人參皂甙對運動性疲勞模型大鼠MDA含量和SOD活性的影響

潘華山 焦?jié)櫵?馮毅羽中

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)體育健康學(xué)院，廣東廣州510006）

1982年第5屆國際運動生化會議明確提出運動性疲勞是指機(jī)體生理過程不能維持其機(jī)能在特定水平上和 （或）不能維持預(yù)定的運動強(qiáng)度[1]。目前，現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)由于受到局部論、外因論及單純因果線性關(guān)系等因素的限制，各種消除疲勞的措施在效果上各有不盡如人意的地方。運動性疲勞屬中醫(yī) “勞倦”范疇，中醫(yī)認(rèn)為勞倦發(fā)生的主要病機(jī)是不同程度的本虛標(biāo)實，本虛以陽氣不足，兼有陰血虧虛[2～7]。本文在運動性疲勞模型大鼠復(fù)制的基礎(chǔ)上，根據(jù)中醫(yī) “勞倦”氣虛陽弱的主要病機(jī)，選用中藥人參提取物人參總皂甙、人參皂甙Re、Rb1、Rg1，對動物模型進(jìn)行灌胃治療，從模型大鼠丙二醛 （MDA）含量和超氧化物歧化酶 （SOD）活性著手，研究人參皂甙治療運動性疲勞的變化規(guī)律，并闡明其作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF級雄性Sd大鼠，180～220 g，廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供，實驗動物使用許可證號:SYXK（粵）2008-0085，使用動物質(zhì)量合格證明編號:0031686。于廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心SPF級實驗室內(nèi)進(jìn)行實驗，常規(guī)分籠喂養(yǎng)，自由飲水進(jìn)食，動物室內(nèi)溫度21～24℃，相對濕度40～55%，室內(nèi)空氣流通，光照時間l2 h。

1.2 藥品、主要試劑與儀器

人參總皂甙、人參皂甙 Rb1、人參皂甙 Re、人參皂甙Rg1，由上海同田生物技術(shù)有限公司提供。試劑主要包括MDA含量測定試劑盒和SOD活性測定試劑盒，均由南京建成生物工程研究所提供。主要儀器有TDL-5-A型低速離心機(jī) （上海飛鴿公司生產(chǎn)）和ZH-PT動物實驗跑臺 （淮北正華生物儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)）。

1.3 運動疲勞模型的復(fù)制與分組方法

60只雄性Sd大鼠，隨機(jī)均分為人參總皂組（50mg/kg，i.p.）、人 參 皂 甙 Re （50mg/kg，i.p.）、人參皂甙 Rb1組 （50 mg/kg，i.p.）、人參皂甙 Rg1組 （50mg/kg，i.p.）、模型組 （等容量生理鹽水，i.p.）和空白組 （等容量生理鹽水，i.p.），每天灌喂給藥一次，灌胃1小時后，除空白外所有各組大鼠均進(jìn)行中等運動強(qiáng)度的水平跑臺運動，每天一次，速度為15m/min，坡度0°，跑臺20 min，間歇40 min，在跑臺20 min，連續(xù)14天。

1.4 取材、樣本制備與測定方法

1.4.1 抗凝血與血清的制備

于末次運動后，立即斷頸處死，取血5 ml，分別加入加1%肝素抗凝劑和未加抗凝劑的試管中，每管不少于1 ml，抗凝管加入血液后輕輕搖動，確保血液不凝結(jié)成塊;不加抗凝劑血液于4℃冰箱靜置保存2 h后，3 000轉(zhuǎn)/min，離心10 min，取上清液，即為血清，于4℃保存上述抗凝血及血清備用。

1.4.2 大鼠血清MDA含量的監(jiān)測

丙二醛 （MDA）含量采用硫代巴比妥酸法測定，嚴(yán)格按試劑盒使用說明書進(jìn)行操作。

1.4.3 大鼠紅細(xì)胞SOD活性測定

取肝素抗凝血50μ l，沖入盛有2 ml的生理鹽水的帶刻度離心管中，2 000轉(zhuǎn)/分，離心3 min，棄上清液，加預(yù)次冷雙蒸水0.2ml，紅細(xì)胞溶解后加入 95%乙醇 0.1ml，振蕩 30 s后，加氯仿0.1ml，充分混勻 1 min，3 500轉(zhuǎn)/min，離心8 min，取上清液 20μ l進(jìn)行紅細(xì)胞SOD活力測定。采用黃嘌呤氧化酶法測定，嚴(yán)格按試劑盒合用說明書進(jìn)行操作。

1.4.4 肝臟與骨骼肌取材與處理

剖腹取出肝臟一塊，約6 g左右，于左后肢相同部位腓腸肌取二塊骨骼肌，同樣約6 g左右。4℃生理鹽水清洗后，濾紙干燥，立即放入清潔干燥密閉的小瓶中，于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.5 肝和骨骼肌組織勻漿的制備

