曾 明 ,陳 娟 ,欒 輝
(1.甘肅政法學院,甘肅 蘭州 730070;2.蘭州市一只船小學,甘肅 蘭州 730030;3.甘肅省衛生學校,甘肅 蘭州 730000)
蘭州百合粗多糖對運動能力的影響
曾 明1,陳 娟2,欒 輝3
(1.甘肅政法學院,甘肅 蘭州 730070;2.蘭州市一只船小學,甘肅 蘭州 730030;3.甘肅省衛生學校,甘肅 蘭州 730000)
目的 研究蘭州百合粗多糖對運動能力的影響。方法 將40只健康大鼠隨機分為安靜組和訓練組,2組又分設對照組和蘭州百合粗多糖組(簡稱百合組)。百合組大鼠短期連續服用蘭州百合粗多糖10g/(kg·d),5周后大鼠力竭游泳造成疲勞,測定血清乳酸脫氫酶(LDH)、乳酸(LA)、尿素氮(BUN)、血紅蛋白(Hb)等指標及力竭游泳時間。結果 百合組大鼠短期連續服用蘭州百合粗多糖后,運動能力明顯提高,Hb和LDH活性均顯著升高,LA和BUN含量顯著降低。結論 蘭州百合粗多糖能夠提高機體的運動能力。
蘭州百合粗多糖;力竭運動;運動能力
提高運動員的運動能力是體育教學與運動醫學長期關注的焦點。國內外眾多學者從不同角度、采用不同方法進行了大量的研究工作,僅運動醫學方面就有對類固醇、生長激素、微量元素、維生素及中藥等增強運動能力的研究[1]。長期以來,學者期望能找到安全、有效、無毒副作用的良方。近年來,中醫藥在這一領域脫穎而出,展示出廣闊的運用前景。
蘭州百合 (Lilium davidii var.unicolor Salisb.) 是百合科(Liliaceae)百合屬(Lilium)川百合的一個變種,是一種多年生鱗莖草本植物,因其地下莖塊由數十瓣鱗片相累抱合,有“百片合成”之意而得名。其鱗莖碩大,顏色潔白,鱗片豐滿白嫩,質地細膩,營養豐富,口味甜而幽香;其花單生,大而美麗,香味濃郁,有很高的食用、藥用、保健和觀賞價值,以名菜良藥名天下。它不僅是中國百合中的上品,而且是中國惟一的甜百合,可謂百合中的佼佼者[2,3]。
1.1 對象
昆明種健康大鼠,4周齡,體重200克,由蘭州醫學院動物實驗中心提供。
1.2 材料
蘭州百合,從超市購買新鮮百合5公斤,每周提取新鮮蘭州百合粗多糖[4],冰箱保存待用。
1.3 水提醇沉法提取蘭州百合粗多糖(見圖1)

圖1 蘭州百合粗多糖提取工藝路線
1.4 動物實驗分組與預處理
采用健康大鼠(雌雄各半,分籠喂養)40只,將大鼠隨機分為安靜組和訓練組各20只,2組又分設對照組和蘭州百合粗多糖組(以下簡稱百合組),各10只。大鼠自由攝入水和食物,動物房室溫18~20℃,濕度為40%~65%,照明時間隨同自然變化。對照組用基礎飼料喂養,每日灌胃生理鹽水10g/(kg·d);百合組每日灌胃蘭州百合粗多糖10g/(kg·d),基礎飼料飼養。各組每日早晨灌胃一次,共持續5周。訓練組進行5周的游泳訓練(下午訓練),水溫(30±2)℃,水深 60cm,第1天游泳30分鐘,然后每天增加5分鐘,至第5天游泳增加20分鐘,第6天、第7天休息;下一周第1天游泳時間和上周第5天游泳時間相同,然后每天增加5分鐘,至第5天游泳增加20分鐘,第6天、第7天休息。第6周早晨所有大鼠灌服1小時后,20只訓練組大鼠下水游泳至力竭(力竭標準為大鼠沉入水中超過10秒,且放在平面時無法完成翻正反射),然后乙醚麻醉,打開胸腔,從左心室抽血5ml,高速離心機3 000轉/分離心10分鐘,分離血清,低溫冰箱冷藏待測;安靜組同一方法進行,分別記錄安靜組和訓練組游泳至力竭的時間。
1.5 檢測指標和方法
血清血乳酸(LA)、乳酸脫氫酶(LDH)、血尿素氮(BUN)的測定均按南京建成生物工程研究所提供的測試盒說明書操作,血紅蛋白(Hb)用血色素測定儀(瑞典B-Hemoglobin)測定,游泳時間用普通電子秒表測定。
