白藜芦醇对力竭游泳大鼠肝脏组织的保护作用研究

侯媛媛，刘丽萍，王建斌，李敬春，孙志佳

（1.河北体育学院，石家庄 050041；2.邢台医学高等专科学校，河北 邢台 054000；3.河北省体育科学研究所，石家庄 050000）

白藜芦醇对力竭游泳大鼠肝脏组织的保护作用研究

侯媛媛1，刘丽萍1，王建斌2，李敬春3，孙志佳1

（1.河北体育学院，石家庄 050041；2.邢台医学高等专科学校，河北 邢台 054000；3.河北省体育科学研究所，石家庄 050000）

目的：探讨白藜芦醇对肝脏组织的保护作用，进而为白藜芦醇应用于运动领域提供实验依据。方法：选取雄性SD大鼠30只，随机分为3组，每组10只，分别为安静对照组、运动对照组和实验组 （运动＋100 mg／kg Res）。各组大鼠每日称重后，实验组每天灌胃100 mg／kg Res，其他两组分别灌胃相同体积的溶酶，连续2周。于第15天，运动对照组和实验组进行力竭游泳，运动后即刻，测定血清中谷丙转氨酶 （ALT）活性和肝脏组织中超氧化物歧化酶 （SOD）活性、总抗氧化能力 （T－AOC）和丙二醛 （MDA）含量。结果：运动对照组大鼠肝脏组织 MDA含量显著高于安静对照组 （p＜0.01），实验组肝脏组织MDA含量显著低于运动对照组 （p＜0.01）；运动对照组大鼠肝脏组织SOD活性显著低于安静对照组 （p＜0.01），实验组肝脏组织SOD活性显著高于运动对照组 （p＜0.01）；运动对照组大鼠肝脏组织T－AOC水平显著高于安静对照组 （p＜0.05），实验组肝脏组织T－AOC水平显著高于运动对照组 （p＜0.01）；运动对照组大鼠血清中ALT水平显著高于安静对照组 （p＜0.01），实验组血清中ALT水平显著低于运动对照组 （p＜0.01）。结论：①力竭运动后，机体内源性自由基水平迅速升高，造成肝脏组织损伤。②补充白藜芦醇能够增强肝脏组织抗氧化能力，起到保护肝脏的作用。

白藜芦醇；力竭游泳；肝脏；保护作用

欧美人群因高胆固醇、高脂肪、高热量的饮食习惯和吸烟、嗜酒等不良生活方式，心血管疾病发生率极高，但有着相同生活习性的法国人，其冠心病等心血管疾病的发病率和死亡率远远低于英国、美国。这种现象就是人们常说的 “法国悖论”（Franch Paradox）［1－2］。这可能与法国人习惯适度地饮用红葡萄酒有关，进一步研究发现在红葡萄酒中白藜芦醇浓度高达1.5—3 mg／L［3］。特别是自1997年Jang等在 《科学》杂志上发表有关白藜芦醇防癌活性的报道以来，针对白藜芦醇生物活性及其作用机制的研究日趋广泛，对白藜芦醇的研究逐渐成为了近些年的热点。

白藜芦醇 （resveratrol，Res）化学名称为芪三酚 （3，4，5－trihydroxy－stibene）， 分 子 式 C14H12O3， 分 子 量228.5，属于非黄酮类多酚化合物［4］。目前已经在21个科、31个属的72种植物中发现了白藜芦醇，如决明、藜芦、虎杖、葡萄、花生、桑葚、凤梨等［5］。经研究发现白藜芦醇有许多药理和保健作用，如保护心血管、抗肿瘤、免疫调节、保肝利肝、抗氧化、镇咳平喘等［6］。目前世界上已经有十余个国家和地区在开发白藜芦醇原料及制剂。在日本，含白藜芦醇及其苷的植物提取物已作为食品添加剂。在美国，它已作为一种膳食补充剂［7］。然而，白藜芦醇在运动领域中应用的研究相对较少。本实验以SD雄性大鼠为研究对象，在建立力竭性游泳运动训练模型的基础上，研究白藜芦醇对大鼠肝脏的影响，进而为白藜芦醇在运动领域中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物

