石真玉 何亞新 吳劍明 王薇(廣東石油化工學(xué)院體育學(xué)系 廣東茂名 525000)

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葛根總黃酮在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

石真玉 何亞新 吳劍明 王薇
(廣東石油化工學(xué)院體育學(xué)系 廣東茂名 525000)

摘 要:葛根總黃酮是葛根提取的黃酮類化合物的總稱。葛根總黃酮具有廣泛的生物學(xué)作用,該文從抗氧化和抗凋亡等方面對(duì)其生物學(xué)作用進(jìn)行綜述,并且著重論述了葛根總黃酮對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)體的保護(hù)作用,提高運(yùn)動(dòng)能力及其作用機(jī)制。

關(guān)鍵詞:葛根總黃酮 運(yùn)動(dòng) 應(yīng)用

葛根為豆科植物野葛或甘葛的干燥根。葛根總黃酮是葛根的乙醇提取物，是一類含有酚羥基的黃酮類化合物，主要的有效成分是異黃酮類化合物，含有葛根素、黃豆甙及其甙元、葛根甙等成分[1]，其中葛根素研究的比較多。葛根總黃酮有廣泛的生物學(xué)作用，具有保護(hù)心腦血管、改善缺血再灌注損傷、雌激素樣活性、調(diào)控骨代謝、對(duì)抗細(xì)胞凋亡等功能，機(jī)制可能都與其抗氧化的特性有關(guān)[2]。近年來(lái)，葛根在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用越來(lái)越受到關(guān)注。

1 葛根總黃酮的生物學(xué)功能

1.1 抗氧化作用

機(jī)體大量生成的自由基具有細(xì)胞毒性作用，主要表現(xiàn)為引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)及核酸結(jié)構(gòu)的改變。在某些因素作用下，如，劇烈運(yùn)動(dòng)、缺血再灌注等，機(jī)體自由基生成過(guò)多或清除能力減弱，造成機(jī)體損傷。大量實(shí)驗(yàn)證明，葛根總黃酮可以減少M(fèi)DA的生成，增加SOD、GSH-Px的活性，保護(hù)機(jī)體免受氧化應(yīng)激的損傷。

75只SD大鼠分為5組，假手術(shù)組(對(duì)照組)、缺血再灌注模型組、葛根素低、中、高劑量組。體外循環(huán)后心肌缺血再灌注，與對(duì)照組比較，模型組血清中SOD，GSH-Px的活性顯著下降，MDA的含量顯著增加，提示心肌缺血再灌注致氧化損傷。而葛根素處理組與模型組相比，大鼠血清中SOD，GSH-Px的活性顯著升高，MDA的含量顯著下降，并且存在劑量依賴性。結(jié)果表明，葛根素能夠劑量依賴性的增加SOD，GSH-Px的活性，減少M(fèi)DA的含量，說(shuō)明葛根素對(duì)心肌缺血再灌注損傷的大鼠具有抗氧化應(yīng)激的作用，能夠有效地降低缺血再灌注損傷[3]。

1.2 抗細(xì)胞凋亡作用

正常的細(xì)胞凋亡是機(jī)體生命活動(dòng)的重要組成部分，對(duì)維持個(gè)體發(fā)育和正常功能具有重要意義。細(xì)胞凋亡出現(xiàn)異常情況可能會(huì)導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。大量研究表明，葛根總黃酮具有對(duì)抗細(xì)胞凋亡的作用。目前的研究多集中在心血管及腦缺血再灌注方面。