取上述凍存肝和骨骼肌組織，按試劑盒合用說明書稱取肝和骨骼肌組織各50 mg，加適量生理鹽水，于冰水中用電動勻漿機(jī)制備成1%肝細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞勻漿。

1.4.6 肝臟與骨骼肌MDA含量和SOD活性測定

硫代巴比妥酸法測MDA含量、黃嘌呤氧化酶法測SOD活性，均按試劑盒合用說明書進(jìn)行操作。

2 結(jié)果

2.1 人參皂甙對運動性疲勞模型大鼠血清MDA含量和紅細(xì)胞SOD活性的影響

見表1。與模型組比較，空白組、Rb1、Re、Rg1和總皂甙組血清MDA含量均有極顯著降低（P＜0.01）;與總皂甙組比較，Rb1與 Re組血清MDA含量均無顯著性差異 （P＞0.05），Rg1組血清MDA含量極顯著升高 （P＜0.01）。與模型組比較，空白組、Rb1、Re、Rg1和總皂甙組紅細(xì)胞SOD活性均極顯著升高 （P＜0.01）;與總皂甙組比較，Rg1與Re組紅細(xì)胞SOD活性均有顯著性降低 （P＜0.05），Rb1組紅細(xì)胞SOD活性則無顯著性差異 （P＞0.05）。

表1 人參皂甙對模型大鼠血清MDA含量 （nmol/ml）和紅細(xì)胞SOD活性 （U/mgrpot）的影響

2.2 人參皂甙對運動性疲勞模型大鼠肝MDA與SOD活性的影響

表 2顯示，與模型組比較，空白組、Rb1、Re、Rg1和總皂甙組肝MDA含量均有極顯著降低（P＜0.01）;與總皂甙組比較，Rg1與 Re組肝MDA含量均有極顯著性升高 （P＜0.01），Rb1組肝MDA含量則無顯著性差異 （P＞0.05）。與模型組比較，空白組肝 SOD活性顯著性升高 （P＜0.05），Rb1、Re、Rg1和總皂甙組肝SOD活性均有極顯著升高 （P＜0.01）;與總皂甙組比較，Rg1組和 Re組肝 SOD活性均有極顯著升高 （P＜0.01），Rb1組肝SOD活性則無顯著性差異 （P＞0.05）。

表2 人參皂甙對模型大鼠肝MDA含量 （nmol/ml）與SOD活性 （U/mgrpot）的影響

2.3 人參皂甙對運動性疲勞模型大鼠骨骼肌MDA含量與SOD活性的影響

表3顯示，與模型組比較，空白組、Rb1、Re、Rg1和總皂甙組骨骼肌MDA含量均有顯著降低 （均有P＜0.01）;與總皂甙組比較，Rg1與Rb1組骨骼肌 MDA含量無顯著性差異 （均有 P＞0.05），Re組骨骼肌 MDA含量則有顯著性升高（P＜0.05）。與模型組比較，空白組、Re、Rb1、Rg1和總皂甙組骨骼肌SOD活性勻有顯著性升高（P＜0.01）;與總皂甙組比較，Re組和Rg1組骨骼肌SOD活性均有顯著性升高 （均有 P＜0.05），Rb1組骨骼肌SOD活性有顯著性升高 （P＜0.01）。

表3 人參皂甙對模型大鼠肝MDA含量 （nmol/ml）與SOD活性 （U/mgrpot）的影響

3 討論

3.1 中醫(yī)對運動疲勞機(jī)制的認(rèn)識

由于大負(fù)荷量運動能損耗機(jī)體精、氣、血、津液和能量物質(zhì)，累及心肝脾腎等臟腑，導(dǎo)致運動能力下降，此與中醫(yī)的 “虛證”十分相似”。中醫(yī)認(rèn)為疲勞屬于 “勞倦”的范疇，疲勞的本質(zhì)是臟腑功能下降或失調(diào)和經(jīng)血不足。盡管中醫(yī)沒有對運動性疲勞作直接論述，但在中醫(yī)的經(jīng)典著作中卻有許多對 “疲勞”和 “虛勞證”的論述?！捌凇币辉~始見于漢代張仲景 《金匱要略》，認(rèn)為疲勞與 “虛勞病”同類，認(rèn)為疲勞的病機(jī)為氣虛所致，有 “勞則氣耗，勞則喘息汗出，內(nèi)外皆越，故氣耗矣?！钡恼撌??！秲?nèi)經(jīng)?素問?舉痛論》言 “勞則氣耗”，《雜病廣要?虛勞篇》言 “勞動不息則形虛”，《金匱玉函要略輯文》言 “勞則必勞其精血也”、“氣傷必及精”，《素問?調(diào)經(jīng)篇》和 《千金方》中稱五勞者即肺勞、肝勞、心勞、脾勞、腎勞。上述論著較深刻地揭示了 “疲勞”的機(jī)理和本質(zhì)是由血氣、精髓虛竭、脾胃氣弱或腎氣不足、或陰不足、陽有余等原因引起陰虛生內(nèi)熱，分析了疲勞與形體、精氣和肺、脾、腎等臟腑功能的密切關(guān)系[2～4]。運動性疲勞在中醫(yī)中可視為一種比勞動強(qiáng)度更大的劇烈活動引起的勞倦、虛勞等癥。根據(jù)中醫(yī)理論 “虛則補(bǔ)之”，宜采用以進(jìn)補(bǔ)作用抗體力性疲勞的主要治則，可根據(jù)運動量和時間的不則采取不同的治療方法:1）運動疲勞可致元氣耗傷，固應(yīng)以補(bǔ)氣為主進(jìn)行治療[5～7];2）運動致心肺血氣不足、肝失疏泄，因運動性疲勞的根源在于肝功能的減弱，固應(yīng)注重調(diào)理肝功[8～10]。

