蜂胶对运动训练小鼠抗疲劳能力影响的研究

于 洋，韩晓燕，潘 燕

（1.沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁沈阳 110102;2.玉林师范学院体育系，广西玉林 537000;3.湖北师范学院体育系，湖北黄石 435002）

蜂胶对运动训练小鼠抗疲劳能力影响的研究

于 洋1，韩晓燕2，潘 燕3

（1.沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁沈阳 110102;2.玉林师范学院体育系，广西玉林 537000;3.湖北师范学院体育系，湖北黄石 435002）

目的:通过给训练小鼠灌服蜂胶，观察蜂胶对训练小鼠红细胞形态、血浆及心肌自由基代谢的影响，为蜂胶在运动领域的应用提供实验依据。方法:健康KM小鼠30只，随机分为安静组、训练组、训练+蜂胶组。三组小鼠每日上午均灌胃:安静组、训练组灌服蒸馏水;训练+蜂胶组按45mg/kg体重灌服蜂胶。训练组和训练+蜂胶组进行四周递增强度的游泳训练。结果:①4周游泳训练组小鼠与安静组相比，红细胞畸形率、心肌、血浆MDA含量显著增高，心肌、血浆SOD活性、红细胞Na+－K+－ATP酶活性显著降低;②训练+蜂胶组小鼠红细胞畸形率、心肌、血浆MDA含量显著低于训练组，心肌、血浆SOD活性、红细胞Na+－K+－ATP酶、GSH－Px、Ca2+－ATP酶活性显著高于训练组。结论:①经过4周游泳训练后，小鼠机体脂质过氧化程度加重，运动能力下降。②在4周的游泳训练过程中，给小鼠灌服蜂胶，可以明显改善小鼠运动后的抗疲劳能力。

蜂胶;训练;抗疲劳

蜂胶的主要成分是黄酮类化合物，能够提高抗氧化酶的活性，清除运动中产生的过量的自由基，是一种具有很大开发潜力的天然中药材和天然保健食品，是公认的天然抗氧化剂。蜂胶已广泛应用于临床，在运动领域的研究较少。因此通过给训练小鼠灌服蜂胶，观察蜂胶对由运动源性自由基造成的血液、心肌、红细胞形态和功能改变是否有保护作用，为蜂胶更好地应用于运动领域提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

昆明（KM）小鼠30只，雌雄各半5周龄，体重18～23kg，由中国医科大学动物中心购入。

1.2 分组与运动方式

小鼠购进后，适应性喂养一周，随机分3组，常规分笼饲养，自由饮食、水，室内温度20～25℃，相对湿度50% ～60%，自然光照，通风良好。隔日更换垫料，鼠笼每周消毒2次。小鼠每日上午均灌胃，给药方案见表1。

小鼠在长100cm、宽60cm、高70cm的玻璃泳缸中游泳，水深45cm，水温控制在（32±2）℃，及时清理泳缸中的小鼠粪便以保证水质，每次游泳结束后迅速烘干体毛。各运动组小鼠每周游泳6天，每次运动时间为第一周30min/d，第二周

60min/d，第三周 90min/d，第四周 120min/d。

表1 小鼠分组及给药方案

1.3 样本的收集和处理

所有小鼠在最后一次训练结束后次日摘眼球取血，肝素抗凝。取抗凝血350μL，置于弹头试管中用于红细胞Na+－K+－ATP酶活性及血红蛋白的测试。余血1mL 1 500r/min离心10min，取上层液体（血浆）置于弹头试管中，待测MDA含量和SOD活性。沉淀进一步处理。

红细胞固定液的制备:下层沉淀加入0.86%NaCl，1 500 r/min离心10min，弃上清，重复洗涤3次。在沉淀中加入0.1mol/L磷酸缓冲液配制的0.2%戌二醛溶液，1 500r/min离心10min，使固定液与红细胞分开，弃上清。再向沉淀中加入戊二醛固定液，置于0～4℃冰箱保存，待测红细胞形态。