p53作為轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)調(diào)節(jié)多種基因的轉(zhuǎn)錄參與誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。有實(shí)驗(yàn)將Wistar大鼠分成3組：假手術(shù)組、急性全腦缺血10min再灌注組(手術(shù)對(duì)照組)、葛根素組，葛根素組分別于缺血再灌注后3、6、12、24、48 h處死，結(jié)果顯示葛根素組缺血再灌注24 h、48 h各組凋亡細(xì)胞明顯減少，且各組p53的表達(dá)與手術(shù)對(duì)照組相比減弱，提示葛根素具有抗凋亡作用，并可能與葛根素能抑制p53的表達(dá)有關(guān)。Fas作為一種重要的促進(jìn)凋亡的調(diào)控基因，屬于腫瘤壞死因子/神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體家族，其表達(dá)產(chǎn)物具有傳遞凋亡信號(hào)的作用，F(xiàn)as與其配體結(jié)合可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[4]。實(shí)驗(yàn)組Fas蛋白表達(dá)在再灌注3 h逐漸增多，12 h表達(dá)達(dá)到高峰，之后開始減弱，凋亡細(xì)胞數(shù)則是逐漸增加，表明Fas介導(dǎo)腦缺血再灌注后細(xì)胞凋亡的發(fā)生。葛根素組，缺血再灌注6 h、12 h、24 h、48 h各組Fas的表達(dá)與手術(shù)對(duì)照組比較，明顯減少；缺血再灌注24 h、48 h各組p53的表達(dá)較手術(shù)對(duì)照組明顯減少；且凋亡細(xì)胞數(shù)明顯減少，進(jìn)一步證實(shí)葛根素對(duì)腦具有保護(hù)作用，提示葛根素對(duì)抑制腦缺血再灌注時(shí)的細(xì)胞凋亡，可能與其減少促進(jìn)細(xì)胞凋亡調(diào)控基因Fas、p53蛋白表達(dá)有關(guān)[5]。

2 葛根總黃酮對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響

2.1 對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響

葛根總黃酮干預(yù)可以提高運(yùn)動(dòng)能力。葛根總黃酮加游泳訓(xùn)練的小鼠游泳至力竭的時(shí)間比訓(xùn)練對(duì)照組明顯增長(zhǎng)，說(shuō)明葛根總黃酮對(duì)運(yùn)動(dòng)能力有提高的作用，具體機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究[6]。

葛根總黃酮可以增進(jìn)運(yùn)動(dòng)后的機(jī)能恢復(fù)，改善能源儲(chǔ)備。有實(shí)驗(yàn)通過(guò)連續(xù)7周的大強(qiáng)度訓(xùn)練，使運(yùn)動(dòng)服藥組大鼠在運(yùn)動(dòng)后，肝糖原和肌糖原合成和運(yùn)動(dòng)組比較明顯增多。其機(jī)制可能是葛根總黃酮使運(yùn)動(dòng)大鼠對(duì)胰島素的敏感性提高，糖原合成酶和己糖激酶的活性也隨訓(xùn)練水平的提高而增加，糖原合成酶能保持較高的活化敏感性，最終使運(yùn)動(dòng)服藥組的肝糖原和肌糖原水平顯著高于運(yùn)動(dòng)組[7]。唐量等人通過(guò)觀察小鼠心肌組織透射電鏡圖片發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)對(duì)照組在運(yùn)動(dòng)后即刻小鼠心肌細(xì)胞微結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，表現(xiàn)為肌節(jié)長(zhǎng)短不等，Z線扭曲、增粗，線粒體明顯擴(kuò)張，肌漿網(wǎng)腫脹等。而葛根總黃酮+運(yùn)動(dòng)組運(yùn)動(dòng)后即刻小鼠心肌細(xì)胞上述結(jié)構(gòu)變化程度明顯減輕。運(yùn)動(dòng)對(duì)照組在運(yùn)動(dòng)后24h，肌節(jié)、線粒體等結(jié)構(gòu)損傷的癥狀有明顯的恢復(fù)，但和安靜對(duì)照組比還有明顯差異，而葛根總黃酮+運(yùn)動(dòng)組的小鼠恢復(fù)效果要好于運(yùn)動(dòng)對(duì)照組的小鼠，表明葛根總黃酮對(duì)運(yùn)動(dòng)性心肌損傷有一定的保護(hù)效果。其機(jī)制可能與葛根總黃酮能下調(diào)促進(jìn)細(xì)胞凋亡基因Fas的蛋白表達(dá)和上調(diào)抑制細(xì)胞凋亡基因Bcl-2的蛋白表達(dá)有關(guān)[6]。

