沙棘油對(duì)運(yùn)動(dòng)大鼠心肌及肝臟抗氧化作用的實(shí)驗(yàn)研究*

王世哲，李守漢

（1．蘭州商學(xué)院體育教學(xué)部，甘肅 蘭州730020；2．蘭州大學(xué)體育教研部，甘肅 蘭州730000）

沙棘油的各種功效與其多種營(yíng)養(yǎng)成份有關(guān)，它含有多種氨基酸、酶、礦物元素、維生素、黃酮類等物質(zhì)［1］。沙棘油及其制品在日用、醫(yī)藥、美容、保健、食品等領(lǐng)域的研究已取得了極大的成果。研究表明，沙棘油的抗氧化作用和其它藥理作用大多與其抗自由基氧化有關(guān)。一般認(rèn)為運(yùn)動(dòng)引起體內(nèi)自由基的大量生成，進(jìn)而攻擊膜系統(tǒng)，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能紊亂，最終導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞及運(yùn)動(dòng)損傷［1］。本實(shí)驗(yàn)旨在揭示補(bǔ)充沙棘油對(duì)運(yùn)動(dòng)大鼠自由基防御體系的影響，為開發(fā)沙棘油作為運(yùn)動(dòng)保健食品提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與分組

8周齡SD雄性大鼠85只，體重（200±20）g，由蘭州醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。灌胃沙棘油由甘肅省輕工業(yè)科學(xué)研究所提供，按實(shí)驗(yàn)組分籠飼養(yǎng)，同時(shí)購買基礎(chǔ)飼料，適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過觀察，剔除體質(zhì)較弱，不符合實(shí)驗(yàn)要求的5只后，80只大鼠隨機(jī)分為6組：安靜＋生理鹽水對(duì)照組（Q＋W 8只）、安靜＋沙棘油對(duì)照組（Q＋SO 8只）、一次性力竭運(yùn)動(dòng)＋生理鹽水（即刻與恢復(fù)）（DEE＋NS 16只）、一次性力竭運(yùn)動(dòng)＋沙棘油（即刻與恢復(fù)）（DEE＋SO 16只）、遞增負(fù)荷訓(xùn)練組＋生理鹽水組（即刻與恢復(fù)）（EEA IF＋Wr 16只）、遞增負(fù)荷訓(xùn)練組＋沙棘油（即刻與恢復(fù)）（AIF＋SO 16只）。

1．2 訓(xùn)練方式及給藥

沙棘油組每天上午按2．5 ml／kg bw的劑量灌胃沙棘油，對(duì)照組每天灌胃同劑量的生理鹽水。第七周第一天除安靜組外，其它各組大鼠負(fù)重體重的2%游泳至力竭。即刻組大鼠即刻斷頭取血，恢復(fù)組24 h后斷頭取血，安靜組安靜斷頭取血，肝素抗凝，用樣品杯編號(hào)包好迅速投入液氮中備測(cè)；立即取心臟及肝臟組織置于0℃～4℃預(yù)冷的生理鹽水洗凈血液，用濾紙吸干股四頭肌表面水分，再用樣品杯編號(hào)包好迅速投入液氮中備測(cè)。選取心臟及肝臟的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、過氧化氫酶（catalase，CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-PX）四個(gè)抗氧化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。

1．3 測(cè)定方法

SOD活性測(cè)定采用黃嘌呤氧化酶法，MDA采用硫化巴比妥酶法測(cè)定，CAT采用可見光法測(cè)定，GSH-PX采用DTNB法測(cè)定，組織蛋白定量采用考馬斯亮蘭法。測(cè)定試劑盒均由南京建成生物技術(shù)研究所提供。測(cè)試儀器采用721B型分光光度計(jì)（上海第三分析儀器廠）；普通離心機(jī)（北京醫(yī)療儀器修理廠）；電熱恒溫水浴鍋（江蘇紅旗醫(yī)療器械廠）。

1．4 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果采用SPSS16．0軟件處理，數(shù)據(jù)用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）”表示，顯著性結(jié)果采用 t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2．1 沙棘油對(duì)大鼠心肌抗氧化功能指標(biāo)的影響

