联合抗氧化剂对一次大强度运动后运动员Ｔ－ＡＯＣ、ＳＯＤ、ＧＳＨ－Ｐｘ及ＭＤＡ的影响

张　慧　苏全生

摘要：目的：探讨一次性大强度离心运动以及联合抗氧化剂干预对运动员抗氧化能力、氧化应激以及脂质过氧化损伤的影响；方法 运动员16名，随机均衡的分为对照组、实验组，受试对象服药2周后，进行一次性大强度离心跑台运动，分时相测定SOD、MDA、T睞OC、GSH睵x。结果：实验组服药后T睞OC水平即开始升高，非常显著高于服药前水平（P＜0.01），运动后实验组各时相均显著高于对照组（P＜0.01-0.05）；SOD活性，实验组服药后有所升高，运动后即刻显著（P＜0.05），24 h非常显著性（P＜0.01）高于对照组，48 h高于对照组；实验组GSH睵x活性，运动后即刻显著（P＜0.05）、48 h非常显著（P＜0.01）高于对照组；运动后两组运动员MDA水平均呈升高趋势，实验组运动后24h显著（P＜0.05）、48 h非常显著（P＜0.01）低于对照组，其他各时相升高幅度均低于对照组。结论：联合抗氧化剂能有效提高机体抗氧化能力，减轻大强度运动引起的氧化应激、脂质过氧化损伤。

关键词：联合抗氧化剂；大强度运动；T睞OC；SOD；GSH睵x；MDA

中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)04-0483-03

本研究采用VE、VC和Se组成的联合抗氧化剂作为干预手段，探讨一次性大强度离心运动以及联合抗氧化剂干预对运动员抗氧化能力、氧化应激以及脂质过氧化损伤的影响，为科学化训练和开发新的营养补剂提供实验依据。

1研究对象与方法

1.1研究对象

志愿受试运动员16名，年龄18～20岁，健康状况良好，近半年中能正常参加训练和比赛，纳入前2周，没有服用以增强运动能力及抗疲劳为主要目的的药物。对16名受试对象均衡、随机分为对照组、实验组，各组基本情况见表1。

1.2药物及服用

对照组受试对象从运动前2周到运动后2 d每天口服安慰剂；实验组受试对象从运动前2周到运动后2 d每天口服VE、VC、Se组成的联合抗氧化剂，剂量为VE（600 mg/d）、VC（500 mg/d）、Se（200 μg/d）。VE：星鲨维生素E胶丸（厦门鱼肝油厂），Vc：维生素C泡腾片（西安利君制药股份有限公司），Se:硒维尔片（牡丹江灵泰药业股份有限公司），安慰剂由糊精填充入空胶囊制成，无增强运动能力或抗疲劳作用。

1.3运动负荷实验服药期间受试者正常训练（第一周为中等强度训练，第二周为小强度调整训练）和饮食，受试者服用药物2周后，完成一次性大强度离心跑台运动，运动前、后48 h内均未从事剧烈运动。运动员在坡度为-10°、速度为6 km/h的跑台上进行5 min适应性活动，休息3 min后正式实验。运动条件：起始速度为 6 km/h，每3 min增加2 km/h，速度增加至16 km/h或受试者心率达170 次/min后，跑台速度不再增加，并维持该强度运动，受试者经反复鼓励不能再继续运动为止。

1.4样本的采集、处理与指标测试在服药前、运动前、运动后即刻、24 h、48 h取受试者肘正中静脉血4 mL，离心处理分离血清测定SOD、MDA、T-AOC、GSH-Px；指标检测方法：血清超氧化物歧化酶（SOD），黄嘌呤氧化酶法；血清丙二醛（MDA），TBA 法（硫代巴比妥酸法）；总抗氧化能力（T-AOC），铁还原法；血清谷胱苷肽过氧化物酶（GSH-Px），比色法。

1.5数据处理所有数值均以“均数±标准差”（X±s）表示。统计分析使用SPSS for Windows 12.0版统计分析软件完成，组内及组间的两两比较采用单因素方差分析（One-WayANOVA），显著性差异水平P＜0.05，非常显著性差异水平P＜0.01。

