马俊杰,张文杰,杨 英,袁新国
(长江大学 体育学院,湖北 荆州 434023)
枸杞来源于茄科,枸杞属落叶灌木植物宁夏枸杞LyciumbarbarumL. 的干燥成熟果实[1]。具有滋阴补肾,养肝明目,润肺益精的功效,为中药组方制剂中常用中药之一,也是一种药食同源的品种[2]。《神农本草经》将枸杞列为上品载其:“久服枸杞能坚筋骨、耐寒暑,轻身不老”,李时珍《本草纲目》记载“枸杞,补肾生精,养肝,明目,坚精骨,去疲劳,易颜色,变白,明目安神,令人长寿”[3]。枸杞中含有多种化学成分如多糖、氨基酸、维生素及多种微量元素等。现代药理研究结果表明枸杞具有降血糖,降血脂,保护肝脏,抗肿瘤,增强机体免疫力,延缓衰老的功效等作用[4,5]。其中枸杞多糖为其发挥药理作用的重要活性物质。
跆拳道是一种技术特点以使用手及脚进行格斗或对抗的运动,强调腿法为主,拳脚并用,为现代奥运会正式比赛项目[6]。跆拳道动作追求速度,力量和效果,考验运动员的临场应变能力。加之日常的高强度,大负荷的运动和训练会使运动员出现运动性疲劳,需要长时间的休息和调整才能恢复,严重影响训练效果。因此,选择合理的营养补剂缓解运动员疲劳,提升运动员竞技能力成为国内外体育界研究的重点。枸杞多糖作为枸杞果肉提取物,为枸杞的精华所在,临床研究结果显示有很好的增强免疫功力,抗氧化和抗衰老的功能[7]。目前已有研究证实补充枸杞多糖对排球运动员的免疫功能有显著的改善作用,服用枸杞多糖能提升IgA、IgG水平[8]。盛伟等[9]研究枸杞多糖对篮球专业大学生免疫功能作用,结果提示服用枸杞多糖对CD4+及CD4+/CD8+比值较训练前均明显升高,与未服用组相比较有显著性差异,证明枸杞多糖能够提高篮球运动员免疫能力。本研究探讨枸杞多糖对跆拳道运动员免疫功能的影响,为今后进一步开发枸杞多糖运动营养补剂或功能性运动饮料提供参考。
长江大学体育学院跆拳道运动员男性共46人,随机分成观察组和对照组,每组23人,受试对象均无代谢及免疫系统疾病史,试验前1个月未患病,自愿参加完成此项研究。两组的一般资料(表1)。分别对对照组和观察组一般资料进行统计分析,无统计学差异(P>0.05)具有可比性。
GroupAge (year)Weight (kg)Height (cm)Training years (years)Control20.65±2.3570.15±5.21177.69±2.164.5±1.2Observation19.87±2.6069.85±4.95179.63±2.564.3±1.5
为保证试验准确受试者除了正常饮食外,均未服用其它营养补剂。观察组在对照组的基础上给予口服枸杞多糖软胶囊(宁夏伊然健康品集团公司提供);每日早晚训练完各一次,每次两粒,连续服用6周。对照组服用由生理盐水和食用色素调配成的安慰剂,与枸杞多糖在色泽和口感上保持一致。受试运动员进行为期6周大运动训练,具体训练方式参照跆拳道备赛前模式,前一周基础加体能训练以120 min,准备活动:协调动作热身20 min,柔韧10 min,穿护具5 min,试护具5 min(40 min);基本部分:(1)攻击:横踢/技术仅供训练,左右进攻横踢,(2)横踢+下劈进攻;(3)横踢+后踢,击护具组合训练每项3组;专项身体素质20 s横踢单腿连击护具左右换3组,组合原地底高组合20 s横踢3组。根据训练强度每周递加。训练结束后,分别空腹抽取肘静脉血5 ml,加入肝素置于4℃冰箱中,备用。
1.2.1免疫功能评价 流式细胞仪分别对两组免疫功能以淋巴细胞T细胞亚群(CD4+、CD8+细胞率、CD4+/CD8+比例),以及自由杀伤细胞(NK细胞)作为评价。选取100 μl的EDTA抗凝全血,分别加入到测定管和对照管,加入单抗及同型对照10 μl,常温避光孵育15 min,加入500 μl红细胞溶解液溶解15 min。10 000 r/min离心,弃上清液,用PBS缓冲溶液冲洗2次,流式细胞仪分析5 000个细胞,测定NK细胞。
