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富硒茶多糖对小鼠抗氧化能力的影响

2014-02-27康堔喆郭欢欢张海猛王一民池爱平

四川体育科学 2014年4期
关键词:力竭安静游泳

李 虹,梁 磊,康堔喆,郭欢欢,张海猛,王一民,郭 飞,池爱平



富硒茶多糖对小鼠抗氧化能力的影响

李 虹,梁 磊,康堔喆,郭欢欢,张海猛,王一民,郭 飞,池爱平

陕西师范大学体育学院,陕西 西安,710119。

目的:研究富硒茶多糖对耐力运动条件下游泳小鼠疲劳与24h恢复后的影响。方法:建立5周小鼠耐力运动模型,每周称重一次,灌胃不同剂量的富硒茶多糖溶液,于力竭游泳即刻和24h恢复后分别取材。记录立竭游泳时间,力竭即刻和24h恢复后血乳酸(BLA),血清尿素氮(BUN)含量、CK、SOD的活性以及MDA的含量。结果:富硒茶多糖可显著延长小鼠力竭游泳时间,对体重并无显著影响;富硒茶多糖可以显著降低力竭即刻BLA的堆积和BUN的含量,降低CK浓度。不管力竭即刻、24h恢复后,于对照组相比,富硒茶多糖可以显著降低脂质过氧化产物MDA的含量,提高小鼠肝组织中超氧化物歧化酶SOD的活性。结论:富硒茶多糖能够提高小鼠的运动能力,对疲劳恢复具有一定的改善作用。它能够提高部分抗氧化酶的活性,抑制脂质过氧化对机体的损害。

富硒茶多糖;抗氧化;力竭运动;抗疲劳

茶叶是世界人民的三大饮料之一,茶树是富硒能力较强的植物,茶叶中的硒多为有机硒,是理想的补硒资源[1.2]。紫阳茶中的硒含量丰富,其标准为0.5~2mg/kg,是国内首个通过科学鉴定的天然富硒茶。硒是人体15种必须微量元素之一,缺硒能够使机体的抗氧化能力降低,氧化和抗氧化能力失衡,抗氧化性是其主要生理功能之一,硒化物能够清除机体内有害过氧化自由基,防止过氧化物损伤[3 4]。氧化应激所带来的破坏可以通过优化营养预防,特别是营养抗氧化剂,多糖起着保护多不和脂肪酸防止脂质过氧化的作用[5]。茶多糖是茶叶中和蛋白相结合的一种酸性多糖或蛋白,具有降血脂、血糖、血压、抗凝血、血栓等功效。富硒茶不仅具有茶多糖的功效,而且由于紫阳富硒茶中的硒主要与碱溶性蛋白相结合,其硒含量也高于其他茶叶[6]。目前对富硒茶的研究主要集中在茶多糖的提取工艺以及硒的形态和性质等,对富含硒的茶多糖在运动领域抗疲劳抗氧化活性方面报道较少,本实旨在为富硒茶多糖能够在运动中作为一种运动补剂预防和延缓疲劳产生,为提高运动能力提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

富硒茶购自西安市吴家坟中药店。实验动物为健康昆明种雄性小鼠,两月龄,体重22~26g,由陕西省交大医学院实验动物饲养中心购入,同时购入基础饲料。进行为期一周的适应性饲养后进行试验。

1.2 实验动物模型

选用2个月大的昆明小鼠80只,动物饲养室的温度为12℃~18℃,相对湿度为43%~50%,光照随同自然光变化。适应性饲养1w后,随机分为4组,每组20只,安静组、运动对照组、STP低剂量组(100 mg/kg· d)、STP高剂量组(200 mg/kg· d),安静组和运动对照组灌胃生理盐水,适应性饲养1w后,需要连续运动5w,每周休息1d,除安静组外,其余每组每晚8点游泳90min,每次运动前适应性游泳10min,之后在计时。游泳条件:水深40cm,水温30℃,80*50*60cm的塑料水池,游泳过程中用玻璃棒驱赶小鼠,避免小鼠漂浮在水面上,游泳结束后用毛巾擦干并用电暖扇帮助小鼠烘干防止感冒。

力竭判断的标准:小鼠游泳动作明显失调,划水频率缓慢,连续下沉,在水中连续打转,沉入水中超过8s,且在平面上无法完成翻正反射。记录各组小鼠力竭时间,之后随机处死各组小鼠的一半,取材,测定运动后即刻的相关生化指标,另一半恢复24h后处死,取材,测定运动恢复后的相关生化指标。血清BLA、BUN、CK、SOD 活性和 MDA 含量,测定全部使用南京建成生物制剂公司生产的试剂盒,按照说明严格操作

