兒茶素結(jié)合耐力訓(xùn)練對(duì)久坐人群抗氧化性實(shí)驗(yàn)研究

馬 莉

(鄭州西亞斯學(xué)院 學(xué)校體育研究中心，河南 鄭州 451150)

兒茶素是茶葉的重要化學(xué)成分,它不僅是構(gòu)成茶葉色、香、味的主體化學(xué)物質(zhì),而且還具有許多特殊的生物學(xué)作用.自1929年日本計(jì)村路子提取出茶多酚結(jié)晶體,并分離出兒茶素以來(lái),各國(guó)學(xué)者對(duì)其理化特性進(jìn)行了大量研究,發(fā)現(xiàn)它具有多種生物學(xué)特性和藥理作用.兒茶素對(duì)血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)化酶的活性有很強(qiáng)的抑制作用，故具有非常好的降壓作用.它還具有保持血管彈性和消除血管痙攣的作用[1].兒茶素對(duì)尿激酶的活性有很好的抑制作用，可以阻斷癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，兒茶素還具有抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)、促使癌細(xì)胞程式化死亡等作用[2].兒茶素是天然的抗氧化劑(其抗氧化的能力比維生素E還要高)，具有清除人體自由基、抑制人腸道內(nèi)有害菌的生長(zhǎng)、促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌的繁殖等殺菌消炎的作用，還具備除臭、降血糖、降低人體血液中膽固醇及低密度脂蛋白的含量、抗輻射和抗紫外線、抗基因突變、治療濕疹等多種皮膚病等功效.目前，兒茶素的防病保健功效已被越來(lái)越多的人所重視.

目前，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者關(guān)于耐力運(yùn)動(dòng)結(jié)合攝入兒茶素對(duì)于缺乏運(yùn)動(dòng)人群的抗氧化能力影響方面的研究相對(duì)較少.為了驗(yàn)證兒茶素結(jié)合適度的耐力訓(xùn)練可有助于提高機(jī)體的抗氧化能力而又不妨礙對(duì)耐力訓(xùn)練適應(yīng)的正確性，本研究采用雙盲法和安慰劑對(duì)照法設(shè)計(jì)研究方案，通過(guò)耐力訓(xùn)練結(jié)合攝入兒茶素補(bǔ)劑對(duì)久坐族女性辦公人員總抗氧化能力影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以鄭州西亞斯學(xué)院的40名未經(jīng)體育特殊訓(xùn)練的健康女性行政辦公人員為研究對(duì)象.

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過(guò)鄭州西亞斯學(xué)院圖書館、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)等檢索途徑，以“兒茶素”“耐力訓(xùn)練”“抗氧化性”“肌酸激酶”“丙二醛”為關(guān)鍵詞進(jìn)行精確檢索，查詢自2008-2018年以來(lái)國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)期刊、檢索相關(guān)文獻(xiàn)資料，通過(guò)對(duì)這些文獻(xiàn)的分類、整理及匯總，確定研究的方向與思路，為研究提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)保障.

1.2.2 實(shí)驗(yàn)法

1.2.2.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

來(lái)自于鄭州西亞斯學(xué)院的40名未經(jīng)體育特殊訓(xùn)練的健康女性行政辦公人員自愿參加該項(xiàng)研究.受試者平均年齡在(30±5)歲，體重在(56.0±6.5)kg，身高(158.3±8.5)cm.受試者以前無(wú)經(jīng)常運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)并且至少近3個(gè)月沒有參加過(guò)有組織的體育活動(dòng).

經(jīng)健康篩查問(wèn)卷得知，所有受試者均無(wú)血脂異常、糖尿病(包括1型和2型)、高血壓、心血管疾病或其他代謝失常病癥.為確保研究質(zhì)量，所有受試者各自的干預(yù)方法都被嚴(yán)格保密，但她們相互之間仍然有義務(wù)提醒每個(gè)參與者攝取她們的補(bǔ)劑.

