中蜂蜜对大鼠运动机能干预的生理学探索及抗氧化性研究

2020-10-30 05:24周云史书源宋金金赵松邓婷
生物化工 2020年5期
关键词:力竭过氧化氢生理盐水

周云,史书源,宋金金,赵松,邓婷

(安康学院化学化工学院,陕西安康 725000)

蜂蜜是一种含有多种营养成分的天然食品,还具有多种功能,如抗氧化性、促进细胞恢复活力、防止机体衰老等。中蜂蜜中含有黄酮、酚酸、酶类(葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶)、抗坏血酸、美拉德反应产物、类胡萝卜素、有机酸、氨基酸和蛋白质等抗氧化成分[1]。对大鼠进行灌蜜实验,可以测定中蜂蜜对大鼠运动能力及抗氧化能力的影响。目前此实验在生理和药理方面研究相对广泛,但其对耐力训练大鼠运动能力及过氧化氢酶(CAT)活力变化的影响研究不够详细。本研究通过建立大鼠强度耐力训练运动模型(基于Bedford模型[2])以及对大鼠进行灌蜜实验,探究中蜂蜜对大鼠清除自由基能力的影响。通过检测大鼠肝组织内CAT活力变化,反映抗氧化能力的强弱[3]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

24只雄性大鼠,体重140~200 g,购置于西安交通大学医学部;蜂蜜于2018年6月19日采自安康宁陕县新厂村,避光常温保存。双缩脲和过氧化氢酶测试盒,由南京建成生物工程研究所提供[4];乙醚、98%冰醋酸、98%乙醇,分析纯,天津市化学试剂六厂。

1.2 仪器

电动跑台,中国杭州段氏器械公司;TGL-16G台式高带冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂;721B型分光光度计,上海第三分析仪器厂;751B型紫外分光光度计,上海第三分析仪器厂;DK-98-1A恒温浴锅,天津泰斯特有限公司;BCD-203A容声冰箱,中国科龙电器股份有限公司;Bonso-TCS-2000A电子秤,武汉自动化仪表厂。

1.3 试验方法

1.3.1 动物分组及给药

24只大鼠分为3组,安静组、运动组、运动加蜜组各2笼,每笼4只[5]。大鼠适应性静养7 d后,运动组、训练加蜜组按照表1进行每周的运动跑台(坡度0°)窄道大鼠力竭运动实验,观察记录两组老鼠在运动跑台上的表现,并用木棍、刷子、小型电机在其尾部、屁股、四肢进行刺激,促使大鼠在运动跑台上进行力竭运动。运动加蜜组大鼠每天喂食5 mL蜂蜜水,配制方法为用生理盐水将2 g蜂蜜定容至5 mL;其余两组每天喂食5mL生理盐水。

表1 实验运动大鼠运动方案

1.3.2 运动样品制备

在第8周运动组、运动加蜜组训练结束后,用乙醚对大鼠实行轻度麻醉,用图钉固定住老鼠的四肢在木板上,并对24只雄性大鼠进行活体取肝。取出后迅速用冰生理盐水进行冲洗,冲洗3次,用滤纸擦干,放于-40℃冰箱种冷冻保存。剪待测组织0.1~2.0g,用医用剪刀剪碎,将其与生理盐水按1∶9进行配比,生理盐水配比是分3次倒入小烧杯中,第一次将小烧杯中组织倒入研磨棒,第二次用生理盐水将小烧杯表面杂质去除,第三次用生理盐水去除研磨棒上的组织,进行研钵,待组织研钵成匀浆状态(液肉分离)后,倒入干净离心管中分别在2 500r/min、3 000 r/min、3 500 r/min、4 000 r/min条件下离心,时间10~15min,待组织匀浆制备完全后进行测定。

1.3.3 测试方法

CAT活力测试方法:将肝脏组织制备为组织匀浆,通过分光光度计在405 nm处测定其吸光度,带入公式1可求出CAT的活力。

2 结果与分析

2.1 中蜂蜜对大鼠力竭运动的影响

不同组的力竭运动时间和平均运动距离见图1和图2。由图1和图2可以得出,运动加蜜组的力竭运动时间大于运动组,且运动加蜜组的运动距离也大于运动组。运动组由于长时间力竭运动,体内自由基无法快速清除,导致机体与细胞损伤,故力竭运动时间会大幅减少。但运动加蜜组大鼠的力竭运动时间比运动组大大增加,说明蜂蜜可以有效提高大鼠的机体运动能力。

图1 不同组的力竭运动时间

图2 不同组的平均运动距离

2.2 蜂蜜对各个实验组大鼠肝组织中CAT活力的影响

运动训练大鼠肝组织CAT活性见表2。由表2可以得出,运动加蜜组CAT活力数值远远大于运动组,即认为蜂蜜能够有效地促进肝脏组织CAT活力增强,提高实验大鼠机体的抗氧化性能。

表2 运动训练大鼠肝组织CAT活性

SAT是催化过氧化氢分解成氧和水的酶[6],普遍存在于动物体内,特别在动物肝脏中以高浓度存在[7]。过氧化氢是机体运作过程中产生的一种副产物,对机体的生长和恢复有一定的负面作用。为了防止这种侵害,过氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质,而过氧化氢酶就是分解过氧化氢的一类酶[8]。

大鼠肝脏参与机体的正常代谢,产生的过氧化氢酶能够留存于其内[9]。短时间的力竭运动会导致耗氧量增大,自由基积聚,从而导致机体中的细胞以及各种结构受到影响。若肝脏中的过氧化氢酶活性能够大幅增加,则其抗氧化性能(清除自由基能力)也大幅增大[10]。

运动加蜜组的CAT活力较运动组有所提高,能够直接说明蜂蜜对机体具有明显的抗氧化性。肝脏内CAT活力大幅增加,结合运动加蜜组大鼠力竭运动时间延长、运动距离增加,说明蜂蜜能够促进大鼠运动耐力的提高,即过氧化氢酶能发挥更高效的作用,从而有效清除体内自由基。

3 结论

运动加蜜组大鼠的力竭运动时间和肝脏CAT活力均大于运动组,说明用蜂蜜作为抗氧化性物质能够明显增强CAT活力,抑制大鼠由于力竭运动产生的氧化反应,中蜂蜜可以用作保健型产品的研发和生产。

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