健康雄性Sprague－Dawley（SD）大鼠30只，8周龄，体重180±10 g，由四川大学华西医学中心实验动物中心提供。成都体育学院动物实验室内饲养 （室内通风、干燥，室温18—25℃，相对湿度30%—50%），标准大鼠饲养笼3个，大小为0.5×0.35×0.2 m3，每笼10只动物。电热暖器4个，温、湿度计各1个，国家标准啮齿类动物饲料，温开水，消毒用高压锅1个。动物房安静、干燥、通风，每天更换清洁饮水，清除粪、尿，清洁笼具底盘。

1.2 主要实验试剂

（1）白藜芦醇。纯度＞98%，购自成都川大华西康达药物研究所，为反式白藜芦醇 （批准文号：卫食健字 ［2006］第1012号），使用前用3%二甲基亚砜 （DMSO）溶解并以生理盐水稀释至DMSO的浓度为2%。

（2）冰醋酸 （A.R.）。重庆北碚精细化工厂提供。

（3）无水乙醇 （A.R.）。安徽特酒总厂提供。

（4）考马斯亮蓝蛋白测试盒。

（5）丙二醛测试盒。

（6）超氧化物歧化酶测试盒。

（7）总抗氧化能力测试盒。

（8）谷丙转氨酶测试盒。

以上测试盒均由南京建成生物工程研究所提供。

1.3 主要实验设备仪器

（1）德国产全自动生化分析仪Olimpus AU5400。

（2）上海安亭科学仪器厂生产的TGL－16G台式高速冷冻离心机。

（3）深圳市沙头角国华仪器厂生产的HH系统恒温水浴锅。

（4）中国广东科龙电器股份有限公司生产的BCD－203A容声冰箱。

（5）武汉自动化仪表厂生产的TN－100托盘扭力天平。

（6）上海悦丰仪器仪表有限公司生产的AB－S／A分析天平。

（7）德国产R－200D电子秤。

（8）上海第二天平仪器厂生产的 MP－200－1型双圈牌电子秤。

（9）中国杭州段式制作游泳槽。

（10）上海第三分析仪器厂生产的组织匀浆机。

（11）上海第三分析仪器厂生产的微量移液器。

1.4 实验方法与分组

1.4.1 动物模型建立

本实验采用游泳力竭运动动物模型。SD大鼠采用负重的游泳方式，负重重量为体重的3%，泳池水深50 cm，水温31±1℃，每m2水面5—6只大鼠同时游泳，当大鼠游至连续3次没入水底，每次超过10 s，不能自主浮上水面且放在平面无法完成翻正反射，视为力竭［8］。

1.4.2 灌服方法

各组大鼠每天灌服药液。具体灌胃法为：根据 《医学动物实验方法》，用带20号注射针头 （针尖磨钝）的5 ml针管抽取一定的药溶液，从大鼠口腔顺咽喉食道后壁方向将针头送入，先推少量药液，大鼠无异常反应后再将余下部分缓缓推入，灌完药后让大鼠在笼中自由活动5分钟，并观察有无不良反应。操作熟练准确，未伤及大鼠口腔、咽喉、食管和气管等器官，无药液误入气管现象出现。对大鼠实施灌胃操作，每日1次，连续灌服2周。

1.4.3 药液的配置

白藜芦醇用3%二甲基亚砜溶解，并用生理盐水稀释至浓度分别为1.5 mg／ml、5 mg／ml、10 mg／ml、20 mg／ml、30 mg／ml，溶酶为2%二甲基亚砜。各组大鼠所给溶剂的体积均按10 ml／kg体重计算。

1.4.4 实验分组

30只大鼠随机分为3组：安静对照组10只，不进行游泳运动，灌胃等体积溶酶；运动对照组10只，进行游泳运动，灌胃等体积溶酶；实验组 （运动＋白藜芦醇组）10只，进行游泳运动，灌胃100 mg／kgRes。

