翁锡全 林洁如 徐国琴 孟艳 林文弢
广州体育学院(广州 510500)
枸杞汁对男性大学生递增负荷运动期间血睾酮及皮质醇水平的影响
翁锡全 林洁如 徐国琴 孟艳 林文弢
广州体育学院(广州 510500)
目的:通过观察递增负荷运动期间补充枸杞汁对男性大学生血睾酮和皮质醇水平的影响,探讨补充枸杞汁预防运动性低血睾酮的效果。方法:28名健康男性大学生分为对照组(16人)和实验组(12人),进行为期32天、4个阶段的递增负荷跑步运动,实验期间实验组每人每天睡前饮用100 ml枸杞汁,递增负荷运动结束后又将对照组平均分为自然恢复组和枸杞汁恢复组(每天睡前饮用100 ml枸杞汁),持续8天。分别在实验前、每阶段最后一次运动次日晨和恢复期间第9天晨采集受试者肘静脉血测试睾酮、皮质醇,并计算睾酮/皮质醇比值(T/C)。结果:与对照组比较,实验组血清睾酮浓度在第3、4阶段均显著升高(P<0.05),而血清皮质醇浓度则在第4阶段显著降低(P<0.05),T/C在第3、4阶段末显著增大(P<0.05)。此外,枸杞汁恢复组于恢复期第9天血清睾酮浓度显著高于自然恢复组(P<0.05)。结论:补充枸杞汁对预防运动性低血睾酮有一定的效果,可加快运动后血睾酮水平的恢复。
枸杞汁;递增负荷运动;运动性低睾酮;皮质醇;大学生
枸杞是药食同源品种之一,具有独特的营养和药用价值,枸杞多糖为其主要活性成分。现代药理学研究表明,枸杞多糖能够抗氧化,并对肝脏、肾脏、眼睛等健康有潜在作用[1,2],同时能够增强机体免疫力[3],降低胆固醇和其他心血管疾病的危险[4]。此外,近几十年来,越来越多的研究支持枸杞能促进男性性机能,主要作用
包括防止生殖组织氧化损伤、改善精子活力和维持睾酮水平[5-8],且已有研究探讨枸杞对运动机体的免疫及抗氧化作用[9-12],同时,根据枸杞多糖促进雄性激素分泌作用提出枸杞可作为预防运动性低血睾酮的营养补剂[13]。Amagase等研究也指出补充枸杞汁可降低运动中皮质醇和脱氢表雄酮的水平,减少疲劳感觉[14],但目前尚未有补充枸杞汁对大负荷运动期间血清睾酮及皮质醇影响的研究报道。因此,本研究以男性大学生为对象,观察在32天递增负荷跑步运动期间补充枸杞汁对血清睾酮和皮质醇水平的影响,探讨枸杞汁预防运动性低血睾酮的作用。
1.1 研究对象
实验对象为广州体育学院男性大学生28人,随机分为对照组16人和实验组12人,表1为受试对象基本情况。受试者签署实验知情同意书后测试最大摄氧量及不同摄氧量情况下的对应跑速,然后进行32天递增负荷跑步实验。
表1 受试对象基本情况
1.2 实验方案
对照组、实验组受试者均进行32天、4个阶段的递增负荷跑步运动,隔天运动1次,4次一个阶段(见表2),期间实验组受试者每人每天睡前饮用2瓶(100 ml)100%新鲜红枸杞汁,对照组不饮用;32天运动结束后将对照组分为自然恢复组和枸杞汁恢复组(每天睡前饮用2瓶),每组8人,持续8天。100%新鲜枸杞汁由青海大漠红枸杞有限公司提供,新鲜枸杞汁经PONY谱尼测试集团测试含有360~440 mg%枸杞多糖(I06033047601D),并经中国反兴奋剂中心检测不含任何兴奋剂(2014FD151)。
表2 32天递增负荷跑步运动安排
1.3 采样时间及指标测试
在实验前、每阶段最后一次运动次日晨和恢复期间第9天晨采集受试者肘静脉血2 ml,分离血清测总睾酮、皮质醇,并计算睾酮/皮质醇比值(T/C)。血清总睾酮和皮质醇均采用Elisa方法检测,仪器为Thermo Scientific Varioskan Flash全波长扫描式多功能读数仪,试剂盒购自上海蓝基生物科技有限公司,由专人按说明书严格测试。
1.4 统计学分析
采用SPSS17.0进行统计学分析,所有数据均用均值±标准差表示,采用配对t检验、独立样本t检验和单因素方差分析统计同组不同阶段及组间各指标变化,P<0.05为显著性水平,P<0.01为非常显著性水平。
2.1 枸杞汁对递增负荷运动期间血清葺酮、皮质醇及其比值的影响
