五禽戏锻炼对老年人抗氧化能力和肠道乳酸菌的影响及相关性研究

段丽梅

“健身气功·五禽戏”是国家体育总局健身气功管理中心组织编创的健身气功新功法，其突出体医结合，全套功法既有整体锻炼功效，每一戏又有其特定健身作用［20］。为验证其健身功效，广大运动人体科学工作者对其进行了深入研究，主要包括：五禽戏对身体形态、身体素质、呼吸和循环功能、脂代谢和免疫等方面影响的研究，但是，有关五禽戏对机体抗氧化能力影响的系统研究尚未见报道。本研究对长期练习五禽戏的老年人进行抗氧化能力和肠道乳酸菌的测试，分析五禽戏练习对老年人抗氧化能力和肠道乳酸菌的影响，探讨老年人抗氧化活性与肠道乳酸菌变化的相关性，寻求五禽戏对老年人机体抗氧化活性影响的规律及其生理学机制，为“健身气功·五禽戏”的进一步普及推广提供科学依据，以便更好地为全民健身服务。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

60名老年人，均为近期无运动习惯的五禽戏运动初学者。通过问卷调查和医学常规检查，所有受试者在近两年内未曾患过严重器质性疾病（心脏病、高血压、肺结核、肾炎等），无酗酒和吸烟等不良嗜好。受试者签署知情同意书，自愿参加本实验。受试者基本情况见表1。

1.2 研究方法

1.2.1 训练安排

参照虞定海等［20］的训练方案，受试者每天早上7：00—8：00练习五禽戏3遍，合计约45min，每周练习6天，共4个月。采用芬兰产Polar Rs 800型心率遥测仪监控运动强度，以心率男性110～120次/min、女性120～130次/min为宜。整个实验期间对受试者不控制饮食，但控制药物和运动：不服用对实验结果有影响的激素类药物，不练习其他任何健身项目和运动。

表1 本研究受试者基本情况一览表

1.2.2 取材和指标测试

血液样本采集和抗氧化指标测试：受试者在五禽戏练习开始前、练习2个月后、练习4个月后，清晨、空腹、安静状态下各抽取静脉血一次，离心，分离血清，-70℃冰箱保存待测，其中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和谷胱甘肽还原酶（GR）等指标测试均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒，测试过程严格按照说明书进行，并以考马斯亮兰法进行蛋白质定量。

粪便样本采集和乳酸菌指标测试：受试者在五禽戏练习开始前、练习2个月后、练习4个月后，各留取早晨空腹新鲜粪便一次，无菌称取0.1g，用磷酸盐缓冲液进行10倍梯度稀释至106，选择合适稀释度接种在MRS培养基上，每个稀释度做3个重复，37℃无菌条件下培养20h左右。根据培养基上菌落特征、结合革兰氏染色及镜检对其进行鉴定，结果用每克粪便中乳酸菌个数的对数（CFU/g）表示［1，23，34］。

1.2.3 数据处理

2 实验结果

表2、表3结果显示，长期五禽戏练习对老年男性和女性血清各抗氧化指标的影响一致：与练习前相比，五禽戏练习2个月时，血清MDA水平下降，GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px和GR活性上升，其中GSH水平与SOD、GSH-Px和GR活性上升具极显著性差异（P＜0.01），MDA水平下降和CAT活性上升具显著差异（P＜0.05）；五禽戏练习4个月时，血清MDA水平下降和GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px以及GR活性下降均具有极显著差异（P＜0.01）。与练习2个月时相比，五禽戏练习4个月时，血清MDA水平下降，GSH水平、SOD、CAT、GSH-Px和GR活性上升，但差异性不同：MDA水平下降和CAT活性上升具显著差异（P＜0.05），SOD活性上升具极显著差异（P＜0.01），其他不具差异性。

本研究也对不同性别老年人血清各抗氧化指标进行了比较分析，五禽戏练习前、练习2个月时和4个月时，老年男性和女性之间血清MDA、SOD、CAT、GSH、GSH-Px和GR各指标有数值大小的差别，但均不具有显著意义。

表4结果显示，对于老年男性，与练习前相比，五禽戏练习2个月时，乳酸菌数量显著上升（P＜0.05）；练习4个月时，乳酸菌数量极显著上升（P＜0.01）。与练习2个月时相比，五禽戏练习4个月时，乳酸菌数量显著上升（P＜0.05）。老年女性的统计结果与老年男性一致（表5）。此外，在进行数据分析时发现，五禽戏练习前、练习2个月时和4个月时，老年人肠道乳酸菌数量不具有显著性别差异。

