彭 莉 王啟榮 畢秋蕓
摘要:觀察了5周遞增負(fù)荷訓(xùn)練并同時補(bǔ)充大豆多肽后的大鼠在運(yùn)動后某些血清酶的變化,旨為在訓(xùn)練中補(bǔ)充大豆多肽對身體機(jī)能及運(yùn)動后恢復(fù)的作用提供一定的理論依據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):補(bǔ)充大豆多肽降低了運(yùn)動后血清LDH和AST活性。提示:補(bǔ)充大豆多肽可能起到預(yù)防骨骼肌和心肌運(yùn)動性微損傷和促進(jìn)損傷恢復(fù)的作用。
關(guān)鍵詞:大豆多肽;LDH;ALT;AST
中圖分類號:G804.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3612(2008)02-0199-03
大豆多肽是大豆蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶作用后,再經(jīng)特殊處理而得到的蛋白質(zhì)水解物。它由多種肽分子混合物組成,含蛋白質(zhì)(85%左右)及少量游離氨基酸、糖類和無機(jī)鹽等成分。與傳統(tǒng)大豆蛋白相比,大豆多肽具有易消化吸收、能迅速供給機(jī)體能量、無蛋白變性、無豆腥味,無殘?jiān)?、液體粘性小和受熱不凝固等特性,尤其是具有降低血清膽固醇、降血壓和促進(jìn)脂肪代謝等獨(dú)特的生理功能。因此,開發(fā)多肽制品為運(yùn)動營養(yǎng)保健品也極有價值。而目前國內(nèi)對大豆多肽在運(yùn)動領(lǐng)域的研究,動物研究都是一次大強(qiáng)度離心運(yùn)動模型,補(bǔ)充大豆多肽的時間也僅是短時間,而對長期補(bǔ)充大豆多肽在系統(tǒng)訓(xùn)練中的作用的研究尚不深入。因此,為更貼合運(yùn)動訓(xùn)練的實(shí)際情況,本研究觀察了5周遞增負(fù)荷訓(xùn)練并同時補(bǔ)充大豆多肽后的大鼠在運(yùn)動后某些血清酶的變化,旨為在訓(xùn)練中補(bǔ)充大豆多肽對身體機(jī)能及運(yùn)動后恢復(fù)的作用提供一定的理論依據(jù)。
1研究對象與方法
1.1實(shí)驗(yàn)對象SPF/VAF級雄性SD健康大鼠,平均體重180~200 g(6周齡),購于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司,質(zhì)量合格證號:No:0043356(許可證編號:SCXK(京)2002.003),大鼠在動物實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)3 d后隨機(jī)分13組(表1),每組10只,各組間動物體重?zé)o顯著性差異。
動物在國家體育總局運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所動物房(國家標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ級)內(nèi)分籠飼養(yǎng),每籠5只,室溫控制在20~26℃,相對濕度50%~70%,晝夜節(jié)律用日光燈控制,每天光照時間12 h(早8點(diǎn)到晚8點(diǎn))。標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動物維持期飼料(購于北京科澳協(xié)力飼料有限公司,產(chǎn)品許可證號:京飼(配)字第238號)和高壓滅菌水飼養(yǎng),自由進(jìn)食和飲水。飼養(yǎng)籠墊料使用高壓滅菌消毒墊料,每周更換2次。
1.2灌胃方式與劑量
各組動物經(jīng)平衡膳食3 d后開始適應(yīng)性訓(xùn)練。大豆多肽和大豆蛋白均由北京康比特微創(chuàng)體育新技術(shù)發(fā)展有限公司惠贈,大豆多肽主要含五肽、六肽和八肽,分子量在200~600之間。大鼠運(yùn)動后30 min內(nèi)進(jìn)行灌胃,每日一次,灌胃劑量按0.15 g/100 g體重,大豆多肽和大豆蛋白溶液濃度均為15%[1],訓(xùn)練對照組灌胃等量蒸餾水。