3.2 人參對運動性疲勞性氧化應(yīng)激的影響

人參始載于 《本經(jīng)》，味甘、苦，性平，入脾、肺、心經(jīng)，傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)認(rèn)為人參具有扶正固本、大補(bǔ)元氣之效、補(bǔ)脾益肺、生津止渴、安神益智、補(bǔ)氣生血的作用，是傳統(tǒng)補(bǔ)虛要藥。在祖國醫(yī)學(xué)中應(yīng)用廣泛，歷史悠久，《神農(nóng)本草經(jīng)》把人參列為上品，有 “主補(bǔ)五臟、安精神、止驚悸、除邪氣、明目、開心益智”的記述?，F(xiàn)代研究表明人參含有多種化學(xué)成分，主要有人參皂甙 （Gin.senosides）、人參多糖、多肽、人參炔醇、麥芽酚、腺嘌呤核苷以及某些氨基酸和微量元素等，其中人參皂甙是人參生理活性最重要的有效成分。運動后由于線粒體的氧化磷酸化、細(xì)胞內(nèi)鈣的再聚集和黃嘌呤氧化酶途徑產(chǎn)生了大量的活性氧 （ROS）以及機(jī)體內(nèi)源性的抗氧化防御系統(tǒng)不能有效的清除ROS，活性氧來源自由基占總自由基的95%，超氧化物自由基的消除主要經(jīng)超氧化物歧化酶 （SOD）催化生成O2和H2O2。SOD是最重要的抗氧化酶，它能特異性地清除超氧陰離子自由基。SOD活性的下降會打破原有自由基代謝平衡，使自由基產(chǎn)生相對增多，損害骨骼肌等影響到機(jī)體的運動能力[11]。脂質(zhì)過氧化物 （LPO）直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的退行性變化和通透性改變，丙二醛 （MDA）是體內(nèi)脂質(zhì)過氧化代謝產(chǎn)物，其含量可反映脂質(zhì)過氧化程度，常用于反映體內(nèi)脂質(zhì)過氧化代謝情況和評定自由基生成及其對膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)破壞[12。力竭性運動能可引起大鼠骨骼肌中過氧化作用加強(qiáng)，抗過氧化能力減弱，表現(xiàn)為大鼠腓腸肌中脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量增加、超氧化物歧化酶 （SOD）活性下降[13，14]有效地清除體內(nèi)超氧陰離子 （?O2-）、H2O2等自由基，明顯延長細(xì)胞壽命[15]。人參皂甙Rb1和Rg1，其在人參中是主要的活性化合物[16]，可促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，加快衰老皮膚細(xì)胞核酸和蛋白質(zhì)的合成，同時增加皮膚中SOD含量和活性，而發(fā)揮其抗氧化和清除自由基作用，恢復(fù)細(xì)胞正常的生理功能。Rb1可以降低H2O2誘導(dǎo)損傷的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞MDA含量、增加SOD活性[17]。Rg1具有多方面的生物學(xué)活性，可升高肺缺血再灌注肺組織中SOD活性、降低MDA含量[18]。不僅有利于使機(jī)體功能正?；揖哂锌棺杂苫饔肹19，20]。Rg1可通過降低力竭游泳小鼠MDA 含量、升高SOD活性、增加肝、肌糖元含量，加速清除自由基和代謝產(chǎn)物、促進(jìn)糖原合成發(fā)揮抗運動性疲勞[21，22]。

4 結(jié)論

由本研究結(jié)果可知，人參皂甙主要成分Rb1、Rg1、Re等人參總皂甙單體成分均可降低紅細(xì)胞、肝細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞MDA含量、提高血液、肝細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞SOD活性，提示人參皂甙總成分及其單體均具有不同程度的抗自由其作用，增強(qiáng)機(jī)體清除自由基活性，減少自由基及脂質(zhì)過氧化物，防止自由基及其代謝產(chǎn)物對組織損害可能是人參總皂甙及其單體成分Rb1、Rg1、Re等抗運動性疲勞的主要機(jī)制之一。

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