中鏈三酰甘油抗力竭游泳小鼠疲勞的實(shí)驗(yàn)研究

齊 陽(yáng)，馬雙雙，王 瑩，徐紀(jì)平，曹 翔，蔡?hào)|聯(lián)，黃 文，李兆申

疲勞是機(jī)體復(fù)雜的生理生化變化過(guò)程，可導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力降低，戰(zhàn)斗力減退。疲勞的恢復(fù)需要快速修復(fù)損傷、清除積累的代謝產(chǎn)物。營(yíng)養(yǎng)添加劑對(duì)于疲勞的快速恢復(fù)的積極作用已經(jīng)被廣泛認(rèn)可［1－2］。中鏈三酰甘油(medium-chain triglycerides，MCT)是含有6～10個(gè)碳原子的三酰甘油，因其水溶性高，所以可以在小腸內(nèi)快速水解和被肝吸收，關(guān)于其可能作為運(yùn)動(dòng)中的能量來(lái)源通過(guò)增加脂肪酸供應(yīng)、減少肝糖原耗竭、延長(zhǎng)耐力時(shí)間的研究鮮見(jiàn)報(bào)道［3］。本實(shí)驗(yàn)觀察MCT抗力竭游泳小鼠疲勞的效果，并探討其機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料 (1)MCT粉，由浙江海力生生物科技公司提供。D12450B化學(xué)合成飼料，蛋白質(zhì)供能占20%，碳水化合物供能占70%，脂肪供能占10%。以D12450B飼料為基礎(chǔ)，在保證豆油含量不變的情況下，分別加入 3.9、11.6、19.3、28.6 g MCT 粉劑取代豬油所占比例，制成 6%MCT、18%MCT、30%MCT、44.4%MCT組飼料(上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司配制)。(2)ICR小鼠72只，體質(zhì)量(18±4)g，由第二軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。(3)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxdase，GSH-Px)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)檢測(cè)試劑盒，由南京建成生物科技公司提供。(4)H1TACHI7600-120全自動(dòng)生化分析儀，購(gòu)自日立公司。

1.2 動(dòng)物分組 適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，按數(shù)字表法隨機(jī)分為6組，每組12只?？瞻讓?duì)照組:喂養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)D12450B飼料(不含MCT)，不進(jìn)行游泳訓(xùn)練;游泳對(duì)照組:喂養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)D12450B飼料(不含MCT)，進(jìn)行游泳訓(xùn)練;6%MCT組、18%MCT組、30%MCT組和44.4%MCT組分別給予相應(yīng)的含MCT的飼料，飼料量每只每天4.5 g，自由飲水。同時(shí)每周1、3、5進(jìn)行無(wú)負(fù)重游泳訓(xùn)練，放入385 mm×380 mm×387 mm的游泳箱內(nèi)，水溫(30±1)℃。空白對(duì)照組水深4 cm，其他各組水深(15±2)cm，游泳訓(xùn)練結(jié)束后，取出吹干。每間隔2次訓(xùn)練后游泳時(shí)間延長(zhǎng)10 min，訓(xùn)練時(shí)間依次為20、30、40 min，實(shí)驗(yàn)為期21 d。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法 (1)負(fù)重力竭游泳實(shí)驗(yàn):第21天時(shí)5個(gè)游泳組小鼠進(jìn)行負(fù)重力竭游泳實(shí)驗(yàn)。在小鼠尾根部各負(fù)荷其體重4%的螺帽作為重物，放入游泳箱內(nèi)，水深35 cm，水溫(30±1)℃，保證小鼠在水中不能用尾巴接觸箱底。以小鼠頭部沉入水中10 s內(nèi)不能浮出水面自由呼吸為力竭標(biāo)準(zhǔn)，用秒表記錄小鼠游泳力竭時(shí)間。(2)標(biāo)本收集:各組小鼠在力竭游泳后摘眼球取血，用不加抗凝劑的1.5 ml離心管收集，3000 r/min離心20 min，吸取血清，然后迅速解剖，取小鼠肝臟用冰冷生理鹽水沖凈血漬，液氮罐中保存待測(cè)。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo) (1)負(fù)重力竭游泳時(shí)間。(2)血生化指標(biāo):檢測(cè)肌酸激酶(creatine kinase，CK)和血糖(GLU)水平。(3)肝臟生化指標(biāo):肝糖原(hepatic glycogen，HG)測(cè)定采用蒽酮-硫酸比色法，非酯化脂肪酸(NEFA)測(cè)定采用銅顯色法。(4)肝臟組織抗氧化水平:將肝臟組織制成勻漿，4℃下3000 r/min離心10 min，取上清，BCA蛋白測(cè)定法檢測(cè)GSH-Px、SOD、MDA水平。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，所有數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間差異用方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各游泳組負(fù)重游泳力竭時(shí)間 6%MCT組和18%MCT組游泳力竭時(shí)間顯著延長(zhǎng)(P＜0.05)，分別為游泳對(duì)照組的1.4倍和1.6倍，30%MCT組游泳力竭時(shí)間與游泳對(duì)照組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)。見(jiàn)表1。