1.6 數據處理
采用Microsoft Excel對所測數據進行統計學處理,對各指標與對照組之間的差異進行組間t檢驗,P<0.01為有顯著性差異。
船舶交通組織的主要目的是防止水上交通事故的發生和提高港口水域的通航效率,為此提出洋山港四期船舶交通組織方案。[8]
2.1 游泳時間測定結果(見表1)
表1 各組大鼠游泳至力竭時間對比(±s)

表1 各組大鼠游泳至力竭時間對比(±s)
注:* 與安靜組對照組比較,P<0.01;△與訓練組對照組比較,P<0.01
游泳至力竭時間(min)安靜組訓練組383.50±25.14 454.36±28.36*416.67±20.37*485.15±30.21△對照組百合組對照組百合組
從表1可以看出,安靜組百合組和對照組相比,訓練組百合組和對照組相比,訓練組對照組和安靜組對照組相比,大鼠游泳至力竭時間均明顯延長(P<0.01)。
2.2 血液指標測試結果(見表2)
表2 各組大鼠力竭運動即刻血液指標測定結果(±s)

表2 各組大鼠力竭運動即刻血液指標測定結果(±s)
注:*與安靜組對照組比較,P<0.01;△與訓練組對照組比較,P<0.01
LA(mmol/L) LDH(U/L) BUN(mmol/L) Hb(g/dl)安靜組訓練組8.92±0.82 6.84±0.86*8.28±0.68 6.58±0.22△對照組百合組對照組百合組5 499.99±508.99 7 392.85±810.34*6 539.68±392.92 9 642.84±994.63△11.56±2.03 6.35±0.12*11.19±1.15 6.16±0.71△10.23±0.10 12.30±0.47*10.27±0.31 14.12±1.34△
從表2可以看出,力竭游泳后,安靜組百合組和對照組相比,訓練組百合組和對照組相比,訓練組百合組和安靜組百合組相比,血清LDH、Hb均有升高趨勢,各組之間具有顯著性差異(P<0.01);血清 BUN 和 LA 含量具有顯著性差異(P<0.01)。其他各組之間相比,血清LDH、BUN、Hb含量雖均有升高或降低趨勢,但各組之間均無顯著性差異(P >0.05)。
3.1 蘭州百合粗多糖對血清LA含量的影響
生物體內有2種代謝機制,即有氧代謝和無氧代謝。在進行中、低強度運動時,以有氧代謝為主,但運動時由于機體處于一定程度的缺氧狀況,故無氧代謝也占一定比例。乳酸是一種酸性代謝產物,其濃度升高時可使肌肉中H+濃度上升,pH值下降。在pH值降低的情況下磷酸果糖激酶的活性被抑制[5],從而使機體能量代謝水平降低,運動能力下降。
本實驗結果顯示,在一次大強度的耐力訓練后,灌服蘭州百合粗多糖的安靜組和訓練組與其對照組相比,大鼠血清LA含量均有顯著降低,說明蘭州百合粗多糖可降低血清LA含量,改善骨骼肌利用氧的能力和心血管系統的供氧能力,使有氧代謝能力增強,減少體內乳酸的堆積,以維持內環境的穩態。而內環境穩態失調是引起運動性疲勞的重要原因。所以服用蘭州百合粗多糖能提高機體運動時的有氧代謝能力,維持內環境酸堿平衡,具有明顯的抗疲勞作用。
3.2 蘭州百合粗多糖對血清LDH活性的影響
LDH是催化糖酵解過程的最后一個可逆反應步驟,它使丙酮酸生成乳酸或使乳酸生成丙酮酸。LDH主要位于胞漿基質,雖然它不屬于關鍵酶,但因所起的調節作用及調節位置十分重要,直接關系到糖的無氧酵解及有氧氧化,所以LDH仍然被認為是糖酵解過程的重要調節酶。LDH活性的變化可以反映運動肌在缺氧狀態下的糖酵解能力,其活性的升高表示糖酵解有著加速的潛力。
3.3 蘭州百合粗多糖對血清BUN含量的影響