1.2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)程序主要包括6個(gè)部分：(1)征招實(shí)驗(yàn)參與人員；(2)預(yù)訓(xùn)練篩選；(3)安排8周的耐力訓(xùn)練；(4)安排最大攝氧量的測(cè)試；(5)血樣采集及分析；(6)檢測(cè)數(shù)據(jù)的軟件處理.所有實(shí)驗(yàn)對(duì)象，包括對(duì)第一組成員，為了測(cè)試訓(xùn)練的效果，至少在訓(xùn)練測(cè)試前或者后一周安排一項(xiàng)熟悉性的力竭性跑步訓(xùn)練.在預(yù)訓(xùn)練測(cè)試過(guò)程中，開始最大攝氧量和跑步衰竭時(shí)間對(duì)所有受試者用于疲勞測(cè)定，測(cè)試間隔時(shí)間為2 d.通過(guò)匹配訓(xùn)練之前的最大攝氧量值，此后受試者被安排到4個(gè)實(shí)驗(yàn)組中的1個(gè)組內(nèi)：第一組：作為對(duì)照組，不采取任何措施干預(yù)；第二組：僅接受兒茶素補(bǔ)劑的干預(yù)；第三組：接受耐力訓(xùn)練+安慰劑干預(yù)；第四組：接受兒茶素+耐力訓(xùn)練干預(yù).接下來(lái)是訓(xùn)練前的測(cè)試，受試者接下來(lái)被安排一項(xiàng)8周的耐力訓(xùn)練計(jì)劃并結(jié)合兒茶素補(bǔ)劑的補(bǔ)充，(兒茶素250 mg/膠囊.d)在早上隨早餐攝食或者安慰劑.在8周的干預(yù)期間，要嚴(yán)格遵守由研究人員提供的對(duì)兒茶素?cái)z取和耐力訓(xùn)練的一般健康問(wèn)卷評(píng)估.在8周耐力訓(xùn)練計(jì)劃結(jié)束至少24 h后(強(qiáng)度：儲(chǔ)備攝氧量的75%；持續(xù)時(shí)間：每次20 min；頻率：3次/周)安排一項(xiàng)最大訓(xùn)練測(cè)試對(duì)受試者為確定訓(xùn)練后其最大攝氧量；本次實(shí)驗(yàn)中最大攝氧量測(cè)試所采取Bruce方法，讓受試者帶上心率監(jiān)測(cè)儀在跑臺(tái)上跑步，當(dāng)其心率出現(xiàn)180次/min時(shí)，便可斷定機(jī)體已經(jīng)力竭，其推測(cè)公式為：Vo2max=6.70-2.28×性別+0.056×?xí)r間(s)(健康成人，其中性別：男=1，女=2).最大攝氧量測(cè)試兩天后，讓所有受試者空腹跑步運(yùn)動(dòng)至力竭并迅速進(jìn)行血樣采集.訓(xùn)練后立即對(duì)運(yùn)動(dòng)后的血液樣本進(jìn)行繪制并對(duì)運(yùn)動(dòng)挑戰(zhàn)測(cè)試恢復(fù)24 h后的血液樣本繪制.血液樣本在4 ℃狀態(tài)下以1500 r/min的速度進(jìn)行離心10 min，血漿被收集并在-80 ℃環(huán)境下存儲(chǔ)用于丙二醛、總抗氧化狀態(tài)、肌酸激酶活性的分析.

1.2.2.3 兒茶素和兒茶素活性成分組成

在兒茶素補(bǔ)劑中，其兒茶素的組成成分采用高效液相色譜法分析，該儀器購(gòu)買于上海禾工科學(xué)儀器有限公司.兒茶素的獲得購(gòu)買于鄭州華安食品添加劑有限公司以及低標(biāo)準(zhǔn)活性成分(兒茶素EGC、EGCG、EC、ECG)是從南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司購(gòu)買.在兒茶素中組成成分EGC、EGCG、EC、ECG分別為14.69%,48.3%，6.71%和14%(總兒茶素=83.70%)

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析法

所有數(shù)據(jù)使用SPSS17軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在基線水平對(duì)象的所有測(cè)量值之間的差異采用單因素方差分析.訓(xùn)練前和訓(xùn)練后在所有測(cè)量值和參數(shù)之間作為[(后值-前值)/前值]×100%.其差異率采用雙向方差分析(兒茶素因子×耐力訓(xùn)練因素)以及費(fèi)舍爾的多重比較檢驗(yàn)進(jìn)行事后比較組間顯著性差異.該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理的差異性分析，設(shè)置P<0.05為數(shù)據(jù)有顯著性水平且所有均值表達(dá)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差.

2 研究結(jié)果

2.1 受試者基本特征

所有40名女性受試者，每組10名受試者分別完成每天的工作.在實(shí)驗(yàn)干預(yù)前每組年齡、身高、體重等變量無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表1.

