蘋果原花青素對小鼠運動能力和抗氧化能力的影響

陳曉龍，孫 陽，楊新林

(1. 廣西工業(yè)職業(yè)技術學院基礎教學部，廣西南寧 530001；2. 重慶醫(yī)科大學體育工作部，重慶 400010；3. 西北農(nóng)林科技大學體育部，陜西楊凌 712100)

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蘋果原花青素對小鼠運動能力和抗氧化能力的影響

陳曉龍1，孫 陽2*，楊新林3

(1. 廣西工業(yè)職業(yè)技術學院基礎教學部，廣西南寧 530001；2. 重慶醫(yī)科大學體育工作部，重慶 400010；3. 西北農(nóng)林科技大學體育部，陜西楊凌 712100)

為研究蘋果中原花青素對小鼠運動能力和抗氧化能力的影響，選取5周齡健康雄性小鼠45只，隨機分為3組，進行3周適應性游泳訓練。小鼠運動結束后，通過輕度麻醉條件下采集血液和肌組織,檢測血清中乳酸(LD)和丙二醛(MDA)含量，以及測定超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活力。結果表明,各組小鼠的初始體重對比無顯著差異(P>0.05);運動對照組和試驗組小鼠的游泳至力竭的時間明顯長于安靜對照組；與運動對照組相比，試驗組小鼠的游泳至力竭的時間也呈現(xiàn)明顯的延長趨勢(P<0.05)。游泳運動以后，運動對照組和試驗組小鼠血清和肌組織中LD和MDA含量明顯低于安靜對照組；與運動對照組相比，試驗組小鼠的血清LD和MDA含量也呈現(xiàn)明顯下降趨勢(P<0.05)。另外，運動對照組和試驗組小鼠SOD和CAT活性明顯高于安靜對照組，且與運動對照組相比，試驗組SOD和CAT活性顯著升高(P<0.05)。說明蘋果原花青素能提高小鼠運動能力和抗氧化能力，且與有氧運動相結合能夠產(chǎn)生協(xié)同效應，具有較好的應用前景。

蘋果原花青素；運動能力；抗氧化能力；小鼠

原花青素(Proanthocyanidins)作為一種天然抗氧化劑，其來源相當廣泛，常見的葡萄、銀杏、紫甘藍等果實的中原花青素含量極高[1-4]。原花青素對機體作用顯著，具有明顯抗氧化、抗癌等多種療效[5]。既往研究已經(jīng)證實原花青素在機體功能調節(jié)上的相關作用，有研究顯示原花青素的應用相比其他抗氧化劑作用更為顯著，能改善一些由自由基引起的損傷，如動脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病、腫瘤，以及抗衰老等[6-10]。針對自由基，已有研究表明，大強度急性運動會造成大量的自由基的產(chǎn)生，若機體清除能力有限，體內(nèi)殘留的多余自由基很容易發(fā)生氧化反應，造成肌肉損傷和運動疲勞；與此同時，自由基還可引起血紅蛋白等合成障礙，進一步影響運動能力[11-12]。蘋果營養(yǎng)價值高，富含多種營養(yǎng)物質，原花青素是蘋果中主要酚類化合物[13]。鑒于原花青素對機體的無損害性、無不良反應，安全性極高[14]。本文旨在研究蘋果原花青素與有氧運動對小鼠運動能力和抗氧化能力的影響，為原花青素的推廣使用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 5周齡健康雄性昆明小鼠,體重15 g～25 g，購于廣西醫(yī)科大學動物實驗室,共45只，進行分籠適應性喂養(yǎng)，提供正常飲食。動物實驗方法和操作程序符合實驗動物管理與使用指南(國家生命科學委員會，美國國立衛(wèi)生研究院出版6-23，2012修訂)。

1.1.2 蘋果原花青素制備 蘋果原花青素樣品由廣西醫(yī)科大學動物實驗室提供。采用冷凍干燥儀器進行冷凍干燥，持續(xù)12 h，獲得原花青素。提純后低溫保存，置于-20℃低溫箱中保存。

1.2 方法

1.2.1 動物分組及訓練 小鼠在20℃～26℃環(huán)境下飼養(yǎng)，相對濕度為40%～50%。適應性喂養(yǎng)持續(xù)1周，隨后進行為期3天的無負重的適應性游泳訓練。將小鼠隨機分為3組，每組15只小鼠。安靜對照組：不進行水池的游泳訓練，在游泳前2 h給予同等劑量的生理鹽水灌服；運動對照組：進行水池游泳訓練，在游泳前2 h給予同等劑量的生理鹽水灌服；試驗組：進行水池游泳訓練，在游泳前2 h給予原花青素0.01 mg/g體重的灌胃補充。除安靜對照組，其他兩組均進行游泳訓練，訓練模型參考等人的方法操作，并在實際環(huán)境中根據(jù)具體情況進行適當調節(jié)。游泳訓練持續(xù)3周(泳缸水溫28℃～30℃，水深約為35 cm)，第1周為無負重游泳(3 min/d)，第2周和第3周小鼠每天游泳時間逐周遞增10 min，并進行負重游泳(小鼠尾部懸掛等同體重的5%的鉛絲)。安靜對照組保持正常生理活動。

