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垂盆草提取物对耐力训练大鼠血糖、肌糖原、肝糖原及血尿素氮的影响



全 文 :80 • 实验研究 • January 2012, Vol.10, No.2 Guide of China Medicine
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垂盆草提取物对耐力训练大鼠血糖、肌糖原、肝糖原及血尿素氮的影响
刘 翔*
(西安石油大学体育系,陕西 西安 710065)
【摘要】目的 探讨垂盆草提取物对耐力训练大鼠血糖、肌糖原、肝糖原及血尿素氮的影响,为垂盆草作为运动补剂提供理论依据。方法
通过建立大强度耐力训练大鼠模型,测定运动大鼠血糖、肌糖原、肝糖原及血尿素氮影响。结果 垂盆草力竭组大鼠血糖水平较运动力竭
对照组升高25.62%,并有显著性差异(P <0.05)。垂盆草力竭组大鼠肌糖原含量较运动力竭对照组升高27.27%,亦有显著性差异(P <0.05)。
垂盆草力竭组大鼠肝糖原含量较运动力竭对照组有显著升高(58.19%)(P < 0.05)。垂盆草力竭组大鼠 BUN 含量较运动力竭对照组有显
著下降(7.6%)(P < 0.05)。结论 垂盆草可以增加运动训练大鼠体内糖贮备,保证中枢神经系统、骨骼肌及红细胞等组织的能量供给,
降低运动训练大鼠体内蛋白质分解代谢速率,保持肌力,延缓运动性疲劳的发生,从而提高运动能力。
【关键词】垂盆草提取物;生化指标;运动能力
中图分类号:R587.1 文献标识码:B 文章编号:1671-8194(2012)02-0080-03
垂盆草[1]别名狗牙齿、半枝莲,鼠牙半支,为景天科多年生草本
植物,其主要成分为氰苷类物质[2],还含有黄酮类、生物碱类、甾醇
类、糖类及氨基酸类化合物,其他尚含三萜类、有机酸类、蛋白质、
钙及微量元素等成分。中药垂盆草为豆科,植物扁茎黄芪干燥成熟的
种子,其性温味甘,新鲜或干燥全草入药,归肝、肾经。具有温补肝
肾、固精、缩尿、益肝明目的功能,为滋补强壮药[3]。现代医学通过
对垂盆草的化学、药理和临床研究,证明垂盆草具有多方面的治疗功
效,垂盆草总黄酮还具有抗脂质过氧化、抗致畸、抗致癌等作用[4]。
对机体的细胞免疫反应有显著的抑制作用,具有扩张冠状血管,降血
压,降血脂的作用以及抗血小板聚集作用;促进内皮细胞功能及调节
血管活性物质,保护缺血再灌注心肌,减少心肌梗死面积;具有抗
炎、抑菌作用有关垂盆草的研究和应用目前主要集中于医学、化妆品
和食品等领域,在运动医学领域,国内外尚未见报道。为此,本文以
SD雄性大鼠为实验对象,以递增强度跑台训练+力竭运动建立运动模
型,探讨垂盆草提取物对耐力训练大鼠血糖、肌糖原、肝糖原及血尿素
氮的影响旨在为垂盆草在运动医学领域的开发和应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验的药品使用上海静安制药有限公司生产的垂盆草颗粒。给药
量400mg/kg体质量计算,每天每只2mL垂盆草水溶液,于运动前3h
灌胃给C组实验动物,其余各组每天按体质量灌胃给相应量的生理盐
水。各组大鼠均自由摄入水和基础饲料。
1.2 实验动物及分组
选用Sprague-Daw ley(SD)雄性健康大鼠24只,两月龄,体质
量180~220g,由陕西省中医药研究院实验动物中心提供,常规分笼
饲养,同时购买标准饲料作为本实验的基础饲料,自由饮用自来水。
按照实验需求分笼饲养,饲养室温度为(23±5)℃,相对湿度为