BUN是評價運動時體內蛋白質分解代謝的常用指標,它一般反映整體蛋白質的代謝情況。正常生理活動時,尿素的生成和排泄處于平衡狀態,使BUN含量保持相對穩定。運動時,肌肉中能力代謝平衡遭到破壞,蛋白質及氨基酸的分解代謝加強,尿素生成增多,使BUN含量升高。身體對運動負荷的適應性越差,BUN含量上升越高。
本實驗結果顯示,在一次大強度的耐力訓練后,灌服蘭州百合粗多糖的安靜組和訓練組血清BUN含量都明顯低于其對照組,說明服用蘭州百合粗多糖可以降低大鼠體內蛋白質供能比例,保持肌力,延緩運動性疲勞的發生。其機制可能是:(1)可以增加體內糖原含量,使糖的供能比例增加,增加和節省蛋白質含量。(2)對大鼠體內抗氧化酶活性有影響。
3.4 蘭州百合粗多糖對Hb含量的影響
Hb是存在于紅細胞中的一種寡聚蛋白質,由四個亞基組成[6],是運輸O2與CO2的載體。在Hb中通過Fenton反應可產生Fe2+和Fe3+。Fe2+會因長時間處于Hb這個富氧環境中而自動氧化,同時產生O2-。大強度耐力訓練也可產生大量自由基,這樣內外自由基對紅細胞膜進行攻擊,發生脂質過氧化,使膜破損,膜的流動性與形變能力下降。紅細胞在循環過程中需不斷進行形變恢復,這一過程導致紅細胞因機械沖擊而破壞,膜形變能力下降會使其停滯而被吞噬[7]。同時,紅細胞膜破損后,其中的Hb用于再合成肌肉中的蛋白質甚至分解供能,所以大強度耐力訓練會導致Hb含量下降。
本實驗結果顯示,一次大強度耐力訓練可使大鼠血清Hb含量升高,灌服蘭州百合粗多糖的安靜組和訓練組與其對照組相比,大鼠血清Hb含量均有顯著升高,說明進行運動訓練的大鼠服用蘭州百合粗多糖可明顯提高其血清Hb含量,從而增強機體氧運輸能力,有利于大強度耐力訓練期間有氧代謝的正常進行,延緩運動性疲勞的發生,提高有氧運動能力。其主要機制可能是蘭州百合粗多糖具有很強的抗氧化性,通過一定的途徑捕捉運動過程中產生的過量自由基,阻止其對紅細胞膜造成損傷,抑制細胞膜流動性和形變能力的下降,從而提高大鼠體內Hb含量。
短期連續服用蘭州百合粗多糖后,大鼠的游泳耐力顯著提高,表明蘭州百合粗多糖具有明顯的抗缺血、缺氧和抗疲勞作用。其生理機制可能是:(1)可使大鼠血清LDH活性顯著升高。(2)能明顯提高機體代謝能力,減少LA堆積,維持內環境的相對穩定。(3)可降低大鼠體內蛋白質供能比例,保持肌力,延緩運動性疲勞的發生。(4)可明顯提高血清Hb含量,從而增強機體氧運輸能力,有利于大強度耐力訓練期間有氧代謝的正常進行,延緩運動性疲勞的發生,提高有氧運動能力。
[1]浦鈞宗.提高運動能力的某些藥物方法及其評估[J].中國運動醫學雜志,1990,9(1):58~60.
[2]孔憲武.蘭州植物通志[M].蘭州:甘肅人民出版社,1958.
[3]劉建常.蘭州百合及其栽種[M].蘭州:甘肅科學出版社,1998.
[4]曾明,李守漢,曾爽,等.蘭州百合對運動性疲勞的實驗研究[J].山西師大體育學院學報,2005,20(1):110~112.
[5]Trividi B,Cerny F J,Cotter J R ,et al.Effect of pH on the kinetics of frog muscle phosphofructokinase[J].Biol Chem,1966,24(1):4110.
[6]沈同,王鏡巖.生物化學(上冊)[M].第2版.北京:高等教育出版社,1990.
[7]任建生.長期運動訓練對血液流變學的影響[J].中國運動醫學雜志,1996,15(4):280~282.
G424.31
B
1671-1246(2010)07-0098-02
注:本文為甘肅省教育廳科研資助項目(0907B-05)