2结果

受试者血液生化指标变化见表2。

2.1运动员血清T-AOC的变化运动后各组T-AOC水平均呈升高趋势，对照组在运动后48 h达到峰值，显著高于运动前水平（P＜0.05），组内其他各时相之间未见显著性差异；实验组服药后T-AOC水平即开始升高，在运动后即刻达到峰值；实验组运动后各时相均显著高于对照组（P＜0.01-0.05）。

2.2运动员血清SOD活性的变化对照组运动后即刻SOD活性升高达到峰值，显著高于运动前及运动后各期，其他时相间差异无显著性；实验组服药后SOD活性有所升高，运动后即刻达峰值，运动后即刻、24 h显著高于服药前和运动前水平，组内其他各时相之间比较无统计学意义；组间比较表明，各组间服药前、运动前SOD活性未见显著性差异，运动后即刻SOD活性实验组显著性高于对照组（P＜0.05），运动后24 h非常显著性高于对照组（P＜0.01），运动后48 h虽高于对照组，但无统计学意义。

2.3运动员血清MDA浓度的变化对照组运动后各时相MDA显著高于运动前（P＜0.05），运动后各时相之间差异不明显；实验组运动后即刻MDA水平达峰值，明显高于其他各时相，其后下降略高于服药前水平，无统计学意义；组间比较表明，运动后24 h，实验组显著低于对照组（P＜0.05），运动后48 h非常显著低于对照组（P＜0.01）。

2.4运动员血清GSH-Px活性的变化对照组血清GSH-Px活性，运动后48 h显著低于运动前，运动后24 h显著高于运动后即刻和48 h，组内其他各时相之间比较无统计学意义；实验组GSH-Px活性运动后即刻达峰值，显著高于服药前和运动前，运动后各时相之间比较，未见显著性差异；组间同时相比较，运动后即刻GSH-Px活性，实验组显著地高于对照组（P＜0.05），运动后48 h非常显著高于对照组（P＜0.01），其他时相差异不明显。

3分析与讨论

硒（Se）及其化合物是一种抗氧化剂，是组织中GSH-Px的重要组成部分。硒的生物效应中最重要的是抗氧化，非酶学体系的抗氧化作用主要有：清除脂质过氧化自由基中间产物，分解脂质过氧化物，修复水化自由基引起的硫化合物损伤，在水化自由基损伤生命物质前将其清除或转化为稳定化合物，催化疏基化合物作为保护剂的反应；酶学体系的抗氧化作用主要是通过GSH-Px实现的，可以利用还原型谷胱甘肽作为氢供体，清除OFR和LPO，保护细胞膜正常功能。V璄是人体内一种有效的抗氧化剂，其主要作用机理在于影响生物膜的脂质成分，稳定膜蛋白和结合酶，以保持细胞膜系统的正常结构和功能；是超氧自由基的中间受体，能抑制氧活性，并通过细胞外非酶机制清除自由基；能在脂质过氧化过程中和不饱和脂肪酸竞争与自由基的结合，从而阻止脂质过氧化过程中的连锁反应，改善脂质代谢紊乱，并与延缓人体衰老及预防动脉硬化等有密切关系，能清除O-2、OH、1O2．脂质过氧化物；VE与Se在抗氧化方面的协同作用也已被确证，能间接调节细胞内GSH-Px的活性，使GSH水平升高，抑制生物膜脂质过氧化，保持生物膜结构和生物化学的完整性，改善膜的生理状态。Vc是一种具有许多确定的生物学作用的水溶性化合物，它被认为是最主要的细胞外液抗氧化物，且在细胞内液也有重要的抗氧化作用，显示出有效清除O-2、H2O2、HCLO、OHz、LOOz和1O2．的能力，是一种广谱抗氧化物。Vc还能通过提高VE的活性来保护细胞膜免受过氧化的损伤，因此VE和Vc具有协同作用。 V璄、Vc及Se均是高效的无毒或低毒单体抗氧化剂，抗氧化、清除自由基、抑制钙超载作用已为大量实验所证实，由于VE、Vc及Se之间的协同作用，它们之间的联合应用抗氧化效果应该优于单体抗氧化剂。

