茶多糖对中国式摔跤女运动员赛前训练自由基代谢和无氧运动能力的影响及相关性研究

摘要：目的：探讨茶多糖对中国跤女运动员自由基代谢和无氧运动能力的影响及相关性。方法：选取20名优秀中国跤女运动员随机分为安慰剂组和茶多糖组，进行4周赛前训练，每天睡前1小时两组均分别温开水冲服剂量为10 mg/kg体重的安慰剂和茶多糖，测试4周赛前训练前、后血浆MDA、SOD、CAT、GSH-Px、GSH、GR和无氧运动能力指标PP、AP、PD、Cmax和Cmax-time。结果：4周赛前训练后，茶多糖组中国跤女运动员血浆MDA量极显著降低（P<0.01），SOD 和GSH-Px活性极显著升高（P<0.01），CAT、GR活性和GSH量均显著升高（P<0.05）；PP和AP显著升高（P<0.05）， PD和Cmax-time显著降低（P<0.05）；血浆MDA与PP和AP呈极显著负相关（P<0.01），与PD呈极显著正相关（P<0.01）；SOD与PP和AP呈极显著正相关（P<0.01），与PD呈极显著负相关（P<0.01）；CAT和GSH-Px均与PP和AP呈显著正相关（P<0.05），与PD呈显著负相关（P<0.05）。结论：茶多糖可通过其蛋白质成分的直接氧化修饰、微量元素激活抗氧化酶活性和醛糖成分提高抗氧化物质量等途径提高中国跤女运动员的抗氧化能力，促进其无氧运动能力提高；可通过改善微循环有效灌注，加速运动中乳酸清除及CP和ATP恢复，促进无氧运动能力提高。

关键词：茶多糖；中国式摔跤；自由基；抗氧化能力；无氧运动能力

中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编号：1006-2076（2014）03-0061-06

收稿日期：2014-01-10

基金项目：山东省高等学校科技计划项目（J13LK06），山东体育学院院级课题（111103）。

作者简介：孙红梅（1980-）女，山东临沂人，硕士，副教授，研究方向运动与人体健康。

作者单位：山东体育学院日照校区基础理论系，山东 日照276826

茶多糖对中国式摔跤女运动员赛前训练自由基代谢和无氧运动能力的影响及相关性研究No.3 2014中国式摔跤（以下简称中国跤）属于无氧、有氧混合交替，并以无氧代谢为主的运动项目，比赛中有很多高强度、强爆发力的激烈对抗过程。高强度运动的机体代谢率提高，耗能增加，氧耗随之上升，反复连续的高强度对抗使中国跤运动员机体经常处于缺氧状态，导致自由基产生增多，脂质过氧化加强，损伤组织细胞，影响运动能力。研究已经证实[1-2]，茶叶提取物茶多糖可通过清除体内自由基和激活体内自由基清除体系，提高机体抗氧化能力，且茶叶越粗老茶多糖含量越高。

目前有关茶多糖抗氧化活性的研究主要集中在医学和生物学领域，且多数研究的研究对象为动物。有关茶多糖作为抗氧化剂在运动训练领域的研究并不多，尤其是消除运动人体氧化应激方面的研究至今未见。本研究通过分析探讨外源茶多糖补充对优秀中国跤女运动员自由基代谢和无氧运动能力的影响以及两者间的相关性，一方面为提高中国跤女运动员无氧运动能力提供实验依据，另一方面探索茶多糖在运动训练领域的适用性，以期为运动训练开发一种“高效低价”的运动补剂。

1研究对象与方法

1.1研究对象

20名优秀中国跤女运动员，其中8个健将级运动员，12个一级运动员，训练年限最长10年，最短3年，随机双盲分为安慰剂组和茶多糖组（具体见表1），组间基本情况经T检验无显著差异。受试中国跤女运动员经病史询问和体检确认身体健康状况良好，无不良嗜好如吸烟、酗酒等，无代谢性疾病及家族史，近一个月内未患病，半年内未服用任何抗氧化的药物或补剂，且整个实验期间不服用影响指标测试的药物或制剂。向受试中国跤女运动员介绍整个实验过程，征得本人同意自愿参加本实验，并签署知情同意书。

1.2研究方法

1.2.1训练方案与茶多糖补充方案

2013年中国式摔跤俱乐部赛前，安慰剂组和茶多糖组均进行4周赛前训练，训练内容为上午1.5小时身体素质练习，下午1.5小时专项技术练习，每周6天，周日休息调整。安慰剂组和茶多糖组中国跤女运动员每天睡前1小时均分别服用剂量为10 mg/kg体重的安慰剂和茶多糖，其中安慰剂成分为淀粉，茶多糖由河南郑州冠荣食品科技有限公司提供，所有安慰剂和茶多糖服用均在实验人员监督下在受试者公寓服用完成。