表1 受試者的基本特征n=10

2.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和兒茶素對(duì)機(jī)體氧化負(fù)荷的影響

表2顯示出訓(xùn)練前后血漿內(nèi)肌酸激酶、丙二醛和抗氧化狀態(tài).在干預(yù)結(jié)束后空腹血漿肌酸激酶、丙二醛和抗氧化狀態(tài)水平在組間沒有受到影響.然而，在耐力訓(xùn)練+兒茶素補(bǔ)劑組中抗氧化狀態(tài)的水平變化百分比(訓(xùn)練前后)顯著提高超過(guò)對(duì)照組水平的11%(P=0.040).見表2.

2.3 力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)全身氧化應(yīng)激的反應(yīng)

在對(duì)照組力竭性跑步訓(xùn)練24 h后其血漿中丙二醛增加超過(guò)訓(xùn)練前水平的24%.然而，兒茶素補(bǔ)劑組、耐力訓(xùn)練組和耐力訓(xùn)練+兒茶素補(bǔ)劑組血漿內(nèi)的丙二醛水平明顯低于對(duì)照組，兒茶素組：P=0.01；耐力訓(xùn)練組：P=0.005；耐力訓(xùn)練+兒茶素組：P=0.011，只是安慰劑組沒有觀察到效果.雖然抗氧化狀態(tài)水平使力竭性運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)能力有所減弱，但是干預(yù)組之間沒有顯著性差異.

表2 在干預(yù)實(shí)驗(yàn)前后肌肉損傷和氧化應(yīng)激相關(guān)的生物標(biāo)志物循環(huán)水平

注釋:*與對(duì)照組相比有顯著性差異(P<0.05).

2.4 相關(guān)性分析

確定在最大攝氧量提高訓(xùn)練8周后，肌肉損傷的生物標(biāo)志物(肌酸激酶)、全身氧化應(yīng)激(丙二醛)和抗氧化狀態(tài)是否有任何關(guān)系存在.訓(xùn)練前后對(duì)于力竭運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)血漿中肌酸激酶水平的百分比變化與最大攝氧量變化百分比存在一種負(fù)相關(guān)關(guān)系(R=-0.274;P=0.042).此外，在血漿中抗氧化狀態(tài)與力竭性運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性和血漿肌酸激酶水平對(duì)力竭性運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)水平變化百分比兩者之間觀察到成顯著性負(fù)相關(guān)(R=-0.318；P=0.023).然而，訓(xùn)練后最大攝氧量百分比和血漿內(nèi)丙二醛(R=0.063；P=0.348)或抗氧化水平的百分比(R=-0.013;P=0.468)對(duì)于力竭性訓(xùn)練的適應(yīng)性觀察到兩者無(wú)顯著性相關(guān)聯(lián).

3 討 論

結(jié)果表明，耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素補(bǔ)劑補(bǔ)充不僅可以增加總抗氧化狀態(tài)而且對(duì)運(yùn)動(dòng)者的耐力訓(xùn)練的適應(yīng)性并沒有減弱，同時(shí)進(jìn)一步提高了急性運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的氧化性破壞的抵抗能力.在本次研究中我們發(fā)現(xiàn)了耐力訓(xùn)練適應(yīng)(例如，最大攝氧量和耐力能力)是隨著兒茶素補(bǔ)劑的每日攝入而得到較大的改善.

耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素補(bǔ)充證明一種趨勢(shì)，表明耐力性能有較大的提高相比于單獨(dú)的耐力訓(xùn)練(如，耐力訓(xùn)練：+8.2%；耐力訓(xùn)練+兒茶素：+14.3%；P=0.086).隨著兒茶素的補(bǔ)充有可能促進(jìn)氧的消耗以及骨骼肌內(nèi)脂肪的利用.理查茲等[5]人報(bào)道稱短期內(nèi)服用綠茶兒茶素以473 mg/d共2 d可以增加最大攝氧量，但是對(duì)于最大心輸出量沒有影響，暗示出綠茶兒茶素在訓(xùn)練中可能促進(jìn)了肌肉對(duì)氧的消耗.此外，穆拉斯和他的同事在2005年和2006年表明每周5 d的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練加上兒茶素的補(bǔ)充明顯延長(zhǎng)了耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)間超過(guò)8%-24%,并且這種改善也許通過(guò)增加骨骼肌內(nèi)的脂質(zhì)氧化介導(dǎo)增加的影響[6].同樣，Haramizu等人在2011年也報(bào)道了日常攝入兒茶素補(bǔ)劑572.8 mg/d，結(jié)合耐力訓(xùn)練有利于在訓(xùn)練中人體內(nèi)促進(jìn)脂肪的利用[7].