45%~65%,照明随同自然变化,适应饲养7d,并15m/min,5min/d的
运动量对动物进行为期3d的筛选,淘汰出不能参加训练的异常鼠,然
后将实验大鼠随机分为安静对照组(A),运动力竭对照组(B),
垂盆草力竭组(C)。
1.3 实验方案
运动模型基于Bedford[5]模型,略加修改。全程训练为期8周,5天
/周,每天训练前
以15m/min速度运动5min后再正式进行训练,前7周采用递增速度
强度的运动训练,第8周进行运动性调整训练。所有运动组动物均进
行持续性水平跑运动,运动中采用电刺激、声音刺激和毛刷机械刺激
大鼠尾部,以使大鼠保持持续性运动。运动训练方案见表1。
表1 运动训练方案
周 速度(m/min) 坡度 ( %) 运动时间(min/d) 运动距离 (m/w)
1 15.0 0 20 1500
2 18.0 0 20 1800
3 20.0 0 20 2000
4 23.0 0 20 2300
5 27.0 0 20 2700
6 31.0 0 20 3100
7 35.0 0 30 5250
8 30.0 0 30 4500
1.4 取材及样品制备
第8周最后1d,运动对照组和运动加药组在力竭运动后记录力竭时
间、称重,安静对照组大鼠称重,各组动物用20%乌拉坦(0.5mL/kg体
质量)腹腔麻醉后,断头取血,迅速取肝及股四头肌置于预冷的生理
盐水中洗净血污,再用滤纸吸干后置于-20℃冰箱保存备用。训练组和
加药组大鼠进行一次性力竭运动,在力竭运动后即刻麻醉处,取材待
用(具体方法同安静组)。组织匀浆制备:称取适量组织(0.2~1g)
按组织块重量W(g)/V(mL)匀浆介质为1∶9的比例加取预冷的匀
浆介质(0.8%的NaCL溶液)于烧杯中,用眼科小剪尽快剪碎组织块
(以上全部操作在冰水浴中进行)。手工制备匀浆后,3000r/min低温*通讯作者:E-mail:liuxiang@xsyu.edu.cn
DOI:10.15912/j.cnki.gocm.2012.02.225
• 实验研究 • 812012 年 1 月第 10 卷 第 2 期 中 国 医 药 指 南
离心10~15min,分离提取上清液4℃冰箱冷藏或-20℃冰箱冰冻备用,
弃去下面沉淀。
1.5 测试指标及方法
1.5.1 肌糖原及肝糖原含量测定(蒽酮法)
原理:糖原在浓硫酸的作用下可脱水生成醛糖衍生物,后者再与
蒽酮作用形成蓝色化合物,与同法处理的标准葡萄糖溶液比色定量。
糖原在浓碱溶液中非常稳定,故在现色之前先将组织放入浓碱中加热
以破坏其他成分保留糖原。
测定方法:见南京建成生物工程研究所试剂盒说明书。
1.5.2 血尿素氮含量测定(UV-GLDH 法)
原理:尿素+H2O+2H+2NH4+ + CO2
NH4+ + α-酮戊二酸 + NADH谷氨酸+ NAD+ + H2O
测定方法:见南京建成生物工程研究所试剂盒说明书。
1.6 数据处理
实验数据均以(χ— ±s)来表示。应用SPSS统计软件对所测数据
各组进行双尾t检验,以P<0.05确定差异的显著性,有统计学意义。
2 结 果
2.1 垂盆草对运动训练大鼠血糖、肌糖原、肝糖原及血尿素氮的影响
见表2。
表2 垂盆草对运动训练大鼠血糖、肌糖原、肝糖原及血尿素氮的
影响[n=8,(χ— ±s)]
安静组(n=8) 运动力竭组(n=8) 垂盆草力竭组(n=8)
血糖(mmol/L) 4.40±0.60 2.85±0.312 3.57±0.373
肌糖原(mg/g 组织) 1.36±0.13 0.99±0.131 1.26±0.183
