劉志國(guó),謝旭東,徐德剛,劉洪波
(棗莊學(xué)院體育學(xué)院,山東棗莊277160)
花色苷(anthocyanin)作為一種天然色素,是花色素與糖以糖苷鍵結(jié)合而成的一類化合物,廣泛存在于葡萄、山楂、藍(lán)莓、桑葚等偏紅色和紫色的植物組織中?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),花色苷具有促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、提高運(yùn)動(dòng)能力、清除自由基、提高免疫力等多種生物活性功能。有關(guān)花色苷功能性的研究,包怡紅等研究了提取條件對(duì)藍(lán)靛果花色苷抗氧化活性的影響[1],劉榮等研究了篤斯越橘花色苷抗氧化活性[2],王忠合等研究了葡萄籽原花青素提取物的保健功能與應(yīng)用[3]。目前對(duì)于花色苷對(duì)小鼠生長(zhǎng)發(fā)育、運(yùn)動(dòng)能力和骨骼肌抗氧化酶系的綜合研究還比較少。本研究以昆明小鼠為研究樣本,分組進(jìn)行花色苷給藥,分析其體重變化、力竭游泳時(shí)間和小腿三頭肌中SOD、GSH-Px和MDA的含量,以期為花色苷的保健功能提供動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1.1 花色苷
市場(chǎng)購(gòu)買花色苷含量較高的紫甘薯、藍(lán)莓、桑葚,洗凈后等質(zhì)量經(jīng)粉碎→浸提→去脂→萃取→減壓蒸干→花色苷→低溫冷藏。由棗莊學(xué)院運(yùn)動(dòng)生化實(shí)驗(yàn)室制取。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
昆明小鼠 65只,5周齡,體重(20±2)g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,合格證號(hào):SCXK(京)2012-0003。
試劑:超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)試劑盒、丙二醛(MDA)試劑盒,均由南京建成生物工程研究所提供。
1.2.1 動(dòng)物分組及處理
小鼠喂食嚙齒類動(dòng)物常規(guī)飼料,正常進(jìn)食飲水,動(dòng)物房溫度(25±0.5)℃,相對(duì)濕度(70±1)%。適應(yīng)性喂養(yǎng)5 d后,挑選出60只隨機(jī)分為四組:對(duì)照組、低劑量花色苷組(低劑量組)、中劑量花色苷組(中劑量組)、高劑量花色苷組(高劑量組)。從第1周開始,各組小鼠每天9點(diǎn),各在90 cm×80 cm×60 cm玻璃水槽中進(jìn)行5 min無負(fù)重適應(yīng)性游泳訓(xùn)練,往后每周增加2 min。每周第7天游泳前測(cè)量體重,然后低劑量花色苷組、中劑量花色苷組、高劑量花色苷組分別按照小鼠體重0.001、0.002、0.003 mg/g進(jìn)行花色苷給藥,花色苷溶解于0.5 mL純凈水中灌胃,對(duì)照組同時(shí)給予相同體積的純凈水灌胃,持續(xù)35 d[4]。
1.2.2 力竭游泳試驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)第35 d稱量體重后,把各組小鼠尾根部按照體重5%負(fù)荷鉛皮,放入溫度為(25±0.5)℃訓(xùn)練用水槽測(cè)量力竭游泳時(shí)間,當(dāng)小鼠沉入水中5 s不能浮起且不能完成翻正反射時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束。
1.2.3 取樣及生理指標(biāo)的測(cè)定
四組小鼠分別于末次力竭游泳后乙醚麻醉,迅速解剖取出右小腿三頭肌,4℃生理鹽水洗凈血液后用濾紙吸干水分稱重,加入生理鹽水勻漿成100 g/L液體,3 500 r/min離心10 min后取上清液4℃冷藏保存。SOD、GSH-Px和MDA的測(cè)定,均嚴(yán)格按照試劑說明書操作。
由表1可知,到實(shí)驗(yàn)結(jié)束,低劑量組小鼠體重和對(duì)照組沒有差別;中劑量組到第21 d和對(duì)照組有顯著性差異,從第28 d到結(jié)束有非常顯著性差異;高劑量組在第14 d和對(duì)照組有顯著性差異,在第21 d到結(jié)束有非常顯著性差異。