表1 MCT對(duì)小鼠負(fù)重游泳力竭時(shí)間的影響

2.2 各組血清和肝臟生化指標(biāo) 與空白對(duì)照組比較，除18%MCT組外，力竭游泳各組血清CK活性均明顯升高(P＜0.05)，游泳對(duì)照組血清GLU和HG水平均顯著降低(P＜0.05)，各 MCT組血清GLU無(wú)明顯降低(P＞0.05)。與游泳對(duì)照組比較，各MCT組血清CK活性均顯著降低(P＜0.05)，血糖均顯著增高(P＜0.05)，6%MCT組、18%MCT組、30%MCT組HG水平均顯著高于游泳對(duì)照組(P＜0.05)，各MCT組肝臟NEFA含量均顯著低于游泳對(duì)照組(P＜0.05)。見(jiàn)表2。提示MCT可能通過(guò)增加NEFA氧化供能、減少肝糖原的耗竭、提高血糖水平等機(jī)制來(lái)對(duì)抗疲勞。

表2 MCT對(duì)力竭游泳小鼠血和肝臟生化指標(biāo)的影響

2.3 各組肝臟抗氧化水平 與游泳對(duì)照組相比，各MCT組肝臟中GSH-Px和SOD活性增高，6%MCT組和18%MCT組均顯著升高(P＜0.05)，MDA含量均降低，6%MCT組和18%MCT組顯著下降(P＜0.05)，見(jiàn)表3。提示MCT可降低肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化損害，提高機(jī)體抗氧化應(yīng)激的能力。

表3 MCT對(duì)力竭游泳小鼠肝臟抗氧化能力的影響

3 討論

疲勞是機(jī)體體力和腦力活動(dòng)到一定階段時(shí)必然出現(xiàn)的一種正常的生理現(xiàn)象［4］。其產(chǎn)生的原因是多方面的，主要包括能源物質(zhì)耗竭、代謝產(chǎn)物積累、神經(jīng)遞質(zhì)失衡和自由基產(chǎn)生加劇等［5］。在一般情況下，肝臟和肌肉主要利用脂肪酸β-氧化供能。研究表明，在運(yùn)動(dòng)中通過(guò)增加脂肪酸的動(dòng)員減少肝糖原的耗竭也可以延長(zhǎng)耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)將MCT按比例添加到小鼠飼料中，觀察MCT抵抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的效果。