1.3 富硒茶多糖的提取

对于富硒茶中茶多糖的提取主要采用的是热水浸提的方法。首先将富硒茶叶洗净,进行粉碎预处理,目的是去除泥土等杂质,加大在萃取过程中与溶剂的接触面积[7]。将粉碎后的茶叶放入温度为50℃浓度为80%的乙醇中浸提2小时,干燥后放入80℃的蒸馏水中2h,浸提2到3次,固液比为1:15,每一次的浸提物最后都要被过滤出来。由此可得粗多糖。接着采用Sevage法除蛋白,配制V(正丁醇):V(三氯甲烷)为4:1的混合液,将粗多糖与混合液混合,剧烈震荡30min,静置沉淀取上清液,将上清液和无水乙醇以1:4的体积混合,静置一夜,之后离心,将沉淀物用乙醇、丙酮、乙醚依次洗涤,冷冻干燥,即得粗的富硒茶多糖。

1.4 统计学分析

应用SPSS 13.0 统计软件进行统计分析,小鼠游泳至力竭时间进行独立t 检验,计量资料采用均数±标准差(x ± s)表示,各组间比较采用单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 各组小鼠体重的比较

如图1所示,四组小鼠在经过五周的训练其体重都在逐渐上升,从第3周开始上升幅度较大,补充STP高剂量组小鼠体重略高于其余3组,说明补充富硒茶多糖可能会使体重有所上升。

图1 各组小鼠体重的比较

2.2 各组小鼠力竭游泳时间的比较

表1 富硒茶多糖对小鼠力竭游泳时间的影响

*:p<0.05与运动对照组比较,**:p<0.01与运动对照组比较

如表1所示,STP高低剂量组小鼠力竭游泳时间均长于运动对照组,其中低剂量组游泳力竭时间与对照组相比显著延长,具有显著性差异(p<0.05),高剂量组与对照组相比力竭时间延长极显著(p<0.01),其延长百分率达17.17%。判断疲劳的方法之一就是游泳的时间,所以从力竭时间来看,STP组的游泳时间均显著延长,说明富硒茶多糖具有明显的抗疲劳作用。

2.3 各组小鼠力竭即刻和24h恢复后血清肌酸激酶(CK)含量的比较

表2 各组小鼠力竭即刻及24h恢复后血清肌酸激酶(CK)含量的比较(U/L)

*:p<0.05与安静组比较;*:p<0.05与运动对照组比较

从表2中看出,运动后即刻运动对照组和STP组CK含量低于安静组(p<0.05),STP组CK含量均低于运动对照组(p<0.05);24h恢复后与力竭即刻相比,4组CK含量都有所升高,但STP组升高的幅度低于其他两组,无论是力竭即刻还是恢复后STP组CK均显著低于安静组和运动对照组,说明富硒茶多糖对降低机体CK含量具有积极作用。

2.4 各组小鼠力竭测试即刻和24h恢复后血乳酸(BLA)含量与恢复率比较

表3 各组小鼠力竭测试即刻和24h后血乳酸(BLA)含量与恢复率比较

*: p﹤0.05 与安静组比较比较.#:p<0.05与运动对照组比较

由表3可知,运动后即刻,STP组的血乳酸浓度低于安静组和运动对照组(p<0.05),24h恢复后4组小鼠血乳酸含量之间无明显差异(p>0.05),血乳酸恢复率无统计学意义(p>0.05)。

2.5 各组小鼠力竭测试即刻和24h恢复后血清尿素氮(BUN)含量与变化率比较

*:p﹤0.05 与安静组比较; **:p﹤0.01 与安静组比较

#:p﹤0.05 与运动对照组比较; ##:p﹤0.01 与运动对照组比较.

如表4所示,力竭即刻运动对照组血清尿素氮含量低于安静组(p<0.05),STP组的血尿素氮含量显著低于安静组和运动对照组(p<0.01);24h恢复后4组小鼠血清尿素氮都有所降低,STP高剂量组的变化幅度最小。

2.6 各组小鼠力竭测试即刻、24h恢复后SOD与MDA含量的比较

表5 各组小鼠力竭测试即刻、24h恢复后SOD与MDA含量的比较

*:p﹤0.05 与安静组比较; **:p﹤0.01 与安静组比较

#: p﹤0.05 与运动对照组比较; ##: p﹤0.01 与运动对照组比较.

