張紅紅,喬同嶺,顧建仁,支 煒
(蘇州市體育科學(xué)研究所,江蘇 蘇州 215133)
瑪咖(Maca)干粉對(duì)男子自行車運(yùn)動(dòng)員免疫能力的影響
張紅紅,喬同嶺,顧建仁,支煒
(蘇州市體育科學(xué)研究所,江蘇 蘇州 215133)
探討瑪咖干粉對(duì)自行車運(yùn)動(dòng)員免疫能力影響的機(jī)制,為其在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用和推廣奠定理論基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn):瑪咖可顯著提高運(yùn)動(dòng)員白細(xì)胞(WBC)、血清免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)水平,增強(qiáng)機(jī)體的非特異性免疫功能和體液免疫功能。其提高運(yùn)動(dòng)機(jī)體免疫能力的機(jī)制可能與其參與影響神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫網(wǎng)絡(luò)、抗氧化、營(yíng)養(yǎng)等有關(guān)。
瑪咖;男子自行車運(yùn)動(dòng)員;免疫能力
瑪咖原產(chǎn)于秘魯海拔3 500 m 以上的安第斯山區(qū),我國(guó)于2001年引進(jìn)種植,2011年它被我國(guó)衛(wèi)生部批準(zhǔn)為新資源食品[1]。近幾年全球瑪咖產(chǎn)品銷售額呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì),被制成諸多品種和類型,如粉末、酒、飲料、膠囊、片劑、濃縮口服液、復(fù)方提取液等[2]。目前關(guān)于瑪咖功能的研究主要集中在調(diào)節(jié)內(nèi)分泌(如雄性激素、腎上腺素等)、提高免疫力、抗疲勞、抗氧化、抗腫瘤、抗衰老、治療貧血、增加骨密度、降血脂、降低焦慮壓力等方面。在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域,瑪咖的相關(guān)產(chǎn)品也已問世,2002年瑪咖還成為韓日世界杯運(yùn)動(dòng)員指定營(yíng)養(yǎng)品。但關(guān)于其在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用研究較少,特別是在人體研究方面。本文擬在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域研究瑪咖對(duì)免疫機(jī)能的影響,并將瑪咖應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)人體實(shí)踐領(lǐng)域。
免疫系統(tǒng)除具備防御功能外,還與神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)體的神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫(NEI)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)系統(tǒng),調(diào)節(jié)機(jī)體機(jī)能,維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)。過度運(yùn)動(dòng)易誘發(fā)機(jī)體出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性免疫抑制,表現(xiàn)為免疫功能降低,對(duì)疾病的易感率增加,影響運(yùn)動(dòng)員的身體健康和運(yùn)動(dòng)能力的發(fā)揮。本文以青少年自行車運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,通過對(duì)其白細(xì)胞、血清免疫球蛋白等免疫指標(biāo)的分析,觀察瑪咖對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練期間免疫機(jī)能的影響,并初步探討其可能的機(jī)制,為其在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用和推廣奠定理論基礎(chǔ)。
1.1研究對(duì)象
蘇州市第二青少年業(yè)余體校男子自行車主力運(yùn)動(dòng)員14名,年齡15~18歲,將其隨機(jī)分成對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。所有運(yùn)動(dòng)員均無血液、免疫系統(tǒng)疾病史,受試前1個(gè)月內(nèi)未患病,未服用任何影響機(jī)體免疫功能的藥物。
1.2研究方法