1.2.2 小鼠樣本制備 小鼠運動結束后，即可通過輕度麻醉條件下進行血液采集。小鼠血清采用眼眶采血方式，血量為1.5 mL作用。隨后在4℃環(huán)境下離心20 min(3 000 r/min)，采集上清液，低溫保存。同時，小鼠輕度麻醉后進行斷髓處死方式，取小鼠骨骼肌組織，用生理鹽水洗凈，制備組織勻漿，采用與血清標本相同的離心模式。樣本備置以供下用。

1.2.3 血清和肌組織LD、MDA、SOD和CAT含量的檢測 按照上述步驟進行3 000 r/min離心5 min后，取出低溫保存的分離血清和肌組織。通過使用紫外可見分光官渡及測量吸光度，檢測血清中乳酸(LD)和丙二醛(MDA)含量，以及測定超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活力。

1.2.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理，計量資料采用均值 ± 標準差的形式表示，各組間比較采用方差分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 3周藥物補給及運動訓練后小鼠體重變化

如表1所示，各組小鼠的初始體重對比，無顯著差異(P>0.05)，且各組小鼠在試驗期間(為期3周)

體重呈現(xiàn)穩(wěn)定增長趨勢，但并未發(fā)現(xiàn)顯著(P>0.05)。游泳訓練運動開始后，運動對照組和試驗組的小鼠體重明顯低于安靜對照組，但差異不顯著(P<0.05)。同時，運動對照組和試驗組的小鼠體重無顯著差異(P<0.05)。

2.2 原花青素及運動訓練對小鼠運動至力竭時間的影響

方差分析統(tǒng)計分析顯示，運動對照組和試驗組小鼠的游泳至力竭的時間明顯長于安靜對照組(88.34±6.34 ,114.62±8.38 vs 69.56±4.57)，差異顯著(P<0.05)；同時，與運動對照組相比，試驗組小鼠的游泳至力竭的時間也呈現(xiàn)明顯的延長趨勢(114.62±8.38 vs 88.34±6.34)，差異顯著(P<0.05)。

2.3 各組小鼠血清和肌組織中LD，MDA，SOD和CAT含量的變化

游泳運動以后，運動對照組和試驗組小鼠血清中LD和MDA含量明顯低于安靜對照組；同時，與運動對照組相比，試驗組小鼠的血清LD和MDA含量也呈現(xiàn)明顯下降趨勢(P<0.05，表2)。另外，從表2可以看出，運動對照組和試驗組小鼠SOD和CAT活性明顯高于安靜對照組，且與運動對照組相比，試驗組SOD和CAT活性顯著升高(P<0.05)。表3顯示，肌組織中LD/MDA/SOD和CAT變化趨勢與血清檢測的各指標趨勢相似(P<0.05)。

表1 各組小鼠體重變化及組間對比情況

注：*與安靜對照組相比，P<0.05；**與運動對照組相比，P<0.05。

Note: * Compared with the sedentary group,P<0.05; ** Compared with the exercise group,P<0.05.

表2 各組小鼠血清LD、MDA、SOD和CAT變化及組間對比情況

注：*與安靜對照組相比，P<0.05；**與運動對照組相比，P<0.05。

Note: * Compared with the sedentary group,P<0.05; ** Compared with the exercise group,P<0.05.

表3 各組小鼠肌組織LD/MDA/SOD和CAT變化及組間對比情況

注：*與安靜對照組相比，P<0.05；**與運動對照組相比，P<0.05。

Note: * Compared with the sedentary group,P<0.05; ** Compared with the exercise group,P<0.05.

