許 超,洪衛(wèi)星,蔣 珍,黃徐根
1.銅陵學院體育部,銅陵,244000;2.安徽師范大學體育學院,蕪湖,241002
自由基客觀存在于機體中,正常情況下自由基的產(chǎn)生與清除處于動態(tài)平衡的狀態(tài);然而平衡一旦被打破,過多的自由基對人體組織細胞等產(chǎn)生毒害作用,且與多種疾病息息相關(guān)[1]。研究表明:肥胖可致自由基清除速率下降[2],適宜的低氧訓練可有效改善機體的抗氧化能力[3,4]。近年來,傳統(tǒng)中藥的研究取得了長足進步,利用天然藥物提取物來提高人體抗氧化能力以及抗衰老、抗腫瘤能力等[5-7]成為研究熱點。本文以傳統(tǒng)中藥玉竹提取物玉竹多糖對低氧訓練過程中的肥胖大鼠進行干預,研究其血清自由基變化情況,為玉竹多糖在運動訓練、大眾健身中的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
6周齡健康雄性SD大鼠203只(購自上海實驗動物中心,許可證號:SCXK(滬)2013-0006),SPF級,體重172.15±11.94 g。分籠飼養(yǎng),自由飲食,自然采光,通風條件良好,溫度(23±2)℃,相對濕度40%~60%。實驗期間嚴格控制飼養(yǎng)條件。
1.2.1 實驗條件
采用美國進口的小型低氧發(fā)生器(MAG-10)組建低氧帳篷(低氧帳篷面積約6.75 m2,空間體積約9.45 m3),建立氧濃度為13.6%(模擬海拔3500米高度),壓強為101 KPa的常壓低氧環(huán)境;利用動物跑臺創(chuàng)造訓練條件。
1.2.2 肥胖大鼠模型建立
203只雄性SD大鼠經(jīng)適應(yīng)性飼養(yǎng)7天后,隨機挑選25只普通飼料飼養(yǎng),178只高脂飼料飼養(yǎng)(高脂飼料配方為:豬油12%、蛋黃粉8%、白砂糖5%、全脂奶粉8%、膽固醇1%、膽鹽0.2%、普通飼料65.8%)。飼養(yǎng)第 18周末,按肥胖標準[8](體重增量大于普通飼料飼養(yǎng)組體重增量均值加上1倍標準差)篩選肥胖大鼠112只。
1.2.3 適應(yīng)性訓練及實驗大鼠篩選
篩選出的肥胖大鼠隨后進行1周低氧倉適應(yīng)后,進行為期2周逐漸增加強度的適應(yīng)訓練(訓練方案參照趙鵬[4]并稍加修改,第1周適應(yīng)訓練時間為20 min,強度為12~18 m/min;第2周適應(yīng)訓練時間為40 min,強度為18~22 m/min)。經(jīng)過適應(yīng)性訓練后,對于運動能力極好和極差以及有傷病的大鼠進行剔除,且剔除體重過重和過輕的大鼠,保留56只肥胖大鼠隨機分為7組,并從25只普通飼料飼養(yǎng)的大鼠中挑選8只作為正常安靜對照組(C組),具體分組安排如表1所示。
1.2.4 大鼠實驗分組安排
各訓練組大鼠在水平動物實驗跑臺上進行耐力性練習。低氧條件下進行60 min/d×5d/w×4w的訓練,訓練強度為20 m/min;常氧條件下進行60 min/d×5 d/w×4w的訓練,速度為22m/min。具體實驗分組安排見表1。
1.2.5 給藥方案
FHLP和FLHP大鼠灌服玉竹多糖溶液(河南中冠建業(yè)生物科技有限公司)1 g·kg-1(灌胃方案參照謝建軍[7]并稍加修改),其余各訓練組大鼠灌服等量的生理鹽水,上午訓練后1 h灌胃,一周灌胃5次,共4周。
1.2.6 血清自由基指標的測定
4周實驗后大鼠采用腹主動脈取血,放入離心管中,37℃水浴箱水浴60 min,3 000 r/min離心20 min,取上層血清,根據(jù)南京建成生物工程研究所試劑盒說明,測定血清超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶 (CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛 (MDA)指標。主要儀器:分光光度計(7200型,尤尼柯(上海)儀器有限公司)、酶標儀(A-6半自動生化儀,上海華巖儀器設(shè)備有限公司)。
表1 實驗大鼠分組情況 n=8
1.2.7 統(tǒng)計分析