1.2.1瑪咖的制備與服用方法
將云南麗江產(chǎn)黃色瑪咖干片用小型粉碎機(jī)打成粉末,灌裝成500 mg/粒規(guī)格的瑪咖膠囊。本研究選在自行車隊(duì)備戰(zhàn)省運(yùn)會(huì)公路賽的賽前訓(xùn)練期,共4周,受試運(yùn)動(dòng)員均執(zhí)行同一訓(xùn)練計(jì)劃。服藥組每天晚上睡前1 h服用4粒瑪咖膠囊;對(duì)照組則服用4粒安慰劑膠囊(食用淀粉,250 mg/粒)。
1.2.2樣品采集方法
受試運(yùn)動(dòng)員分別于4周訓(xùn)練前后各采集血樣一次。采血前休息調(diào)整一天,于次日晨(7:00-7:30)安靜空腹?fàn)顟B(tài)下無菌抽取肘靜脈血2 ml,取少量移至抗凝管中用作血常規(guī)測(cè)試,其余自然凝固后離心取血清。
1.2.3檢測(cè)指標(biāo)及方法
白細(xì)胞(WBC)使用邁瑞B(yǎng)C-2800全自動(dòng)血液細(xì)胞分析儀測(cè)定;血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)使用邁瑞B(yǎng)S-480全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定。試劑盒均由深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司提供。
1.2.4數(shù)理統(tǒng)計(jì)法
采用SPSS Statistics V17.0軟件包完成統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。各指標(biāo)的測(cè)定值均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差” 表示,組間比較釆用單因素方差分析,組內(nèi)比較用配對(duì)t檢驗(yàn),差異顯著性水平取P<0.05。
2.1運(yùn)動(dòng)員白細(xì)胞數(shù)變化(表1)
對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員4周后白細(xì)胞(WBC)無明顯變化(P>0.05),服藥組顯著升高(P<0.05)。兩組前后均無明顯差異(P>0.05) 。
表 1 運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前后白細(xì)胞變化比較?。ā?09個(gè)/L)
2.2 運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白變化(表2)
對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員4周后血清免疫球蛋白均無明顯變化(P>0.05),服藥組均顯著升高(P<0.05)。兩組前后均無明顯差異(P>0.05)。
表 2 運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前后血清變化比較 mg/ml
3.1瑪咖對(duì)運(yùn)動(dòng)員白細(xì)胞的影響
WBC分中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞5種,起源于骨髓中的造血干細(xì)胞,在發(fā)育過程中經(jīng)定向祖細(xì)胞、前體細(xì)胞,而后成為具有各種細(xì)胞功能的成熟白細(xì)胞。WBC分化和增殖受到一組造血生長(zhǎng)因子(HGF)和一類抑制性因子的調(diào)節(jié)。淋巴細(xì)胞在生長(zhǎng)成熟過程中接受白介素(IL)的調(diào)節(jié),T淋巴細(xì)胞在胸腺中還接受胸腺激素的作用。
WBC是參與機(jī)體免疫應(yīng)答的重要組成部分[3]。大部分體能項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員WBC的變化處于臨床正常范圍。有些運(yùn)動(dòng)員在高強(qiáng)度、大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練期出現(xiàn)WBC明顯下降,部分運(yùn)動(dòng)員還會(huì)出現(xiàn)臨床白細(xì)胞減少癥,反映出非特異性免疫功能的下降[4]。本研究結(jié)果顯示,4周后對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員WBC無明顯變化(P>0.05),服藥組顯著高于訓(xùn)練前(P<0.05),表明瑪咖可顯著提高運(yùn)動(dòng)員的WBC。
