儿茶素结合耐力训练对久坐人群抗氧化性实验研究

马 莉

(郑州西亚斯学院 学校体育研究中心，河南 郑州 451150)

儿茶素是茶叶的重要化学成分,它不仅是构成茶叶色、香、味的主体化学物质,而且还具有许多特殊的生物学作用.自1929年日本计村路子提取出茶多酚结晶体,并分离出儿茶素以来,各国学者对其理化特性进行了大量研究,发现它具有多种生物学特性和药理作用.儿茶素对血管紧张素Ⅰ转化酶的活性有很强的抑制作用，故具有非常好的降压作用.它还具有保持血管弹性和消除血管痉挛的作用[1].儿茶素对尿激酶的活性有很好的抑制作用，可以阻断癌细胞的转移，儿茶素还具有抑制癌细胞生长、促使癌细胞程式化死亡等作用[2].儿茶素是天然的抗氧化剂(其抗氧化的能力比维生素E还要高)，具有清除人体自由基、抑制人肠道内有害菌的生长、促进肠道内有益菌的繁殖等杀菌消炎的作用，还具备除臭、降血糖、降低人体血液中胆固醇及低密度脂蛋白的含量、抗辐射和抗紫外线、抗基因突变、治疗湿疹等多种皮肤病等功效.目前，儿茶素的防病保健功效已被越来越多的人所重视.

目前，国内外专家学者关于耐力运动结合摄入儿茶素对于缺乏运动人群的抗氧化能力影响方面的研究相对较少.为了验证儿茶素结合适度的耐力训练可有助于提高机体的抗氧化能力而又不妨碍对耐力训练适应的正确性，本研究采用双盲法和安慰剂对照法设计研究方案，通过耐力训练结合摄入儿茶素补剂对久坐族女性办公人员总抗氧化能力影响进行实验研究.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以郑州西亚斯学院的40名未经体育特殊训练的健康女性行政办公人员为研究对象.

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过郑州西亚斯学院图书馆、中国知网、万方数据库等检索途径，以“儿茶素”“耐力训练”“抗氧化性”“肌酸激酶”“丙二醛”为关键词进行精确检索，查询自2008-2018年以来国内外重点期刊、检索相关文献资料，通过对这些文献的分类、整理及汇总，确定研究的方向与思路，为研究提供理论基础和依据保障.

1.2.2 实验法

1.2.2.1 实验对象

来自于郑州西亚斯学院的40名未经体育特殊训练的健康女性行政办公人员自愿参加该项研究.受试者平均年龄在(30±5)岁，体重在(56.0±6.5)kg，身高(158.3±8.5)cm.受试者以前无经常运动训练经验并且至少近3个月没有参加过有组织的体育活动.

经健康筛查问卷得知，所有受试者均无血脂异常、糖尿病(包括1型和2型)、高血压、心血管疾病或其他代谢失常病症.为确保研究质量，所有受试者各自的干预方法都被严格保密，但她们相互之间仍然有义务提醒每个参与者摄取她们的补剂.

1.2.2.2 实验设计

实验程序主要包括6个部分：(1)征招实验参与人员；(2)预训练筛选；(3)安排8周的耐力训练；(4)安排最大摄氧量的测试；(5)血样采集及分析；(6)检测数据的软件处理.所有实验对象，包括对第一组成员，为了测试训练的效果，至少在训练测试前或者后一周安排一项熟悉性的力竭性跑步训练.在预训练测试过程中，开始最大摄氧量和跑步衰竭时间对所有受试者用于疲劳测定，测试间隔时间为2 d.通过匹配训练之前的最大摄氧量值，此后受试者被安排到4个实验组中的1个组内：第一组：作为对照组，不采取任何措施干预；第二组：仅接受儿茶素补剂的干预；第三组：接受耐力训练+安慰剂干预；第四组：接受儿茶素+耐力训练干预.接下来是训练前的测试，受试者接下来被安排一项8周的耐力训练计划并结合儿茶素补剂的补充，(儿茶素250 mg/胶囊.d)在早上随早餐摄食或者安慰剂.在8周的干预期间，要严格遵守由研究人员提供的对儿茶素摄取和耐力训练的一般健康问卷评估.在8周耐力训练计划结束至少24 h后(强度：储备摄氧量的75%；持续时间：每次20 min；频率：3次/周)安排一项最大训练测试对受试者为确定训练后其最大摄氧量；本次实验中最大摄氧量测试所采取Bruce方法，让受试者带上心率监测仪在跑台上跑步，当其心率出现180次/min时，便可断定机体已经力竭，其推测公式为：Vo2max=6.70-2.28×性别+0.056×时间(s)(健康成人，其中性别：男=1，女=2).最大摄氧量测试两天后，让所有受试者空腹跑步运动至力竭并迅速进行血样采集.训练后立即对运动后的血液样本进行绘制并对运动挑战测试恢复24 h后的血液样本绘制.血液样本在4 ℃状态下以1500 r/min的速度进行离心10 min，血浆被收集并在-80 ℃环境下存储用于丙二醛、总抗氧化状态、肌酸激酶活性的分析.