表2 本研究五禽戏对老年男性血清各抗氧化指标的影响一览表

表3 本研究五禽戏对老年女性血清各抗氧化指标的影响一览表

表4 本研究五禽戏对老年男性肠道乳酸菌的影响一览表

表5 本研究五禽戏对老年女性肠道乳酸菌的影响一览表

3 分析讨论

3.1 五禽戏对老年人血清抗氧化能力的影响

针对自由基代谢和老年人身体机能特点，有许多的研究报道通过健身锻炼来改善老年人的自由基代谢，并取得了满意的结果。黄涛［6］研究发现，八段锦练习可以提高中老年人血清NO水平和SOD活性，降低血清MDA水平，减轻脂质过氧化程度；刘晓丹等［12］对64名老年女性进行6个月易筋经练习，发现血清MDA水平明显下降，SOD和GSH-Px活性明显上升；伍庆华等［18］对40名中老年人进行6个月易筋经练习，与对照组相比，训练组血清MDA水平明显降低，SOD活性明显上升。梁娟［8］研究发现，中老年女性长期练习木兰拳后，实验组MDA水平低于对照组，SOD和GSH-Px活性高于对照组。这些研究的结果与本研究的结果基本一致。

众多研究报道表明［7，13，19，25］，衰老与脂质过氧化水平有密切的关系，而且，自由基及其引发的脂质过氧化作用随年龄增加而增强。机体氧化与抗氧化系统的失衡，可以导致氧自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用，形成脂质过氧化物，参与机体各种病理生理过程，如衰老、高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、炎症、缺血再灌注损伤等［31］。MDA是脂质过氧化反应的重要代谢产物，可用来反映机体脂质过氧化的水平，也可间接反映氧自由基生成和清除之间的关系。对老年人来说，降低血清中MDA水平对其延年益寿是十分有益的：血清MDA水平降低，即说明其细胞膜的损害程度低，有助于延缓衰老的进程。本研究发现，老年人进行4个月五禽戏练习后，血清MDA水平明显降低，提示长期五禽戏练习可以使老年人脂质过氧化水平下降，细胞膜的损害程度减轻。

机体内存在两类自由基防御系统：一类是酶促防御系统，包括SOD、GSH-Px、CAT等；另一类是非酶促防御系统，如GSH等。SOD是需氧生物体内数千种酶中底物为氧自由基的惟一酶，作用是歧化超氧阴离子（）生成H2O2和O2，阻断毒性更强的HO·产生，而SOD歧化生成的H2O2在CAT作用下分解为H2O和O2，清除体内产生的过氧化物。已有研究证明［2，15，19］，人体衰老与SOD活性有密切关系。可损伤重要的生物分子：如线粒体膜、氨基酸、蛋白质等，造成机体严重损伤，而SOD和CAT可以协同作用有效清除，避免其对机体造成的损害，进而达到延缓衰老的作用。本研究结果显示，长期五禽戏练习使得老年人血清SOD和CAT活性升高，可以清除对机体的损害。

GSH是由γ-谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽，是机体的重要保护因子，可以清除机体H2O2和有机氢过氧化物，提高细胞的抗氧化水平，同时能使细胞免受各种有害物质，包括氧化剂、亲电子物质、异生性物质等的伤害，能减轻机体的炎症反应［9］。GSH在GSH-Px作用下生成氧化型谷胱甘肽（GSSG），同时将大量H2O2生成水，GSSG在GR作用下，重新还原成GSH，还原当量由NADPH提供。GSH、GSSG、GSH-Px和GR等共同构成了人体的谷胱甘肽抗氧化系统。已有研究显示［4，35，39］，长期有规律的耐力训练能提高机体谷胱甘肽抗氧化系统的抗氧化能力。本研究中，4个月五禽戏练习后，机体谷胱甘肽抗氧化系统产生适应性变化，血清中GSH水平、GSH-Px和GR活性显著升高，有利于清除和抵御自由基生成，减轻或阻断组织中脂质过氧化反应的程度，保护组织细胞免受损伤。

