜草双酯和茜草素等有效成分；水提的有效成分主要是茜草多糖和环已肽类系列物质。 1.2 实验动物及分组 SD雄性大鼠24只，体重180220g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供。将大鼠随机分为3组：安静对照组(安静组)，大强度耐力训练组(训练组)，大强度耐力训练+茜草组(训练加药组)，每组8只。各组动物每天自由摄食饮水，同时训练加药组每天灌胃含2mL茜草提取物的生理盐水溶液(500mg/kg)7，安静组和训练组灌胃同体积的生理盐水。实验共6周。 1.3 实验方案 训练组和训练加药组大鼠采用Benford8跑台训练方法进行训练。训练持续6周，每周6d，周日休息。先进行1周适应性训练，逐渐提高运动强度至80%VO2 max以上，最后1天训练至力竭(表1)。 表1 实验动物的运动方案 1.4 取材及样品制备 第6周最后1天，运动对照组和运动加药组在力竭运动后记录力竭时间，称重；安静对照组大鼠称重。各组动物用20%乌拉坦(0.5mL/kg体重)腹腔麻醉后，断头取血，迅速取肝及股四头肌置于预冷的生理盐水中洗净血污，再用滤纸吸干后置于-20冰箱保存备用。训练组和加药组大鼠进行一次性力竭运动，在力竭运动后即刻麻醉处，取材待用(具体方法同安静组)。组织匀浆制备：称取适量组织(0.21g)按组织块重量/匀浆介质(g/mL)为19的比例加取预冷的匀浆介质(8g/L的NaCl溶液)于烧杯中，用眼科小剪尽快剪碎组织块(以上全部操作在冰水浴中进行)。手工制备匀浆后，3000r/min低温离心1015min，分离提取上清液4冰箱冷藏或-20冰箱冰冻备用，弃去下面沉淀。 1.5 检测指标及方法 1.5.1 血清尿素氮(BUN)的测定 采用酶偶联速率法。 原理:尿素被尿素酶水解生成氨和二氧化碳，在谷氨酸脱氢酶和NADH存在下，氨和a酮戊二酸反应，生成谷氨酸、二氧化碳和NAD。在340nm所测定的吸光度值降解速度与尿素浓度成正比。 测定方法参照上海科华东菱诊断用品有限公司试剂盒说明书。 1.5.2 全血乳酸(Bla)的测定 原理：乳酸与浓硫酸共热生成乙醛。在铜离子存在时，乙醛与对羟基联苯作用生成紫色化合物，其颜色的深浅与乳酸浓度成正比，通过比色测定其含量。 1.5.3 全血血红蛋白(Hb)的测定 采用氰化高铁比色法。原理：Hb被高铁氰化钾氧化为高铁血红蛋白后再与氰化钾作用，形成稳定的棕红色氰化高铁血红蛋白(HiCN)。HiCN在532nm处有吸收峰，可用分光光度计测定。 1.5.4 血清乳酸脱氢酶(LDH)测定 采用改良的DGKC推荐法。原理：以乳酸为底物，样本中的乳酸脱氢酶催化乳酸生成丙酮酸，同时氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸被还原为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，从而引起340nm处吸光度上升。此种变化与样品中的乳酸脱氢酶活性成正比。测试方法按上海长征康仁医学科学有限公司试剂盒说明书进行。 1.6 统计学处理 实验数据以s表示。应用SPSS统计软件对各组数据进行双尾t检验，以P<0.05差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 茜草提取物对大鼠运动至力竭时间的影响 结果显示，与训练对照组相比茜草提取物能显著提高大鼠力竭的时间(P<0.05)，力竭延缓率高达22.56%，说明茜草提取物有较明显的抗疲劳作用。 2.2 茜草提取物对大鼠Bun、LDH、BLa及Hb含量的影响 茜草提取物能使大鼠运动后即刻Bun浓度明显降低，相对于训练组下降了13.03%。训练组大鼠血清LDH活性显著高于安静组(P<0.01)，而训练加药组则显著低于训练组(P<0.01)。训练组血乳酸较安静组有显著性升高(P<0.01)，而训练加药组较训练组有下降趋势，差异有统计学意义(P<0.05)。训练组和训练加药组Hb含量均较安静组呈下降趋势，差异有统计学意义(P<0.01)，但训练加药组显著高于训练组(P<0.05，表2)。