參芪口服液對運動性疲勞大鼠運動能力及氧化應激的影響

袁海峰 馬薇嬌 李澤龍 張雪飛

摘 要：目的 探討參芪口服液對運動性疲勞大鼠運動能力及體內氧化應激系統的影響。方法 Wistar大鼠50只，隨機分為空白對照組，模型組，參芪口服液低、中、高劑量組。參芪口服液每天給藥1次，連續給藥2周。除空白對照組外，其余4組均造大鼠游泳疲勞模型。分光光度法測定血漿中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、乳酸脫氫酶（LDH）活性和丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）含量。結果 參芪口服液能顯著延長游泳疲勞大鼠負重游泳時間。高、中、低劑量的參芪口服液均能顯著升高血漿中SOD活性，降低LDH活性和MDA含量。高劑量參芪口服液可使GSH-Px活性顯著升高。結論 參芪口服液可從多個靶點對氧化應激發生發展的過程進行干預和逆轉，從而起到保護機體、減輕疲勞的作用。

關鍵詞：參芪口服液 運動性疲勞 氧化應激

中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2813（2018）02（c）-0007-04

Abstract：Objective To investigate the effects of Shenqi oral solution on sports capacity in the exercise-induced fatigue rats and its influence on oxidative stress system. Methods 50 of Wistar rats were randomly divided into five groups as follows： the control group， the model group， the low， medium and high dose of Shenqi oral solution groups. Shenqi oral solution was administered intragastrically once daily for 2 weeks. All the rats were induced fatigue by swimming except the control group.The activities of superoxide dismutase （SOD）， glutathione peroxidase （GSH-Px） and lactate dehydrogenase （LDH）， and the levels of malondialdehyde （MDA） and glutathione （GSH） were determined by spectrophotometry. Results Shenqi oral solution significantly prolonged the swimming time in the exercise-induced fatigue rats. The SOD activity was significantly increased， the activity of LDH and the levels of MDA were dramatically decreased in the plasma of the fatigue rats after the low， medium and high dose of Shenqi oral solution treatment. Furthermore， the high dose of Shenqi oral solution markedly increased the GSH-Px activity. Conclusion Shenqi oral solution played an important role in intervening and reversing the process of oxidative stress through interacting with multiple targets， thus reduced the sports fatigue and protected the body from physical damage.

Key Words：Shenqi oral solution； Sports fatigue； Exidative stress

運動性疲勞是指由機體運動本身所引起的機體生理過程不能維持其機能在某一特定水平上和（或）不能維持預定的運動強度造成機體運動能力下降的現象。運動性疲勞的產生和恢復一直是運動醫學和體育科學研究的熱點問題。

中醫理論將運動性疲勞視為一種勞倦、虛勞癥，其主要病機為陽氣不足，兼有陰血虧虛[1]。氣虛運血乏力而血行不暢，經絡不和，因而出現肌肉酸痛、乏力等癥狀，可以補益為基本治則。參芪口服液由人參、黃芪等12味中藥制成，具有補氣養血，益腎助陽的功效。其中含有的冬蟲夏草、鹿茸、人參、黨參、黃芪、當歸、枸杞子、麥冬、五味子、丹參等中藥均具有緩解疲勞的作用[2-3]，但有關參芪口服液抗疲勞方面的研究尚無報道。本文利用大鼠游泳疲勞模型，觀察了參芪口服液對運動性疲勞大鼠運動能力及體內氧化應激系統的影響，以期為該制劑在體育運動中的應用提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 主要試劑與儀器

參芪口服液，由中山市恒生藥業有限公司生產。超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽（GSH）、乳酸脫氫酶（LDH）試劑盒購自南京建成生物工程研究所。GS-15R離心機（Beckman 公司，美國），Spectra Max M5酶標儀（Molecular Devices公司）。

1.1.2 動物

雄性Wistar大鼠，SPF級，體重200～220g，購自青島市實驗動物和動物實驗中心。大鼠于實驗環境中，即室溫為（20±5）℃、24h自然光照條件下飼養，自由飲水進食，適應1周后造模。

1.2 方法

1.2.1 分組、造模與給藥

SPF級雄性大鼠50只，適應性喂養1周隨機分為5組，分別為空白對照組、模型組、參芪口服液低（SQ-L，2mL/kg）、中（SQ-M，5mL/kg）、高（SQ-H，10mL/kg）劑量組，每組10只。參芪口服液每天給藥1次，連續給藥2周，空白對照組與模型組以1ml生理鹽水代替。除空白對照組外，其余4組均造大鼠游泳疲勞模型。造模方法：每天將大鼠放入水溫25℃，水深50cm的游泳池中，尾部加5%負重。力竭標準：大鼠游泳協調性顯著性下降，身體下沉，水淹沒鼻尖，至再次浮出水面超過10s[4]。密切關注大鼠游泳狀態，以防止淹溺死亡，記錄大鼠游泳時間。

