大蒜素促进运动后大鼠糖原合成实验研究

蔡建光，易 乐，王立文，蒋小辉，朱佩文

大蒜素促进运动后大鼠糖原合成实验研究

蔡建光，易 乐，王立文，蒋小辉，朱佩文

研究大蒜素在大鼠游泳力竭运动后大蒜素对机体糖原合成的影响。52只大鼠分成对照组（4只），训练组（12只），训练组+补糖组（12只），训练组+补大蒜素组（12只）和训练组+补糖+不大蒜素组（12只）后，采用灌胃法对大鼠进行糖和/或大蒜素的补充，进行为期2周游泳力竭训练后用蒽酮法测定大鼠肝糖原和肌糖原的水平。结果表明，补充大蒜素对大鼠肝糖原的影响不显著，但可以显著提高肌糖原的含量，且肌糖原含量的提高有赖于糖的补充。大蒜素促进大鼠游泳力竭运动后糖原的合成应在补糖的基础上才能实现。

大蒜素；糖原；力竭运动

1 研究目的

大蒜素（Garlicin, Allicin）是大蒜的主要成分，主要包括二烯丙基一硫化合物（DAS）、二烯丙基二硫化合物（DADS）和二烯丙基三硫化合物（DATS）。在医药化工和食品行业，有关大蒜素的的药理作用和用途已有非常广泛的研究[1,2]。这些药理作用主要包括抗肿瘤增生、诱导细胞凋亡和抗氧化、清除自由基等作用[3]。张慧等的研究表明，大蒜素与联合抗氧化剂包括VE、VC和Se等，能有效抵抗肌肉的延迟性酸痛，提高血骨骼肌肌酸激酶、肌酸激酶和乳酸脱氢酶的活性[4]。苏全生等的研究表明，大蒜素有助于减轻离心运动导致的骨骼肌超微结构损伤，对血浆IL- 6水平升高有抑制作用[5]。提示大蒜素对细胞膜通透性和完整性有一定保护作用。以四氧嘧啶制造的糖尿病大鼠为模型研究表明，大蒜素能有效降低血糖和提高胰岛素的敏感性[6,7]，大蒜素作用于该模型大鼠后，各种生化指标如血清中血糖、尿素、肌酐、胆红素等水平都能有效改善，各种血清酶如天冬氨酸转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）、乳酸脱氢酶（LDH）的水平也基本能恢复到正常水平[6]。提示大蒜素在抗氧化和提高大鼠运动能力有一定的功效。本研究探讨大蒜素对运动后大鼠糖原合成的影响，以研究大蒜素在抗运动性疲劳和在疲劳后机体恢复中的作用。

2 研究对象与方法

2.1 实验动物与分组

60只SD大鼠购自中南大学湘雅医学院实验动物中心，体重雌雄不限150g-200g。自适应3天喂养后，行3天力竭训练（1次/天），淘汰运动能力最强的前4只和运动能力最差的后4只大鼠。余下52只SD大鼠随机分为对照组（A组，4只），训练组（B组，12只），训练组＋糖（C组，12只），训练+大蒜素组（D组，12只），和训练组+糖+大蒜素（E组，12只）共五大组。

2.2 研究方法

2.2.1 游泳训练方案 筛选的52只SD大鼠休息饲养3天后，除A组4只外，对其余48只大鼠均进行2周力竭游泳训练。第1周不负重，每天上午和下午各进行一次游泳训练直到力竭；第二周负大鼠体重的6%的铅块后，每天上午和下午各进行一次游泳力竭训练，直到力竭。

2.2.2 给药方案 在每日训练结束后半小时内完成药物灌胃，灌胃量为2ml/只/次。大蒜素的剂量为10mg/kg/天，补蔗糖的剂量为6g/kg/天，同时补大蒜素和补糖剂量同上。按剂量要求和灌胃量配制成溶液于灌胃前新鲜配制，对照组给予等剂量的蒸馏水灌胃。

2.3 标本采集

在大鼠完成2周游泳训练后第二天上午开始训练的时间点，将大鼠以2%戊巴比妥按5mg/100g体重腹腔注射麻醉后，取单侧股四头肌和肝页组织，液氮速冻保存。在指标测定时按照标准方法[8,9]制备肌肉组织匀浆和肝组织匀浆。