从表5中可以看出,力竭运动即刻STP高剂量组MDA含量低于安静组和运动对照组(p<0.05),STP低剂量组与安静组和运动对照组相比无明显差异;24h恢复后4组MDA含量增高不明显,高剂量组MDA含量仍低于其余3组,无论是力竭即刻还是恢复后,STP高剂量组MDA含量均低于安静组和对照组(p<0.05)。力竭即刻STP高剂量组SOD活性高于安静组和运动对照组(p<0.05),24h恢复后,STP组SOD活性均高于安静组和运动对照组(p<0.05),其中高剂量组与安静组和对照组相比具有极显著性差异(p<0.01)。

3 讨 论

运动性疲劳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,对人体来说又是一种保护性机制。研究显示,在长时间大强度运动中,糖原大量耗尽、血糖浓度降低、乳酸堆积都能诱发运动性疲劳的发生[8]。资料表明,血乳酸、血清肌酸激酶、血清尿素氮是反映肌体的有氧代谢能力和疲劳程度的重要指标[9]。血清尿素氮和血乳酸是在运动过程中堆积的代谢废物,会导致机体疲劳产生,阻碍运动能力的发挥,实验结果显示,服用富硒茶多糖小鼠在力竭即刻血尿素氮和血乳酸含量均低于其它两组,在24h恢复后变化不显著,说明富硒茶多糖可以减少运动过程中血清尿素氮和乳酸堆积,从力竭游泳时间可以看出服用茶多糖组小鼠力游泳时间显著长于其余两组(p<0.01),说明其能够显著提高机体耐力水平,其存在的可能机制与肝糖原储备,减少血尿素氮和乳酸堆积有关。

力竭运动会使机体自由基产生增多,抗氧化酶因受到自由基的伤害导致活性下降,使机体抗氧化系统不能有效清除自由基,自由基产生过多或清除能力下降与癌症、衰老及自身免疫功能丧失等多种疾病的发生、发展密切相关。为维持机体自身正常运转和健康状态,加强机体的抗氧化系统是预防自由基对机体造成伤害的有效措施,所以构筑一道抗自由基氧化的防线就是本实验研究的目的之一。通过测定组织中 MDA 的浓度可以反映机体自由基生成的情况,通过测定 SOD 的活性可反映机体内自由基清除的情况[10]。MDA是生物体内脂质氧化的最终产物,其含量能够反映机体脂质过氧化反映的强弱,从而间接地反映出细胞的损伤程度[11],SOD被视为生命科技中最具神奇魔力的酶、人体内的垃圾清道夫,氧自由基的自然天敌,是机体内氧自由基的头号杀手,是生命健康之本。实验结果表明,在力竭即刻服用富硒茶多糖小鼠MDA含量显著低于安静组和运动对照组,24h恢复后MDA含量增高幅度不大,说明富硒茶多糖可以减轻由于活性氧自由基增多对细胞的破坏,能够抑制脂质过氧化反应。其机理可能是富硒茶多糖富含抗氧化成分,可直接中和自由基,够提高机体抗氧化酶的活性,抑制H2O2的大量堆积,使自由基代谢达到平衡[12]。结果显示,耐力运动导致SOD活性下降,STP高剂量组小鼠SOD活性在力竭即刻显著升高,在24h恢复后与安静组和对照组相比活性仍显著升高,说明富硒茶多糖对维护SOD活性具有积极作用。对于STP保护抗氧化酶活性机制尚不明确,有待于进一步研究。

4 结 论

富硒茶多糖可以降低血清尿素氮和血乳酸的堆积,延长耐力运动时间,延缓运动性疲劳的发生;同时富硒茶多糖可以抑制力竭运动小鼠抗氧化酶活性和SOD含量过度降低,降低脂质过氧化产物MDA的含量;研究结果表明富硒茶多糖具有明显的抗疲劳和抗氧化的作用。富硒茶多糖所具有的这些生物活性可能与其多糖的结构有密切关系,有待于下一步进行研究。

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Effect of Selenium-rich Tea Polysaccharide on the Endurance of Mice and Fatigue Recovery

LI Hong, LIANG Lei, KANG Shen-zhe, etl

Institute of P.E., Shaanxi Normal University, Shaanxi Xi’an, 710119, China.

Objective: To investigate the effects of Selenium-rich Tea Polysaccharide on the ability of swimming and anti-fatigue activity of the mice after 24h. Methods: The endurance exercise model of mice was established about five weeks, Weighing once a week, Selenium-rich Tea Polysaccharide were orally administrated to mice in different dose. The materials were restored respectively in exhaustion swimming immediately and after 24 h. Prolonged exhaustive exercise time of the mice swimming time were recorded and the content of BLA, BUN, MDA and the activity of CK and SOD were determined. Results: The administration with STP markedly prolonged exhaustive exercise time of the mice. There is no obvious effect on body weight.STP can decrease the content of BLA, BUN and CK. The content of MDA of STP was markedly decrease whatever in exhaustion immediately or recovery after 24 hours and the activity of SOD was increase. Conclusion: STP can improve the ability of the movement and fatigue. It can improve the activity of antioxidant enzymes, inhibition of lipid per oxidation damage to the body.

Selenium-rich Tea; Polysaccharide; Exhaustive exercise; Ant fatigue activity

1007―6891(2014)04―0029―04

10.13932/j.cnki.sctykx.04.08

G804.7

A

2014-04-17

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