杜仲多糖改善运动疲劳的研究*

王一民,郭　飞，熊　勃，池爱平△

(1.陕西师范大学体育学院，西安 710119；2.西安建筑科技大学体育系，陕西 西安 710055)



杜仲多糖改善运动疲劳的研究*

王一民1,郭飞1，熊勃2，池爱平1△

(1.陕西师范大学体育学院，西安 710119；2.西安建筑科技大学体育系，陕西 西安 710055)

目的：评价杜仲多糖(EUP)抗运动性疲劳的效果。方法：40只昆明小鼠建立一个5周的小鼠游泳模型，将小鼠分为运动对照组、蔗糖对照组、高剂量EUP组和低剂量EUP组(n=10)，服药采取灌胃的方式。训练期结束后，测定各组小鼠的体重变化与游泳力竭时间、力竭游泳后动物的血糖浓度、血乳酸(BLA)浓度、血尿素氮(BUN)浓度、肌酸激酶(CK)活性、肝糖原、肌糖原含量变化。结果：EUP高剂量与低剂量组小鼠较对照组体重增加明显，EUP高剂量游泳力竭时间显著延长(P<0.05)、血清CK活性和BUN含量显著下降(P<0.05)，但血糖、肝肌糖原以及BLA的水平变化不明显。结论：EUP具有抗运动性疲劳的作用，其机理与其调节机体糖代谢、节约蛋白质有关。

杜仲多糖；力竭运动；运动疲劳；糖原储备；小鼠

运动性疲劳的产生原因与机体内糖原储备的消耗、能源代谢产物的堆积等因素有关[1]。中药的多糖成分具有改善糖代谢、提高机体氧化能力、抗衰老以及改善运动性疲劳的功能[2-6]。杜仲多糖(eucommia ulmoides polysaccharide,EUP)具有增强机体免疫能力、抗疲劳和提高机体抗脂质过氧化等作用[7，8]，因此推测杜仲多糖可能对运动性疲劳具有缓解作用。本研究对杜仲多糖进行了提取，同时建立小鼠游泳模型，通过检测与运动疲劳相关的生理生化指标，探索服用EUP对运动疲劳的影响。

1　材料与方法

1.1材料

杜仲购自陕西省略阳县药材公司。实验动物购自西安交大医学院实验动物饲养中心，为两月龄的昆明种雄性小鼠(22～26)g。动物饲养室的温度为(20±3)℃，光照随自然光变化。所用化学试剂均为天津化学试剂有限公司产品(AR级)，透析袋(MW10000)购自北京鼎国生物技术有限责任公司。

1.2主要仪器

分光光度计(752B型，上海第三分析仪器厂)；紫外光谱仪(U-3900/3900H，日立公司)；红外光谱仪(Tensor27，德国布鲁克公司)。

1.3方法

1.3.1EUP的提取与检测干燥粉碎后的杜仲皮用80%的乙醇浸泡30 min后，弃液取渣，用80℃的水(料液质量体积比1∶15)提取2次，每次2 h；合并滤液，用Sevage法分离去除游离蛋白；自来水透析24 h，旋转蒸发仪浓缩，加入无水乙醇至乙醇终浓度为80%，4℃过夜沉淀多糖，离心，无水乙醇、丙酮、乙醚依次洗涤沉淀，冷冻干燥得到深棕色的EUP粉末。EUP的多糖含量测定采用蒽酮-硫酸法，EUP所含蛋白质定性采用紫外光谱法(扫描范围：190～600 nm)，蛋白质含量的测定采用双缩脲法；官能团鉴定采用红外光谱法(少许样品混合溴化钾压片，测定范围：4 000～400/cm)。

采用水提醇沉法获得的EUP为深棕色粉末，得率2.89%，多糖含量65.4%；紫外光谱图显示EUP在280 nm左右有较强的吸收峰，表明EUP属于蛋白多糖(图1)，蛋白含量经测定为16.6%；红外光谱图显示EUP属于典型的多糖官能团结构：3436.20 cm-1处的吸收峰为O-H伸缩振动，1640.42 cm-1处的吸收峰为C=或者O-CHO伸缩振动，1327.15 cm-1处的吸收峰为C-H伸缩振动，在1103.05 cm-1处的吸收峰为C-O伸缩振动，914.45 cm-1处的弱吸收峰表示其含有少量的β-D-吡喃糖(图2)。

