芦笋黄酮对力竭大鼠抗氧化功能的影响

许弟群+阮友萍+吴继宝+陈德权+陈健+阎钲

摘要：目的：探讨补充芦笋黄酮对力竭运动大鼠抗氧化功能的影响，为运动补剂开发提供参考依据。方法：24只sD雄性大鼠随机均分为安静对照组（D）、运动组（E）和运动给药组（EY）。E和EY大鼠进行为期7周的递增负荷耐力训練，EY在运动前1h灌服3mL芦笋黄酮悬浊液，另两组同时间灌服同体积蒸馏水。E和EY最后一次至运动力竭即刻采样、检测有关指标。结果：EY较E更长时间运动力竭（P<0.05）；与D比较，E和EY肝组织中CAT、T-SOD、GSH-Px活性、糖原含量低、MDA和血清GPT高（P<0.05）；与E比较，EY肝组织中CAT、T-SOD、GSH-Px活性、糖原含量高、MDA和血清GPT低（P<0.05）。结论：补充芦笋黄酮提高了运动大鼠抗氧化功能和自由基清除能力，进而延缓机体力竭时间。

关键词：芦笋黄酮；力竭运动；抗氧化；大鼠

芦笋是一种药食兼用型营养价值高的蔬菜，含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质以及多种活性物质，如多糖、黄酮类化合物等，具有抗氧化、抗炎症和肿瘤的功效。理论上，芦笋黄酮具有提高机体内抗氧化酶的活性，减少机体内氧化物MDA自由基等的产生，减弱氧化性伤害，增强机体抗氧化损伤的作用。众所周知，大强度、大负荷的运动时会导致机体自由基的生成增多，清除能力下降以致体内自由基大量堆积、细胞和细胞器结构可能受损及功能改变，最终影响机体运动能力。然而，国内外就补充芦笋黄酮对运动能力及机体抗氧化能力的影响研究鲜见报道。本实验通过建立大强度耐力训练动物模型，探讨补充芦笋黄酮对大强度耐力训练大鼠有关组织抗氧化能力的影响，以期为芦笋黄酮应用于运动营养补剂的开发与利用提供理论依据。

1实验材料与方法

1.1实验动物及分组

2月龄、体重约350g、健康雄性SD大鼠24只，随机均分为安静对照组（D）、运动组（E）和运动给药组（EY）。D组自由活动；E和EY大鼠每天上午进行训练。EY运动前1h灌服3ml由闽南师范大学生物科学技术学院提供浓度为50mg·ml-1芦笋黄酮悬浊液，另两组同时间点灌服3ml蒸馏水。

1.2实验方法

1.2.1训练方案实验第1周E和EY大鼠进行1周（除周日）的适应性递增负荷游泳训练，每天1次，见表1。

1周后，E和EY大鼠在周一至周六上午每天进行1次尾部负载7%自身体重的游泳训练，共6周，最后2周运动至力竭。详见表2。

满足以下标准之一为大鼠力竭：（1）沉入水下超过10s不能返回水面；（2）丧失协调运动，在水中无方向性乱窜，捞出后无翻正反射。出现上述情况时，迅速捞出大鼠，用毛巾擦干后再用电吹风吹干。未达运动时间力竭大鼠捞出擦干休息片刻后继续运动至规定时间。记录运动前后大鼠体重，观察饮食及活动情况。

1.2.2训练工具游泳池为无色透明玻璃缸，规格150cmX40cmX80cm，水深60cm，超过大鼠体长2倍，水温30±1℃左右。

1.2.3取样及样本处理

（1）取样。最后一次力竭运动后，将各组大鼠轻度麻醉并从其眼眶采血；随后断头处死，取出肝脏并用生理盐水洗净、拭干、称重、-80%冻存。

（2）血清的制备。将血液置于含EDTA的EP管内，混合均匀放置10～20min后，3000转/min离心20min，收集上清液待测。

（3）组织匀浆的制备。①将肝组织在冰生理盐水中漂洗干净，拭干称重，放人10mL小烧杯内；②量取组织块重量9倍的预冷生理盐水，2/3倒人烧杯，在其中快速剪碎组织块；③匀浆的制备：将组织块倒入玻璃匀浆管，在冰冷生理盐水中研碎直至匀浆化，随后在高速匀浆机以15000r/min上下研磨40s制成10%的组织匀浆；④组织匀浆再以2500r/min离心8min，取上清液待测。

1.2.4测试指标及方法ELISA法检测肝组织糖原含量、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）和血清谷丙转氨酶（GPT），测试时严格按说明书操作，实验结果以酶标仪读数为准。

1.2.5主要实验仪器及试剂

主要仪器：Eonc型全自动酶标仪（美国BioTeck公司）、1-15K高速冷冻离心机（美国Sigma公司）、FS-2高速匀浆机（江苏省金坛市宏华仪器厂）等。

主要试剂：芦笋黄酮（闽南师范大学生物科学技术学院）、MDA试剂盒（北京奇松生物科技有限公司）、其余试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.3统计处理

所有数据用均数±标准差（±s）来表示，采用SPSS19.0统计软件对组间数据进行独立样本t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2实验结果

2.1补充芦笋黄酮对力竭运动时间的影响

通过跟踪记录，EY与E力竭运动时间随训练均在延长，但增长幅度与速度不等。其中EY组sD大鼠最后一次运动至力竭的时间（127.83±7.20）min显著长于E（101.47±8.90）min（P<0.05）。

