王 震,宋 健
(1.西安工业大学体育系,陕西 西安 710032;2.西藏民族学院体育系,陕西 咸阳 712082)
玄参多糖对运动小鼠组织抗氧化能力的影响
王 震1,宋 健2
(1.西安工业大学体育系,陕西 西安 710032;2.西藏民族学院体育系,陕西 咸阳 712082)
为探讨服用玄参多糖对小鼠力竭运动的影响及其机制,通过建立小鼠力竭运动模型,给小鼠灌服不同剂量的玄参多糖溶液,对小鼠的部分组织的抗氧化酶活性与脂质过氧化产物(MDA)的含量测定。结果表明:玄参多糖对疲劳运动小鼠的部分组织的抗氧化酶活性有增强作用,在一定程度上抑制组织发生脂质过氧化的损害。
玄参多糖;运动小鼠;抗氧化
Abstract:To explore the influence and mechanism of polysaccharides fromScrophularia radix, the dry root ofScrophularia ningpoensisHemsl on the antioxidant capacity of some tissues in exercising mice, mice were orally given different doses of polysaccharides fromScrophularia radixor normal saline 2 hours before swimming exercise for 3 consecutive weeks. The results showed that polysaccharides fromScrophularia radixhad enhancing effect on the activities of antioxidant enzymes in mice with exercise-induced fatigue and could inhibit lipid peroxidation in mouse tissues to a certain extent.
Key words:Scrophularia radixpolysaccharides;exercise mice;anti-oxidation
疲劳运动会使机体抗氧化能力下降,自由基生成增多,大量的自由基会对机体造成氧化损伤,并使运动能力下降。自由基生成增多与运动性疲劳的发生密切相关。玄参为玄参科植物玄参(Scrophularia ningpoensisHemsl)的干燥根,具有凉血滋阴、 泻火解毒以及抗疲劳的作用[1-3]。目前,在运动医学领域,人们已经通过实验证实植物多糖具有抗运动疲劳组分,且多糖的活性与其结构有关系[4-7]。前期实验发现玄参多糖(SP)对小鼠的糖原储备有提高作用[8],本实验进一步研究SP对运动小鼠的组织抗氧化能力的影响,旨在探讨SP对小鼠运动能力的作用机理。
玄参购于西安市吴家坟中药店,经鉴定为玄参科植物玄参(Scrophularia ningpoensisHemsl)的干燥根。SP的提取:参照文献[8]。实验动物为健康昆明种雄性小鼠80只,两月龄,体质量22~26g,购于陕西省医药研究所实验动物饲养中心,同时购入基本饲养。小鼠饲养室20~26℃,相对湿度为43%~50%,光照随同自然光变化。适应性饲养一周,后3d每天适应性游泳10min后进行实验。
浓硫酸、苯酚、无水乙醇、丙酮(AR) 西安化工试剂厂;透析袋(分子截留相对分子质量为8000) 北京鼎国生物制剂公司。
电热恒温水浴锅 上海福玛实验设备公司;旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;冷冻干燥机 德国Christ Alpha1公司;721分光光度计 上海第三分析仪器厂;离心机 上海安亭科学仪器厂。
将小鼠随机分为4组:对照组、SP1低剂量(100mg/kg bw·d)组、SP2中剂量(200mg/kg bw·d)组、SP3高剂量(400mg/kg bw·d)组,每组20只,各剂量组每天运动前2h灌服相应剂量的SP水溶液,灌胃剂量参照文献[8],SP水溶液现用现配,对照组灌服等体积生理盐水。各加药组在水池中进行游泳训练,训练模型参照李国莉等[9]的实验研究,并根据实际情况适当改动。每次灌胃后2h后,把小鼠放置在特制的玻璃缸(65cm ×50cm)内,进行游泳训练,共游泳训练3周,第1周每天游泳30min(不负重),以后每周递增10min(负重)。负重方式:在小鼠尾部施加相当于自身体质量5%的负荷;水温28~30℃,水深40cm左右。力竭判断的标准为:小鼠游泳动作明显失调;不能再坚持;小鼠沉入水中超过8s,且放在平面时无法完成翻正反射[10]。
小鼠力竭后断髓处死后取出心脏、肝脏、脾脏和股四头肌,置于生理盐水中洗净血渍,然后以生理盐水低温匀浆,制备5%的匀浆液,3500r/min离心15min,取上清液,在1~4℃的冰箱保存,待测。SOD、GSH-Px、CAT活性测定和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。数据处理用SPSS软件处理,小鼠游泳至力竭时间进行独立t-检验,其余数据进行方差分析,结果以平均值±标准差表示。
图1 SP对小鼠游泳力竭时间的影响Fig.1 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on exhaustive swimming time of mice
