天然多糖對運動性疲勞的作用

王嘉瑛

(北京體育大學運動康復系 北京 100084)

天然多糖對運動性疲勞的作用

王嘉瑛

(北京體育大學運動康復系 北京 100084)

運動性疲勞是運動訓練中人體的一種保護性反應機制,是一種生理性疲勞。運動性疲勞在運動中普遍存在,近年來科研專家一直在研究提高競技能力,有效地防治運動性疲勞的措施和加速消除疲勞的方法,大量研究表明植物中的多糖成分能夠顯著提高運動能力、延緩疲勞、改善生理狀態,該文擬對這些具有抗疲勞活性的天然多糖進行歸納和綜述。

多糖 運動性疲勞 自由基 糖原

運動性疲勞是人體腦力和體力持續活動到一定階段時出現的一種生理現象,表現為機體生理過程不能維續其機能在特定水平上和(或)不能維持預定的運動強度[1]。適度的疲勞后進行積極恢復,可以提高人體機能；但是過度的運動性疲勞和未積極恢復造成的疲勞積累,不僅對人體無益,而且有可能形成過度訓練,最終造成運動損傷。對于產生運動性疲勞的機制,提出了多種假說,包括內環境穩定性失調學說、保護性抑制學說、衰竭學說、中樞神經失調學說、自由基學說等[2]。近年研究表明,多種植物中的多糖成分具有抗運動性疲勞的活性,對于運動性疲勞的預防與消除的研究具有十分重要的理論價值和實踐意義。

1 黃精多糖對自由基代謝以及抗氧化的影響

運動可引起體內自由基生成增加,自由基會破壞生物膜與核酸,使得膜上的酶、受體及離子通道受損,改變內質網結構,三羧酸循環受阻等,從而影響機體的正常功能,導致運動性疲勞或不同程度的機體損傷,而對于抗氧化劑含量低,膜不飽和脂肪酸含量高的腦組織而言,更易受到自由基的攻擊,形成氧化損傷,引起中樞性疲勞。

黃精作為一種傳統的藥食兩用中藥,我國分布廣泛,應用歷史悠久,為百合科黃精屬多年生草本植物的根莖。研究表明,黃精的主要有效成分是黃精多糖,有多種生物學活性,能夠增強機體的抗氧化能力[3]。李明等[4]人研究了黃精粗多糖對運動訓練大鼠抗氧化及中樞神經遞質的影響,建立大鼠長期負荷訓練模型:黃精多糖各組分別給予黃精多糖0.3、0.6、1.2 g/kg灌胃,讓其負重游泳,發現黃精多糖能顯著降低丙二醛含量,減少腦組織產生5-羥色胺,提高運動訓練致疲勞大鼠血清超氧化物歧化酶活性,增加多巴胺含量,從而延緩運動疲勞的產生。

王玉勤等[5]人的研究是觀察黃精多糖對力竭小鼠腦組織自由基代謝的影響,探討其抗疲勞的機制,將昆明種小鼠,隨機分為對照組和黃精多糖低500 mg/kg、1 000mg/kg高劑量組經口灌胃4周,將組小鼠分別于安靜時、力竭即刻、力竭恢復24 h,3種狀態下斷頭處死,測定腦組織中丙二醛(MDA) 含量,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、總抗氧化能力(T-AOC)的活性。結果顯示在力竭即刻與恢復24h,高劑量組小鼠腦組織中MDA含量分別是(3.46±0.29)nmol/mgprot、(2.29±0.55)nmol/mgprot明顯低于低劑量組的(4.05±0.37)nmol/mgprot、(3.15± 0.45)nmol/mgprot和對照組的(5.22±0.41)nmol/mgprot、(4.17 ±0.19)nmol/mgprot。而腦組織中 GSH-Px、SOD和T-AOC的活性明顯增高,說明對于力竭運動導致的腦組織脂質過氧化和抗氧化酶活性降低等方面黃精多糖具有積極的抑制作用。

2 其他多糖在促進糖原合成、減少代謝產物方面的作用

葡萄糖為肌肉活動提供主要的能源,長時間大強度的運動使肌糖原不斷消耗,促使血糖向肌糖原轉化,則肝糖原水解增加,以維持血糖的穩定。當有氧供能不足時,無氧酵解增加,血乳酸升高,肌肉和血液的pH值降低,神經肌肉接點處的興奮傳遞受阻,酶活性抑制,肌肉運動能力下降,引發運動疲勞；當糖、脂肪分解代謝供能不足時,骨骼肌中蛋白質與氨基酸參與分解代謝,引起血尿素氮升高,機體適應負荷的能力越差,產生的尿素氮越多[6],疲勞發生的越快。因而有許多對于多糖促進糖原合成、減少代謝產物影響的研究。