采用Office Excel 2010版軟件錄入以均值±標準差()表示的實驗數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)庫。實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析均運用SPSS 22.0軟件進行。利用單因素方差分析檢驗分析樣本,其中P<0.05表示顯著性差異水平,P<0.01表示極顯著性差異水平。
4周實驗后各組大鼠血清MDA含量見表2。從表2可見,正常安靜對照組大鼠血清MDA含量與肥胖低住安靜對照組相比沒有顯著性差異(P>0.05);肥胖高住安靜對照組大鼠血清MDA含量顯著高于肥胖低住安靜組、正常安靜對照組和肥胖低住低練組(P<0.05);肥胖低住高練組大鼠血清MDA含量與肥胖高住低練組相比組間無顯著性差異(P>0.05),但二者均顯著高于各肥胖安靜對照組和肥胖低住低練組(P<0.05);補充玉竹多糖的各低氧訓練組大鼠血清MDA含量均顯著低于其對應(yīng)的各訓練組(P <0.05)。
表2 各組大鼠血清抗氧化物酶活性一覽表 n=8,
表2 各組大鼠血清抗氧化物酶活性一覽表 n=8,
組別 MDA/(nmol·mL-1)SOD/(U·mL-1)GSH-Px/(U·mL-1)CAT/(U·mL-1)C 3.22±0.69c 20.52±0.17c 1.98±0.22b 26.64±5.35b FLC 3.06±0.93c 20.83±0.25c 1.75±0.15b 20.67±4.50c FHC 5.68±1.71b 20.58±0.25c 1.93±0.32b 35.93±2.26a FLL 3.31±0.75c 20.28±1.01c 1.77±0.18b 22.15±4.81c FLH 9.15±2.08a 20.44±0.85c 1.90±0.22b 17.90±3.92c FHL 8.92±1.60a 20.77±0.38c 2.01±0.19b 27.74±3.53b FLHP 3.00±0.78c 26.56±3.28a 1.90±0.29b 29.70±6.81b FHLP 2.02±0.45c 24.12±3.35b 2.47±0.36a 30.45±5.12b
注:應(yīng)用單因素方差分析中的Duncan檢驗不同組同一指標,以P<0.05為顯著性水平,不同上標間差異顯著,且a>b>c。
4周實驗后各組大鼠血清抗氧化物酶活性見表2??梢钥闯?,與正常安靜對照組相比,各肥胖安靜對照組大鼠血清SOD活性無顯著性差異(P>0.05);與各肥胖安靜對照組和肥胖低住低練組相比,肥胖低住高練玉竹組和肥胖高住低練玉竹組大鼠血清SOD活性均顯著較高(P<0.05);補充玉竹多糖的各低氧訓練組大鼠血清SOD活性顯著高于其對應(yīng)的各訓練組(P<0.05)。
通過比較發(fā)現(xiàn)(表2),各安靜對照組大鼠GSH-Px活性組間差異不顯著(P>0.05);肥胖高住低練玉竹組大鼠GSH-Px活性顯著高于各安靜組和肥胖低住低練組(P<0.05);各訓練組除肥胖高住低練玉竹組外,其余各組組間無顯著差異(P>0.05)。
由表2可看出,肥胖高住安靜對照組大鼠血清CAT活性顯著高于肥胖低住安靜對照組、正常安靜對照組和肥胖低住低練組(P<0.05);各肥胖低氧訓練組除肥胖低住高練組外,其余各低氧訓練組顯著高于肥胖低住低練組(P<0.05);補充玉竹多糖的肥胖高住低練組與其對應(yīng)的低氧訓練組組間無顯著性差異(P>0.05);肥胖低住高練玉竹組大鼠血清CAT活性顯著高于肥胖低住高練組(P<0.05)。
本實驗中,低氧暴露的大鼠MDA含量明顯升高,在低氧環(huán)境中訓練可使氧化應(yīng)激現(xiàn)象更為劇烈;通過給予玉竹多糖干預,其低氧訓練組MDA含量明顯減少,SOD,CAT和GSH-PX活性均有所升高。說明玉竹多糖能夠干預低氧訓練引起的機體脂質(zhì)過氧化作用,增強脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物的代謝能力,有效提高了高脂飲食大鼠血清中自由基清除能力。