肝糖原(mg/g 组织) 5.33±1.68 2.32±1.132 3.67±1.353
血尿素氮(mmol/L) 7.88±0.42 12.53±0.892 11.57±1.113
注:1表示与安静组有显著性差异(P<0.05);2表示与安静组有
极显著性差异(P<0.01);3表示与运动力竭组有显著性差异(P
<0.05)
表1结果显示,与安静对照组相比,运动力竭组大鼠血糖水平下
降35.22%,并有极显著性差异(P<0.01),垂盆草力竭组大鼠血糖
水平较运动力竭对照组升高25.62%,并有显著性差异(P<0.05);
肌糖原的变化:运动力竭组大鼠肌糖原含量较安静对照组下降
27.20%,并有显著性差异(P<0.05),垂盆草力竭组大鼠肌糖原含
量较运动力竭对照组升高27.27%,亦有显著性差异(P<0.05);肝
糖原的变化:运动力竭组大鼠肝糖原含量较安静对照组有极显著下
降(56.47%)(P<0.01),垂盆草力竭组大鼠肝糖原含量较运动
力竭对照组有显著升高(58.19%)(P<0.05);BUN的变化:运
动力竭组大鼠BUN含量较安静对照组有极显著升高(59.01%)(P
<0.01),垂盆草力竭组大鼠BUN 含量较运动力竭对照组有显著下降
(7.6%)(P<0.05)。
2.2 垂盆草对运动训练大鼠力竭运动时间的影响
见表3。
表3 垂盆草对运动训练大鼠力竭时间的影响[n=8,(χ— ±s)]
组别 n 力竭运动时间(min) 变化率(%)
运动力竭组 8 114.19±3.21
垂盆草力竭组 8 138.52±3.894 21.30%
注:4表示与运动力竭组有极显著性差异(P<0.01)
表3结果显示:垂盆草力竭组大鼠运动至力竭的时间较运动力
竭对照组有延长趋势,延长率为21.30%,并有极显著性差异(P
<0.01)。
3 讨 论
3.1 垂盆草对运动训练大鼠血糖的影响
血液中的葡萄糖称血糖,血糖是运动中骨骼肌可以动用的重要肌
外燃料,运动时骨骼肌不断吸收和利用血糖,可使肌糖原的消耗减
少,防止肌肉疲劳的过早发生。长时间大强度运动至力竭,由于骨骼
肌吸收血糖的速度大于肝糖原分解及糖异生释放葡萄糖的速度,可能
会引起低血糖的出现[6];同时,血糖是红细胞可利用的唯一能源,成
熟的红细胞没有线粒体,只能从葡萄糖酵解中获取能量,因此,血糖
下降会直接影响红细胞自身的能量供应,使其运输氧的能力下降,进
而影响整个机体的能量代谢。长时间的大强度运动至力竭,血糖下降
是运动性疲劳产生的重要因素之一,所以长时间运动时应用血糖指标
关注血糖的变化及时补糖,对延缓疲劳的发生有重要意义。
本实验结果显示,运动力竭组大鼠血糖浓度较安静对照组有极显
著下降(35.22%)(P<0.01),其原因主要是肌肉从血液中摄取葡
萄糖的量大于肝脏释放葡萄糖进入血液的量,也进一步证实了血糖过
低是导致疲劳发生的重要因素。而垂盆草力竭组大鼠血糖浓度较运动
力竭对照组有显著升高(25.26%)(P<0.05),提示血糖的相对稳
定可能是垂盆草力竭组大鼠运动时间较长的原因之一。垂盆草力竭组
大鼠血糖较高的原因可能是:①垂盆草中所含的葡萄糖、果糖和景天
庚糖等作为外源性糖,补充机体对血糖的利用,对提高机体运动能
力、延缓运动疲劳的发生起到积极作用;②与该组大鼠较高的糖原贮
备有关;③垂盆草可以调节运动训练大鼠相关激素的应激水平。
3.2 垂盆草对运动训练大鼠肌糖原、肝糖原的影响
糖原是生物体内能源的一种贮存形式。肌糖原是肌肉运动、尤其
是长时间亚极量运动的主要能源物质,运动前肌糖原的储量影响肌肉
对血糖的吸收,当肌糖原储量充足时,运动肌对血糖的依赖性较低,