1.2.2 生化指标检测 丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。按照试剂盒上相应操作步骤,采用可见光法测定CAT活性,黄嘌呤氧化酶法测定血浆中SOD活性,硫代巴比妥酸法测定MDA的含量。
1.2.3 人体功能状态(AMCAT)系统检测 AMCAT系统检测技术是以生理安全脉冲对身体活性区进行多次扫描,仪器通过监测,判定机体器官和皮肤的功能衰减和亢进状况,并用色谱法重建器官、组织的功能状态实现对人体的三维扫描图的描绘[10]。此项技术最早起源于俄罗斯航天医疗领域,现在广泛应用于体育运动过程中运动疲劳状态的评估。AMCAT检测系统通过三维扫描图的方法可以直观的评价人体重要组织器官状态,依次打分进行疲劳状态评估[11]。跆拳道运动员在进行训练的6周中,平均每2周进行1次AMCAT系统检测。方法为采集运动员安静、运动中期、运动后即刻5 min及10 min,选取4个点作为人体功能状态参数来评价运动员机体运动状态。
与训练前相比较,对照组试验后CD4+细胞率、CD4+/CD8+比例有所下降,CD8+上升,NK细胞提高,但与试验前相比较无统计学意义(P>0.05)。观察组经过给予服用枸杞多糖后,在与对照组相比较时其CD4+细胞率、CD4+/CD8+明显升高,差异显著(P<0.05),而CD8+下降,NK细胞显著提高,有统计学意义(P<0.05,表2)。
Tab. 2 Effects of lycium barbarum polysaccharide on T lymphocyte subsets and NK n=23)
*P<0.05vscontrol;#P<0.05vsbefore the test
对照组在训练前后相比较,其免疫球蛋白浓度(IgA、IgM、IgG)无统计学差异(P>0.05)。与对照组相比,观察组试验后IgA、IgG浓度有显著升高(P<0.05,P<0.01,表3)。
GroupIgAIgGIgMControlBefore test1.51±0.2111.98±3.271.17±0.09Post test1.49±0.1111.55±4.251.21±0.15ObservationBefore test1.49±0.1911.85±2.981.19±0.13Post test1.78±0.15∗#13.10±4.19∗∗#1.22±0.08
*P<0.05,**P<0.01vscontrol;#P<0.05vsbefore the test
与训练前相比较,对照组和观察组的MDA含量、SOD及CAT活性变化无统计学差异(P>0.05);训练后与对照组相比,观察组MDA含量显著降低(P<0.05);SOD和CAT活性有显著提升(P<0.05,表4)。
GroupMDA(mol·L-1)SOD(mol·L-1)CAT(U·ml-1)ControlBefore test4.02±0.6840.12±7.322.75±1.12Post test4.95±0.76#35.68±7.16#3.15±1.09ObservationBefore test4.12±1.1039.89±6.893.13±1.02Post test3.21±0.91∗#48.01±7.59∗#5.18±0.98∗#
*P<0.05vscontrol;#P<0.05vsbefore the test
运用AMCAT系统分别在每两周对运动员进行肢体(包括上肢、下肢、躯干和组织器官)进行综合评分(图1)。结果显示,在运动员各项评分指标中,服用枸杞多糖的运动员显著高于对照组(未服用枸杞多糖),有统计学差异(P<0.05,P<0.01)。表明训练后运动员身体状态良好,疲劳程度较低,体能综合素质高。