運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)領(lǐng)域有一些關(guān)于中藥對(duì)WBC影響的報(bào)道。陳佩杰等[5]的實(shí)驗(yàn)顯示,“還元煎”對(duì)WBC無明顯作用。周麗麗等[6]研究黃芪多糖、牛膝多糖對(duì)WBC有顯著調(diào)節(jié)作用。本研究中,瑪咖表現(xiàn)出提高WBC的積極作用。關(guān)于其機(jī)制,筆者認(rèn)為可能與其促粒系造血有關(guān)。本研究同步觀察到瑪咖可顯著調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)員血清睪酮(T)水平,而T能夠促進(jìn)骨髓多能干細(xì)胞的增生、分化?,斂欠駮?huì)影響到WBC分化增值過程中的某些環(huán)節(jié),如HGF、抑制性因子、IL等,還有待于進(jìn)一步研究。
從瑪咖的營(yíng)養(yǎng)成分看,瑪咖中含有支鏈氨基酸(BCAA)、牛磺酸(少量)、瑪咖多糖等諸多營(yíng)養(yǎng)成分[7],以及瑪咖生物堿、瑪咖酰胺、瑪咖烯等次生代謝產(chǎn)物。在運(yùn)動(dòng)免疫領(lǐng)域的研究中已有報(bào)道,BCAA對(duì)WBC有積極作用。如Bassit等對(duì)鐵人三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的研究表明,補(bǔ)充BCAA改變了運(yùn)動(dòng)后白細(xì)胞的生成能力,提高機(jī)體的免疫功能[8];也有研究報(bào)道,?;撬峋哂斜Wo(hù)淋巴細(xì)胞并可促進(jìn)其增殖的作用,還可促進(jìn)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL—l;與中性粒細(xì)胞的吞噬殺菌功能密切相關(guān)[9],另外,還可以結(jié)合白細(xì)胞中的次氯酸并生成無毒性物質(zhì),降低次氯酸對(duì)白細(xì)胞自身的破壞。
3.2瑪咖對(duì)運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白的影響
機(jī)體Ig的產(chǎn)生是多因子參與的復(fù)雜免疫生物學(xué)過程[10],如與一些補(bǔ)體成分、免疫細(xì)胞中的輔助性T細(xì)胞、抑制性T細(xì)胞、內(nèi)分泌激素(有的促進(jìn)體液免疫,有的為抑制)、多種細(xì)胞因子(如IL-1、IL-2、IL-6)。還有學(xué)者提出獨(dú)特型免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(immune network theory)。
Ig是機(jī)體防御系統(tǒng)的重要組成部分,能特異性結(jié)合或識(shí)別入侵的病原體,刺激其他免疫細(xì)胞的分化和活化。一般認(rèn)為,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是B細(xì)胞分泌功能改變的首要因素:強(qiáng)度過小,不會(huì)引起變化;中等強(qiáng)度產(chǎn)生較小的影響;長(zhǎng)期大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后則可能出現(xiàn)明顯下降,即表明機(jī)體體液免疫功能降低[10]。我們的研究發(fā)現(xiàn),4周訓(xùn)練后服藥組運(yùn)動(dòng)員血清IgA、IgG、IgM水平均有顯著提高(P<0.05),而對(duì)照組均變化不大(P>0.05),表明瑪咖可顯著提高運(yùn)動(dòng)員體液免疫功能。
目前,在運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)領(lǐng)域的研究中,雖然大多數(shù)中藥顯示出改善運(yùn)動(dòng)員Ig水平的積極作用,但能同時(shí)提高IgA、IgG、IgM的報(bào)道不多。還有一些中藥顯示對(duì)運(yùn)動(dòng)員Ig水平影響不大,個(gè)別甚至降低Ig水平[10]:如高峽等(1994)研究的海星提取物[11]、焦穎等[12]報(bào)道的“益壽回春湯”、方子龍等[13]研究的絞股蘭皂甙僅對(duì)IgG有顯著調(diào)節(jié),對(duì)IgA、IgM無明顯作用;萬勁等[14]報(bào)道的補(bǔ)脾中藥僅對(duì)IgM有顯著作用,IgA、IgG無明顯變化;樊晉華等[15]研究的健脾增免中藥使運(yùn)動(dòng)員IgG、IgA顯著升高,IgM變化不大;萬勁等[14]報(bào)道的補(bǔ)腎中藥、馮楓等[16]研究的補(bǔ)腎益氣類中藥對(duì)IgA、IgG、IgM均影響不大;焦穎等[12]報(bào)道服用“人參蜂王漿” 組IgA低于服藥前水平,IgG、IgM變化不大。我們研究的瑪咖對(duì)運(yùn)動(dòng)員IgA、IgG、IgM均有顯著調(diào)節(jié)作用,表現(xiàn)出全面性。