2.2补充芦笋黄酮对肝糖原、抗氧化功能及血清GPT的影响

E组大鼠CAT、T-SOD、GSH-Px活性显著低于D组（P<0.05），MDA含量显著高于D组（P<0.01），T-AOC与D组无显著性差异（P>0.05）；EY组CAT、T-SOD、GSH-Px活性显著低于D组却高于E组（P<0.05），而MDA显著水平低于E组（P<0.05），T-AOC活性显著低于D组（P<0.05）、高于E组（P<0.001）；在肝糖原含量与血清谷丙转氨酶（GPT）活性方面，E组与EY组肝糖原含量均低于D组，运动后肝糖原含量分别降低了56.74%（P<0.01）和25.28%，运动中E组与EY组肝糖原均有消耗而显著低于D组（P<0.05），但消耗量不同：EY组肝糖原含量显著高于E组63.55%（P<0.05），EY组比E组在进行同等强度训练的能耗低。E与EY组血清谷丙转氨酶（GPT）活性均高于安静对照组，分别升高了164.24%（P<0.01）和61.56%；EY组血清谷丙转氨酶（GPT）活性显著低于E组38.86%（P<0.05）（见表3）。

3讨论与分析

大负荷剧烈运动由于缺氧与复氧交替，与同缺血再灌注一样会产生大量自由基，体内清除自由基主要依賴相关酶和抗氧化剂。本实验结果表明，补充芦笋黄酮悬浊液的训练组大鼠肝脏组织中T-AOC活性显著高于运动训练组（P<0.05），即训练服药组的总抗氧化功能高于运动训练组，提示芦笋黄酮具有较强的抗氧化能力。在进行大强度力竭运动后，机体肝脏与肌肉中的自由基生成明显增多，随着耗氧增多，氧自由基的生成率上升。机体内自由基的产生与清除在正常生理状态下处于动态平衡，大负荷剧烈运动时平衡被打破，自由基产生速度大于清除速度，大量的自由基堆积可使细胞膜的通透性发生改变，发生脂质过氧化，破坏细胞的结构与功能。本实验数据提示，芦笋黄酮的抗氧化能力可能主要通过两个方面起作用，其一，通过保护防止酶分子被氧化，提高T-AOC的活性，从而增强抗氧化能力；另一方面，补充芦笋黄酮可能同时增强了自由基清除能力，芦笋黄酮活性物质直接在细胞质中与自由基结合，从而使补充组T-SOD高于训练组，因此维持较高的生物活性。

本实验中，运动训练组大鼠肝脏组织中GSH-Px活性下降，其原因可能是为期7周的耐力运动训练使机体内的GSH含量下降，机体过度疲劳，导致由GSH-P）（催化的某些底物反应因量的减少而下降；训练服药组的GSH-Px活性显著高于安静对照组。王新军、熊正英等对葛根总黄酮实验研究表明，运动训练组大鼠肝脏CAT活性显著低于安静对照组，而训练服药组大鼠肝脏的CAT活性显著高于运动训练组，但两运动组CAT活性均低于安静对照组，表明补充葛根总黄酮可提高大鼠肝脏CAT活性。本实验结果与之相似，但变化幅度有所不同。芦笋黄酮提高运动大鼠CAT酶活性的作用机制可能是芦笋黄酮可以提高SOD酶活性，促使其进行催化反应产生大量的有利于CAT合成或提高CAT酶活性的物质如H₂O₂等。当机体内H₂O₂浓度处于较高水平时，就可以诱导促进CAT合成，提高CAT活性。急性运动可使机体内脂质过氧化反应增强，且反应强度与运动时间、运动强度呈正相关，MDA是脂质过氧化的代谢产物，其含量可反映大鼠肝组织在力竭运动后受自由基损害的程度。本研究表明，经过为期7周的力竭运动训练，在最后一次力竭运动后导致大鼠体内脂质过氧化反应严重，产生大量的MDA代谢产物；训练服药组因补充芦笋黄酮悬浊液使抗氧化酶的活性升高，减少自由基对机体的破坏，降低脂质过氧化的反应速度，从而减少MDA的生成量。

运动训练组与训练服药组大鼠力竭运动后肝糖原均大量消耗，含量比安静对照组分别降低了56.74%（P<0.01）和25.28%；训练服药组肝糖原含量显著高于运动训练组72.73%（P<0.05），提示补充芦笋黄酮可能促进大鼠肝糖原合成或降低消耗。其作用机制可能与芦笋黄酮能够提供糖异生部分底物有关，也可能与补充芦笋黄酮保护肝脏组织减轻损害、维持肝脏糖异生不中断和促进肝糖原合成有关。大鼠力竭运动后肝脏组织可能受损，GPT透过细胞膜进入血液增多，血GPT活性升高。补充芦笋黄酮对肝脏有保护作用，维持细胞膜的通透性，因而补充组芦笋黄酮运动大鼠血液中的GPT相对较少，活性升高幅度较小。

4结论

（1）补充芦笋黄酮可提高力竭运动大鼠肝脏抗氧化酶的活性，促进机体内自由基的消除，增强机体抗氧化酶活性，降低自由基对有关组织的伤害。

（2）补充芦笋黄酮有利于维持机体内肝糖类物质的合成速度，从而延缓运动力竭时间。