琥珀酸脫氫酶對速滑運動員科學選材作用的研究

張岐波，李 麗

（哈爾濱體育學院，黑龍江 哈爾濱 150008）

琥珀酸脫氫酶對速滑運動員科學選材作用的研究

張岐波，李 麗

（哈爾濱體育學院，黑龍江 哈爾濱 150008）

通過文獻資料法、實驗法、數(shù)理統(tǒng)計法對哈爾濱速滑隊及哈爾濱體育學院運動人體科學系學生各20名進行琥珀酸脫氫酶（SDH）活性比較分析。結果顯示：實驗組和對照組SDH活性具有明顯的差異性。經(jīng)過對數(shù)據(jù)處理和分析，總結出SDH對運動時供能具有一定的作用，對長距離速滑運動員的科學選材有重要的幫助。從而為我國在速滑運動員選材提供了一定的參考依據(jù)。

琥珀酸脫氫酶；速滑；運動選材

Abstract: Base on the documentation, experimental and statistical methods, this article focuses on Harbin Speed skating team and human movement science students of Harbin Institute of P.E. in the 20 to succinate dehydrogenase (SDH) activity. The results indicate that experimental group and control group's SDH activity has an obvious difference. After the collation and analysis of data, SDH has a role on sport for energy, it's important helpful to scientific selection of the long-distance skaters. Thus to our skating athlete in selection process provides a reference for quantification.

Key words: SDH; Speed skating; Movement selection

CLC number: G804.2 Document code: A Article ID: 1008-2808(2011)01-0019-03

遺傳選材在現(xiàn)代科學選材中起著越來越重要的作用。國內(nèi)外學者在特定運動能力相關的遺傳度和個體對運動訓練敏感度的差異方面作了大量研究工作,并發(fā)現(xiàn)遺傳在中高強度的運動中對運動能力的影響表現(xiàn)的更為明顯,人體對訓練的敏感度較大程度上受控于基因,而酶的適應性變化就越依賴于基因［1］。酶類作為基因功能的外在表現(xiàn)形式，在人體運動競賽中起著至關重要的作用。 SDH作為三羧酸循環(huán)的關鍵酶，對運動選材有至關重要的作用。為了盡快縮短與國外長距離速滑運動員成績的差距，實施科學遺傳選材，提高成材率，為我國在速滑選材方面提供一定的理論幫助。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

運動員組：20名哈爾濱速滑隊一線隊員（5 000m以上），運動年限5～12年，年齡20±3.1歲；對照組：20名身體健康的哈爾濱體育學院運動人體科學系學生，年齡20±3.1歲。

全部研究對象均為漢族人,經(jīng)詢問均無家族遺傳病史,測試時身體健康。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 查閱黑龍江省圖書館、哈爾濱體育學院圖書館及哈爾濱醫(yī)科大學圖書館等有關琥珀

酸脫氫酶功能及對運動的影響的相關信息。

1.2.2 實驗法 運用琥珀酸脫氫酶試劑盒對研究對象的SDH活性進行測試。

（1）取運動員組和對照組人員各3ml血，3 000r離心20min取0.1ml血清。

（2）加入試劑（見表1）。

表1 試劑加入順序及體積

（3）比色在600nm處，1cm光徑比色皿，蒸餾水調(diào)零后，將待測樣本0.1ml加入洗干凈的比色皿的底部，快速將試管中已預溫好的試劑倒入比色皿中（最好用5ml大加樣器吸取已預溫好的試劑快速沖入比色皿中），同步按下秒表，于反應5s時讀吸光度OD1值，比色皿不要拿出，過1min，即65s時讀吸光度OD2值。記錄OD值=OD1值-OD2值已預備計算。