2.2 對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞的影響

葛根素對(duì)疲勞機(jī)體有保護(hù)作用。NO參與介導(dǎo)神經(jīng)傳遞、血管調(diào)節(jié)、免疫反應(yīng)等過(guò)程，當(dāng)NO異常表達(dá)時(shí)表現(xiàn)為明顯的神經(jīng)毒性。NOS是體內(nèi)合成NO的關(guān)鍵酶，有3種亞型，即eNOS、nNOS、iNOS。cGMP與NO一起構(gòu)成細(xì)胞信息傳遞中NO-cGMP第二信使轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，通過(guò)這一系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)信息傳遞和細(xì)胞功能調(diào)節(jié)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，NO的許多生物學(xué)效應(yīng)主要是通過(guò)增加cGMP合成而實(shí)現(xiàn)。研究顯示，運(yùn)動(dòng)疲勞使大鼠海馬iNOSmRNA表達(dá)提高，NO含量增加，cGMP水平增高。葛根素使運(yùn)動(dòng)疲勞大鼠海馬NO含量、iNOSmRNA和cGMP含量顯著下降，大鼠的認(rèn)知能力顯著提高，說(shuō)明葛根素的能顯著降低運(yùn)動(dòng)疲勞大鼠海馬組織的NO含量，這一結(jié)果可能與葛根素降低iNOSmRNA的表達(dá)有關(guān)。葛根素通過(guò)降低大鼠海馬NO的含量，對(duì)疲勞大鼠的神經(jīng)進(jìn)行保護(hù)。葛根素具體是如何降低運(yùn)動(dòng)疲勞大鼠海馬NO含量，還應(yīng)進(jìn)一步研究[8]。

葛根總黃酮抗疲勞及其作用的分子生物機(jī)制的研究目前還不多。γ-氨基丁酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。已經(jīng)證實(shí)大鼠運(yùn)動(dòng)疲勞時(shí)，大腦中的γ-氨基丁酸顯著增加。神經(jīng)系統(tǒng)中γ-氨基丁酸含量多少主要取決于γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(GAT)。GAT有5種亞型，分別為GAT-1、GAT-2、GAT-3、GAT-4和VGAT。GAT的主要功能是與突觸間隙的γ-氨基丁酸結(jié)合，將突觸間隙的γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)運(yùn)入突觸體終止其作用或?qū)麧{內(nèi)的γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)運(yùn)入囊泡，并在γ-氨基丁酸的釋放過(guò)程中發(fā)揮重要作用。將大鼠分為對(duì)照組，大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練組和服藥+大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練組3組，服藥組大鼠在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，腦組織GAT-2基因表達(dá)顯著增加，可能與葛根總黃酮的抗氧化作用有關(guān)，進(jìn)而干預(yù)自由基介導(dǎo)的GAT-2基因表達(dá)調(diào)控途徑，使GAT-2轉(zhuǎn)運(yùn)γ-氨基丁酸的功能增強(qiáng)，從而減少γ-氨基丁酸含量，有利于減輕γ-氨基丁酸誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)疲勞[9]。

運(yùn)動(dòng)引起人體細(xì)胞凋亡的功能意義是機(jī)體部分清除損傷細(xì)胞的正常生理過(guò)程，是組織自我保護(hù)機(jī)能的反映，而大量細(xì)胞凋亡則會(huì)造成組織器官、系統(tǒng)功能下降，有可能是運(yùn)動(dòng)性疲勞的機(jī)制之一。葛根素具有抑制細(xì)胞凋亡的功能，對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞有一定的抑制作用。

3 結(jié)語(yǔ)

目前對(duì)于葛根總黃酮的研究集中于動(dòng)物及離體培養(yǎng)細(xì)胞的研究，暫時(shí)沒(méi)有對(duì)人體影響研究的先例，并且國(guó)外尚未見對(duì)葛根總黃酮相關(guān)的研究報(bào)道。大量的研究顯示葛根總黃酮除了廣泛的藥理作用外，對(duì)于抗疲勞提高運(yùn)動(dòng)能力、促進(jìn)疲勞的恢復(fù)有著積極的作用，為下一步進(jìn)行運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品的開發(fā)提供了理論依據(jù)。但是，葛根總黃酮對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響目前的研究還不能揭示其機(jī)制，這值得進(jìn)一步研究。

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The Present Situation of Application of Pueraria Total Flavone in Exercise

Shi ZhenyuHe YaxinWu JianmingWang Wei
(Department of Physical Education,Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming Guangdong,525000,China)

Abstract:The pueraria total flavone was generic terms of flavonoids extracted from Pueraria lobata.Pueraria total flavone had extensive biological effect.This paper reviewed biological function on antioxidation and anti-apoptosis.And it discussed mainly that pueraria total flavone protected organism from sports injury.In this paper we also discussed that pueraria total flavone proved exercise ability and its possible mechanism.

Key Words:Pueraria Total Flavone;Exercise;Application

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2015.01.157

中圖分類號(hào):G80-05

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):2095-2813(2016)01(a)-0157-02