各组处死后，立即取出心脏，置于冰生理盐水中清洗血液，用滤纸吸干，称重、取样，以0.9%生理盐水作为介质，低温匀浆，取上清液测 SOD、MDA、GSH－Px、Ca2+－ATP酶。1.4 指标测定

心肌、血浆 MDA、SOD、红细胞 Na+－K+－ATP酶、GSH－Px、Ca2+－ATP酶都是用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒测试，测试过程严格按其说明书操作。

红细胞形态的观察:取已制备好的红细胞固定液，分别以50%、70%、80%、95%、100%酒精系列脱水（每级10min）;然后粘台，干燥，E－1010离子溅射仪镀膜，在HITACHI S－450扫描电子显微镜下观察红细胞形态和计算红细胞畸形率。

1.5 数据处理

应用SPSS软件包对数据进行统计学分析，数据均以¯X±SD表示，对数据进行组间单因素方差分析及相关分析。

2 实验结果

2.1 四周游泳训练后各组小鼠红细胞畸形率的比较及红细胞扫描电镜观察

训练组小鼠红细胞畸形率显著高于安静组（P＜0.01），表明4周游泳训练使机体氧化损伤加强，红细胞受到自由基的损伤导致红细胞形态发生改变，畸形红细胞数增加，见图1～图6。训练+蜂胶组小鼠红细胞畸形率显著低于单纯训练组（P＜0.01），提示蜂胶的抗氧化作用对红细胞有保护作用，具体结果见表2。

2.2 四周游泳训练后各组小鼠血浆MDA含量、SOD活性、红细胞Na+－K+－ATP酶活性

训练组小鼠血浆MDA含量显著高于安静组（P＜0.01）、SOD活性（P＜0.05）、Na+－K+－ATP酶活性（P＜0.05）显著低于安静组;训练+蜂胶组小鼠血浆MDA含量显著低于单纯训练组（P＜0.01）、SOD活性（P＜0.01）、Na+－K+－ATP酶活性（P＜0.05）显著高于单纯训练组。提示四周大强度游泳训练造成机体氧化损伤，而蜂胶有抗氧化损伤的作用。具体结果见表2。

2.3 各指标间的相关分析

红细胞畸形率与MDA中度正相关（P＜0.01），与SOD中度负相关（P＜0.01），与Na+－K+－ATP酶低度负相关（P＜0.01）;Na+－K+－ATP酶活性与MDA低度负相关（P＜0.01），与SOD低度正相关（P＜0.01），见表3。

表2 4周游泳训练后小鼠各项指标的比较

表3 各指标间相关分析

2.4 蜂胶对运动训练小鼠心肌组织MDA含量、SOD、GSHPx、Ca2+－ATP酶活性的影响

表4结果显示，经4周递增负荷游泳训练且最后一次力竭后，运动对照组MDA含量显著高于安静对照组（P＜0.01）;SOD、GSH－PX、Ca2+－ATP酶活性显著下降，与安静对照相比差异非常显著（P＜0.01）。

与运动对照组小鼠同样经过相同的训练后，运动给药组MDA含量显著低于运动对照组（P＜0.01），SOD、GSH－Px、Ca2+－ATP酶活性显著高于运动对照组（P＜0.05），且GSH－Px、Ca2+－ATP酶与运动对照组相比差异非常显著（P＜0.01）。

表4 蜂胶对运动训练小鼠心肌MDA、SOD、GSH－Px、Ca2+－ATP酶的影响

3 分析与讨论

3.1 大强度训练对小鼠红细胞形态及自由基代谢的影响

本实验中4周游泳训练后，小鼠血浆、心肌MDA含量显著升高，SOD活性显著降低。原因可能在于大负荷的训练使机体代谢加强，需氧量增加的同时产生大量的氧自由基，氧自由基攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化作用，并通过脂质过氧化作用的链式反应导致更多自由基的生成，造成生物膜的广泛性损伤;同时脂质过氧化物分解产物MDA大量增加，也对组织细胞造成损伤［1］。红细胞是血液的主要有形成分，是血液运输功能的主要执行者。其强大的变形能力保证红细胞能顺利通过比自己直径小的毛细血管。近年来的研究发现［2，3］大强度运动会导致红细胞形态发生改变，畸形红细胞比例升高。原因之一是运动源性自由基生成增多造成红细胞膜结构发生改变［4］。