1.2.2.3 儿茶素和儿茶素活性成分组成

在儿茶素补剂中，其儿茶素的组成成分采用高效液相色谱法分析，该仪器购买于上海禾工科学仪器有限公司.儿茶素的获得购买于郑州华安食品添加剂有限公司以及低标准活性成分(儿茶素EGC、EGCG、EC、ECG)是从南京泽朗医药科技有限公司购买.在儿茶素中组成成分EGC、EGCG、EC、ECG分别为14.69%,48.3%，6.71%和14%(总儿茶素=83.70%)

1.2.3 统计分析法

所有数据使用SPSS17软件进行统计分析，在基线水平对象的所有测量值之间的差异采用单因素方差分析.训练前和训练后在所有测量值和参数之间作为[(后值-前值)/前值]×100%.其差异率采用双向方差分析(儿茶素因子×耐力训练因素)以及费舍尔的多重比较检验进行事后比较组间显著性差异.该项实验的统计数据处理的差异性分析，设置P<0.05为数据有显著性水平且所有均值表达采用平均值±标准差.

2 研究结果

2.1 受试者基本特征

所有40名女性受试者，每组10名受试者分别完成每天的工作.在实验干预前每组年龄、身高、体重等变量无统计学差异，见表1.

表1 受试者的基本特征n=10

2.2 运动训练和儿茶素对机体氧化负荷的影响

表2显示出训练前后血浆内肌酸激酶、丙二醛和抗氧化状态.在干预结束后空腹血浆肌酸激酶、丙二醛和抗氧化状态水平在组间没有受到影响.然而，在耐力训练+儿茶素补剂组中抗氧化状态的水平变化百分比(训练前后)显著提高超过对照组水平的11%(P=0.040).见表2.

2.3 力竭运动对全身氧化应激的反应

在对照组力竭性跑步训练24 h后其血浆中丙二醛增加超过训练前水平的24%.然而，儿茶素补剂组、耐力训练组和耐力训练+儿茶素补剂组血浆内的丙二醛水平明显低于对照组，儿茶素组：P=0.01；耐力训练组：P=0.005；耐力训练+儿茶素组：P=0.011，只是安慰剂组没有观察到效果.虽然抗氧化状态水平使力竭性运动的适应能力有所减弱，但是干预组之间没有显著性差异.

表2 在干预实验前后肌肉损伤和氧化应激相关的生物标志物循环水平

注释:*与对照组相比有显著性差异(P<0.05).

2.4 相关性分析

确定在最大摄氧量提高训练8周后，肌肉损伤的生物标志物(肌酸激酶)、全身氧化应激(丙二醛)和抗氧化状态是否有任何关系存在.训练前后对于力竭运动的响应血浆中肌酸激酶水平的百分比变化与最大摄氧量变化百分比存在一种负相关关系(R=-0.274;P=0.042).此外，在血浆中抗氧化状态与力竭性运动适应性和血浆肌酸激酶水平对力竭性运动的适应水平变化百分比两者之间观察到成显著性负相关(R=-0.318；P=0.023).然而，训练后最大摄氧量百分比和血浆内丙二醛(R=0.063；P=0.348)或抗氧化水平的百分比(R=-0.013;P=0.468)对于力竭性训练的适应性观察到两者无显著性相关联.

