女贞子提取物对运动训练大鼠血清及某些组织相关酶活性的影响

戚世媛

(西安石油大学 体育学院,陕西 西安 710065)

女贞子是木犀科,多年生木本植物,其干燥果实女贞子是重要的中药[1]。含有齐墩果酸、裂环环烯醚萜、对羟基苯乙醇、磷脂、多糖、挥发油、微量元素等多种化学成分,具有多种药理作用[2]。本实验旨在研究女贞子提取物对运动训练大鼠血清酶活性及肝脏、心肌及股四头肌相关酶的影响,研究女贞子提取物提高运动能力的机制,为其在运动训练实践中抗肌肉疲劳、内脏疲劳和神经疲劳的作用提供实验依据。

1 研究对象及方法

1.1 研究对象

由西安交通大学医学院实验动物中心提供的二级雄性(SD)大鼠24只,鼠龄42天(体质量180～220g/只),实验动物许可证批号为SYXK(陕)2007-003。

1.2 动物分组及训练方案

训练方法:饲养、训练在陕西师范大学国家二级实验室内。室内温度(23±5)摄氏度,相对湿度40～70%,照明12h:12h。将试验动物大鼠适应性饲养7天后,将大鼠随机分为:安静组、运动组和女贞子组,每组8只。每天训练前做适应运动,5分钟后正式训练,训练模型为坡度跑台试验,每天运动训练后记录力竭时间,为期6周(见表1)。

表1 实验动物的运动训练方案

给药方法:安静组和运动组灌服剂量为20mL/kg的Tween-80(3.82mmol·L),女贞子组灌服20mL·kg用3.82mmol·LTween-80对女贞子提取物的溶解液,药物浓度为500mg·L,灌服时间在每天8点～10点即跑台训练之前,灌服3小时后进行训练。

1.3 实验仪器及测试方法

仪器:电动跑台;台式高速冷冻离心机、分光光度计、紫外分光光度计。

测试指标:血清ALT、AST 、LDH、CK、组织ALT、AST 、LDH和SDH等,所有指标测试与计算一律按照南京建成生物研究所提供的试剂盒说明书进行测定。

1.4 取材及样品制备

取材:将3组试验大鼠用2.25mol/L乌拉坦(0.5mL/kg)腹腔麻醉后,断髓迅速提取血液,置于预冷的生理盐水中洗净血污,再用滤纸吸干后,置于﹣20℃冰箱保存备用。

血清的制备:取血后置37℃水浴中30min后,然后以2500～3000r/min离心10min,提取上清即血清,并于4℃冰箱保存备用。

组织匀浆的制备: 称取适量各组织(0.2～1 g)于研钵中,按1∶9的比例(1 g各组织加9mL匀浆介质)加入预冷的匀浆介质(8 g/L NaCl溶液),在冰浴条件下制备匀浆后,3 000 r/min低温(4 ℃)下离心10～15 min,取上清液,4 ℃冰箱冷藏或﹣20 ℃冰箱冰冻备用。

1.5 统计学处理

应用SPSS12.0统计软件进行试验数据处理。计量资料以“均值±标准差”表示;组间比较进行t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 实验结果与分析

2.1 女贞子提取物对运动训练大鼠血清ALT、AST、LDH、CK活性的影响

表2结果显示,运动训练后大鼠血清酶活性明显升高。运动组与安静组比较,运动组血清ALT、AST、LDH、CK活性均极显著性升高(P<0.01);加入女贞子提取物干预后,女贞子组与安静组比较,女贞子组血清CK活性有极显著性升高(P<0.01),而AST、LDH活性呈显著性升高(P<0.05),ALT有升高的趋势,但无显著性差异;女贞子组与运动组比较,女贞子组血清CK活性有极显著性下降(P<0.01);ALT、AST、LDH活性均呈显著性下降(P<0.05)。

表2 女贞子提取物对运动训练大鼠血清ALT、AST、LDH、CK活性的影响(U/L)

2.2 女贞子提取物对肝脏、心肌、股四头肌相关酶活性的影响

表3结果显示,运动训练后大鼠肝脏ALT、LDH心肌AST、SDH和股四头肌SDH活性明显升高。运动组与安静组比较,运动组肝脏ALT、LDH心肌AST、SDH和股四头肌SDH活性均有极显著的升高(P<0.01);加入女贞子提取物干预后,女贞子组与安静组比较,女贞子组肝脏LDH、心肌AST活性有极显著的升高(P<0.01);肝脏ALT、心肌SDH活性呈显著的升高(P<0.05),股四头肌SDH活性无显著变化;女贞子组与运动组比较,女贞子组心肌AST、肝脏LDH活性有极显著的下降(P<0.01),肝脏ALT、心肌SDH和股四头肌SDH活性呈显著的下降(P<0.05)。

表3 女贞子提取物对大鼠肝脏、心肌、股四头肌相关酶活性的影响(U/mg prot)