本实验中，经过4周游泳训练后小鼠红细胞畸形率显著高于安静组，且与血浆MDA含量正相关，与SOD活性和红细胞Na+－K+－ATP酶活性负相关，证实自由基是造成红细胞形态发生改变的原因之一。

3.2 蜂胶对大强度训练小鼠红细胞形态及自由基代谢的影响

蜂胶（Propolis）是工蜂从植物的新生枝条、叶、芽或树皮等组织上采集到树脂状分泌物后，混入其上鄂腺等腺体的分泌物和蜂蜡等加工而成的芳香胶状物，具有广泛的生理和药理作用。蜂胶的化学成分极其复杂，目前已鉴定出300多种化合物，其中黄酮类化合物71种，可以说蜂胶是黄酮类化合物的宝库，其品种和含量之丰富是植物药不能相比的。

已有实验证实蜂胶有抗氧化作用。可能的机制如下:①蜂胶可以提高机体抗氧化酶（如SOD、CAT）的活性，阻止自由基反应的引发。②蜂胶可以阻断自由基导致的链式反应。蜂胶中起抗氧化作用的主要成分之一是黄酮类化合物，这类物质以C6－C3－C6为基本骨架。黄酮化合物B环上3，4－邻二羟基是具有清除自由基活性的关键结构，其他位上的羟基也起一定作用。黄酮类化合物通过酚羟基与自由基反应生成较稳定的半醌式自由基，从而终止自由基链式反应，这是黄酮类化合物清除自由基的最主要机制。③蜂胶中其他物质的抗氧化活性。研究发现，蜂胶中除黄酮有较强的抗氧化作用外，其它的成分也具有较好的抗氧化能力，如果糖、氨基酸、Ve、Se等。张燕平研究蜂胶对自由基的清除作用时发现，蜂胶分离纯化后的收集液比粗提取物清除自由基效果减弱，说明蜂胶抗氧化性是各种组分协同作用的结果［5］。④也有人认为蜂胶抗氧化活性的发挥主要是通过螫合金属离子而削弱金属离子的促氧化作用。以上综合作用的结果提高了机体的抗氧化能力，减弱了自由基对机体的氧化损伤。

本实验研究发现，4周游泳训练后训练+蜂胶组小鼠红细胞畸形率、血浆MDA含量显著低于训练组小鼠，血浆SOD活性和红细胞Na+－K+－ATP酶活性显著高于训练组小鼠;且红细胞畸形率与MDA呈正相关，与SOD活性和红细胞Na+－K+－ATP酶活性呈负相关。提示蜂胶对红细胞形态有保护作用，且与蜂胶的抗氧化作用有关。如前所述，蜂胶通过提高SOD活性增强机体的抗氧化能力、清除自由基，或阻断自由基链式反应，降低血浆MDA含量，减少红细胞发生氧化损伤的机会;并且可以提高Na+－K+－ATP酶活性，稳定红细胞膜的结构和功能，避免红细胞发生肿胀或缩水变形。通过这些作用，红细胞形态得到保护，畸形率显著降低。