血糖供能仅占总耗能的7%,而在低糖原的肌肉中,血糖供能可以高达
46%,可能会引起低血糖的发生[7]。因此,肌糖原高储量可以使运动
肌吸收和利用的血糖量减少,有利于血糖正常水平的维持或延迟血糖
水平下降,对推迟运动性疲劳的发生有积极意义。因而在长时间大强
度运动中,运动前肌糖原的储量决定达到力竭的时间,直接影响耐力
训练和比赛的运动能力[8]。研究表明[9],肌糖原储量不仅与有氧耐力有
关,而且对无氧运动能力也具有重要影响,长时间大强度运动后主要
的恢复就是肌糖原的再合成,因而研究通过运动训练和营养生化措施
提高肌糖原储量水平进而增强运动能力有着重大意义。
本实验结果显示,运动力竭组大鼠体内的肌糖原含量较安静
对照组下降27.20%,有显著性差异(P<0.05);运动力竭组大鼠
体内的肝糖原含量较安静对照组下降56.47%,有极显著性差异(P
<0.01),提示力竭的发生与糖原的过量消耗而引起能量供应不足密
切相关,这与熊正英等的研究结果一致。垂盆草力竭组大鼠肌、肝糖
原的储备量较运动力竭对照组分别升高了27.27%和58.19%,且均有显
著性差异(P<0.05),提示垂盆草可以增加运动训练大鼠体内肌、肝
糖原含量,保证中枢神经系统、运动肌及红细胞等组织的能量供给,
进而提高运动能力,延缓运动性疲劳的发生,其机制可能与其可以升
高血睾酮含量以及该组大鼠力竭前后较高的血糖水平有关。
3.3 垂盆草对运动训练大鼠血尿素氮的影响
尿素是体内蛋白质和氨基酸分解代谢的最终产物,正常生理活动
时,尿素的生成和排泄处于平衡状态,使血尿素保持相对稳定,运动
时,肌肉中能量代谢平衡遭到破坏,蛋白质及氨基酸的分解代谢加
强,尿素生成增多,使血尿素氮(BUN)含量升高。另有研究报[10],
血尿素与机体机能、疲劳程度以及负荷量大小均呈正相关,因此血尿
素可以作为反映机体疲劳程度和平时机能状况的重要指标[11]。
本实验结果显示,运动力竭组大鼠BUN水平较安静对照组有极
显著升高(59.01%)(P<0.01),其机制是长时间大强度运动,
肌糖原被大量消耗,脂肪动用和分解加速,能量需求的平衡关系有
可能受到破坏,为了补充骨骼肌和大脑正常活动对糖的需求,蛋白
质和氨基酸分解代谢增强,氨基酸的糖异生作用加强,尿素生成增
多,致使BUN含量升高。实验结果同时显示,垂盆草力竭组大鼠
82 • 实验研究 • January 2012, Vol.10, No.2 Guide of China Medicine
BUN水平较运动力竭对照组有显著下降(7.66%)(P<0.05),提
示垂盆草可以降低运动训练大鼠体内蛋白质氧化供能的比例,保持
肌力,延缓运动性疲劳的发生。其机制可能是:①垂盆草中含有糖
类等化合物,增加了运动训练大鼠体内糖储备,使糖的供能比例增
加,节省了蛋白质氧化分解的消耗;②垂盆草对运动训练大鼠体内
抗氧化酶活性的影响;③垂盆草可以调节运动训练大鼠体内相关激
素的应激水平。
4 结 论
4.1 服用垂盆草可以增加运动训练大鼠体内糖贮备,保证中枢神经系
统、骨骼肌及红细胞等组织的能量供给,延缓运动性疲劳的发生,从
而提高运动能力。
4.2 服用垂盆草可以降低运动训练大鼠体内蛋白质分解代谢速率,保
持肌力,延缓运动性疲劳的发生,也延长了力竭大鼠运动的时间,提
高了运动能力。
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溴酸钾滴定液(0.01667mol/L)F值的不确定度评定
赵俊华1 许秀刚2
(1 白城市食品药品检验所,吉林 白城 137000;2 伊通社区卫生服务中心,吉林 伊通 130700)