1.3動物訓(xùn)練
運(yùn)動組大鼠在實(shí)驗(yàn)前均在跑臺上進(jìn)行3 d適應(yīng)性運(yùn)動,速度為5~10 m/min、時間為10 min、坡度為零,跑臺為PT98型大白鼠跑臺(中國杭州段氏制作)。大鼠在進(jìn)行適應(yīng)性運(yùn)動后,按以下方案(表2)進(jìn)行跑臺水平跑運(yùn)動訓(xùn)練。每周訓(xùn)練5 d,星期六、日休息,每天訓(xùn)練20 min,最后兩天為25 min和30 min[2]。在大鼠進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練期間,為保證訓(xùn)練效果進(jìn)行人工驅(qū)趕,但不使用電刺激。安靜組動物不進(jìn)行運(yùn)動。
1.4動物宰殺和標(biāo)本取材
取運(yùn)動后0 h、6 h、12 h和24 h四個時間點(diǎn),動物宰殺前用戊巴比妥溶液腹腔注射麻醉,麻醉劑量為0.25-0.5 g/kg體重。待大鼠進(jìn)入深度麻醉后,固定四肢及頭部,75%酒精消毒腹部后剖開腹腔,用注射器腹主動脈取血8 mL左右,靜置30 min,離心,取血清于-80℃保存待測。
1.5測試指標(biāo)和方法血清乳酸脫氫酶(LDH)、血清丙氨酸轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶(AST)活性,全自動生化分析儀(日本HITACHI7020型),LDH、ALT、AST測試試劑盒均購自上海復(fù)興長征醫(yī)學(xué)科學(xué)有限公司
1.6統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)值除有特別說明外均以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”(mean±SD)表示,統(tǒng)計(jì)分析使用SPSS for Windows 10.0版統(tǒng)計(jì)分析軟件完成。組間比較使用單因素方差分析(F檢驗(yàn)),顯著性水平為P<0.05。
2結(jié)果
2.1大鼠最后一次運(yùn)動后血清LDH的變化
注:*:與安靜組比較p<0.05;#:與訓(xùn)練對照組比較p<0.05;&:與補(bǔ)充蛋白組比較p<0.05。
由表3顯示,各訓(xùn)練組大鼠運(yùn)動后血清LDH活性均顯著高于安靜值(p<0.05),各組LDH活性變化趨勢一致:運(yùn)動后6 h下降,24 h再次升高,48 h下降至最低值,補(bǔ)充大豆多肽組LDH活性最高值出現(xiàn)在運(yùn)動后即刻,補(bǔ)充大豆蛋白和訓(xùn)練對照組LDH最高值出現(xiàn)在24 h。
運(yùn)動后即刻補(bǔ)充大豆多肽組LDH活性最高,但較其它訓(xùn)練組無顯著差異。6 h各組LDH活性差異不大,到48 h訓(xùn)練對照和補(bǔ)充大豆蛋白組LDH活性顯著升高(p<0.05,p<0.05),分別升高了60.6%和41.9%,而補(bǔ)充大豆多肽組僅升高了16%。48 h各訓(xùn)練組LDH活性降至最低值,但仍高于安靜值。
2.2大鼠最后一次運(yùn)動后血清ALT和AST活性變化
注:*:與安靜組比較p<0.05;#:與訓(xùn)練對照組比較p<0.05;&:與補(bǔ)充蛋白組比較p<0.05。
表4顯示,各訓(xùn)練組大鼠運(yùn)動后即刻血清ALT活性最高,然后呈下降趨勢。訓(xùn)練對照組大鼠運(yùn)動后即刻血清ALT活性為安靜值的118.6%,然后下降,6 h稍高于安靜值,24 h稍低于安靜值,48 h恢復(fù)至安靜值;補(bǔ)充大豆蛋白組大鼠運(yùn)動后即刻血清ALT活性一直高于安靜值,0h時為安靜值的154.1%(P<0.05),然后下降,6 h時為安靜值的136.0%,24 h和48 h內(nèi)活性沒有變化,為安靜值的107.7%;補(bǔ)充大豆多肽組大鼠運(yùn)動后即刻血清ALT活性為安靜值的120.4%,然后下降,24 h下降至低于安靜值,但無顯著性差異,48 h恢復(fù)至安靜值。