目前，對(duì)于兒茶素或兒茶素結(jié)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)耐力的改善機(jī)制沒有完全明白.一種可能是由于兒茶素促進(jìn)線粒體生物合成以及肌肉組織內(nèi)脂肪酸氧化的影響；另一種可能是兒茶素的攝入可以增強(qiáng)耐力性能是通過(guò)激活控制線粒體的生物合成途徑.這些兒茶素對(duì)于線粒體合成的影響可以有助于解釋為什么訓(xùn)練效果的反應(yīng)減弱對(duì)于長(zhǎng)期的維生素C/E攝入者在研究中沒有觀察到利用兒茶素或以兒茶素為基礎(chǔ)的補(bǔ)劑.然而，對(duì)于兒茶素對(duì)人類的益處需要更多的測(cè)量來(lái)說(shuō)明其確切的機(jī)制，例如肌肉活檢、線粒體酶表達(dá)或運(yùn)動(dòng)中脂肪氧化.

在實(shí)驗(yàn)中觀察到，經(jīng)過(guò)8周的干預(yù)在耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素組顯著增加超過(guò)了11%血漿內(nèi)的抗氧化狀態(tài)，而干預(yù)的訓(xùn)練組和兒茶素組沒有明顯性增加.本研究的發(fā)現(xiàn)表明耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素補(bǔ)充能進(jìn)一步提高總抗氧化能力.這與以前的研究是一致的，通過(guò)7 d僅僅攝入兒茶素而不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，其總的抗氧化活性沒有改變.因?yàn)檠h(huán)中的抗氧化狀態(tài)已經(jīng)被報(bào)道與最大攝氧量呈正相關(guān)，這可能是抗氧化狀態(tài)增強(qiáng)的緣故，至少是一部分導(dǎo)致耐力性能的改善.此外，我們還發(fā)現(xiàn)，每日補(bǔ)充兒茶素補(bǔ)劑能夠提高總抗氧化狀態(tài)對(duì)于久坐辦公族而對(duì)其耐力訓(xùn)練的適應(yīng)性沒有效果，這表明提供天然來(lái)源的補(bǔ)劑在訓(xùn)練過(guò)程中有潛在的益處.本研究提出一種兒茶素補(bǔ)充結(jié)合耐力訓(xùn)練也許有利于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練適應(yīng)性效果的最大化.在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中攝取兒茶素保護(hù)作用對(duì)于肌肉組織也許增加耐力性能獲得的持續(xù)性.研究發(fā)現(xiàn)肌酸激酶的釋放是由于耐力訓(xùn)練和兒茶素補(bǔ)劑以添加劑的方式聯(lián)合干預(yù)抑制的結(jié)果；另外，有一個(gè)是隨著力竭性跑步最大攝氧量提高和肌酸激酶增加呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系出現(xiàn).由于運(yùn)動(dòng)引起脂質(zhì)過(guò)氧化能夠增加膜的通透性和肌酸激酶的流出進(jìn)入血漿.研究結(jié)果表明，耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素能夠更好地保持細(xì)胞膜的完整性而增加肌肉組織對(duì)氧的消耗.

必須說(shuō)明的是，對(duì)于隨著力竭性運(yùn)動(dòng)進(jìn)行丙二醛的額外生成的影響沒有增加在耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素訓(xùn)練組內(nèi).也許采集血液時(shí)血漿內(nèi)丙二醛含量水平有明顯差異，想必在急性運(yùn)動(dòng)刺激后會(huì)發(fā)現(xiàn)耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素補(bǔ)劑的補(bǔ)充會(huì)有積極的增加效應(yīng).

4 結(jié)論與建議

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，每日攝入兒茶素補(bǔ)劑可以增加抗氧化能力，但對(duì)于久坐的辦公人員在耐力訓(xùn)練過(guò)程中對(duì)于訓(xùn)練的適應(yīng)性并沒有產(chǎn)生不良的影響，對(duì)于急性運(yùn)動(dòng)性肌酸激酶的釋放有進(jìn)一步的減少，耐力訓(xùn)練結(jié)合兒茶素的補(bǔ)充起到了急性運(yùn)動(dòng)而引起產(chǎn)生丙二醛的抑制效果的增加.為了研究補(bǔ)充兒茶素補(bǔ)劑對(duì)人類的益處的確切機(jī)制，將來(lái)必須進(jìn)一步的深入研究.