2．1．1 沙棘油灌喂大鼠6周后一次性力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)心肌各指標(biāo)的影響 （1）對(duì)心肌SOD活性的影響 與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組、力竭即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）；恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下安靜組比較：服藥即刻組有顯著性提高（P＜0．05）；其它均無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：不服藥組無顯著性差異；服藥組差異性提高（P＜0．05，表 1）。（2）對(duì)心肌 MDA含量的影響與相同條件下不服藥組相比較，安靜對(duì)照組和恢復(fù)組均有顯著性降低（P＜0．05），即刻組無顯著性差異；與相同條件下安靜組比較，不服藥即刻組有顯著性降低（P＜0．05），其它均無顯著性差異；與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較，不服藥組有顯著性降低（P＜0．05表1），服藥組差異不明顯。（3）對(duì)心肌GSH-PX活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組、恢復(fù)組和即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下安靜組比較：服藥與不服藥運(yùn)動(dòng)即刻組均有顯著性提高（P＜0．05表1）；服藥與不服藥恢復(fù)組均無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：不服藥組和服藥組差異不明顯。（4）對(duì)心肌CAT活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組、即刻組和恢復(fù)組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下安靜組比較：運(yùn)動(dòng)即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）；服藥與不服藥恢復(fù)組均無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：不服藥恢復(fù)組有顯著性提高（P＜0．05表1）；服藥恢復(fù)組差異不明顯。

Tab．1 Influence of the seabuckthorn oil on the rats’myocardium each index after disposable exhaustive exercise（±s，n＝8）

Tab．1 Influence of the seabuckthorn oil on the rats’myocardium each index after disposable exhaustive exercise（±s，n＝8）

a：Quite＋water；b：Quite＋seabuckthorn oil；c1：Disposable exhaustive exercise＋water；d1：Disposable exhaustive exercise＋seabuckthorn oil；c2：Disposable exhaustive exercise＋water，after 24 h；d2：Disposable exhaustive exercise＋seabuckthorn oil，after 24 h；SOD：Superoxide dismutase；MDA：malondialdehyde；GSH-PX：Glutathione peroxidase；CAT：Catalase*P＜0．05 vs a group；＃P＜0．05 vs c1 group；△P＜0．05 vs c2 group

Group SOD（U／mg pro） MDA（nmol／mgpro） GSH-PX（U／mgpro） CAT（k／g ）a 41．08±2．30 18．58±1．23 0．216±0．023 1．10±0．13 b 43．85±1．37* 16．98±0．86* 0．261±0．020* 4．69±0．43*c1 40．32±2．01 16．78±1．14＃ 0．168±0．021＃ 0．76±0．23＃d1 47．23±2．50*＃ 16．66±1．32 0．199±0．03l*＃ 2．86±0．46*＃c2 39．93±1．05 18．78±1．15△ 0．201±0．026 1．13±0．23△d2 41．78±2．67△ 17．22±0．99* 0．275±0．042* 3．73±0．53*

2．1．2 沙棘油對(duì)大鼠6周遞增負(fù)荷訓(xùn)練后一次力竭運(yùn)動(dòng)心肌各指標(biāo)的影響

（1）對(duì)心肌超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組與運(yùn)動(dòng)即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）；恢復(fù)組無明顯差異。與相同條件下安靜組比較：服藥與不服藥即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）；恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性提高（P＜0．05，表 2）。

（2）對(duì)心肌心肌丙二醛（MDA）含量的影響

與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組與運(yùn)動(dòng)即刻組均有顯著性降低（P＜0．05）；恢復(fù)組無明顯差異。與相同條件下安靜組比較：服藥即刻組與恢復(fù)組均有顯著性降低（P＜0．05）；不服藥即刻與恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組有顯著性降低（P＜0．05，表2）；不服藥組均無顯著性差異。

（3）對(duì)心肌谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活性的影響

與相同條件下不服藥組相比較：安靜組、運(yùn)動(dòng)恢復(fù)組與運(yùn)動(dòng)即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下安靜組比較：不服藥恢復(fù)組無顯著性差異；不服藥即刻組、服藥即刻與恢復(fù)組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性提高（P＜0．05，表 2）。

（4）對(duì)心肌過氧化氫酶（CAT）活性的影響

與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組、運(yùn)動(dòng)即刻組和恢復(fù)組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下安靜組比較：不服藥即刻組無顯著性差異；其它各組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性提高（P＜0．05，表2）。

Tab．2 Influence of the seabuckthorn oil on the rats’myocardiumeach index after six weeks’incremental load training disposable exhaustive exercise（±s，n＝8）

Tab．2 Influence of the seabuckthorn oil on the rats’myocardiumeach index after six weeks’incremental load training disposable exhaustive exercise（±s，n＝8）

a：Quite＋water；b：Quite＋seabuckthorn oil；e1：Exhaustive exercise after increasing force＋water；f1：Exhaustive exercise after increasing force＋seabuckthorn oil；e2：Exhaustive exercise after increasing force＋water，after 24 h；f2：Exhaustive exercise after in creasing force＋seabuckthorn oil，after 24 h*P＜0．05 vs a group；＃P＜0．05 vs b group；△P＜0．05 vs e1 group