由表3可见,与实验前比较,递增负荷运动的4个阶段末对照组受试者血清睾酮浓度呈现递减下降的趋势,至第3、4阶段均下降10%,但其下降无统计学意义(P>0.05);而实验组受试者血清睾酮浓度在第1阶段末稍有下降,第2、3、4阶段末则出现升高趋势,且其平均浓度均高于实验前水平,但其升高不具统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,实验组受试者血清睾酮浓度在实验前和第1、2阶段末均没有组间差异,但第3、4阶段末则出现实验组显著高于对照组(P<0.05)。
由表4可见,与实验前比较,无论是对照组还是实验组,血清皮质醇水平在第1阶段末均显著升高(P<0.01),之后出现下降。对照组在第3、4阶段末均较第1、2阶段末显著下降(P<0.01,P<0.05),实验组在第2、3、4阶段末比第1阶段末显著下降(P<0.01)。与对照组比较,除第4阶段末实验组血清皮质醇浓度显著降低外(P<0.05),其他相同阶段末组间均无显著差异(P>0.05)。
表3 各组递增负荷运动期间不同阶段血清睾酮比较(nmol/L)
表4 各组递增负荷运动期间不同阶段血清皮质醇比较(nmol/L)
由表5可见,与实验前比较,对照组和实验组受试者T/C在递增负荷运动第1阶段末均出现非常显著性减小(P<0.01),第2阶段末起开始增大。与第1、2阶段末相比,第3、4阶段末均显著增大(P<0.01)。与对照组比较,实验组受试者T/C在实验前、第1、第2阶段末均无显著差异(P>0.05),但在第3、4阶段末显著增大(P<0.05)。
表5 各组递增负荷运动期不同阶段血清睾酮/皮质醇(T/C)比较
2.2 枸杞汁对递增负荷运动后恢复期血清葺酮、皮质醇及其比值的影响
由表6可见,经过8天的恢复,无论是自然恢复组和枸杞汁恢复组,受试者血清睾酮与运动后次日晨比较均有不同程度上升,且枸杞汁恢复组的升高具有统计学意义(P<0.01)。同时,枸杞汁恢复组恢复8天后血清睾酮浓度也显著高于自然恢复组(P<0.05);而恢复8天后自然恢复组和枸杞汁恢复组血清皮质醇均显著降低(P<0.05),睾酮/皮质醇则显著增大(P<0.05,P<0.01),血清皮质醇及睾酮/皮质醇未见组间差异。
表6 各组递增负荷运动恢复期前后血清睾酮、皮质醇及其比值比较
长时间大运动量训练可引起安静状态血清睾酮明显降低甚至低于正常水平[15,16],大运动负荷期间血睾酮水平降低与性腺轴的多环节抑制有关[17,18]。本研究同样观察到随着递增负荷的增大,对照组受试者血清睾酮出现下降趋势,而实验组受试者血清睾酮水平在递增负荷第1阶段末同样下降,只是由于补充枸杞汁对机体的调节作用,在随后各阶段递增负荷运动中受试者血清睾酮出现回升,并在第4阶段末升至最高水平,且显著高于同阶段对照组受试者水平,说明补充枸杞汁不仅可以预防长时间递增负荷运动中机体血睾酮水平的降低,且在一定程度上可促进机体睾酮的分泌,从而有效预防运动性血睾酮低下。关于枸杞汁促进机体睾酮分泌作用,近年来已有文献对此进行了相关报道。枸杞含有多种化学成分,多糖(LBP)是枸杞最主要的活性
成分,为酸性杂多糖、多肽或蛋白质组成的复杂糖肽结构,多糖含量是枸杞功效的关键。刘宏婧等[20]发现,250 mg/kg的枸杞多糖可使糖尿病大鼠睾丸及附睾重量明显增加,明显改善由糖尿病引起的雄性大鼠的精子数量下降及存活率降低。罗琼等观察枸杞多糖对半去势大鼠性功能的影响[21],发现枸杞多糖可以提高半去势大鼠的性功能,并指出枸杞多糖不是作为雄性激素替代物,而可能是通过调节下丘脑-垂体-性腺轴功能起作用。李晓彩等研究发现[22],枸杞多糖通过调节凋亡相关基因的表达,抑制生精细胞凋亡,从而缓解双酚A引起的雄性生殖损伤。Lau等的研究结果表明[6],慢性皮质酮处理(给药)能够显著抑制血浆睾酮水平,导致性功能抑制,而补充枸杞多糖能够扭转睾酮水平下降的状况。枸杞多糖通过促进性腺激素作用促进垂体分泌性腺激素,对下丘脑-垂体-性腺轴产生多层次调节作用,促进睾丸生殖细胞正常发育。黄晓兰等研究发现,高温应激引起的下丘脑-垂体-性腺轴抑制和损伤或自由基会引起生精细胞损伤,而枸杞多糖能通过保护下丘脑-垂体-性腺轴及抑制自由基的方式保护生精细胞、促进睾丸生殖细胞正常发育,促进睾酮分泌[23]。近期有研究进一步证实枸杞多糖能够通过其抗氧化特性来提升个体睾丸的功能[22]。当然,本研究补充的是采用热处理技术制成的新鲜枸杞汁,本品除了含有360~ 440 mg%枸杞多糖外,还保存有枸杞子的其他营养及其功效成分如类胡萝卜素、类胡萝卜素酯、氨基酸、微量元素、脂肪及不饱和脂肪酸(如亚油酸、亚麻酸等)和各种维生素及其他成分等,同时还利于人体吸收[19],可为机体功能物质合成和组织细胞的抗氧化作用提供必需的营养成分。