1.2.2取材方案

安慰剂组和茶多糖组中国跤女运动员分别在4周赛前训练开始前一天清晨、4周赛前训练结束后次日清晨空腹抽取静脉血5 ml，加肝素抗凝，离心半径150 mm、4℃、3 000转/分离心10 min，分离血浆于-70℃冰箱保存待测。同时安慰剂组和茶多糖组中国跤女运动员分别在4周赛前训练开始前一天上午、4周赛前训练结束后次日上午进行1 min无氧功测试。

1.2.3指标测试

自由基代谢指标测试：采用南京建成生物工程研究所的试剂盒对丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽还原酶（GR）、过氧化氢酶（CAT）进行测试，测试全过程均严格按照试剂盒说明书进行，以考马斯亮兰法进行蛋白质定量。

无氧运动能力指标测试[3]：安慰剂组和茶多糖组中国跤女运动员在MONAK功率自行车上做2～4 min准备活动，休息3～5 min后，根据中国跤运动的特点用日本产POWERMAX-VII功率自行车进行1min无氧功测试，负荷标准为0.075千磅/kg体重，记录最大功率（PP）、平均功率（AP）、无氧功率递减率（PD）、最大圈数（Cmax）、达最大圈数时间（Cmax-time）。

所有测试均在2013年中国式摔跤俱乐部赛前完成，其中自由基代谢指标测试由山东省日照市妇幼保健院检验科协助完成，无氧运动能力指标测试由山东体育学院日照校区实验中心协助完成。

1.2.4数据统计

用SPSS19.0统计软件进行数据处理，显著性水平取P<005和P<001。计量资料用均数±标准差表示，组内用配对T检验，组间用独立样本T检验；自由基和无氧运动能力间关系用Pearson相关法检验，以Pearson积差相关系数r作为判断指标。一般根据| r |大小将相关度分为：| r |≥08为高度相关；05≤| r |<08为中度相关；03≤| r |<05为低度相关；| r |<03为不相关。

2研究结果

2.1安慰剂组和茶多糖组中国跤女运动员自由基代谢指标的变化

组内不同时相比较显示，与赛前训练前比，安慰剂组赛前训练后血浆MDA量显著升高（P<0.05），SOD和GSH-Px活性均显著降低（P<0.05），CAT、GR活性和GSH量降低但无显著差异；茶多糖组赛前训练后血浆MDA量极显著降低（P<0.01），SOD活性极显著升高（P<0.01），CAT、GSH-Px、GR活性和GSH量均显著升高（P<0.05）。组间同时相比较，与安慰剂组相比，赛前训练前两组间无显著差异；赛前训练后茶多糖组血浆MDA量极显著降低（P<0.01），SOD 和GSH-Px活性极显著升高（P<0.01），CAT、GR活性和GSH量均显著升高（P<0.05）。

2.2安慰剂组和茶多糖组中国跤女运动员无氧运动能力指标的变化

组内不同时相比较显示，与赛前训练前比，安慰剂组赛前训练后PP和AP显著升高（P<0.05）， PD显著降低（P<0.05），Cmax升高，Cmax-time降低，但两者均无显著差异；茶多糖组赛前训练后PP和AP极显著升高（P<0.01）， PD和Cmax-time极显著降低（P<0.01），Cmax显著升高（P<0.05）。组间同时相比较，与安慰剂组相比，赛前训练前两组间无显著差异；赛前训练后茶多糖组PP和AP显著升高（P<0.05）， PD和Cmax-time显著降低（P<0.05），Cmax升高但无显著差异。

2.3茶多糖组中国跤女运动员自由基代谢指标和无氧运动能力指标的相关性

4周赛前训练结束后，茶多糖组中国跤女运动员血浆MDA量与PP和AP呈极显著高度负相关（P<001），与PD呈极显著高度正相关（P<001）；SOD活性与PP和AP呈极显著高度正相关（P<001），与PD呈极显著高度负相关（P<001）；CAT和GSH-Px活性均与PP和AP呈显著中度正相关（P<005），与PD呈显著中度负相关（P<005）；GSH量和GR活性均与PP和AP呈中度正相关，与PD呈中度负相关，但无显著差异。

3分析讨论

3.1茶多糖补充对优秀中国跤女运动员自由基代谢影响的分析

人体抗氧化系统和氧自由基等形成的氧化系统处于动态平衡，一旦机体缺氧，氧自由基会大量生成，当氧自由基数量超出机体抗氧化系统清除能力时，机体抗氧化系统和氧化系统失衡，组织细胞就会受到氧化应激损伤。中国跤运动属于高能耗、高强度的运动，运动中需氧量急剧增加超过机体摄氧量，机体严重缺氧，骨骼肌及与运动关系较密切的器官系统缺氧，线粒体氧化磷酸化障碍，能量代谢紊乱，各种代谢酶活性改变，机体通过中性粒细胞呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶等途径产生大量氧自由基；同时，高强度中国跤运动导致的机体抗氧化酶活性降低也会加剧氧自由基在体内的堆积。大量氧自由基会导致脂质过氧化反应发生，损伤生物膜多不饱和脂肪酸产生MDA，MDA大量生成又会进一步破坏生物膜正常结构，使脂类、蛋白质和核酸等大分子发生交联聚合，破坏线粒体、溶酶体等细胞器，甚至导致细胞自溶等[4-5]，形成氧化应激恶性反应链。