Fig.1Ultraviolet spectrum of EUP

EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

Fig.2Infrared spectrum of EUP

EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

1.3.2实验动物模型建立动物适应性饲养1周后开始进行为期5周的游泳实验。实验开始前将小鼠随机分为4组(n=10)：运动对照组(Control-A)、蔗糖对照组(Control-B)、EUP低剂量(100 mg/kg·d)组(EUP-L)和高剂量(200 mg/kg·d)组(EUP-H)，各组动物每晚8点在一个恒温水池(30℃；长宽高为：80×60×50 cm，水深40 cm)进行90 min的尾部负重(负荷为体质量的5%)游泳，周日休息；最后1周末进行一次性负重力竭游泳。力竭疲劳标准：小鼠沉入水中5 s不能返回水面；灌胃方式：每次运动后1 h进行灌胃，EUP组灌胃相应剂量的EUP水溶液2 ml，Control-A组灌胃等体积的生理盐水；Control-B组灌胃剂量为6 g/kg·d蔗糖溶液作为阳性对照[9]。

1.3.3疲劳相关生化指标测定记录小鼠在运动期间的体重变化、力竭实验的时间；动物采血后，制备血清，测定血糖、血乳酸(blood lactic acid,BLA)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)的浓度、肌酸激酶(creatine kinase,CK)活性；随后处死动物，取肝组织与股四头肌，匀浆待测糖原含量，生化指标均使用南京建成生物制剂公司的试剂盒按照说明测定。

1.4统计学处理

2　结果

2.1小鼠力竭游泳时间的比较结果

蔗糖组与EUP高剂量组较对照组小鼠的力竭时间显著延长，分别为8.57%与12.03%(P<0.05，表1)。

GroupExhaustedtime(min)ExtendedrateControl-A296.70±27.61-Control-B322.13±21.40*8.57EUP-L316.40±16.396.64EUP-H332.40±23.47*12.03

EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

*P<0.05 vs control-A

2.2对体重的影响

各组小鼠体重增长在前两周差别不明显，但在第三周开始，EUP高剂量组与蔗糖组小鼠的体重增长幅度明显增高，至第五周，三个加药组小鼠体重较对照组都呈明显增长趋势(图3)。

Fig.3Growth of body weight in mice

2.3疲劳相关生化指标的测定结果

与control-A组相比较，EUP-L和EUP-H组小鼠的血乳酸浓度、血清CK活性显著降低，而血糖浓度、肌糖原、肝糖原含量变化不明显。与蔗糖组相比较，EUP组小鼠各项指标没有显著性差异(表2)。

Tab.

BUN:Blood urea nitrogen;BLA:Blood lactic acid;CK:Creatine kinase;EUP:Eucommia ulmoides polysaccharide

*P<0.05 vs control-A

3　讨论

紫外光谱显示EUP在280 nm左右处出现强的蛋白质吸收峰，说明EUP是一种蛋白多糖。经红外光谱反映的官能团显示，EUP含有β-D-吡喃糖，多糖的结构特点是决定其活性的因素之一。本实验通过小鼠5周的游泳模型来检测EUP的抗运动性疲劳的效果，同时以目前常用的蔗糖作为阳性对照。实验结果说明，EUP能提高小鼠的游泳时间，高剂量EUP具有明显的抗疲劳的作用。

血糖、肝糖原、肌糖原在力竭运动后，都会呈现较低水平。因此运动前的糖原储备水平是运动时间持续的关键。BLA是反应机体糖无氧代谢的产物[1]，一般有氧代谢能力较高的人，在参加同等负荷运动时，机体的血乳酸产量要低于有氧代谢能力低的人。同时，由于机体糖代谢不能满足机体运动时的能量需要，蛋白质参与代谢来补偿糖代谢的不足，其代谢产物BUN会增加，因此通常通过检测BUN来判断运动性疲劳的程度[9]。本研究说明，杜仲多糖在运动时能量代谢中，糖的无氧代谢比例较低，杜仲多糖能够提高机体糖的有氧代谢能力，进而节约蛋白质的分解代谢，这是杜仲多糖延缓小鼠运动疲劳的主要原因之一。另外，由于运动强度的增大，机体脂质过氧化的程度也增加，会对骨骼肌组织造成一定程度的损伤，血清中CK活性就会增加，因此血清CK的变化是评定运动对骨骼肌造成损伤的指标[10]。结果显示杜仲多糖可以降低游泳小鼠血清CK活性，这可能与杜仲多糖的抗氧化性有关，杜仲多糖组小鼠血清CK活性的降低，说明杜仲多糖对于小鼠的的肌组织具有一定的保护作用。综上所述，杜仲多糖的抗运动性疲劳的作用与其提高糖的有氧代谢能力、抗氧化能力等多种途径有关系。

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eucommia ulmoides polysaccharide;exhaustion exercise;sports fatigue;glycogen reserve;mice

中央高校基本科研业务费专项资金项目(GK201402046)；陕西师范大学教师出国研修计划(2015)

2015-01-07

2015-10-19

△Tel：13008408400；E-mail：chimu@snnu.edu.cn

G804.7

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1000-6834(2016)02-151-03

10.13459/j.cnki.cjap.2016.02.014