图1结果显示,SP2 组与SP3组小鼠力竭时间与对照组小鼠力竭时间相比较,具有显著性差异(P<0.05);但SP1组小鼠力竭时间与对照组小鼠力竭时间相比较,没有显著性差异。上述结果说明:SP对小鼠游泳力竭时间的影响与其剂量有关。
表1 SP对运动小鼠SOD活性的影响(±s,n=10)Table 1 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on the activity of SOD in mice (±s,n=10) U/mg pro
表1 SP对运动小鼠SOD活性的影响(±s,n=10)Table 1 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on the activity of SOD in mice (±s,n=10) U/mg pro
组别 心肌 肝脏 脾脏 骨骼肌对照组 271±18 260±42 69±5 110±14 SP1组 269±24 259±29 72±3 114±10 SP2组 280±35 268±44 69±9 116±20 SP3组 278±15 262±24 75±8 120±6
表1显示,各加药组小鼠同对照组相比较,各组织的SOD活性均无显著性变化。说明SP对运动机体组织的SOD活性影响不大。
表2 SP对运动小鼠GSH-Px活性的影响(±s,n=10)Table 2 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on the activity of GSH-Px in mice (±s,n=10) U/mg pro
表2 SP对运动小鼠GSH-Px活性的影响(±s,n=10)Table 2 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on the activity of GSH-Px in mice (±s,n=10) U/mg pro
注:*.与对照组比较,差异有显著性(P<0.05)。下同。
组别 心肌 肝脏 脾脏 骨骼肌对照组 40.2±3.3 46.5±5.9 26.9±6.0 46.5±5.1 SP1组 43.9±5.4 49.6±4.9 33.3±7.0* 46.3±7.6 SP2组 45.5±5.6 52.2±7.8* 31.9±7.3* 50.0±5.4*SP3组 48.0±5.6* 53.5±8.7* 32.5±5.9* 53.2±7.5*
表2结果表明:各加药组小鼠同对照组相比较,SP1组小鼠脾脏的GSH-Px活性升高(P<0.05);中剂量组小鼠肝组织、脾脏和股四头肌的GSH-Px活性升高(P<0.05);高剂量组小鼠心肌、肝组织、脾脏和股四头肌的GSH-Px活性显著升高(P<0.05)。
表3 SP对运动小鼠CAT活性的影响(±s,n=10)Table 3 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on the activity of CAT in mice (±s,n=10) U/mg pro
表3 SP对运动小鼠CAT活性的影响(±s,n=10)Table 3 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on the activity of CAT in mice (±s,n=10) U/mg pro
组别 心肌 肝脏 肾脏 骨骼肌对照组 26.8±4.5 24.4±4.7 20.8±4.7 7.6±1.6 SP1组 28.9±6.5 29.3±7.2* 23.1±6.6 8.0±2.1 SP2组 29.1±7.5 29.3±6.9* 20.0±3.4 7.9±2.0 SP3组 29.0±6.9 28.5±3.2* 23.5±3.9 8.3±1.7
表3结果表明,各剂量组小鼠同对照组相比较,只有肝组织的CAT活性有显著性的升高(P<0.05),其他组织的CAT活性无显著变化。
表4 SP对运动小鼠MDA含量的影响Table 4 Effect ofScrophularia radixpolysaccharides on the content of MDA in miceU/mg pro
表4显示,同对照组相比较,SP2、SP3剂量组小鼠心肌和骨骼肌的MDA含量有显著性的降低(P<0.05),此外,SP的3种剂量对小鼠肝脏组织的MDA含量有显著性的降低(P<0.05)。
力竭是反映动物运动能力及疲劳的常用指标[11]。服用一定剂量玄参多糖的小鼠能明显延长游泳至力竭的时间,其机理与玄参多糖提高机体糖原储备有关[8]。运动时自由基产生增多,被认为是引起运动性疲劳的重要原因之一[12-13]。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,而通过测定SOD、GSH-Px、CAT的活性可反映机体内自由基清除的情况[14-15]。
本实验结果显示:力竭运动后,SOD活性变化不明显,对GSH-Px活性变化有一定程度的升高作用,对肝组织CAT活性有明显的升高作用,这反映了玄参多糖对机体抗氧化酶影响的差异性。本实验证明,玄参多糖提高了机体的抗氧化能力,这可能也是玄参多糖延长小鼠力竭时间的原因之一。
[1] 张廷模. 中药学[M]. 北京:高等教育出版社, 2001:480.