3 讨 论

结果表明，耐力训练结合儿茶素补剂补充不仅可以增加总抗氧化状态而且对运动者的耐力训练的适应性并没有减弱，同时进一步提高了急性运动所带来的氧化性破坏的抵抗能力.在本次研究中我们发现了耐力训练适应(例如，最大摄氧量和耐力能力)是随着儿茶素补剂的每日摄入而得到较大的改善.

耐力训练结合儿茶素补充证明一种趋势，表明耐力性能有较大的提高相比于单独的耐力训练(如，耐力训练：+8.2%；耐力训练+儿茶素：+14.3%；P=0.086).随着儿茶素的补充有可能促进氧的消耗以及骨骼肌内脂肪的利用.理查兹等[5]人报道称短期内服用绿茶儿茶素以473 mg/d共2 d可以增加最大摄氧量，但是对于最大心输出量没有影响，暗示出绿茶儿茶素在训练中可能促进了肌肉对氧的消耗.此外，穆拉斯和他的同事在2005年和2006年表明每周5 d的运动训练加上儿茶素的补充明显延长了耐力运动时间超过8%-24%,并且这种改善也许通过增加骨骼肌内的脂质氧化介导增加的影响[6].同样，Haramizu等人在2011年也报道了日常摄入儿茶素补剂572.8 mg/d，结合耐力训练有利于在训练中人体内促进脂肪的利用[7].

目前，对于儿茶素或儿茶素结合运动训练对耐力的改善机制没有完全明白.一种可能是由于儿茶素促进线粒体生物合成以及肌肉组织内脂肪酸氧化的影响；另一种可能是儿茶素的摄入可以增强耐力性能是通过激活控制线粒体的生物合成途径.这些儿茶素对于线粒体合成的影响可以有助于解释为什么训练效果的反应减弱对于长期的维生素C/E摄入者在研究中没有观察到利用儿茶素或以儿茶素为基础的补剂.然而，对于儿茶素对人类的益处需要更多的测量来说明其确切的机制，例如肌肉活检、线粒体酶表达或运动中脂肪氧化.

在实验中观察到，经过8周的干预在耐力训练结合儿茶素组显著增加超过了11%血浆内的抗氧化状态，而干预的训练组和儿茶素组没有明显性增加.本研究的发现表明耐力训练结合儿茶素补充能进一步提高总抗氧化能力.这与以前的研究是一致的，通过7 d仅仅摄入儿茶素而不进行运动训练，其总的抗氧化活性没有改变.因为循环中的抗氧化状态已经被报道与最大摄氧量呈正相关，这可能是抗氧化状态增强的缘故，至少是一部分导致耐力性能的改善.此外，我们还发现，每日补充儿茶素补剂能够提高总抗氧化状态对于久坐办公族而对其耐力训练的适应性没有效果，这表明提供天然来源的补剂在训练过程中有潜在的益处.本研究提出一种儿茶素补充结合耐力训练也许有利于运动训练适应性效果的最大化.在运动训练过程中摄取儿茶素保护作用对于肌肉组织也许增加耐力性能获得的持续性.研究发现肌酸激酶的释放是由于耐力训练和儿茶素补剂以添加剂的方式联合干预抑制的结果；另外，有一个是随着力竭性跑步最大摄氧量提高和肌酸激酶增加呈负相关的关系出现.由于运动引起脂质过氧化能够增加膜的通透性和肌酸激酶的流出进入血浆.研究结果表明，耐力训练结合儿茶素能够更好地保持细胞膜的完整性而增加肌肉组织对氧的消耗.

必须说明的是，对于随着力竭性运动进行丙二醛的额外生成的影响没有增加在耐力训练结合儿茶素训练组内.也许采集血液时血浆内丙二醛含量水平有明显差异，想必在急性运动刺激后会发现耐力训练结合儿茶素补剂的补充会有积极的增加效应.

4 结论与建议

实验结果表明，每日摄入儿茶素补剂可以增加抗氧化能力，但对于久坐的办公人员在耐力训练过程中对于训练的适应性并没有产生不良的影响，对于急性运动性肌酸激酶的释放有进一步的减少，耐力训练结合儿茶素的补充起到了急性运动而引起产生丙二醛的抑制效果的增加.为了研究补充儿茶素补剂对人类的益处的确切机制，将来必须进一步的深入研究.