補(bǔ)充大豆蛋白組大鼠運(yùn)動后血清ALT活性一直高于其它組,且運(yùn)動后即刻顯著高于安靜值(p<0.05);補(bǔ)充大豆多肽和訓(xùn)練對照組大鼠運(yùn)動后血清ALT活性變化趨勢一致:運(yùn)動后即刻和運(yùn)動后6 h均高于安靜值,運(yùn)動后24 h均低于安靜值,運(yùn)動后48 h均與安靜值接近。
表4顯示,大鼠運(yùn)動后血清AST活性均高于安靜值。補(bǔ)充大豆蛋白和訓(xùn)練對照組大鼠運(yùn)動后血清AST活性變化一致,即先升高后降低再升高;補(bǔ)充大豆多肽組大鼠運(yùn)動后血清AST活性呈下降趨勢,運(yùn)動后即刻最高,24 h下降至接近安靜值,48 h又略有下降,但仍高于安靜值。
運(yùn)動后即刻各訓(xùn)練組血清AST活性之間沒有顯著性差異;6 h時補(bǔ)充大豆蛋白組和訓(xùn)練對照組大鼠AST活性顯著高于安靜值(p<0.05),補(bǔ)充大豆多肽組AST活性高于安靜值但無顯著性差異;24 h~48 hAST活性繼續(xù)下降,至48 h均恢復(fù)至接近安靜值。
3分析討論
3.1補(bǔ)充大豆多肽和大豆蛋白對訓(xùn)練后大鼠血清LDH活性的影響乳酸脫氫酶(LDH)是催化乳酸和丙酮酸之間相互轉(zhuǎn)換的酶,廣泛存在于各種組織中,以心肌、骨骼肌、腎臟和肝臟中含量最豐富。而血清LDH主要源于骨骼肌,為肌型LDH(M-LDH),當(dāng)組織細(xì)胞更新或破壞時,LDH從細(xì)胞內(nèi)溢出進(jìn)入組織間液再進(jìn)入血液,引起血清酶活性升高。
邵慧秋等[3]研究發(fā)現(xiàn):短時間高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練能引起CK、LDH活性的顯著增加(P<0.01)。Rose等[4]報道運(yùn)動員在馬拉松運(yùn)動后,血清中的LDH活性升高,同時LDH同工酶的比例也發(fā)生改變,表現(xiàn)為肌型LDH比例含量升高,而心型LDH下降。Wolf等[5]對11名國際級馬拉松運(yùn)動員研究發(fā)現(xiàn),馬拉松比賽后血清LDH也明顯增高。Armstrong[6]對大鼠離心運(yùn)動的研究表明,大強(qiáng)度運(yùn)動后血漿LDH活性顯著升高,并與骨骼肌超微結(jié)構(gòu)變化一致。周強(qiáng)[7]的研究表明,力竭運(yùn)動后男女運(yùn)動員LDH總活力升高顯著(P<0.01,P<0.05),第二天基本恢復(fù)。Mashiko等[8]研究25名大學(xué)橄欖球運(yùn)動員夏訓(xùn)后身體成分和生化指標(biāo)的變化時發(fā)現(xiàn),20天夏訓(xùn)后血清鉀、BUN、ALT、AST、LDH和CK都顯著升高,他們認(rèn)為是訓(xùn)練導(dǎo)致肌肉損傷,并且肌肉蛋白有降解。Smith[9]研究運(yùn)動員馬拉松跑后,發(fā)現(xiàn)血清CK、CK-MB、AST、LDH和肌紅蛋白都明顯升高。Vander Meulen[10]研究大鼠進(jìn)行1.5和2.5 h的下坡跑,運(yùn)動后即刻CK、AST、LD均明顯升高。田振軍[11]研究大鼠游泳訓(xùn)練后,發(fā)現(xiàn)一般訓(xùn)練和過度訓(xùn)練大鼠CK、LDH、SOD、SDH(琥珀酸脫氫酶)活性均高于安靜值,認(rèn)為一般運(yùn)動訓(xùn)練影響機(jī)體細(xì)胞供能代謝及細(xì)胞膜系統(tǒng)功能狀態(tài),過度訓(xùn)練導(dǎo)致骨骼肌等器官發(fā)生運(yùn)動性損傷。
本研究發(fā)現(xiàn):訓(xùn)練對照組大鼠在運(yùn)動后血清LDH活性升高,運(yùn)動后24 hLDH達(dá)到最高值,運(yùn)動后48 h仍高于安靜值,說明運(yùn)動訓(xùn)練導(dǎo)致了骨骼肌微損傷的發(fā)生,而且損傷還有一定的延遲性,骨骼肌微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化,肌肉蛋白和肌細(xì)胞膜受損,導(dǎo)致血清中來源于骨骼肌的酶活性顯著升高。