补充枸杞汁对预防运动性血睾酮低下的效果还体现在对血清皮质醇的调节。皮质醇能抑制蛋白质合成,抑制下丘脑-垂体-性腺系统和睾丸间质细胞分泌睾酮,并加速糖原、脂肪和蛋白质的分解。因此,皮质醇的水平在一定程度上反映运动员体内蛋白质分解和运动负荷的程度,当运动超过一定负荷,皮质醇的分泌显著增加。本研究结果显示,在递增负荷跑步运动开始阶段,受试者皮质醇显著升高,随后血清皮质醇水平降低,该结果与以往多数研究一致[24],以往研究认为大负荷训练初期皮质醇水平升高是机体对大运动负荷的一种应激性反应,而后期皮质醇水平降低则是机体对递增负荷所表现出的一种防御性反应,而非肾上腺的衰竭,其机制可能与神经调节使垂体减少了促肾上腺皮质激素的释放有关。而与对照组不同的是,补充枸杞汁受试者第2阶段后血清皮质醇水平下降大于对照组,并在第4阶段末时实验组显著低于对照组,这是由于枸杞汁的营养作用使机体产生的能量物质储备能力及代谢调节协作能力提高,增强了机体应激能力,正如罗琼等的动物实验证明[25],枸杞多糖能显著增加小鼠肝糖原、肌糖原的储备量,提高运动前和运动后乳酸脱氢酶的总活力,减少剧烈运动后血尿素增加;Amagase等的人体实验尽管没有观察到补充枸杞对血糖及血尿素水平的影响,但其可降低运动对皮质醇的应激反应[14]。因此,补充枸杞汁可提高身体承受大负荷运动的应激能力。
另外,递增负荷运动中体内物质代谢和能量代谢加强,为满足体内的能量需求,内分泌系统调节也相应加强。本研究结果显示,尽管大负荷运动导致对照组受试者血清睾酮水平降低,但由于机体的防御性反应使皮质醇的含量也下降,所以,血清睾酮/皮质醇比值一直处于升高趋势,并接近机体正常基础水平,表明递增负荷期间机体力求通过内分泌和神经体液调节达到自身合成与分解代谢平衡的目的。但由于实验组补充枸杞汁提高了其血清睾酮的浓度,因此,其睾酮/皮质醇比值升高更加明显,说明其内分泌调节能力相对较强,机体对运动负荷的应激水平也相对较低。
目前尚未见补充枸杞汁对大负荷训练后恢复期雄性激素等影响的研究,本研究结果显示大负荷递增运动休息期补充枸杞汁8天受试者血清睾酮水平比自然恢复者显著升高,说明补充枸杞汁能更有效促进机体睾酮分泌,从而提高血清睾酮水平,并且从其升高幅度来说也远高于递增负荷运动期间,因此,补充枸杞汁有利于大负荷运动后机能的恢复。由于长期大负荷运动抑制下丘脑-垂体-性腺轴的功能,引起睾酮分泌减少,导致运动性低血睾酮而影响身体机能的恢复,针对这种情况,运动医学界提出以补脾、活血、补肾中药促进下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)、下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的功能,达到治疗运动性低血睾酮的目的。枸杞子以其“补肾益精”的特点(《本草通玄》)而纳入首选。如钱风雷等的实验采用由枸杞、仙灵脾、肉苁蓉等组成的以温补肾阳为主、滋补肾阴为辅的补肾中药,观察其对长期大运动量游泳训练所致大鼠低血睾酮和下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)功能的调节作用,结果表明合理采用补肾中药能显著改善运动性低血睾酮大鼠垂体和性腺激素水平,对调节下丘脑-垂体-性腺轴功能和维持性腺轴各级细胞超微结构的正常和完整性有保护作用[26]。因此,32天递增负荷运动后补充枸杞汁对改善下丘脑-垂体-性腺轴功能,促进睾酮分泌,加快身体机能恢复起到了重要作用。
补充枸杞汁可促进递增负荷运动期间睾酮的分泌,维持和提高血睾酮水平,同时加快大负荷运动后血
睾酮水平的恢复,降低递增负荷运动期间皮质醇的应激反应,使睾酮/皮质醇保持相对稳定,从而维持体内合成分解代谢平衡,加快运动后机体的恢复。
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Preventing Exercise-induced Low Blood Testosterone by Supplementation of Chinese Wolfberry Juice