Fig. 1 Comparison of physical status score of two groups at beginning and end training
*P**Pvscontrol
跆拳道属于一种以手及脚法相结合的格斗或对抗性的运动,运动员在经历高强度训练和比赛期间,机体会发生细胞免疫和体液免疫机能的抑制作用。为保护运动员机体免疫功能,在训练中进行必要的免疫指标检测显得尤为重要。已有大量的研究结果显示,在经过高强度的、长时间的体育锻炼后,机体的免疫功能指标CD4+、CD4+/CD8+会显著降低,NK细胞水平降低,出现运动后免疫功能抑制现象。有学者研究表明由枸杞多糖为主要原料开发保健饮料能显著提高机体免疫能力,同时起到滋阴补肾、延缓衰老的作用[12]。
T淋巴细胞来源于骨髓的多能干细胞,为重要的免疫活性细胞。通过细胞亚群CD4+和CD8+间相互协调作用来调节机体的免疫应答反应[13]。CD4+主要表达于辅助T(Th)细胞和诱导作用。CD8+通过T细胞受体(T-cell receptor,TCR)识别自身膜结合蛋白递呈特定抗原,起到杀伤和抑制作用。CD4+/CD8+的比值用来衡量机体免疫应答调节能力,比值上升表明免疫应答正向调节,比值降低或者小于1,表明机体免疫功能紊乱或处于低下水平。NK细胞为机体重要的免疫细胞,与机体抗肿瘤、免疫调节、抗病毒等关系紧密。在本研究中,选取的跆拳道运动员在给予口服枸杞多糖软胶囊后,其CD4+细胞率、CD4+/CD8+上升明显差异显著(P<0.05),而CD8+下降,NK细胞显著提高。同时对照组在训练前和训练后对比结果显示,经过系统训练机体免疫功能指标出现免疫抑制状态。观察组在训练后免疫功能没有下降,与对照组相比增强表明与补充枸杞多糖有关。
自由基在促进衰老的过程中起到至关重要的作用。在剧烈运动中,机体清除氧自由基能力不足以平衡运动应激情况下产生的氧自由基,从而使机体处于氧化应激状态。SOD源于生命体的活性物质,具有极强的氧化能力,能消除代谢过程中产生的氧自由基,保护细胞免受损伤。MDA是膜脂过氧化最重要的产物之一,其浓度与细胞损伤程度呈正相关性,MDA浓度可间接反应膜脂过氧化程度[14]。CAT为一种酶类清除剂,可清除体内过氧化氢,为生物防御体系的关键酶之一。有研究结果显示,连续给予枸杞多糖于衰老的小鼠模型7 d能提高小鼠血清、肝脏及脑组织的SOD活性,降低MDA的含量[15]。李振洁等[16]对探讨转录因子Nrf2/Bach1在枸杞多糖(LBP)防御紫外线(UV)致HaCaT细胞光损伤的作用。结果显示,枸杞多糖可有效减轻UV诱导的HaCaT细胞氧化损伤,其机制可能是通过激活Nrf2/Bach1转位及下游II相解毒酶基因的表达,发挥光防护作用。提示枸杞多糖有清除自由基,提升抗氧化酶活性,起到延缓衰老的目的。进一步研究证实枸杞多糖抗氧化机理可能与多途径调节PI3K/Akt/eNOS等信号通路相关[17]。本研究结果显示与对照组训练后相比较,观察组在训练后,MDA含量显著降低(P<0.05);SOD和CAT活性有显著提升(P<0.05)。此研究结果也进一步证实,枸杞多糖具有很好的抗氧化作用,为枸杞在保健食品、生物医药及化妆品领域开发提供了理论依据。
AMCAT系统为苏联航空医学研究所报告对人体功能系统进行检测以评估机体健康情况。有研究结果显示,AMCAT系统可以早期客观的对人体异常功能状况作出评价[18]。本研究分别对两组跆拳道运动员身体功能状况进行系统评估,每两周评估一次。分析最终结果提示在运动员的各项评分指标中,服用枸杞多糖的运动员显著高于对照组(未服用枸杞多糖组),且有统计学差异,进一步提示枸杞多糖可以维持并促进身体恢复,缓解机体运动性疲劳。
综上可知,对于长期从事大强度的跆拳道运动的运动员,补充枸杞多糖能调节机体免疫功能,增强机体抗氧化能力,有效地缓解运动性疲劳。本研究也为枸杞多糖系列产品的开发提供理论依据,为其他远动员训练期间选择营养补剂提供多方面的选择。