表1 實(shí)驗(yàn)中小鼠體重的變化Table 1 The change of experiment on the body weight of rats
小鼠力竭游泳時(shí)間的比較見表2。
表2 小鼠游泳時(shí)間的比較Table 2 Comparing the swimming time of rats
由表2可知,各組游泳時(shí)間有較大差別,與對(duì)照組相比,低劑量組游泳時(shí)間增加了5 min,但沒有顯著性差異;中劑量組游泳時(shí)間增加了7 min且有顯著性差異;高劑量組游泳時(shí)間增加了17 min且有非常顯著性差異。
各組小鼠游泳后骨骼肌SOD、GSH-Px和MDA的變化,見表3。
表3 各組小鼠游泳后骨骼肌SOD、GSH-Px和MDA的變化Table 3 The change on SOD,GSH-Px and MDA in skeletal muscle about rats after swimming
由表3可以看出,小鼠骨骼肌中SOD活性隨著花色苷濃度的升高而增強(qiáng),低劑量組和對(duì)照組有顯著性差異,中劑量組和高劑量組活性與對(duì)照組均有非常顯著性差異;GSH-Px活性在低劑量組雖有升高但沒有顯著性差異,中劑量組和高劑量組與對(duì)照組相比有非常顯著性差異;MDA的含量隨著花色苷濃度的升高而降低,低劑量組和中劑量組與對(duì)照組相比均有顯著性差異,而高劑量組和對(duì)照組呈非常顯著性差異。
體重是描述小鼠橫向發(fā)育的指標(biāo),能在一定程度上反映小鼠骨骼、肌肉、皮下脂肪及內(nèi)臟器官綜合發(fā)育狀況。試驗(yàn)前各組小鼠體重?zé)o顯著性差異,中劑量組從第21天、高劑量組從第14天開始體重和對(duì)照組相比有顯著性差異。說明花色苷給藥能較好地促進(jìn)小鼠體內(nèi)蛋白質(zhì)合成代謝,增加體重,促進(jìn)小鼠的生長(zhǎng)發(fā)育[5-6]。
作為體內(nèi)清除氧自由基的首要物質(zhì),骨骼肌中SOD活性的高低和抗氧化水平成正比,和SOD一樣,GSH-Px也是一種重要的過氧化氫催化酶,都可以有效地保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性。平常狀態(tài)下,機(jī)體內(nèi)的自由基濃度在SOD和GSH-Px作用下保持一種穩(wěn)定的平衡,當(dāng)力竭運(yùn)動(dòng)時(shí),體內(nèi)生化反應(yīng)加速,就會(huì)產(chǎn)生大量自由基,引發(fā)SOD和GSH-Px活性降低。進(jìn)行花色苷給藥的小鼠SOD和GSH-Px活性顯著提高,可能是花色苷在參與體內(nèi)生化反應(yīng)的過程中,抑制和降低了自由基的產(chǎn)生,相應(yīng)參與對(duì)抗自由基的SOD和GSH-Px減少,所以骨骼肌內(nèi)SOD和GSH-Px活性增強(qiáng),又可以進(jìn)一步消除自由基,形成一個(gè)良性循環(huán)[7-9]。MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的代表產(chǎn)物,能反映機(jī)體產(chǎn)生自由基的水平和細(xì)胞受損程度。運(yùn)動(dòng)能力的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)一般采用跑臺(tái)實(shí)驗(yàn)或游泳實(shí)驗(yàn),常采用力竭方式。力竭游泳時(shí)間的長(zhǎng)短能反映小鼠運(yùn)動(dòng)能力的大小,實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),隨著花色苷濃度的上升,MDA含量呈反比下降,表明花色苷具有明顯的抗自由基抗氧化的功能,能夠降低骨骼肌細(xì)胞的損傷程度,有效保證了骨骼肌的運(yùn)動(dòng)機(jī)能,增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力[10-11]。
綜上所述,通過實(shí)驗(yàn)證明,花色苷能夠促進(jìn)小鼠的生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力、提高骨骼肌抗氧化水平,為研究花色苷的保健作用和開發(fā)運(yùn)動(dòng)員專用食品提供參考。
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