机体的抗氧化能力取决于抗氧化剂的保护和脂质过氧化程度的动态平衡，目前大多数对机体抗氧化能力的研究是通过测定组织或血液某种特定的抗氧化成分如SOD、GSH-Px水平，来反映组织抗氧化能力的高低，而单一成分的变化并不能说明抗氧化水平的改变和脂质过氧化损伤已经发生，不能对机体各抗氧化系统协同完整的抗氧化能力做出综合全面评价。机体总抗氧化能力(Total Antioxide Capacity,T-AOC )由酶促和非酶促抗氧化防御体系共同组成，反映了机体总抗氧化、清除自由基的能力，这在评价应激如运动等对机体是否造成氧化损伤时具有特别重要的意义，是单项抗氧化剂指标所无法比拟的，T-AOC水平降低，提示体内抗氧化酶合成减少或利用非酶类抗氧化物质能力减弱和(或)由于活性氧（ROS）生成过多超过了氧化/抗氧化平衡状态。

生物体在进行新陈代谢的过程中，必然伴随着自由基产生，机体的自由基防御屏障分为：酶促防御系统，包括SOD、GSH-Px、过氧化氢酶（CAT）等，能有效清除活性氧并终止自由基链式反应；非酶促防御系统，V璄、Vc、谷胱苷肽(GSH)、微量元素等在细胞内控制自由基反应。在生理条件下，体内贮存有足够的抗氧化剂以抵抗活性氧产生和清除自由基，机体内自由基的生成与清除保持动态平衡，对机体不会造成损害；大强度运动造成自由基的生成急剧增加，最终导致机体抗氧化防御系统不足以消除过剩的自由基，这些内源性自由基生成的增多以及由此导致的组织细胞、亚细胞的脂质过氧化加强、蛋白质变性、线粒体功能障碍等，使组织细胞的结构和功能受损。

研究表明多种维生素、矿物质补充能提高实验小鼠的抗氧化能力，血液T-AOC水平提高［1］；VE的补充可以减少运动引起的氧化应激，降低脂质过氧化速率，减轻收缩所致的骨骼肌细胞膜损伤，提高运动能力［2］；Li G［3］等实验结果显示，补充Cu/Zn超氧化物歧化酶能够减轻大鼠疲劳所致氧化应激损伤，提高T-AOC水平。本研究施加处理因素前运动员血清T-AOC水平无显著性差异，服药后实验组即开始升高，非常显著的高于服药前水平，实验组T-AOC水平运动后即刻、24 h非常显著高于对照组，运动后48 h显著高于对照组，以上结果强烈提示本研究中的补充联合抗氧化剂可以提高机体总抗氧化能力，减轻大强度运动所致氧化应激损伤，保护脂质膜，维持细胞的完整性和正常的生理功能，对运动引起的过氧化反应以及组织损伤具有一定的保护作用。

SOD的主要功能是催化超氧阴离子的歧化反应，由于超氧阴离子是活性氧生成过程中的初始产物，因此SOD被看作活性氧防御的第一线；GSH-Px的主要解毒功能在于利用硒代半胱氨酸(Sec)作为催化官能团，通过GSH催化还原氢过氧化物(H2O2)，将H2O2还原为H2O，从而保护细胞免遭氧化损伤。从我们的研究结果中可见，实验组在运动后各时相，其血清SOD的活性均显著高于对照组同时相，运动后即刻和48 h GSH-Px活性非常显著的高于对照组对应时相，这些结果与Powers SK［4］和Fulles［5］等研究相吻合，补充联合抗氧化剂确有提高机体的抗氧化能力，减轻机体脂质过氧化损伤的作用。

大量研究发现，运动中由于活性氧生成增多、体内过氧化反应加强、氧化应激以及大强度运动致骨骼肌损伤时血清MDA含量增加［6-8］，补充抗氧化剂可以降低运动后血清MDA水平，Sacheck JM［9］等实验证明，补充维生素E能明显减轻45 min75％最大摄氧量离心运动后骨骼肌损伤、脂质过氧化反应以及血液MDA含量（P＜0.01）；王启荣［10］等在研究中发现，补充由辅酶Q10、葡萄籽提取物(白黎芦醇)、维生素C、E组成的复合抗氧化制剂“升态口服液”能促进运动员有氧能力提高，有效清除运动中产生的自由基；Bozkurt AK［11］实验结果显示，补充维生素E能够减轻缺血再灌注所致骨骼肌损伤及血清MDA水平（P＜0.05）。本研究中，两组受试对象血清MDA水平在运动后都显著升高，不仅可直接破坏细胞成份，同时也能再度激活脂质过氧化反应而进一步损伤组织细胞，导致肌肉工作能力下降，进而影响运动能力；实验组血清MDA增高的幅度小于对照组，提示药物保护增强了机体抗氧化能力，对运动源性自由基的消除有促进作用，有利于细胞抵御自由基损伤和维持正常的氧化还原状态，保护脂质膜，维持细胞的完整性和正常的生理功能。

