花色苷對(duì)小鼠生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)能力和骨骼肌抗氧化的影響

劉志國，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 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 材料

1.1.1 花色苷

市場(chǎng)購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 實(shí)驗(yàn)方法

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。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 體重的測(cè)量結(jié)果

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

2.2 小鼠力竭游泳時(shí)間

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。

2.3 力竭游泳后骨骼肌抗氧化指標(biāo)

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。

3 結(jié)論與討論

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。

[1]包怡紅,李文星,齊君君,等.提取條件對(duì)藍(lán)靛果花色苷抗氧化活性的影響[J].食品科學(xué),2010(22):20－24

[2]劉榮,冷梅.篤斯越橘花色苷抗氧化活性研究[J].食品工業(yè)科技,2012(15):96-99

[3]王忠合,朱俊晨,陳惠音.葡萄籽原花青素提取物的保健功能與應(yīng)用[J].食品科技,2006(4):135-138

[4]任昭君,劉洪珍,郭成吉.“復(fù)方抗氧化制劑”對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)能力和骨骼肌自由基代謝影響的研究[J].中國體育科技,2005(41):17－19

[5]熊正英,劉社琴.蒺藜提取物對(duì)訓(xùn)練大鼠糖原、血睪酮和運(yùn)動(dòng)能力的影響[J].體育科學(xué),2004(8):35-37

[6]盧健,陳彩珍,許永剛,等.補(bǔ)充抗氧化劑對(duì)老年運(yùn)動(dòng)小鼠骨骼肌抗氧化水平的影響[J].體育學(xué)刊,2003(4):57-59

[7]趙斌,姚鴻恩.體育保健學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2011:275-312

[8]姚績(jī)偉,楊永亮,唐暉,等.羅漢果提取液對(duì)訓(xùn)練小鼠運(yùn)動(dòng)能力及心肌自由基代謝的影響[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2009(3):67-69

[9]高穎暉,曹軍,趙文紅,等.蟲源殼聚糖對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)能力及骨骼肌抗氧化酶系的影響[J].山東體育學(xué)院學(xué)報(bào),2011(12):50-53

[10]Coyle,C H,Philips B J,Morrisroe S N,et al.Antioxidant effects of green tea and its polyphenols on bladder cells[J].Life Sci,2008,83(1/2):12-18

[11]Davies K J,Quintanilha A T,Brooks G A,et a1.Free radicals and tissue damage produced by exercise[J].Biochem Biophys Res Commun,1982,107:1198-1205