Weng Xiquan,Lin Jieru,Xu Guoqin,Meng Yan,Lin Wentao
Guangzhou Sport University,Guangdong,China 510500 Corresponding Author:Weng Xiquan,Email:xqweng2003@163.com
Objectives To study the effect of supplementation of Chinese wolfberry juice on the levels of testosterone and cortisol during exercise.Methods 28 healthy male college students were divided into control group(16)and experimental group(12),and underwent interval running every other day.The running intensity increased every 8 days for a total of 32 days.Subjects in experiment group drank 100 ml wolfberry juice at bedtime every night.In the last 8 days of experiment,subjects in control group were subdivided into natural recovery group and wolfberry juice recovery group(administration of Chinese wolfberry juice at bedtime every night).The levels of blood testosterone and cortisol of the subjects were determined before the experiment and after the completion of each intensity exercise.Results The serum testosterone concentration in experimental group was significantly higher in the last two intensity exercises than in control group(P<0.05),whereas the serum cortisol concentration in experimental group was significantly lower than in control group(P<0.05).The T/C ratio in the last two intensity exercises increased significantly in experimental group as compared to control group(P<0.05).At the same time,the serum testosterone concentration in wolfberry juice recovery group was significantly higher than in natural recovery group(P<0.05).Conclusions Supplementation of Chinese wolfberry juice could prevent exercise-induced low blood testosterone in certain degree.
Chinese wolfberry juice,incremental load exercise,exercise-induced low blood testosterone,cortisol,college student
2015.07.08
翁锡全,Email:xqweng2003@163.com