1.2.2 指標測定

禁食12h進行末次給藥后，大鼠游泳至力竭。采用2%的戊巴比妥鈉麻醉即刻處死大鼠，腹主動脈取血，置3.8%枸櫞酸鈉抗凝管中（血液與抗凝劑體積比為9∶1），輕輕顛倒混勻。室溫2000g離心10min分離血漿，分裝，-80℃保存待測，避免反復凍融。

SOD、MDA、GSH、GSH-PX、LDH的檢測方法和操作步驟按試劑盒提供的說明書進行，但由于整個反應過程均在96孔板中進行，因此，各種試劑的用量和總反應體系的溶液體積也相應進行了適當的調整。

1.2.3 數據統計

用SPSS 16.0統計軟件進行統計學分析，數據均以均數±標準差表示，各組間的差異比較采用單因素方差分析（One-way ANOVA），P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 參芪口服液對運動性疲勞大鼠負重游泳時間的影響

隨著游泳天數的增加，游泳疲勞模型組負重游泳時間逐漸縮短，末次游泳時間與空白對照組比較，差異有統計學意義（P<0.05），大鼠面容枯槁憔悴，神情疲憊倦怠，出水后四肢無力，反應遲鈍，呈現游泳力竭表現。應用參芪口服液能延長游泳疲勞大鼠負重游泳的時間，低劑量組與模型組組比較差異無統計學意義（P>0.05），但游泳時間有延長的趨勢；中劑量組和高劑量組與模型組比較差異有統計學意義（P<0.05），但兩組之間無明顯差異，說明參芪口服液5mL/kg可以有效緩解大鼠運動性疲勞，進一步提高給藥劑量并不能延長大鼠負重游泳時間，如圖1所示。

2.2 參芪口服液對運動性疲勞大鼠體內氧化應激系統的影響

2.2.1 參芪口服液對運動性疲勞大鼠體內SOD活性的影響

在游泳疲勞模型組大鼠中，血漿中SOD酶活性與空白對照組比較顯著下降（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量均能顯著升高血漿中SOD酶活性（P<0.05），中、高劑量與低劑量組相比作用更為顯著（P<0.05），但中、高劑量兩者之間無明顯差異，結果如圖2所示。

2.2.2 參芪口服液對運動性疲勞大鼠體內MDA含量的影響

如圖3所示，運動性疲勞大鼠中，血漿中MDA水平與空白對照組相比顯著升高，差異有統計學意義（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量均能顯著降低血漿中MDA含量（P<0.05），中、高劑量與低劑量組比較作用更為顯著（P<0.05），但中、高劑量兩者之間無明顯差異。

2.2.3 參芪口服液對運動性疲勞大鼠體內GSH-Px活性的影響

在游泳疲勞模型組大鼠中，血漿中GSH-Px活性與空白對照組比較顯著下降（P<0.05），高劑量參芪口服液能顯著升高血漿中GSH-Px活性（P<0.05），低、中劑量組與模型組比較無明顯差異，結果如圖4所示。

2.2.4 參芪口服液對運動性疲勞大鼠體內GSH含量的影響

在運動性疲勞大鼠中，血漿中GSH含量與空白對照組比較顯著下降（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量組大鼠血漿中GSH含量與模型組比較均無明顯差異（P>0.05），結果如圖5所示。

2.3 參芪口服液對運動性疲勞大鼠體內LDH活性的影響

如圖6所示，在游泳疲勞模型組大鼠中，血漿中LDH活性與空白對照組比較顯著升高（P<0.05），參芪口服液低、中、高劑量均能顯著降低血漿中LDH活性（P<0.05），中、高劑量與低劑量組相比作用更為顯著（P<0.05），但中、高劑量兩者之間無明顯差異。

3 討論

運動性疲勞是體育競技和運動醫學領域重要的研究課題。合理、均一、可重復的運動性疲勞模型是研究運動性疲勞的關鍵環節，常用模型有大鼠跑臺模型、爬繩模型和游泳疲勞模型等。大鼠游泳疲勞模型是研究人員使用較多的且一致公認的較為成熟的動物模型[4]。在該動物模型中，力竭的判斷標準尚不統一，本文采用了郭慶軍建立的“大鼠游泳協調性顯著性下降，身體下沉，水淹沒鼻尖，至再次浮出水面超過10s”為力竭標準[4]，力竭程度較深，短時間內不易自然恢復，能有效反映實驗藥物的抗疲勞作用。試驗結果表明應用參芪口服液能顯著延長大鼠負重游泳時間，有效緩解大鼠運動性疲勞，提示其在體育運動方面具有潛在的價值。