本研究发现运动后两组运动员的抗氧化能力指标成升高趋势，可能是机体在运动中耗氧量增加，自由基大量产生，机体启动自由基清除机制，提高抗氧化酶的活性，明显加强自由基的清除能力及快速的应激能力；但抗氧化能力提高、自由基清除能力的加强仍不足以平衡运动应激情况下产生的自由基增加，导致机体内源性自由基增多，脂质过氧化加强，MDA水平增高。长期服用V璄、V瑿及Se，加强了体内自由基防御体系功能以及V璄、V瑿和Se本身的生物抗氧化作用，一定程度上提高了机体总抗氧化能力，SOD、GSH-Px等抗氧化酶活性增强，但是并不能完全消除大强度运动时生成的过多自由基及其带来的组织损伤，只不过减轻了自由基所致损伤的程度。

4总结

综上所述，大强度运动会引起机体自由基生成增多，实验组服用联合抗氧化剂后抗氧化能力明显升高，并且运动后实验组T-AOC水平、SOD、GSH-Px活性均显著高于对照组， MDA水平显著低于对照组，表明联合抗氧化剂能有效提高机体抗氧化能力，减轻运动引起的氧化应激和脂质过氧化损伤。

参考文献：

［1］ 张晓鹏,张文众,刘泽睭，等.多种维生素矿物质补充剂对小鼠抗氧化功能的研究［J］.中国临床营养杂志，2005，6（3）：182-185.

［2］ Dr. B.Dawson.Effect of Vitamin C and E Supple me ntation on Biochemical and Ultrastrural Indices of Muscle Damage after a 21 km Run. ［J］International Journal of Sports Medicine, 2002,23 (1):10-15.

［3］ Li G, Feng X, Wang S.Effects of Cu/Zn superoxide dismutase on strain injury- induced oxidative damage to skeletal muscle in rats. ［J］Physiol Res.2005;54(2): 193-199.

［4］ Powers SK, Lennon SL. Analysis of cellular responses to free radicals: focus on exercise and skeletal muscle. ［J］Pro Nutr Soc, 1999,58(4):1025-1033.

［5］ Fulles, Mecocci P, Fano G, Vecchiet I et al. Specific oxidative alteration in vastus lateralis muscle of patients with the diagnosis of chronic fatigue syndrome. ［J］ Free Radic Biol Med,2000,29(12):1252-1259.

［6］ Simpson RJ, Wilson MR, Black JR et al. Immune alterations, lipid peroxidation, and muscle damage follow- ing a hill race. ［J］Can J Appl Physiol. 2005 Apr; 30(2):196-211.

［7］ Baker JS, Bailey DM, Hullin D et al. Metabolic implications of resistive force selection for oxidative stress and markers of muscle damage during 30 s of high-intensity exercise. ［J］Eur J Appl Physiol，2004，92(3):321-7.

［8］ Child RB, Wilkinson DM, Fallowfield JL et al. Elevated serum antioxidant capacity and plasma malondialde- hyde concentration in response to a simulated half-marathon run. ［J］ Med Sci Sports Exerc，1998，30(11): 1603-7.

［9］ Sacheck JM, Milbury PE, Cannon JG et al. Effect of vitamin E and eccentric exercise on selected biomarkers of oxidative stress in young and elderly men. ［J］ Free Radic Biol Med，2003 Jun 15;34 (12):1575-88.

［10］ 王启荣,苟波,杨则宜，等.补充复合抗氧化剂对中长跑运动员身体机能的影响［J］.中国运动医学杂志，2005，14(1):125-127.

［11］ Bozkurt AK. Alpha-tocopherol (Vitamin E) and iloprost attenuate reperfusion injury in skeletal muscle ischemia/reperfusion injury［J］. Cardiovasc Surg (Torino)，2002，43(5): 693-6.