Group SOD（U／mg pro） MDA（nmol／mgpro） GSH-PX（U／mgpro） CAT（k／g ）a 41．08±2．30 18．58±1．23 0．216±0．023 1．10±0．13 b 43．85±1．37* 16．98±0．86* 0．261±0．020* 4．69±0．43*e1 44．43±2．26＃ 17．21±1．70 0．242±0．020＃ 0．98±0．36 f1 51．32±3．45*＃ 12．06±1．32*＃ 0．201±0．032*＃ 3．69±0．56*＃e2 41．65±2．47△ 18．43±1．26 0．186±0．037△ 1．87±0．65＃△f2 42．06±2．2△ 18．80±1．32?！?0．158±0．017*?！?4．89±0．86＃△

2．2 沙棘油對(duì)大鼠肝臟 SOD、MDA、GSH-PX、CAT各指標(biāo)的影響

2．2．1 沙棘油灌喂大鼠6周后一次性力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)肝臟各指標(biāo)的影響 （1）對(duì)肝臟超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組、即刻組和恢復(fù)組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下安靜組比較：服藥與不服藥即刻組有顯著性提高（P＜0．05）；恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性提高（P＜0．05，表 3）。（2）對(duì)肝臟丙二醛（MDA）含量的影響與相同條件下不服藥組相比較：服藥即刻組有顯著性降低（P＜0．05）；安靜與恢復(fù)組均無顯著性差異。與相同條件下安靜組比較：服藥與不服藥即刻組有顯著性降低（P＜0．05）；恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性降低（P＜0．05，表 3）。（3）對(duì)肝臟谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：即刻組有顯著性提高（P＜0．05）；安靜與恢復(fù)組均無顯著性差異。與相同條件下安靜組比較：服藥與不服藥即刻組有顯著性提高（P＜0．05）；恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性提高（P＜0．05，表3）。（4）對(duì)肝臟過氧化氫酶（CAT）活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：對(duì)照組、恢復(fù)組與即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下安靜組比較：服藥與不服藥即刻組有顯著性提高（P＜0．05）；恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：不服藥組有顯著性提高（P＜0．05，表3）；服藥組無顯著性差異。

Tab．3 Influence of the seabuckthorn oil on the rats’Liver each index after disposable exhaustive exercise（±s，n＝8）

Tab．3 Influence of the seabuckthorn oil on the rats’Liver each index after disposable exhaustive exercise（±s，n＝8）

a：Quite＋water；b：Quite＋seabuckthorn oil；c1：Disposable exhaustive exercise＋water；d1：Disposable exhaustive exercise＋seabuckthorn oil；c2：Disposable exhaustive exercise＋water，after 24 h；d2：Disposable exhaustive exercise＋seabuckthorn oil，after 24 h*P＜0．05 vs a group；＃P＜0．05 vs c1 group；△P＜0．05 vs c2 group

Group SOD（U／mg pro） MDA（nmol／mgpro） GSH-PX（U／mgpro） CAT（k／g ）a 149．98±19．28 1．18±0．20 0．206±0．017 44．72±2．67 b 201．69±21．21* 1．03±0．19 0．217±0．008 50．51±5．23*c1 189．76±22．94＃ 1．58±0．18＃ 0．229±0．017＃ 33．85±4．10＃d1 232．35±31．45*＃ 1．29±0．17*＃ 0．262±0．022*＃ 5．10±4．22*＃c2 156．56±25．36△ 1．24±0．32△ 0．210±0．012△ 40．23±5．23△d2 198．68±31．78*△ 1．02±0．22△ 0．218±0．021△ 48．98±4．56*