機體進行運動時需要消耗大量的能量，隨著能量代謝的加快，自由基也在氧代謝過程中不斷產生，同時又不斷被清除，如果所產生的自由基得不到及時清除，將促成脂質過氧化物的產生，脂質過氧化物的產生和積累又將損害細胞，特別是膜結構和遺傳物質的改變，將進一步加速機體的損傷。運動使自由基產生增多，被認為是引起運動性疲勞的重要原因之一[5]。

SOD、GSH-Px是機體抗氧化酶系的兩種重要酶類，其活性可以反映機體抗氧化作用的程度。運動性疲勞時，體內SOD、GSH-Px活性顯著下降，自由基不能被及時清除，攻擊細胞膜、線粒體、DNA等重要的細胞器和生物大分子，從而造成機體嚴重損傷[6]。SOD作為體內主要的自由基清除劑，是保護細胞免受ROS損傷的重要防御機制之一，在氧化損傷保護方面占主導地位，SOD活性的大小能直接反應機體的抗氧化能力和疲勞程度[7，8]。在本實驗中，游泳疲勞大鼠血漿中SOD活力顯著下降，而參芪口服液高、中、低劑量均能顯著提高血漿中SOD的活力（P<0.05），從而提高機體清除氧自由基的能力。而對于GSH-Px，游泳疲勞大鼠血漿中活性也顯著下降，但僅參芪口服液高劑量組能顯著提高血漿中GSH-Px的活性（P<0.05），中、低劑量作用不明顯（P<0.05）。

GSH是組織中主要的非蛋白質巰基化合物，是GSH-Px和GST兩種酶的底物，為這兩種酶分解氫過氧化物所必需，且能穩定含巰基的酶和防止血紅蛋白及其他輔因子受氧化損傷，GSH含量的高低是衡量機體抗氧化能力大小的重要因素。在本實驗中，游泳疲勞大鼠血漿中GSH含量與空白對照組相比顯著降低（P<0.05），但參芪口服液低、中、高劑量組對血漿中GSH的含量均無明顯影響（P<0.05），提示GSH不是參芪口服液作用的主要靶點。

MDA是機體在運動過程中產生的代謝產物之一，主要是脂肪酸發生氧化反應產生的，其在組織中含量的多少可反映脂肪酸被氧化的水平，間接反映機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度[9，10]。因此，常測量其活性以反映機體的抗氧化能力，間接反應機體疲勞程度[11]。在本實驗中，游泳疲勞大鼠血漿中MDA含量顯著升高，而參芪口服液高、中、低劑量均能顯著降低血漿中MDA的水平（P<0.05），說明參芪口服液能有效保護機體免受氧化應激損傷。

乳酸是運動過程中體內葡萄糖代謝產生的中間產物。運動過度時氧氣供應不足而形成無氧代謝，導致大量乳酸在體內形成堆積，引起局部肌肉酸痛。LDH催化丙酮酸生成乳酸，LDH活性升高使乳酸生成大大增加，進一步加深機體疲勞的程度。在本實驗中，游泳疲勞大鼠血漿中LDH活性顯著升高，而參芪口服液高、中、低劑量均能顯著降低血漿中LDH活性（P<0.05），從而減少體內乳酸含量，緩解疲勞的產生及相關的癥狀。

綜合以上結果，我們認為游泳疲勞大鼠體內活性氧生成增加，血漿中與氧化應激密切相關的酶和生物分子發生了較大程度的改變，總體表現SOD、GSH-Px活力降低，LDH活性升高，GSH水平下降，MDA含量升高，這些因素綜合作用，導致引起氧化損傷，從而造成機體疲勞。參芪口服液高、中、低劑量均能顯著升高血漿中SOD活力，顯著降低血漿中LDH活性，顯著降低血漿中MDA含量。另外，使用高劑量的參芪口服液后，血漿中GSH-Px水平略有升高。以上結果說明，參芪口服液可以從多個環節多個靶點對氧化應激發生發展的過程進行干預和逆轉，從而起到保護機體、減輕疲勞的作用，從而顯著延長了運動性疲勞大鼠負重游泳的時間。

參考文獻

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