3 討論

本文旨在研究蘋果原花青素在小鼠運動能力和抗氧化能力方面的作用。研究結果顯示各組小鼠的初始體重對比無明顯差異，而在游泳訓練運動開始后，運動對照組和試驗組的小鼠體重明顯低于安靜對照組，說明游泳訓練有效抑制了小鼠體重的上升。同時，運動對照組和試驗組的小鼠體重無明顯差異，進一步證實蘋果原花青素對小鼠的體重增長無明顯影響。本文關于原花青素及運動訓練對小鼠運動至力竭時間的影響結果顯示，運動對照組和試驗組小鼠的游泳至力竭的時間明顯長于安靜對照組，表明經(jīng)過3周的游泳運動，小鼠運動能力顯著增強；同時，與運動對照組相比，試驗組小鼠的游泳至力竭的時間也呈現(xiàn)明顯的延長趨勢，提示補充蘋果原花青素與適量運動更能增強小鼠的運動能力。蘋果原花青素與游泳訓練對增強小鼠運動能力具有協(xié)同效應，結合更能顯著增強小鼠運動能力。該結果的機制可能是適量游泳訓練提高了蘋果原花青素的吸收，最大程度發(fā)揮原花青素的抗氧化能力。以往研究已經(jīng)證實，適量運動對于增強機體的氧化應激，系統(tǒng)血氧供應等作用均明顯[16]，相比于劇烈運動，更能夠避免自由基和乳酸的大量產(chǎn)生，對于增強機體運動能力更有顯著效果[17]，同時綜合應用蘋果原花青素，也能明顯提高機體抗氧化能力，減輕小鼠機體的過氧化損傷，提示原花青素在機體抗氧化能力方面作用顯著。

本文研究結果進一步顯示，游泳運動以后，運動對照組和試驗組小鼠血清和肌組織中LD和MDA含量明顯低于安靜對照組；同時，于運動對照組相比，試驗組小鼠的血清LD和MDA含量也呈現(xiàn)明顯下降趨勢。此外，運動對照組和試驗組小鼠SOD和CAT活性明顯高于安靜對照組，且與運動對照組相比，試驗組SOD和CAT活性顯著升高。眾所周知，SOD和CAT是主要的酶類抗氧化劑[18]，有氧運動和蘋果原花青素的聯(lián)合使用促進SOD和CAT等抗氧化酶的升高；同時，其他指標如LD和MDA含量的變化也與機體自由基的產(chǎn)生以及機體抗氧化能力密切相關[19]。金雯等[20]研究表明,有氧運動可提高骨骼肌SOD活性，從而提高機體抗氧化能力以及抗自由基作用。另外，LD含量的變化與運動相關，而相比于無氧運動，有氧運動能夠避免乳酸的產(chǎn)生，LD的含量相較更低。試驗組血清和肌組織LD和MDA含量均呈下降趨勢，而SOD和CAT活性均呈現(xiàn)上升趨勢，進一步揭示蘋果原花青素在抗氧化方面的功能。綜上所述，蘋果原花青素均能提高小鼠運動能力和抗氧化能力，且與有氧運動相結合能夠產(chǎn)生協(xié)同效應，具有較好的應用前景。

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Effects of Proanthocyanidins from Apples on Exercise Ability and Antioxidant Capacity in Mice

CHEN Xiao-long1，SUN Yang2，YANG Xin-lin3
(1.BasicTeachingDepartmentofGuangxiInstituteofIndustryTechnology，Nanning，Guangxi， 530001，China；2.SportsDepartmentofMedicalUniversityofChongqing,Chongqing,400010，China；3.SportsDepartment,NorthwestAgricultureandForestryUniversity,Yangling,Shaanxi,712100，China)

To study the effects of proanthocyanidins from apples on exercise ability and antioxidant capacity in mice, a total of 45 healthy male mice aged 5 weeks were randomly divided into three groups, and trained with adaptive swimming for 3 weeks in each group. After the exercise of mice, serum and muscular tissues were collected under mild anesthesia. Subsequently, serum lactic acid (LD) and malondialdehyde (MDA) contents, and superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities were then determined. Results showed that there was no significant difference in the initial weight of each group (allP>0.05). The exercise control group and experimental group mice exhaustive swimming time were significantly longer than the sedentary control group; at the same time, compared with the exercise control group, the exhaustive swimming time in the mice of the the experimental group also showed obvious prolonged trend (P<0.05). In addition, LD and MDA of serum and muscle tissues were significantly lower in the exercise control group and experimental group than sedentary control group; compared with the exercise control group, serum LD and MDA contents in mice of experimental group were also decreased (P<0.05). In addition, the activities of SOD and CAT in the exercise control group and the experimental group were significantly higher than those in the sedentary control group, and the activities of SOD and CAT in the experimental group were significantly higher than those in the exercise control group (allP<0.05). In conclusion,apple proanthocyanidins can improve the exercise ability and antioxidant capacity of mice, and combined with aerobic exercise can produce synergistic effect, having good application prospects.

apple proanthocyanidins; exercise ability; antioxidant capacity；mouse

2016-12-23

陳曉龍(1983―)，男，浙江衢州人，碩士，講師，主要從事運動醫(yī)學、體育教學、運動訓練。 *通訊作者

S852.2

A

1007-5038(2017)06-0057-04