當(dāng)然諸多研究和報(bào)道結(jié)果不盡相同,除可能是藥物實(shí)際本質(zhì)的差別外,還可能與受試者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、機(jī)能狀態(tài)等有關(guān)。張永忠等[17]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)(正常小鼠)曾報(bào)道,瑪咖醇提取物可促進(jìn)血清溶血素生成, 并增加抗體生成細(xì)胞的產(chǎn)生,提高體液免疫功能。張潔宏等[18]的瑪咖純粉動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也有相同報(bào)道。
瑪咖顯著提高運(yùn)動(dòng)機(jī)體Ig的產(chǎn)生可能是通過上述多因子(如內(nèi)分泌激素、細(xì)胞因子等)實(shí)現(xiàn)的,或也可能直接作用于B細(xì)胞引起信號(hào)傳導(dǎo)及基因表達(dá)的改變,具體機(jī)制尚待探索。從瑪咖的營(yíng)養(yǎng)組分看,牛磺酸具有保護(hù)淋巴細(xì)胞并促進(jìn)其增殖、產(chǎn)生抗體的作用[9];脂肪酸可促進(jìn)抗體的產(chǎn)生與應(yīng)答反應(yīng)[19],且瑪咖中的不飽和脂肪酸占比較高[7];抗體的合成更需要足夠量的半胱氨酸[20]。此外,瑪咖含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等諸多營(yíng)養(yǎng)成分,更是抗體生成的有利保障。
3.3瑪咖提高運(yùn)動(dòng)機(jī)體免疫能力的可能機(jī)制
瑪咖能提高運(yùn)動(dòng)機(jī)體的免疫能力,我們嘗試從運(yùn)動(dòng)性免疫抑制產(chǎn)生的機(jī)制角度[21]探討其可能機(jī)制。
NEI網(wǎng)絡(luò)學(xué)說:該學(xué)說認(rèn)為運(yùn)動(dòng)性免疫抑制的產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)引起NEI網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)功能紊亂和適應(yīng)性降低有關(guān)。如運(yùn)動(dòng)引起的交感神經(jīng)興奮、應(yīng)激激素增加等對(duì)免疫一般起抑制作用。已有報(bào)道,瑪咖具有抗應(yīng)激、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等功能[7],但運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的研究較少,本研究同步觀察到瑪咖可顯著調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)員血清睪酮(T)水平。
自由基學(xué)說:該學(xué)說認(rèn)為運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的自由基會(huì)通過攻擊免疫細(xì)胞膜等途徑,造成免疫損傷。已有諸多瑪咖抗氧化作用的研究和報(bào)道[7]。
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗竭學(xué)說:該學(xué)說認(rèn)為過度運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的大量消耗而造成機(jī)體免疫機(jī)能低下?,斂жS富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值已被廣泛證實(shí)[7,22-23],谷氨酰胺、精氨酸等更是在運(yùn)動(dòng)免疫領(lǐng)域廣泛研究和應(yīng)用。
有研究報(bào)道,運(yùn)動(dòng)性免疫抑制的發(fā)生與細(xì)胞凋亡、免疫抑制因子、心理應(yīng)激、免疫抑制細(xì)胞的激活等有關(guān)[21],瑪咖是否也參與對(duì)上述一些方面的影響和調(diào)節(jié)尚待進(jìn)一步深入研究。
瑪咖可顯著提高自行車運(yùn)動(dòng)員WBC,增強(qiáng)機(jī)體的非特異性免疫功能?,斂Э娠@著提高自行車運(yùn)動(dòng)員血清IgA、IgG、IgM水平,增強(qiáng)機(jī)體的體液免疫功能?,斂芴岣哌\(yùn)動(dòng)機(jī)體免疫能力,防止運(yùn)動(dòng)性免疫抑制的發(fā)生,其機(jī)制可能與其參與影響NEI網(wǎng)絡(luò)、抗氧化、營(yíng)養(yǎng)、細(xì)胞凋亡等有關(guān)。
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