3.3 蜂胶对运动训练小鼠心肌SOD、GSH－PX活性的影响

本实验结果显示:运动至力竭后运动对照组小鼠心肌组织MDA的含量显著升高，SOD、GSH－PX活性显著降低，其机理可能是经大负荷运动且最后做力竭运动后机体产生大量的自由基，超过了机体抗氧化系统清除能力，导致过剩自由基对细胞膜的攻击加强，使细胞膜上酶的生物合成受到抑制并灭活其生物活性，SOD、GSH－PX活性下降。也可能是由于力竭运动后自由基大幅度增多，SOD被大量消耗，且SOD催化的OFR歧化反应加强，H2O2生成增多，GSH－PX消耗也增加，使得SOD、GSH－PX含量下降。再者，力竭运动机体处于缺氧状态，糖酵解加强，大量乳酸生成，且后期肌糖元排空，造成NADH及NADPH迅速下降，抑制了体内自由基消除酶的活性（因为许多抗氧化酶都需要NADPH或NADH作为辅酶，才能充分发挥其活性），使自由基在体内不断增多，脂质过氧化过程加剧［6］。

在本实验中，蜂胶组小鼠SOD、GSH－PX活性均高于运动对照组，而MDA含量却低于对照组。蜂胶具有较强的抗氧化性，除了上述几点外，还可能与以下几点有关:①蜂胶中含有Cu、Zn、Se、Ge等多种微量元素，而这些微量元素已证明是有效的抗氧化剂或是构成抗氧化成分所必需的物质，可显著提高机体内SOD、GPX等的活性，增强了机体清除运动中生成的过量自由基的能力［7］;②蜂胶中含有维生素A原、维生素E、维生素C等，它们均为小分子的有机抗氧化剂［7］。

3.4 蜂胶对运动训练小鼠ATP酶活性的影响

本实验中力竭运动后运动对照组小鼠心肌细胞Ca2+－ATP酶活性显著下降。其原因可能在于一方面该酶活性受自身构象和所处环境的影响，故活性的保持要求脂质双分子层中磷脂和胆固醇等的含量应保持相对恒定，细胞膜必须保持适当的流动性，而合适的膜流动性又有赖于充足的不饱和脂肪酸和抗氧化剂如GSH、维生素E［8］。力竭运动使得细胞膜磷脂双分子层组分和流动性发生改变，影响了膜上的蛋白质分子的构象和基团，继而影响ATP酶活性;另一方面，是自由基对该酶的直接作用:自由基直接作用于酶上的活性基团－SH，引起膜蛋白巯基氧化交联，导致酶活性的下降［9－11］;再者，力竭运动时心肌缺血，线粒体膜上腺嘌呤核苷酸移位酶被抑制，使胞浆ATP含量下降，导致内质网和质膜中依赖ATP的Ca2+－ATP活性降低［12］。

本实验研究发现，力竭运动后蜂胶组小鼠心肌细胞Ca2+－ATP酶活性高于运动对照组，提示蜂胶对急性运动引起的心肌ATP酶的下降有调节作用。蜂胶对力竭运动小鼠心肌ATP酶的影响可能与其抗心肌缺血、抗氧化作用有关:蜂胶通过提高SOD、GSH－PX活性增强组织细胞的抗氧化能力、清除自由基、降低细胞膜的脂质过氧化水平，保护了细胞膜免受自由基损伤，也避免了由膜结构损伤可能导致的Ca2+－ATP酶活性的降低（本实验已证实），维持了心肌细胞ATP酶在物质运送、能量转换、信息传递等方面的正常发挥。

4 结论

1）经过4周递增负荷训练最后一次力竭，运动组小鼠呈疲劳状态，心肌细胞自由基生成增多，抗氧化酶活性下降，致心肌发生脂质过氧化损伤，心功能下降。

2）经过4周游泳训练后，小鼠机体脂质过氧化程度加重，运动能力下降。红细胞在氧化损伤作用下，细胞形态发生改变，畸形率升高。

3）在4周的游泳训练过程中，给小鼠灌服蜂胶，可以明显改善小鼠运动后红细胞形态的畸形改变。提示蜂胶对小鼠的红细胞形态的改善有保护作用。

4）蜂胶可通过提高抗氧化酶活性，改善运动力竭小鼠心肌相对缺氧状态，减少自由基的生成而缓解心肌脂质过氧化损伤和心功能降低，对心肌有一定的保护作用

5）蜂胶具有延缓疲劳发生、提高运动能力的作用。

［1］陈 瑷，周 玫.自由基医学基础与病理生理［M］.北京:人民卫生出版社，2002:36－50.