表2 茜草提取物对大鼠Bun、LDH、BLa、Hb含量的影响 3 讨 论 3.1 茜草力竭运动对训练大鼠血尿素氮(BUN)含量的影响 BUN是评价运动时体内蛋白质分解代谢的常用指标。正常生理条件下，血尿素的生成和排泄处于动态平衡状态，称为氮平衡9。当蛋白质代谢加强或肾功能异常时，血尿素的浓度会发生变化。在长时间大强度运动时，血尿素的变化范围明显，血尿素与机体机能、疲劳程度以及负荷量大小呈正相关，是评定运动员机能状态的重要指标。 本实验结果显示，力竭后各组大鼠BUN含量均呈现显著性上升。其机制是长时间大强度运动，肌糖原被大量消耗，脂肪动用和分解加速，能量需求的平衡关系有可能受到破坏。为了补充骨骼肌和大脑正常活动对糖的需求，蛋白质和氨基酸分解代谢增强，氨基酸的糖异生作用加强，尿素生成增多，致使BUN含量升高。实验结果还显示，茜草训练组较训练组大鼠BUN水平低，且有显著性差异(P<0.05)，提示茜草有减少蛋白质氧化供能的作用。这可能与该组大鼠较高的糖贮备和可能导致的血浆自由脂肪酸含量升高及脂肪氧化供能比例增大有关。 3.2 茜草对运动大鼠血乳酸(BLa)含量的影响 BLa是掌握运动强度的重要指标。运动时乳酸浓度的变化主要取决于运动的强度和持续时间，并受运动方式、年龄、肌糖原贮备等因素的影响。Bla浓度是由肌乳酸释放和Bla的利用共同决定的。因此，在运动训练实践中检测Bla对于运动员的运动能力评价和训练强度的监控具有一定的现实意义，血乳酸浓度检测是评价生理负荷强度最理想的生理指标10。 本实验结果显示，训练组和训练加药组大鼠Bla含量较安静组均有上升趋势，且训练组有极显著性变化(P<0.01)。其原因可能是：Bla的生成和消除存在一个动态平衡。安静时Bla浓度趋于恒定。当大强度运动时，骨骼肌产生的乳酸迅速增多，堆积在肌肉中，导致该平衡破坏，浓度升高；同时，剧烈运动时，肌细胞膜通透性增加，从而使肌细胞中更多的乳酸进入到血液中，当Bla释放入血的速率超过其清除的速度时，Bla浓度升高。实验结果还显示，服用茜草后，各组大鼠Bla浓度均低于其相应的对照组，且茜草训练组大鼠Bla浓度较训练组有显著性降低(P<0.05)，提示茜草有助于减少运动大鼠体内Bla的积累，对推迟运动性疲劳的发生有积极的意义。其原因可能是：该组大鼠血液中含有较高的Hb，具有较强的有氧代谢能力，减少了乳酸的生成并加快了乳酸的消除；茜草能够通过清除自由基而保护肌细胞膜结构，维持肌细胞的正常功能，减少肌细胞乳酸的“漏出”，从而发挥其抗运动疲劳作用。 3.3 茜草对力竭运动大鼠血红蛋白(Hb)含量的影响 Hb是评定耐力项目运动员身体机能状态的一个重要指标。研究表明，Hb含量与运动量大小关系密切，适宜运动训练有助于Hb含量的升高，提高运动员有氧代谢能力；而进行过度训练可引起Hb明显降低，导致运动能力下降，因而Hb可作为反映运动量大小的敏感指标11。本实验结果显示，训练组及训练加药组大鼠较安静组大鼠Hb含量均明显下降(P<0.05)。其机制可能是：茜草提取物能促进造血干细胞增多和分化，促进红细胞生成；茜草提取物中的抗氧化成分能有效抑制自由基对红细胞和Hb的损伤，从而使其含量相对较高。 3.4 茜草对运动大鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)活性的影响 LDH是其中一项较为常用的指标。运用运动生理学原理,对血清LDH指标变化用于评价身体机能的方法进行了全面的分析。结果表明，血清LDH酶活性的改变不能充分说明运动中组织及细胞受到的损伤情况，血清LDH酶活性的变化是一种运动应激，表示了身体供能方式结构的比例变化。在评价组织及细胞受损时，其非运动应激酶活性作为检测指标更为可靠12。LDH几乎存在于所有的组织中，以心肌、骨骼肌、肾脏中为最多，当组织受损时，该酶即释放入血引起血清活性升高。过度训练时，LDH大量逸出细胞，表明机体乳酸代谢系统发生障碍，肾脏、骨骼肌、肝脏及心肌的无氧氧化能力减弱，氧化供能受阻，活动能力下降13。 本实验结果显示，训练组和训练加药组大鼠血清LDH活性均较安静组均明显升高。其机制如下：运动时骨骼肌等器官糖酵解加强，使血清LDH来源的各组织LDH活性升高，进