注意點：

比色皿必須用自來水沖洗干凈，再用蒸餾水洗2～3次后，才能對下一個樣本進行檢測。

在比色皿中加完樣后，下一步加試劑與按秒表需同步。

在比色皿中加完試劑后，必須快速放入分光光度計的比色槽中。

試劑二、試劑三、試劑四、試劑五必須避光冷藏。

配好的混合試劑在測定前必須預溫。

（4）定義及計算。

定義：每毫升血清每分鐘使反應體系的吸光度降低0.01為1個比活性單位。

計算 公 式： 酶 的比活 性（U/ml）=OD值÷0.01÷反應時間（min）÷取樣量（ml）。

1．2．3 數(shù)理統(tǒng)計法 用SPSS 17.0軟件對SDH的活性數(shù)據(jù)進行分析。

2 結果與分析

（1）琥珀酸脫氫酶是如何在體內(nèi)發(fā)揮作用？琥珀酸脫氫酶是線粒體內(nèi)的一種標志酶，琥珀酸脫氫酶（succinate dehydro genase，SDH）是三羧酸循環(huán)中的第六個酶，是生物細胞進行呼吸活動所必備的重要酶類之一。該酶是直接連在電子傳遞鏈上的，以琥珀酸脫氫酶、黃素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide，F(xiàn)AD）、細胞色素b（cytochrome b）和3個Fe-S蛋白為主要組分構成了線粒體復合體II（琥珀酸泛醌氧化還原酶；succinate，ubiquinone，oxidoreduetase），分子量約140×103。復合體n在三羧酸循環(huán)中以Fe2+和FAD為輔助因子（氫受體是FAD而不是NAD+）催化琥珀酸形成延胡索酸，生成1分子FADH2（還原性黃素嘌呤二核苷酸），在此過程中與線粒體中的電子傳遞鏈藕聯(lián)，將來自FADH2的兩個電子直接傳遞給酶的Fe3+，在糖代謝及氧化呼吸鏈中起重要作用［2］。SDH存在于線粒體內(nèi)膜，是線粒體內(nèi)膜的標志酶，它的活性的高低反映了組織物質代謝狀態(tài)及線粒體的功能。由此可知，琥珀酸脫氫酶對運動提供能量方面有著重要的作用。

表2 速滑項目有無氧代謝的百分比

（2）速滑運動員在比賽中不同的距離，其供能方式也不同（見表2）。 500m、1 000m和1 500m速滑項目主要靠糖酵解—無氧代謝供能。所有比賽項目的開始100m滑跑都由ATP直接供能，但因ATP在人體內(nèi)貯量有限，僅供1～2s的最大強度的運動供能，隨之由CP分解，放出能量供ADP重新生成ATP。CP為貯能物質，貯量有限，最多可提供肌肉最大強度收縮6～8s的能量。CP和ATP可維持肌肉最大強度收縮做功10s左右，并可獲得最大無氧功，所以滑速最快。隨著時間的延長將由糖酵解供能系統(tǒng)生成ATP，補充ATP的消耗，又稱乳酸系統(tǒng)供能，它持續(xù)時間長達2～3min，在1min左右時有最大功率輸出，可獲得良好的速度耐力［3］。優(yōu)秀選手均可在2min內(nèi)完成1 500m以內(nèi)的速滑項目，在這樣短的時間內(nèi)，體內(nèi)輸氧系統(tǒng)還達不到最高水平，加之運動強度提高，所以參加收縮的肌肉因血流量不足而缺氧。時間在3min以上或更長時間則以有氧供能為主。而三羧酸循環(huán)是機體獲取能量的主要方式。1個分子葡萄糖經(jīng)無氧酵解生成2個分子ATP，而有氧氧化生成32個ATP，其中三羧酸循環(huán)生成20個ATP，在一般生理條件下，多數(shù)組織細胞都是從糖的有氧氧化獲得能量。糖的有氧氧化不僅釋能效率高，而且逐步釋放能，并儲存于ATP分子中，因此能量的利用率也很高。而三羧酸循環(huán)是糖、脂肪和蛋白質3種主要有機物在機體內(nèi)徹底氧化的共同代謝途徑，三羧酸循環(huán)的起始物乙酰輔酶A（CoA），不但是糖氧化分解產(chǎn)物，也可來自脂肪分解的甘油、脂肪酸和來自蛋白質的某些氨基酸代謝，因此三羧酸循環(huán)實際上是三種主要有機物在體內(nèi)氧化供能的共同途徑，人體內(nèi)大約2/3的有機物是通過三羧酸循環(huán)而被分解的［4］。此次選出的運動員全是長距離的速滑運動員，全部通過三羧酸循環(huán)供能，沒有選擇由磷酸原供能的短距離項目，可知SDH對有氧代謝供能有一定的作用。