1.4.5 实验步骤

各组大鼠每日称重后，实验组每天灌胃100 mg／kg Res，安静对照组和运动对照组分别灌胃相同体积的溶酶，连续2周。运动对照组和实验组大鼠于第12、13、14天，分别进行10、20、30分钟的无负重适应性游泳。于第15天，两组大鼠称体重，每只大鼠负荷3%体重，置于水深50 cm、水温 （31±1）℃的游泳槽中游泳。游泳力竭后即刻进行股动脉取血并迅速取出肝组织，测定血清中谷丙转氨酶 （ALT）活性和肝脏组织中超氧化物歧化酶 （SOD）活性、总抗氧化能力 （T－AOC）和丙二醛 （MDA）含量。

1.5 指标采集与检测方法

1.5.1 血清制备

力竭运动后即刻取股动脉血3 ml，室温静置30 min后，再以3500 r／min转速离心20 min，取上清液即血清，测定ALT活性。

1.5.2 组织取样

上述取血后的大鼠，迅速取其相应部位肝脏0.2 g，剔除结缔组织膜，用4℃预冷生理盐水洗净，用滤纸吸去水分，加入低温磷酸盐缓冲液匀浆，再以8000 r／min转速离心15 min（在0℃条件下），取上清液，4℃冰箱保存备用，测定SOD、T－AOC活性和MDA含量。

1.5.3 指标测试方法

指标测试均采用分光光度法，严格按照测试盒的操作程序进行测定。

1.6 统计学处理

所有原始数据均输入SPSS11.5统计软件进行分析处理。每组样本测得数据以均数±标准差 （¯X±SD）表示，组间的两两比较采用单因素方差分析 （One－Way ANOVA），组间差异采用LSD检验。显著性水准取α＝0.05，P＜0.05为显著性差异，P＜0.01为非常显著性差异。

2 实验结果

2.1 大鼠一般情况

各组大鼠均反应良好，活动灵活，进食饮水情况较好，二便正常，毛发浓密整洁，毛色洁白光亮，体型匀称，长势良好。

2.2 白藜芦醇对力竭游泳大鼠肝脏组织的影响

由表1可知，运动对照组大鼠肝脏组织MDA含量显著高于安静对照组 （p＜0.01），实验组肝脏组织 MDA含量显著低于运动对照组 （p＜0.01）；运动对照组大鼠肝脏组织SOD活性显著低于安静对照组 （p＜0.01），实验组大鼠肝脏组织SOD活性显著高于运动对照组 （p＜0.01）；运动对照组大鼠肝脏组织T－AOC水平显著高于安静对照组 （p＜0.05），实验组大鼠肝脏组织T－AOC水平显著高于运动对照组 （p＜0.01）；运动对照组大鼠血清中ALT水平显著高于安静对照组 （p＜0.01），实验组大鼠血清中ALT水平显著低于运动对照组 （p＜0.01）。

表1 白藜芦醇对力竭游泳后大鼠肝脏组织的影响

3 分析与讨论

3.1 运动对肝脏组织抗氧化能力及自由基代谢的影响

肝脏是机体内重要的代谢器官，运动能力与肝脏的代谢机能关系密切。在正常生理条件下，肝脏内自由基保持低浓度平衡状态。力竭运动作为一种生理应激，使机体肝脏产生的自由基增多［9－11］，而自由基又与一系列病理损伤有关［12］，会直接导致肝脏组织的损伤［13－14］。

3.2 白藜芦醇对MDA含量的影响

剧烈运动产生的自由基攻击生物膜，引起脂质过氧化作用，进而生成脂质过氧化物，如醛基 （丙二醛 MDA）、羰基、酮基、羟基等。其中，丙二醛 （MDA）是衡量机体自由基代谢的敏感指标，其含量能客观地反映机体产生自由基的水平［15］。

本实验结果显示，运动对照组大鼠肝脏组织中MDA含量显著高于安静对照组，实验组MDA含量低于运动对照组。其机制可能是力竭运动使机体产生大量自由基，机体内氧化系统与抗氧化防御系统失衡，导致体内自由基的生成大于消除，运动源性自由基堆积，最终导致MDA含量升高。补充白藜芦醇增强了机体抗氧化能力，促进了运动源性自由基的消除，从而减轻了自由基对细胞脂质成分的氧化损伤作用，保护脂质膜，维持肝细胞的完整性和正常的生理功能。其机制可能是白藜芦醇能有效地清除超氧阴离子自由基，从而抑制其他多种由它衍生的活性氧产生，同时，白藜芦醇又可直接清除活性氧自由基，最终导致肝脏组织中MDA含量降低［16］。