2.4 观测指标和测试方法

2.4.1 游泳力竭时间 采用运动秒表计时，记录从大鼠开始游泳至力竭的时间。力竭标准为大鼠头沉入水下持续10s以上，捞起后呈低头俯卧位，呼吸深急。

2.4.2 肌糖原和肝糖原含量测定 采用蒽酮法，参见文献[10]。

2.5 数据处理

统计分析使用SPSS11.5统计软件进行，用方差分析和组间两两显著性t 检验。显著性差异水准为P＜ 0. 05，非常显著性差异水准为P＜ 0. 01。

3 结果与分析

3.1 游泳力竭时间的变化

从图1-1可知，在进行2周不同的运动、糖及大蒜素的干预作用后，各不同处理组大鼠游泳力竭时间都有明显变化。训练组（B组）、训练补糖组（C组）和训练补大蒜素组（D组），大鼠游泳力竭运动时间都有显著提高（#P＜0.05），而在B组、C组和D组之间则没有显著性差异（P＞0.05），显然这种运动能力的提高不是糖和大蒜素在发生作用，而是大鼠历经2周训练的结果。而对于补充糖和大蒜素组（E组）大鼠，则无论与对照组及（A组）及B、C、D组比较，均表现出极显著差异（**P＜0.01），说明糖和大蒜素的补充，能极显著延长大鼠游泳力竭时间。因此，在提高大鼠游泳运动能力上，糖和大蒜素的协同或者共同作用是关键因素。

图1-1 不同处理大鼠游泳力竭运动时间变化

3.2 各不同处理组肝糖原和肌糖原的变化

图1-2为在进行2周游泳训练、糖及大蒜素的干预作用后，各不同组大鼠肝糖原含量的变化。与对照组（A组）比较，训练组大鼠（B组）和补充大蒜素组（E组）大鼠，其肝糖原含量有所降低，但没有显著性差异；而在补糖组（C组）和补糖补大蒜素组（E组），其肝糖原的含量则显著升高（*P＜0.05），这说明大鼠肝糖原水平的显著升高是由于对大鼠进行补糖引起的，大鼠的运动及大蒜素的补充对大鼠肝糖原没有显著影响。

图1-2 不同处理大鼠肝糖原含量变化

图1-3为在进行2周游泳训练、糖及大蒜素的干预作用后，各不同组大鼠肌糖原含量的变化。与补糖补大蒜素组比较（E组），对照组（A）肌糖原水平显著降低（#P＜0.05）；而训练组大鼠肌糖原水平则极显著低于补糖补大蒜素组（E组）；而在其余各组之间，肌糖原水平的差异没有统计学意义。

图1-3 不同处理大鼠肌糖原含量变化

本研究的实验结果表明（图1-1），对大鼠单独补糖或补充大蒜素，不能有效地延长大鼠游泳力竭运动的时间，而在联合补糖和灌喂大蒜素后，则能显著延长大鼠力竭运动的时间，表明，而这的联合使用，能提高大鼠的运动能力。对经2周游泳训练后的大鼠所储备的肝糖原和肌糖原的测试表明，补糖和补充大蒜素的同时补糖对大鼠肝糖原储备的影响不显著（图1-2，C组和D组肝糖原水平无统计学差异）；大蒜素的补充和补糖联合作用，能显著提高大鼠肌糖原水平（图1-3）。综合图1-1，1-2和1-3的实验结果，表明在大鼠力竭运动后，大蒜素能调节机体中糖的转化，其作用在对肝糖原的转化和肌糖原的转化中可能存在不同的生物化学途径。

4 结 语

大蒜素是大蒜的主要成分。大蒜作为我国乃至东亚地区的重要农作物，是家庭生活中的重要食物组成。已有的研究表明，大蒜在免疫调节、抗氧化和自由基清除及抗肿瘤细胞增生诱导细胞凋亡的生理作用[11,12]，其在降低机体胆固醇、抗LDL氧化和抗血栓形成的作用也有广泛报道[13,14]。在对机体运动能力的作用上，苏全生的研究表明，大蒜素与抗氧化剂联合使用，能有效抵抗肌肉的延迟性酸痛，并激活与能量转换有关酶的活性。同时糖是肌肉收缩的重要能源物质，是机体运动时的重要供能物质。在高强度的运动下，机体糖原的消耗与运动性疲劳的发生密切相关。提高机体糖原（包括肝糖原和肌糖原）的储备，及促进运动后糖原的恢复是抗运动性疲劳的重要途径。

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The Experimental Research of Garlicin on Glycogen Synthesis after Exhaustive Exercise

CAI Jian-guang，Yi Le，WANG LI-wen，et al

To investigate the effects of garlicin on the content of glycogen in muscle and liver of rats. A total 52 rats were randomly allocated into 5 groups: control, training, training+sugar supplement, training+garlicin supplement and training+sugar+garlicin supplement. The sugar and garlicin were fed on gavage administration. The content of muscle glycogen and liver glycogen were determined by Anthranone method after 2 weeks of swimming exhaustive exercise. The experimental results displayed that, the supplement of garlicin, it was not significant effects on the content of liver glycogen, but the muscle glycogen was significant increased following the supplement of the sugar. It was implied that it was necessay to supplement the sugar to increase the content of glycogen for the swimming exhaustive rats.

Garlicin; Glycogen; Exhaustive exercise

G804.7

A

1007―6891（2013）03―0032―03

2012-06-18

本研究受湖南省大学生创新基金资助。

湖南科技大学体育学院，湖南 湘潭，411201。School of Physical Education, Hunan University of Science and Technology, Hunan Xiangtan, 411201, China.