2.1 桑葚多糖

桑葚為多年生?？粕涞某墒旃?桑葚營養豐富,有“民間圣果”之稱。有研究認為桑葚多糖為主要活性成分,具有抗氧化和降糖作用。在劉兵等[7]人的桑葚多糖對于小鼠抗疲勞作用及其機制研究中,將小鼠根據體重隨機分為5組:正常對照組、陽性對照組(西地那非)及低、中、高劑量組(100、300、900mg·kg-1·d-1)連續經口給予受試物30d后,分別在游泳致力竭后,進行肝糖原、血清尿素氮、血乳酸測定。結果表明,在大強度耐力訓練后,對于血尿素氮水平與血乳酸含量,中劑量組(10.24±0.9)mmol/L、(10.47±1.18)mmol/L和高劑量組(8.05±0.63)mmol/L、(9.35±1.35)mmol/L小鼠的均顯著低于正常對照組(14.31±1.62)mmol/L、(12.35±1.38) mmol/L,差異有統計學意義(P ＜0.05 )。說明桑葚多糖具有降低運動后小鼠體內的血清尿素氮水平、抑制血清乳酸升高的作用。隨著桑葚多糖攝入量的增加,抗疲勞效果呈顯著的量效關系,高劑量與西地那非效果相符,表現出很好的抗疲勞功效。

2.2 黃秋葵多糖

黃秋葵屬于錦葵科秋葵屬咖啡黃葵的嫩果,它既是營養豐富的鮮美蔬菜,又具有藥用保健功效。朱一聞等[8]對于黃秋葵多糖抗小鼠運動性疲勞及其作用機理的研究中,按空白對照組(等量蒸餾水)、陽性對照(生曬參水提物200 mg·kg-1·d-1)組和低、高劑量組(150、300 mg·kg-1·d-1)連續灌喂21 d,測試游泳時間、體重變化、肝糖原含量、血尿素氮和血乳酸含量指標。結果表明黃秋葵多糖可使得小鼠負重游泳時間顯著延長,增強抗運動性疲勞的能力,肝糖原貯備量增加,血尿素氮血乳酸水平降低,其作用可與傳統的抗疲勞中藥生曬參相比。

2.3 富硒茶多糖

富硒茶含有豐富的微量元素硒,硒參與谷胱甘肽過氧化物酶活性中心的組成、參與機體正常免疫功能的維持。富硒茶中含有豐富的硒,主要以有機態的形式與蛋白質或者多糖結合[9],是一種理想的補硒、補多糖的途徑。池愛平等[10]從紫陽富硒茶中提取富硒茶多糖(STP)以研究其基本理化性質及其對小鼠游泳能力與疲勞恢復的影響,發現STP可以調節小鼠的糖代謝能力,顯著提高小鼠肝組織的GSH-Px活性、降低MDA的含量。表明STP具有抗運動性疲勞的作用,其機理與其調節機體糖代謝和改善運動造成機體組織脂質過氧化作用有關。

3 結語

從以上文獻中,發現多糖抗疲勞方向的研究報道較多,但也存在著一些問題:(1)動物模型單一,基本為小鼠游泳實驗；評價指標局限,多為糖原、乳酸、尿素氮以及少數酶活性測定；內容重復性多、層次淺。(2)在大多數實驗研究中對于指標的測量都是運動后即刻,而缺乏多糖對恢復期效果的測量。(3)缺乏對于各組織功能影響的最佳劑量,在同一種多糖中的比較研究。(4)實驗中的多糖為植物提取物,大多數為粗多糖,有待確定其純度標準。

針對以上存在的問題提出以下建議:(1)采用多種動物模型、不同的運動負荷實驗、多指標篩選以評價多糖的抗疲勞活性。(2)增加實驗測量指標的時間點。(3)研究多糖對于運動性疲勞量與效之間的關系。(4)對多糖進行更加系統地分離和活性追蹤,確定活性多糖成分,研究其理化性質和結構特點。

[1]張愛芳.實用運動生物化學[M].北京:北京體育大學出版社,2005(6):169-170.

[2]王瑞元.生理學[M].北京:人民衛生出版社,2008(3):351-354.

[3]石娟,趙煜,雷楊,等.黃精粗多糖抗疲勞抗氧化作用的研究[J].時珍國醫國藥,2011,22(6):1409-1410.

[4]李明.黃精多糖對運動疲勞大鼠抗氧化及神經遞質的影響[J].食品科技,2014,39(9):227-230.

[5]王玉勤,吳曉嵐,張廣新,等.黃精多糖對力竭小鼠腦組織自由基代謝影響[J].中國公共衛生,2014,30(9):1165-1167.

[6]候春麗,閆守扶,孫紅梅,等.運動性疲勞的細胞機制及研究進展[J].首都體育學院報,2003(15):89.

[7]劉兵.桑葚多糖對小鼠抗疲勞作用及其機制研究[J].河南農業大學學報,2014,48(4):465-469.

[8]朱一聞,方樹遠,徐天姿,等.黃秋葵多糖抗小鼠運動性疲勞及其作用機理的研究[J].浙江中醫藥大學學報,2013,37(7):902-904.

[9]焦自明,楊建雄,張小飛,等.紫陽富硒茶中茶多糖、堿溶性茶蛋白結構形貌及硒賦存形態[J].陜西師范大學學報:自然科學版,2012,40(1):73-76.

[10]池愛平,李虹,康琛喆,等.富硒茶多糖的提取及其對運動疲勞恢復的影響[J].食品科學,2014,35(13):240-244.

G804.3

A

2095-2813(2016)11(c)-0012-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.33.012