抗疲勞耐力測(cè)定最直觀的指標(biāo)是負(fù)重游泳力竭實(shí)驗(yàn)。Wei等［6］的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，MCT在游泳實(shí)驗(yàn)前0.5 h灌胃劑量680 mg/(kg·d)(相應(yīng)于6%MCT組)可以顯著延長(zhǎng)小鼠力竭游泳時(shí)間;本實(shí)驗(yàn)中，6%和18%MCT組游泳力竭時(shí)間顯著延長(zhǎng)。提示，MCT即時(shí)或長(zhǎng)期飲食攝入有緩解運(yùn)動(dòng)性疲勞的功效。血糖是肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)能量的直接來(lái)源，運(yùn)動(dòng)初期，血糖水平降低會(huì)刺激肝糖原的分解，同時(shí)加速脂肪酸的氧化供能過(guò)程。血液中CK活性升高提示已經(jīng)或正在發(fā)生肌肉損傷［7］。在本實(shí)驗(yàn)中，18%MCT組較游泳對(duì)照組CK活性和肝臟游離脂肪酸含量顯著下降，GLU和HG水平顯著升高，其他各組也有相應(yīng)改變，但無(wú)劑量依賴反應(yīng)，提示MCT可以通過(guò)增加脂肪動(dòng)員，增強(qiáng)脂肪酸氧化供能，降低肝糖原耗竭，延長(zhǎng)耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有氧代謝活躍會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧自由基，如超氧陰離子、羥自由基、單線態(tài)氧等［8］。但機(jī)體內(nèi)也存在相應(yīng)的抗氧化酶和抗氧化物質(zhì)，如SOD和GSH-Px是保護(hù)組織免于自由基攻擊發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化的酶。在本實(shí)驗(yàn)中，6%和18%MCT組GSH-Px活性顯著升高，SOD活性顯著升高，MDA含量顯著下降，提示，運(yùn)動(dòng)后游泳對(duì)照組小鼠肝臟抗氧化能力顯著降低，脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物增多。6%和18%MCT 2個(gè)劑量可以顯著提高肝臟抗氧化酶活性，減少脂質(zhì)過(guò)氧化物的生成。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，長(zhǎng)時(shí)間的耐力訓(xùn)練可以使機(jī)體抗氧化系統(tǒng)發(fā)生適應(yīng)性變化，表現(xiàn)為可以增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力，降低脂質(zhì)過(guò)氧化水平，改善紅細(xì)胞膜特性，使其有氧代謝能力及抗疲勞能力得到提高，從而減少因有氧氧化系統(tǒng)過(guò)度負(fù)荷和組織器官相對(duì)缺血所致的自由基生成，降低對(duì)細(xì)胞的損傷程度，達(dá)到延緩疲勞和抗衰老的效果。添加MCT不僅可以迅速增加氧化供能，還可以誘導(dǎo)多不飽和脂肪酸向肝外組織轉(zhuǎn)移，降低肝臟氧化壓力［9］。

綜上所述，本研究表明低劑量MCT具有抵抗和緩解運(yùn)動(dòng)性疲勞的效果，與Wei等［6］的結(jié)論一致。其機(jī)制可能是MCT作為一種能源物質(zhì)，通過(guò)增加運(yùn)動(dòng)時(shí)的脂肪酸動(dòng)員氧化供能，節(jié)省了肝糖原的耗竭。各MCT組肝糖原游離脂肪酸在運(yùn)動(dòng)后下降，原因可能因其參與了氧化供能，降低了肝臟脂質(zhì)積累和氧化壓力。但是，MCT的長(zhǎng)期攝入是否會(huì)引起肝臟脂質(zhì)代謝紊亂仍需進(jìn)一步探討。

［1］李輝，王鳳靜.阿膠的活性成分及其對(duì)運(yùn)動(dòng)小鼠的抗疲勞作用研究［J］.食品工業(yè)科技，2011，32(8):374-379.

［2］Fu X，Ji R，Dam J.Antifatigue effectof coenzyme Q10 in mice［J］.J Med Food，2010，13(1):211-215.

［3］Miriam EC，Gipsy L.Medium-chain triglycerides are advantageous in promoting weight loss although not beneficial to exercise performance［J］.Internat J Food Sci Nutrit，2011，61(7):653-679.

［4］余謙，李明富，宋開(kāi)源，等.中醫(yī)藥抗體力性疲勞的整體思辨與應(yīng)用前景［J］.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2001，20(1):3-4.

［5］Zhang XL，Ren F，Huang W，et al.Anti-fatigue activity of extracts of stem bark from bark from Acanthopanax senticosus［J］.Melecules，2010，16(1):28-37.

［6］Wei L，Wei LL.Medium-chain fatty acid nanoliposomes for easy energy supply［J］.Nutrition，2011，27(2):700-706.

［7］許豪文.肌酸激酶和運(yùn)動(dòng)員的機(jī)能評(píng)定［J］.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，1987，6(3):164-167.

［8］Selman C，McLaren JS，Collins AR，et al.Antioxidant enzyme activities，lipid peroxidation，and DNA oxidative damage:the effects of short-term voluntary wheel running［J］.Arch Biochem Biophys，2002，401(2):255-261.

［9］Marin JJ，Ronis SK.Dietary saturated fat reduces alcoholic hepatotoxicity in rats by altering fatty acid metabolism and membrane composition［J］.J Nutr，2004，134(4):904-912.