[2] 张建春, 朱建美. 玄参的化学成分与药理活性研究进展[J]. 山东医药工业, 2003, 22(1):25-27.
[3] 王珲, 陈平, 张丽萍, 等. 玄参多糖成分抗疲劳活性的研究[J]. 武汉植物学研究, 2009, 27(1):118-120.
[4] CHI Aiping, CHEN Jinping, WANG Zhezhi, et al. Morphological and structural characterization of a polysaccharide fromGynostemma pentaphyllumMakino and its anti-exercise fatigue activity[J]. Carbohydrate Polymers, 2008, 74:868-874.
[5] VARKI A. Biological roles of oligosaccharides:All of the theories are correct[J]. Glycobiology, 1993, 3:97-130.
[6] WANG Zhaojin, LUO Diehui, ENA Cai. Optimization of polysaccharides extraction fromGynostemma pentaphyllumMakino using uniform design[J]. Carbohydrate Polymers, 2007, 69:311-317.
[7] TIFFANY C T L, YI H J, ANNE L J C. Use of statistical methods to find the polysaccharide structural characteristics and the relationships between monosaccharide composition ratio and macrophage stimulatory activity of regionally different strains ofLentinula edodes[J]. Analytica Chimica Acta, 2007, 584:50-56.
[8] 宋健. 玄参多糖对游泳小鼠力竭时间及糖储备的影响[J]. 食品科学,2009, 30(15):217-219.
[9] 李国莉, 黄元庆, 杨卫东, 等. 枸杞多糖对运动训练小鼠耐力及体内自由基防御体系的影响[J]. 中国运动医学杂志, 1998, 17(1):56-58.
[10] 张蕴琨, 焦颖, 郑书勤, 等. 力竭性游泳对小鼠脑、肝、肌组织自由基代谢和血清CK、LDH活性的影响[J]. 中国运动医学杂志,1995, 14(2):69-72.
[11] 曲绵域, 高云秋, 浦均宗, 等. 实用运动医学[M]. 北京:北京科技出版社, 1996:52.
[12] LOVLIN R. Are indices of free radical damage related to exercises intensity[J]. European Journal of Applied Physiology, 1987, 56(3):313-316.
[13] 刘丽萍, 张明, 张蕴琨, 等. 游泳训练对大鼠心、肝、胃组织和血清中自由基代谢、CK和LDH活性的影响[J]. 体育科学, 1999, 19(1):80-81.
[14] 周永平, 王健, 万平, 等. 力竭性运动诱发大鼠肾组织自由基损伤与运动性蛋白尿的实验研究[J]. 中国运动医学, 1993, 12(4):218-223.
[15] 陶占泉, 李文辉, 何兵. 力竭运动后小鼠自由基反应的动态观察[J].南京师范大学学报, 1998, 21(4):83-87.
Influence of Polysaccharides fromScrophularia radixon Antioxidant Capacity of Tissues in Exercising Mice
WANG Zhen1,SONG Jian2
(1. Department of Physical Education, Xi’an Technological University, Xi’an 710032, China;2. Department of Physical Education, Tibet Nationalities Institute, Xianyang 712082, China)
TS201.4
A
1002-6630(2010)17-0385-03
2010-03-25
王震(1970—),男,副教授,博士,研究方向为运动营养学。E-mail:chimu@snnu.edu.cn