（3）由實驗可知，運動員組SDH酶的比活性平均值為9.35U/ml，對照組SDH酶的比活性平均值為7.95U/ml ，兩組比較有差異（P=0.048＜0.05)?？芍L距離速滑運動員和普通大學生有明顯的差異性，SDH可作為長距離速滑運動員的一項選材標準。此次實驗主要是針對長距離速滑運動員，以有氧代謝供能為主的項目做實驗，具有明顯的差異性。短距離速滑運動主要是以磷酸原系統(tǒng)供能和糖酵解無氧供能，時間短、且原機體內(nèi)有儲備的能量。所以琥珀酸脫氫酶是否對短距離速滑運動員科學選材具有一定的科學性沒有理論依據(jù)。

（4）運動員組OD值在0.8～1.2之間居多，而對照組OD值在0.2～1.3之間比較分散，說明運動員組是經(jīng)過一定的科學選材和訓練，所以比較集中，是受控于基因的。琥珀酸脫氫酶是基因的外在表現(xiàn)形式，但基因所作用的酶有很多?；?gene)是DNA分子的組成部分、染色體上的遺傳單位，存在于機體的每一細胞中，它攜帶遺傳信息，指導特定氨基酸鏈的合成,形成特定的蛋白質，使人體表現(xiàn)出不同的性狀?；驔Q定人體組織結構和功能性狀的發(fā)展?jié)摿?，影響某一基因表型的表達，對外界刺激的反應能力,而這些對運動能力至關重要。同時，基因是人體與生俱來，是父母遺傳給子女的。因此,借助于基因,選擇有先天優(yōu)勢，對運動訓練敏感的人進行訓練，可以有效提高培養(yǎng)成功率，這就是基因選材［5］。通過基因選材還可以提高運動員選材準確度和運動員的培養(yǎng)效率，大量節(jié)省財力、人力和物力，對提高運動成績打好提前量。從這個實驗對SDH的研究可以得出基因選材將成為未來運動選材主要趨勢。

3 結 論

（1）琥珀酸脫氫酶可以作為長距離速滑運動員（5 000m以上）選材的標志之一。時間在3min以上或更長時間的有氧運動才能通過三羧酸循環(huán)給機體提供能量。只有通過三羧酸循環(huán)，SDH才可以發(fā)揮作用。

（2）SDH在短距離速滑運動中沒有理論性依據(jù)。

（3）通過對SDH選材的研究可知遺傳基因選材的重要性。提前選材可以提高運動成績，而遺傳基因是與生俱來的。遺傳因素表現(xiàn)最突出的時期是在少兒時期,這些因素如果在少兒時期能得到發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,那么在運動競技中就會創(chuàng)造出輝煌的成績。反之如得不到發(fā)展,隨年齡的增長這些性狀就會減退［6］。盡早重視遺傳在選材中的應用,定能在兒童少年中選出更多運動天才。

［1］劉獻武．運動才能遺傳學概論［M］．廣州:廣東高教出版社, 2000: 12-13．

［2］柴春彥,等．銅缺乏奶牛琥珀酸脫氫酶的組化特征［J］．中國獸醫(yī)雜志, 2002, 38 (2): 6-8．

［3］徐 巖,任保國．對中外優(yōu)秀十項全能運動員身體形態(tài)、身體素質及運動成績模式的研究［J］．北京體育大學學報, 2002, (5): 687-690．

［4］吳長穩(wěn)．談運動員選材的新途徑［J］．內(nèi)蒙古體育科技, 2002, 15 (3): 25-26．

［5］James S． Skinner, PH． D冠軍由基因決定嗎?［J］．體育科學, 2003, 23 (3): 135-139．

［6］楊 艷,許 劍．遺傳因素與運動選材［J］．武漢體育學院學報, 2003, 37 (1): 47-49．

Research on Action of SDH to Skating Athlete with Movement Scienti fi c Selection

ZHANG Qi-bo, LI Li
(Harbin Institute of P.E., Harbin 150008, Heilongjiang China)

G804.2

A

1008-2808(2011)01-0019-03

2010-06-29；

2010-09-26

張岐波（1984－），男，在讀碩士研究生，研究方向為運動選材。