3.3 白藜芦醇对SOD活性的影响

SOD是细胞防御氧自由基的第一道屏障［17］，其主要作用是催化超氧阴离子生成H2O2，阻断毒性更强的羟氧自由基产生，它在机体的氧化与抗氧化损伤平衡中起着至关重要的作用。关于运动后SOD活性的变化，目前国内外研究报道各异，升高、不变、降低都有，可能与运动强度、运动形式、机体的健康基础、营养状态等多种因素有关。

本实验结果显示，运动对照组大鼠肝脏组织SOD活性显著低于安静对照组，实验组大鼠肝脏组织中SOD活性显著高于运动对照组。这可能是因为力竭性运动后，机体产生的自由基攻击各种组织细胞，造成细胞结构破坏和 （或）功能下降，抗氧化系统本身也受到了损害，表现为抗氧化酶活性下降［18］；白藜芦醇可以提高肝脏组织中抗氧化酶活性，减轻自由基对肝脏组织造成的脂质过氧化损伤，保护肝细胞膜的完整性，使肝脏的生理机能正常运行，从而提高运动能力，延缓疲劳的发生。

3.4 白藜芦醇对T－AOC水平的影响

机体总抗氧化能力 （Total Antioxide Capacity，TAOC）是反映机体总抗氧化、清除自由基的能力，由酶促和非酶促抗氧化防御体系共同组成。人体内抗氧化酶合成减少或利用非酶性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，T－AOC水平均显示降低。

本实验结果显示，大鼠力竭运动后肝脏组织中T－AOC水平显著升高，补充白藜芦醇能使肝脏组织T－AOC水平进一步升高。其机制可能是力竭运动导致自由基增加，机体启动自由基清除机制，提高抗氧化酶的活性以抵抗自由基的作用；白藜芦醇具有很强的抗肝组织自由基代谢的作用，它可以进一步提高肝脏组织总的抗氧化能力。

3.5 白藜芦醇对ALT水平的影响

谷丙转氨酶 （ALT），催化L－丙氨酸与α－酮戊二酸之间转氨基，产生丙酮酸及L－Glu，其分子量约为101 000，主要存在肝组织中，血清中含量最低。血清中ALT活性升高是肝细胞受损的敏感指标。力竭运动产生的大量自由基破坏了肝细胞膜的完整性，使细胞膜通透性增大，从而使ALT穿过肝细胞膜进入血液，最终引起血清ALT大量增加。

本实验结果显示，运动对照组大鼠血清ALT水平显著高于安静对照组，服用白藜芦醇组，血清ALT水平低于运动对照组。说明在力竭运动中，大量自由基导致肝细胞膜破坏，而白藜芦醇具有保护肝组织细胞膜的作用。其机制可能与白藜芦醇能够抗脂质过氧化，使肝细胞膜受自由基损伤减轻，维持膜系统完整性有关。3.6 白藜芦醇对运动后肝脏保护作用的机制探讨

肝脏是机体内以代谢为主的器官，具有抗氧化、储存肝糖等功能，在机体中发挥着重要作用。力竭运动易导致肝脏组织损伤，其机制可能是剧烈运动引起自由基大量增加，抗氧化酶系统不足以清除自由基，从而造成自由基堆积，过多的自由基引起超氧化反应，破坏肝细胞膜的脂质双结构，使膜的孔隙扩大，通透性增大，内质网膜、线粒体膜等膜系统结构和功能受损，导致细胞广泛性损害，使细胞结构受损、功能下降。

本实验证明，力竭运动使肝脏组织内自由基生成增多，MDA含量升高，导致肝细胞膜损伤或破裂，细胞膜通透性增加，使得细胞内ALT外泄，引起血清中ALT水平升高。本实验亦证明，白藜芦醇可降低运动后肝脏组织中MDA含量，与其直接清除氧自由基和活性氧有关；同时增强肝脏组织SOD和T－AOC水平，提高肝脏组织清除自由基的能力；减少自由基对肝脏组织的攻击，保护细胞膜结构的完整性，使细胞内ALT不易外泄，从而降低血清中ALT水平。