Bruce认为[6]外源补充抗氧化剂能阻断氧化应激的恶性反应链，恢复机体抗氧化系统和氧化系统的对抗平衡，增强抗氧化酶活性，提高机体抗氧化能力。4周赛前训练后安慰剂组中国跤女运动员血浆MDA量明显升高，抗氧化酶SOD、CAT活性及谷胱甘肽抗氧化系统GSH、GSH-Px和GR水平明显减弱，而茶多糖组中国跤女运动员血浆MDA量明显降低，抗氧化酶SOD、CAT活性及谷胱甘肽抗氧化系统GSH、GSH-Px和GR水平明显增强，提示茶多糖在中国跤女运动员体内产生了非常强的抗氧化作用，阻断了氧自由基的恶性链式反应过程。其机制有以下几个方面：1）茶多糖属于酸性糖蛋白，长期补充茶多糖的中国跤女运动员体内有较高浓度茶多糖，其蛋白质成分可通过发生氧化修饰直接参与氧自由基清除，降低MDA产生，节省抗氧化酶消耗；2）茶多糖中的微量元素可以直接激活提高抗氧化酶活性，增强受试中国跤女运动员机体对氧自由基的清除能力，降低脂质过氧化发生程度；3）茶多糖中含有醛糖，可以通过抑制醛糖还原酶[7-8]，减少NADPH消耗，提高谷胱甘肽抗氧化系统的防御能力[9]，加速自由基清除；4）茶多糖可通过螯合Ca2+、Fe3+抑制受试中国跤女运动员体内氧化酶如黄嘌呤氧化酶、脂过氧化酶、环氧化酶等活性，阻止其催化的氧自由基代偿性的爆发性产生，间接提高机体抗氧化能力。

此外，表2还显示，茶多糖组中国跤女运动员血浆各自由基代谢指标中SOD变化最为显著，其活性增高幅度均明显大于其他抗氧化酶，提示茶多糖对受试中国跤女运动员血浆SOD活性的增强能力优于其他抗氧化酶，但具体原因还有待进一步探讨。陈义勇等[10]、金吉淑等[11]和尹学哲等[12]分别研究发现茶多糖作为抗氧化剂对氧自由基具有更为明显的清除能力。SOD是机体催化氧自由基代谢的唯一酶，茶多糖对SOD活性的增强能力优于对其他抗氧化酶可能是茶多糖对氧自由基清除能力强于对其他自由基清除能力的原因之一。

3.2茶多糖补充对优秀中国跤女运动员无氧运动能力影响的分析

中国跤属于身体直接接触、不断克服瞬间阻力的高强度应变性对抗运动，运动员应具备良好的绝对力量、速度力量及耐力力量。4周赛前训练后，与安慰剂组比，茶多糖组中国跤女运动员PP、AP和Cmax提高更为明显，PD和Cmax-time降低更为明显。茶多糖补充后受试中国跤女运动员PP和Cmax提高、Cmax-time降低，明显增强了其在短时间内全力做功的能力和运动的快速启动能力，肢体肌肉可在短时间内产生更高的机械功率，绝对力量和速度力量提高，磷酸原供能能力明显改善；AP提高、PD降低，提示茶多糖能明显增强中国跤女运动员持续维持大强度做功的能力，肢体肌肉可更长时间维持高功率耐力运动，即耐力力量提高，糖酵解供能能力明显改善。由此可见，茶多糖对中国跤女运动员无氧运动能力的提高具有明显促进作用，有利于运动员在连续不断的高速运动中把握战机。茶多糖除具有非常强的抗氧化作用外，药理研究还显示[13-15]，可显著降低血液粘度和红细胞聚集程度，加快血流速度，改善红细胞变形能力，提高对各器官及工作肌的有效灌注，改善微循环，提高机体耐缺氧能力。中国跤运动属于产乳酸水平较高的运动，微循环有效灌注增加，氧气和能源物质运输能力增强，有氧供能能力提高，可在训练和比赛时短暂休息的空隙加快乳酸的清除，促进其耐力力量恢复；同时可快速补充上次进攻中消耗的CP、ATP，增强其下次进攻的力度，即绝对力量和速度力量，恢复和维持较高的磷酸原和糖酵解供能能力，提高无氧运动水平。