運(yùn)動后即刻各訓(xùn)練組大鼠血清LDH活性均顯著高于安靜值,但各組間沒有顯著性差異。運(yùn)動后6 h各組LDH活性均下降,24 h又升高,補(bǔ)充大豆蛋白和訓(xùn)練對照組各升高了41.9%和60.6%,而補(bǔ)充大豆多肽組僅升高了16.0%。48 h各組LDH都下降,補(bǔ)充大豆蛋白和補(bǔ)充大豆多肽組下降至安靜值,而訓(xùn)練對照組仍高于安靜值。說明大豆蛋白和大豆多肽可促進(jìn)運(yùn)動后血清LDH的恢復(fù),促進(jìn)運(yùn)動后骨骼肌微損傷的修復(fù)。
3.2補(bǔ)充大豆多肽和大豆蛋白對訓(xùn)練后大鼠血清ALT和AST活性的影響ALT可逆催化丙酮酸和α-酮戊二酸之間的反應(yīng),AST可逆催化天冬氨酸和α-酮戊二酸之間的反應(yīng)。ALT主要存在于肝臟中,運(yùn)動后血清中ALT的升高常認(rèn)為是肝臟釋放造成的。
本研究中訓(xùn)練對照組在運(yùn)動后血清ALT活性與安靜組相比,沒有顯著性差異,提示我們采用的運(yùn)動方式與運(yùn)動負(fù)荷可能未對肝臟功能造成大的影響。同樣道理,補(bǔ)充大豆多肽組在運(yùn)動后各個時刻的ALT活性與安靜組對比,均無明顯差異,并且未出現(xiàn)ALT活性延遲性升高的現(xiàn)象。提示:補(bǔ)充大豆多肽對運(yùn)動后血清ALT活性影響很小,也就是說補(bǔ)充大豆多肽對肝臟的保護(hù)作用不明顯。
而補(bǔ)充大豆蛋白組在運(yùn)動后即刻血清ALT活性卻明顯高于安靜對照組。各訓(xùn)練組大鼠運(yùn)動后血清ALT的變化一致:運(yùn)動后即刻活性最高,然后下降,運(yùn)動后48 h恢復(fù)至安靜值。補(bǔ)充大豆多肽和訓(xùn)練對照組大鼠運(yùn)動后48 h內(nèi)血清ALT活性差異很小,但補(bǔ)充大豆蛋白組ALT活性卻一直高于其它兩組,但24 h~48 h內(nèi)僅下降了4.5%,可能是訓(xùn)練并補(bǔ)充大豆蛋白對肝臟有影響,或者意味著較長期地補(bǔ)充大豆蛋白降低了大鼠肝臟功能?具體是否是肝臟細(xì)胞受損,單靠ALT這一個指標(biāo)還不能下結(jié)論。其中原因尚有待進(jìn)一步的研究。
AST分布在體內(nèi)多種臟器中,其中心臟中活性最高,運(yùn)動后血清中AST的升高主要是心臟釋放增多;大多數(shù)研究認(rèn)為,運(yùn)動負(fù)荷增加到一定程度后,可以引起運(yùn)動時和運(yùn)動后血清ALT和AST活性增加,用ALT和AST活性可以用來評定組織損傷程度時,一般與血清CK、LDH等一起使用。
各訓(xùn)練組大鼠運(yùn)動后血清AST活性均高于安靜值,而且補(bǔ)充大豆蛋白和訓(xùn)練對照組大鼠在運(yùn)動后6 h達(dá)到最高值,顯著高于安靜值,說明運(yùn)動對心肌細(xì)胞有一定的損害作用,而且這種損害還有一定的延遲效應(yīng)。而補(bǔ)充大豆多肽組大鼠運(yùn)動后各個時刻AST與安靜組比較,均沒有明顯差異,并且一直呈下降趨勢,運(yùn)動后即刻活性最高,6 h~48 h均低于訓(xùn)練對照組,說明大豆多肽有降低運(yùn)動后血清AST活性的作用。結(jié)合血清AST和CK-MB的變化,說明大豆多肽可降低運(yùn)動訓(xùn)練導(dǎo)致的心肌細(xì)胞損傷,對保護(hù)心肌細(xì)胞膜有一定作用。
4結(jié)論
1) 補(bǔ)充大豆多肽降低了大鼠運(yùn)動后LDH活性,提示補(bǔ)充大豆多肽可能起到保護(hù)骨骼肌細(xì)胞、預(yù)防與降低運(yùn)動后骨骼肌微損傷的發(fā)生以及促進(jìn)損傷恢復(fù)的作用。
2) 補(bǔ)充大豆多肽降低了大鼠運(yùn)動后血清AST活性,提示補(bǔ)充大豆多肽可以保護(hù)心肌細(xì)胞、降低運(yùn)動后心肌微損傷的發(fā)生。
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