综上所述，白藜芦醇对力竭运动所致大鼠肝损伤具有较好的保护作用，其机制与抗脂质过氧化损伤密切相关。

4 总结与展望

白藜芦醇及其制品在医药、美容、保健、食品等诸多领域的研究与应用已取得丰硕的成果。2000年10月在美国拉斯维加斯举行的国际健康食物增补剂会议上，白藜芦醇被列为健康食物增补剂。白藜芦醇有强大的抗氧化作用、免疫调节作用和神经保护作用。《Cell》杂志上一项新的研究显示，白藜芦醇还能够改善小鼠肌肉的耐力。基于白藜芦醇上述多种生物学作用，加之白藜芦醇资源丰富，提取与加工技术日益成熟，将其开发为运动营养补剂具有非常广阔的前景。

本研究显示，力竭运动后，机体内源性自由基水平迅速升高，造成肝脏组织损伤。补充白藜芦醇能增强肝脏组织抗氧化能力，起到保护肝脏的作用。这一结果为白藜芦醇应用于运动领域提供了一定的实验依据和参考，但是还有许多问题需要进一步的探讨和实验研究，例如：不同的用药时间、给药方式和运动方式对白藜芦醇的作用效果是否有差异，白藜芦醇的其他生理功用应用于运动领域是否也有显著的效果，男女运动员的有效剂量是否一致，白藜芦醇的人体实验还有待开展等。相信不久的将来，白藜芦醇将会作为一种有效的营养补剂应用于运动领域，为提高运动成绩、预防运动损伤等发挥独特的作用。

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Research on the Resveratrol’s Proctection Function on the Rats’Liver After the Exhaustive Swimming

HOU Yuan－yuan1，LIU Li－ping1，WANG Jian－bin2，LI Jing－chun3，SUN Zhi－jia1

（1.Hebei Institute of Physical Education，Shijiazhuang 050041，China；2.Xingtai Medical College，Xingtai 054000，China；3.Hebei Research Institute of Sports Science，Shijiazhuang 050000，China）

Purpose：This paper discussed the protective function of resveratrol on liver tissue，and thus provided the experimental basis for resveratrol used in the sports field.Method：The study selected 30 male SD rats and randomly divided them into 3 groups.Each group had 10 rats and they were quiet control group，exercise control group and experimental group（motion＋100 mg／kg Res）.After daily weighing of the rats，the experimental group was intragastric administration 100 mg／kg Res one time each day，and the two other groups were filled the same volume of enzyme respectively for 2 consecutive weeks.On the 15th day，we conducted exhaustive swimming in the exercise control group and experimental group，and instantly measured ALT activity in serum and SOD activity，T－AOC and MDA content in the liver tissue.Results：The MDA content of the rats’liver tissue in the exercise control group is significantly higher than the quiet control group（p＜0.01），while the MDA content of the experimental group is significantly lower than the control group（p＜0.01）.The SOD activity of the rats’liver tissue in the control group is significantly lower than the quiet control group（p＜0.01），while in the experimental group the SOD activity of the liver tissue is substantially higher than the exercise control group（p＜0.01）.In the exercise control group the T－AOC level of the rats’liver tissue is significantly higher than the quiet control group（p＜0.05），while in the experimental goup the T－AOC level of the liver is substantially higher than the exercise control group（p＜0.01）.In the exercise control group the ALT level in the rats’serum is substantially higher than the quiet control group（p＜0.01），while in the experimental group the ALT level is significantly lower than the exercise control group（p＜0.01）.Conclusion：After the exhaustive exercise，the endogenous free radical level of the body rises rapidly，causing liver injury.The supplement of resveratrol can enhance liver tissue antioxidant capacity and protect the liver.

resveratrol；exhaustive swimming；liver；protection function

G807.4

A

1008－3596（2012）05－0072－05

2012－04－20

项目项目：2011年河北省高校自然科学指导项目 （Z2011213）

侯媛媛 （1981－），女，河北成安人，讲师，硕士，研究方向为运动医学。