2.3 女贞子提取物对大鼠运动至力竭时间的影响

表4结果显示,女贞子组与运动组比较,女贞子组力竭时间延长了23.09%,有极显著性差异(P<0.01)。

表4 女贞子提取物对运动训练大鼠力竭时间的影响

3 分析与讨论

3.1 女贞子提取物对大鼠血清ALT、AST、LDH、CK活性的影响

在正常状态下,血清中ALT、AST、LDH、CK的活性相对较低。运动员剧烈运动后,血清 CK 和 LDH 浓度明显升高[3]。不同的酶升高的程度和恢复到正常水平的速度和时间不同[4]。

ALT存在于各脏器中,血清酶活性最低,大强度运动时,因骨骼肌细胞通透性改变,使得血清中的ALT活性增加。AST主要分布在心肌等脏器。血清AST活性是心肌细胞损伤较敏感而特异的酶学指标[5]。LDH主要存在于各组织的细胞质中,血清LDH的活性仅是各组织的1/500,当细胞受损时,LDH会释放到循环中,导致血清LDH的增高[6]。CK主要存在于骨骼肌和心肌,是骨骼肌能量代谢的关键酶。CK是与能量代谢密切相关的酶,其浓度可作为反映骨骼肌损伤及评定肌肉承受刺激的主要指标[7]。

结果显示,运动组与安静组比较,运动组血清ALT、AST、LDH、CK活性均有极显著性升高(P<0.01);女贞子组与运动组比较,女贞子组血清CK活性呈极显著性下降(P<0.01),ALT、AST、LDH活性都呈显著性下降(P<0.05)。说明女贞子提取物可显著降低运动训练后大鼠血清酶活性,可保护运动中机体重要脏器的功能,延缓运动疲劳的产生。

3.2 女贞子提取物对肝脏、心肌、股四头肌相关酶活性的影响

ALT主要存在于肝细胞胞浆中,在肝脏活性最高。有百分之一的肝细胞发生坏死或细胞膜通透性增强,都可引起血清ALT活性即见升高[8]。结果显示,运动组与安静组比较,运动组肝脏ALT活性有极显著升高(P<0.01),说明大强度运动训练使大鼠肝细胞膜通透性破坏,导致ALT活性增高;女贞子组与运动组比较,女贞子组肝脏ALT呈显著下降(P<0.05),说明女贞子提取物有较好的保肝、护肝作用。

AST 以心肌活性最高,当心脏和其它脏器发生病变与损伤时,血液中的 AST 活性才会显著升高[9]。结果显示,运动组与安静组比较,运动组心肌AST活性极显著性升高 (P<0.01),说明大强度运动训练大鼠的心肌组织受损,导致心肌AST活性升高;女贞子组与运动组比较,女贞子组心肌AST活性极显著下降 (P<0.01),说明女贞子提取物具有保护心肌细胞正常结构与功能的作用。

LDH在肝组织中活性较高。结果显示,运动组与安静组比较,运动组肝脏LDH活性极显著升高 (P<0.01),女贞子组与运动组比较,女贞子组肝脏LDH活性极显著下降(P<0.01),说明女贞子提取物可降低大强度运动训练对肝脏的损伤,维持重要脏器的正常形态和功能[10]。

SDH 含量随着运动强度的增加不断降低,导致能量供应的速率下降[11]。结果显示,运动组与安静组比较,运动组心肌SDH和骨骼肌SDH活性极显著升高(P<0.01);说明大强度运动训练导致细胞内线粒体膜受损,心肌细胞代谢功能异常[12]。女贞子组与运动组比较,女贞子组心肌和股四头肌SDH活性呈显著性下降(P<0.05),说明女贞子提取物可明显改善心肌和骨骼肌由于大强度运动训练而导致的有氧氧化酶活性的升高,提高有氧代谢能力,有助于提高心肌、骨骼肌耐疲劳能力。

3.3 女贞子提取物对大鼠运动至力竭时间的影响

长时间剧烈运动会产生大量自由基,对机体生物大分子、亚细胞器(膜)、细胞、腺体、组织造成伤害,导致机能下降,从而引起机体健康水平和运动能力降低[13]。本试验的结果显示,女贞子组与运动组比较,女贞子组力竭时间延长了23.09%,有极显著性差异(P<0.01)。其机制可能为:女贞子提取物中含有多种清除自由基的物质,能加速机体对多余自由基的清除。同时机体抗氧化能力提高,多不饱和脂肪酸氧化速度减慢。由于抗氧化水平的提高也促进血清酶和各组织相关酶活性下降,促进了各组织器官的血液供给;维持细胞膜组织与机能的完好,保持在长期活动时身体内较多的热量供应,从而缓解了运动疲劳的发生。

4 结论

女贞子提取物中富含齐墩果酸、女贞子酸和熊果酸等化学成分,显著降低大强度运动训练造成的大鼠血清ALT、AST、LDH和CK活性过度升高,促进了各组织相关酶活性下降,具有可保护运动中机体重要脏器的功能,提高有氧代谢能力,延缓运动疲劳的产生。提示女贞子提取物可以减轻大强度运动训练对大鼠肝脏、心脏和骨骼肌的损伤。女贞子药材可作为消除运动性疲劳、及时恢复体能天然野生药物。