2．2．2 沙棘油對(duì)大鼠6周遞增負(fù)荷訓(xùn)練后一次力竭運(yùn)動(dòng)肝臟各指標(biāo)的影響 （1）對(duì)肝臟超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組、即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）；恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下安靜組比較：服藥即刻組與不服藥恢復(fù)組有顯著性提高（P＜0．05）；不服藥即刻組與服藥恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性提高（P＜0．05，表 4）。（2）對(duì)肝臟丙二醛（MDA）含量的影響與相同條件下不服藥組相比較：即刻組有顯著性降低（P＜0．05）；其它各組均無顯著性差異。與相同條件下安靜組比較：不服藥即刻組有顯著性降低（P＜0．05）；其它各組均無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：不服藥組有顯著性降低（P＜0．05表4）；服藥組無顯著性差異。（3）對(duì)肝臟谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：安靜對(duì)照組、即刻組和恢復(fù)組各組均無著性差異。與相同條件下安靜組比較：力竭即刻組與不服藥恢復(fù)組有顯著性提高（P＜0．05）；服藥恢復(fù)組無顯著性差異。與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較：服藥組與不服藥組均有顯著性提高（P＜0．05表4）。（4）對(duì)肝臟過氧化氫酶（CAT）活性的影響與相同條件下不服藥組相比較：對(duì)照組、恢復(fù)組與即刻組均有顯著性提高（P＜0．05）。與相同條件下安靜組比較：力竭即刻組與不服藥恢復(fù)組有顯著性提高（P＜0．05），服藥恢復(fù)組無顯著性差異；與相同條件下力竭運(yùn)動(dòng)后即刻組比較，服藥組有顯著性提高（P＜0．05表4），不服藥組無顯著性差異。

Tab．4 Influence of the seabuckthorn oil on the rats’Liver each index after six weeks’incremental load training disposable exhaustive exercise（ˉx±s，n＝8）

3 討論

3．1 沙棘油對(duì)運(yùn)動(dòng)大鼠心肌組織自由基代謝的影響

研究表明，心肌缺氧一復(fù)氧損傷（也叫缺血再灌注損傷）與氧自由基的作用密切相關(guān)。缺氧一復(fù)氧引起心肌損傷的機(jī)制主要是：（1）膜超氧自由基使生物膜磷脂結(jié)構(gòu)內(nèi)的不飽和脂肪酸過氧化而直接損害了細(xì)胞膜，生成的脂質(zhì)過氧化物和其它脂質(zhì)水解產(chǎn)物以及溶酶體的破壞進(jìn)一步加重了膜損傷［2］。（2）氧自由基歧化生成的 H2O2能抑制細(xì)胞 Na＋-K＋ATP酶，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈉離子濃度增加，刺激Na＋-Ca2＋交換，使鈣內(nèi)流增加［3］。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1、表2顯示，沙棘油具有保護(hù)心肌組織免受運(yùn)動(dòng)損傷的功能。其機(jī)制可能是：沙棘油可提高心肌組織抗氧化酶活性，減輕自由基對(duì)生物膜的破壞和線粒體的損傷；沙棘油可抑制中性粒細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化；沙棘油可以降低細(xì)胞內(nèi)Ca2＋濃度，抑制溶酶體酶的釋放。

3．2 沙棘油對(duì)運(yùn)動(dòng)大鼠肝臟自由基代謝的影響

肝臟是機(jī)體物質(zhì)代謝的重要器官，運(yùn)動(dòng)對(duì)肝臟組織中的自由叢代謝及抗氧化酶的變化較為明顯［4］，運(yùn)動(dòng)能力也與肝臟的生理機(jī)能密切相關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表3、表4顯示，沙棘油具有很強(qiáng)的抗肝組織自由基代謝的作用，它可以提高肝臟組織中抗氧化酶活性，減輕自由基對(duì)肝臟組織造成的脂質(zhì)過氧化損傷，保護(hù)肝細(xì)胞膜的完整性，使肝臟的生理機(jī)能正常運(yùn)行，從而提高運(yùn)動(dòng)能力，延緩疲勞的發(fā)生。

綜上所述，沙棘油對(duì)大鼠心臟及肝臟都表現(xiàn)出明顯地抗脂質(zhì)氧化和清除自由基的能力。具體表現(xiàn)為超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPX）活性的明顯上升和丙二醛（MDA）含量的明顯下降。延緩疲勞的出現(xiàn)，促進(jìn)機(jī)體的生理機(jī)能快速恢復(fù)至正常水平。

［1］ 詹 暉，葛新發(fā)．自由基的清除與中醫(yī)藥抗運(yùn)動(dòng)性疲勞［J］．武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，127（2）：61-65．

［2］ De1 Maestro R F．An Approach to free radicals in medicine and biology［J］．Acta physiol scand suppI，1980，492：153-16．

［3］ Kaminishi T，Matsuoka T，Yanagishita T，et al．Increase vs decrease of calcium uptake by isolated beart cells induced by H2O2vs HOCL［J］．Am J Physiol，1989，256（3 Pt 1）：C598-607．

［4］ 郭世炳，句海松，韓哲武．運(yùn)動(dòng)對(duì)小鼠肌肉和肝臟中過氧脂質(zhì)及還原型谷朧甘膚含量的影響［J］．中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，1992，11（1）：61～62．