【摘要】对溴酸钾滴定液(0.01667mol/L)F 值的不确定度评定。建立测量不确定度的数学模型,对整个标定过程中所产生的各不确定度分
量进行分析和计算,求得溴酸钾滴定液(0.01667mol/L)F 值为 0.972 时,扩展不确定度为 0.0045(k=2)。
【关键词】溴酸钾;滴定液;F 值;不确定度
中图分类号:R446 文献标识码:B 文章编号:1671-8194(2012)02-0082-02
1 原 理
1.1 测定方法
依据《中国药典2010年版二部》附录[1]。精密量取本液25mL,置
碘瓶中,加碘化钾2.0g与稀硫酸5mL,密塞,摇匀,在暗处放置5min
后,加水100mL稀释,用硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)滴定至近终
点时,加淀粉指示液2mL,继续滴定至蓝色消失。根据硫代硫酸钠滴
定液(0.1mol/L)的消耗量,算出本液的浓度,即得。
1.2 计算公式: F=
0
VF
V

2 数学模型
2.1 不确定度来源分析
①硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)的校正因子引入的不确定度分
量[2,3];②精密量取25mL溴酸钾滴定液(0.01667 mol/L),由25mL单
标线吸量管,引入了不确定度分量;③滴定时使用了50mL活塞滴定
管,引入了不确定度分量;④测定结果用平均值表示引入的不确定度
分量。
2.2 数学模型:F=
0
VF
V

F:溴酸钾滴定液(0.01667mol/L)的校正因子;F硫:硫代硫
酸钠滴定液(0.1mol/L)的校正因子;V 0:精密量取溴酸钾滴定
液(0.01667mol/L)的体积,mL;V:滴定消耗Na2S2O3滴定液
(0.1mol/L)的滴定液体积,mL。
3 不确定度分量的计算
各不确定度分量见表1。
3.1 硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)的校正因子引入的不确定度分量u
(F硫)
urel(F硫)=0.00174
3.2 精密量取25mL溴酸钾滴定液(0.01667 mol/L),由25mL单标线
吸量管,引入了不确定度分量u(V0)
①体积校准、重复性、人员读数:JJG196—2006《常用玻璃仪
器》规定,20℃时25mL单标线吸量管A级的容量允差为±0.030mL
(包括体积校准、重复性、人员读数三个方面),取矩形分布,则
由其带来的不确定度:C= 3 ,计算公式:u 1(v0)=
a
c =
0.030ml
3
=0.0173mL
②温度与校正温度不同引起的不确定度:实验温度:24℃(水
的膨胀系数为:2.1×10-4/℃,p =0.95,c=1.96)体积变化:△V
=V×液体的膨胀系数×△T=25mL×2.1×10-4/℃×(24-20)℃=
0.0210mL
则其不确定度为: u 2(v0)=
a
c =
体积变化
C =
ml0.0210
1.96 =0.0107mL
③ 2 5 m L单标线吸量管带来的合成不确定度: u( v 0) =
0u v u v+
2 2
1 2 0[ ( )] [ ( )] = +2 20.0173 0.0107 =0.0203mL
④25mL单标线吸量管带来的合成相对标准不确定度:urel(v0)=
0
0
u(V )
V =
0.0203ml
25ml =0.000812
3.3 滴定消耗Na2S2O3滴定液(0.1mol/L)的体积带来的不确定度u