［2］朱梅菊，肖发强.大负荷训练后大鼠红细胞形态学的变化及针灸的促恢复作用［J］.北京体育大学学报，2006，29（7）:928 －930.

［3］肖国强.吸氧对大强度运动后红细胞形态、血液流变特性的影响［J］.中国运动医学杂志，2002，21（1）:37 －42.

［4］Huang Y，Liu D，Sun S.Mechanism of free radicals on the molecular fluidity and chemical structure of the red cell membrane damage.Clin Hemorheol microcirc，2000，23（2 －4）:287 －290.

［5］张燕平.天然蜂胶对自由基的清除作用［J］.食品与发酵工业，2002，28（1）:48 －52.

［6］许豪文.运动生物化学概论［M］.北京:高等教育出版社，2001（1）:357.

［7］郭芳彬.蜂胶的抗氧化作用［J］.养蜂科技，2004（1）:26.

［8］魏 源.牛磺酸消除运动性疲劳的研究进展［J］.西安体育学院学报，2004，21（1）:54 －57.

［9］吴 玲.运动与生物膜结构和功能关系的研究进展［J］.中国运动医学杂志，1995（3）:152－156.

［10］王 轲.不同负荷运动训练对大鼠红细胞膜ATP酶活性影响的研究［J］.武汉体育学院学报，2005，39（5）:50 －52 .

［11］吕永安.茜草提取物对大强度耐力训练大鼠心肌线粒体抗氧化能力、ATP酶活性影响的实验研究［J］.北京体育大学学报，2006，29（9）:1211 －1213.

［12］王 革.牛磺酸对力竭运动大鼠心肌线粒体损伤的保护作用［J］.中国体育科技，2003，39（2）:27 －28.

［13］潘华山，张志鸿，赵自明.人参总皂甙对运动性疲劳大鼠骨骼肌结构和功能影响的实验研究［J］.广州体育学院学报，2010（1）:90－93.

Effect of Proplis on the Delay of Fatigue in Training Rats

YU Yang1，HAN Xiaoyan2，PAN Yan3
（1.School of Human Exercise Science，Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，China;2.P.E.Department Yulin Normal University，Yulin 537000，Guangxi，China;3.College of Physical Education，Hubei Normal University，Huangshi 435002，Hubei，China）

According to the study，we can know the effect of proplis on the delay of fatigue in training rats.By setting up the model of gradual load training rats，the index of cardiac muscle and blood and the activity of SOD and Na+-K+-ATPase GSH-Px、Ca2+-ATPase and the quantity of MDA were measured.The result showed that rats which are in the proplis group，the index of SOD and Na+-K+-ATPase GSH-Px、Ca2+-ATPase in cardiac muscle and blood is much higher than the that of the training group（P ＜0.05）.Secondly，the activity of SOD and Na+-K+-ATPase 、GSH-Px、Ca2+-ATPase and remained at a higher level than the control group after training（P ＜0.05），then the activity of SOD in resting group have a significant divergence than control group（P ＜0.05）.After the rats took proplis，the quantity of MDA turned lower than that of the training group（P ＜0.05）.After the gradual load training，the quantity of MDA is higher than the resting training group（P＜0.05）.The result indicated that lipid per-oxidation increased in or after the gradual load training and proplis produce stronger influence on the anti-oxidation，anti-free-radical，raising exercise endurance and delaying fatigue in rats.

Proplis;training;delay of fatigne

G804.32

A

1004－0560（2012）02－0086－04

2011-09-17;

2011-11-09

于 洋（1961－），女，教授，学士，主要研究方向为运动疲劳恢复与营养。

责任编辑:郭长寿