雌激素分泌逐渐减少是中年后妇女机体的显著变化之一。研究显示［3，24，27］，雌激素水平的降低可导致中老年妇女自由基代谢、神经与内分泌功能及免疫功能等显著改变。雌激素可通过直接和间接两条途径起到抗氧化作用：1）直接途径：雌激素可作为自由基清除剂，其结构类似于亲脂性抗氧化剂，如维生素E。雌激素有间苯二酚结构，结构上羟基的氢原子和电子很容易传递给脂质超氧自由基，进而终止沿着链式传递的氧化过程；2）间接途径：雌激素除了自身可作为抗氧化剂外，还可作用于血管壁，使其释放抗氧化活性物质，如SOD、CAT及GSH-Px等，使清除率增加、MDA生成减少、SOD活性升高。故推测老年机体性激素分泌的改变可能是本研究中血清各抗氧化指标不具有显著性别差异的主要原因，但具体机制还有待实验的进一步证实。

3.2 五禽戏对老年人肠道乳酸菌的影响

乳酸菌是指一类革兰氏阳性杆菌或球菌，过氧化氢酶阴性，通过发酵糖类产生大量乳酸的细菌总称，是常见的肠道益生菌。大量研究表明［21，36，37］，乳酸菌能够改善肠道微生物菌群及肠道功能；降低血清中胆固醇含量；增强机体免疫功能，预防与抑制肿瘤代谢；改善食物代谢，利于消化吸收；改善维生素代谢；延缓机体衰老，可以多途径促进人体健康。医学和微生物学领域的研究虽已证明，乳酸菌具有非常好的保健功效，但是，目前在运动训练和运动健身领域却未见到有关乳酸菌的研究报道，即便是有关益生菌的研究也很少。李世成等和史艳莉等分别对大鼠进行大豆低聚肽和魔芋甘露聚糖补充，发现高强度运动大鼠肠道条件致病菌增殖受抑制，益生菌生长增强，肠道微生态改善［10，16］。刘振玉等研究表明，益生菌能明显促进田径运动员的抗疲劳能力［11］。阚丽萍认为，长时间耐力运动后饮用乳酸菌奶有利于体能恢复［5］。本研究中，老年人从事4个月五禽戏健身练习后，肠道乳酸菌数量显著上升，提示五禽戏对老年人机体的健康有促进和改善作用，从微生物学角度进一步证实了健身气功·五禽戏的保健功效。

目前，并未见到有关性别差异对肠道乳酸菌影响的研究。本研究在统计过程中发现，五禽戏练习前、练习2个月时和4个月时，老年男性和女性肠道乳酸菌数量未见显著性别差异，这是否与每次五禽戏练习时的运动强度、运动时间及本次实验周期的长短有关，或者是还有其他的作用机制，甚至是老年人肠道乳酸菌本身就不存在性别差异，还有待实验的进一步证实。

3.3 老年人抗氧化能力与肠道乳酸菌变化的相关性探讨

日本、美国、澳大利亚等国及中国台湾地区的专家和学者对乳酸菌的抗氧化活性进行了广泛研究，并得到证实，并认为乳酸菌等益生菌延缓衰老的机制主要是通过改善肠道微生态平衡，清除体内自由基来实现［26］。

长期五禽戏练习使老年人机体抗氧化能力增强，肠道乳酸菌数量明显增加。通过上述分析可以推测，肠道乳酸菌数量的增加，可能是五禽戏练习使老年人抗氧化能力增强的生理学机制之一。肠道乳酸菌可以通过产生SOD、GSH和还原性物质等增强机体对自由基的清除能力和抗脂质过氧化能力，减轻自由基对老年人机体的损伤，进而达到五禽戏促进保健的功效。

4 结论

1.五禽戏作为一种长时间、中小强度有氧运动，能有效抑制脂质过氧化反应，使抗氧化能力维持在较高机能水平，促进机体自由基的清除，增强老年人机体内环境的稳定性和对环境的适应能力，提高健康水平。

2.长期进行五禽戏练习可以明显提高老年人肠道乳酸菌的数量，从不同角度促进和改善老年人机体的健康状态，从微生物学角度证实了五禽戏的保健功效。

3.长期进行五禽戏练习在影响老年人机体抗氧化能力和肠道乳酸菌数量方面均未见到显著性别差异，具体机制还有待进一步证实。

4.肠道乳酸菌可以通过产生SOD、GSH和还原性物质等，提高机体的抗氧化能力，推测肠道乳酸菌的增加可能是五禽戏练习使老年人抗氧化能力增强的生理学机制之一。

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