姜黄素与运动能力的研究进展

摘 要：姜黄素是从中药姜黄中提取的酚类化合物，不仅具有抗氧化作用、抗炎作用和抗癌症作用，还可延长运动时间，提高运动能力，加快运动损伤的修复等功能。现就对姜黄素的功效及其机理，以及姜黄素对运动能力的影响进行综述。

关键词：姜黄素;运动能力;研究进展

中图分类号：G807.3 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1487.2015.06.022

姜黄素是一种具有邻-二羟基基团的酚类化合物，其分子式为主链不饱和脂族及芳香族基团。姜黄素水溶性差，尤其在中性至碱性pH值条件下不稳定，分解产生阿魏酰甲烷和阿魏酸，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、碱液和氯仿等有机溶剂，受可见光和紫外线影响，会发生光降解[1]。研究人员对补充姜黄素改善人和动物的运动能力进行了大量尝试。现就姜黄素的生理生化功能及与运动相关的研究加以综述。

1 补充姜黄素的吸收及代谢

姜黄素作为天然食品添加剂，也被卫生部批准为可用于保健食品的原料，研究证实其安全无毒，人类口服的安全剂量高达8000mg/天。胡春生[2]等按照《保健食品检验与评价技术规范》对人体进行试食试验检，受试者服用姜黄素含量为43.0g/100g的内容物的胶囊，0.35g/粒，每次2粒，每日2次，服用158d后，发现试食前后各项安全性指标均在正常范围内，且未发现明显不良反应，这说明姜黄素对人体无明显副作用。实验表明，试食组血清超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase， SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-Px）活力分别较试验前提高5.50%、6.95%，血清MDA降低1.07%，证实其增强了受试者的抗氧化系统。

在给大鼠口服400毫克姜黄素后，大约吸收60%的剂量[3]。Radha K[4]等实验发现大鼠口服不同剂量的姜黄素后，肠道吸收较差，大约75%被排出的粪便，而胆汁中有11%，只有少量出现在尿液。研究表明姜黄素的吸收部位在小肠部位，姜黄素在大鼠体内主要先还原为姜黄素还原物，经进一步代谢与葡萄糖醛酸结合[5]。

2姜黄素的功效

2.1抗氧化作用

姜黄素被广泛应用于食品添加剂，被认为是一种天然的抗氧化剂，这与其化学结构有关：具有邻甲基化的酚及一个β-二酮组成，其酚性羟基可以捕获或清除自由基。研究表明，姜黄素经口摄取后，在肠管部分的上皮细胞上吸收并转换为四氢姜黄素[6]，这种四氢姜黄素捕捉自由基后，自身又会降解成如2-甲氧基邻羟基苯丙酸之类的化合物。而该化合物同样是很强的抗氧化剂。很多研究[7]证实，具有邻-二羟基基团的酚类抗氧化剂具有很强的抗氧化活性，因这类化合物在抗氧化过程中会产生稳定性很好的醌物质。

池爱平[8]等通过游泳训练建立糖代谢障碍动物模型，测定小鼠血糖、肌糖原和肝糖原的含量。以及骨骼肌SOD、GSH-Px、过氧化氢酶（Catalase，CAT）活性和脂质过氧化产物丙二醛（Malondialdehyde，MDA）的含量，发现服用姜黄素的运动大鼠肌糖原和肝糖原含量都明显高于运动组大鼠，骨骼肌SOD、CAT、GSH-Px活性较对照组都有不同程度升高，即姜黄素能够提高大鼠骨骼肌的抗氧化能力，促进大强度运动时组织的糖供应能力。血红素氧合酶（Heme xygenase，HO）是广泛存在于哺乳动物组织中的酶，它的主要功能与亚铁血红素的降解有关，降解后生成的一些产物具有杭氧化作用。以大鼠离体肝细胞为研究对象的实验表明[9]，姜黄素能够诱导HO-1分子活化发挥抗氧化作用。HO-1活性和表达与肝细胞的氧化抗氧化水平相关，在使用姜黄素浓度为15μmol/L预作用1h时，HO-1活性最高。

2.2抗炎作用

近年对姜黄素抗炎作用的研究已经成为热点，主要有心血管系统、泌尿系统等疾病。研究表明，姜黄素的抗炎作用是通过抑制主要炎症介质如环氧合酶（Cyclooxygenase，COX）、脂肪氧化酶（Lipoxygenase，LOX）、肿瘤坏死因子-α（Tumor Necrosis Factor，TNF-α）、白细胞介素-1 （Interleukin，IL-1）等的合成;越来越多的研究显示：抑制COX-2和脂肪氧化酶等炎症介质有益于预防或治疗炎症。姜黄素的抗炎效应是通过阻断核因子-B（NF-κB）的活性而发挥的，正常细胞不表达激活的 NF-κB，但大部分肿瘤细胞表达，姜黄素可以通过抑制 NF-κB 激活达到抑制肿瘤细胞的生存和增殖。在牛的主动脉内皮细胞[10]，姜黄素通过抑制活化蛋白-1（Ap-1）和NF-κB的活性，从而降低肿瘤坏死因子-6（TNF-i6）诱导的组织因子的表达。

2.3抗肿瘤作用

姜黄素具有抗肿瘤的作用，其对肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌及前列腺癌等多种肿瘤细胞具有一定作用。姜黄素能够抑制恶性肿瘤细胞增殖，同时诱导其分化。磷脂酶（cPLA2）是花生四烯酸的限速酶，花生四烯酸经过环氧化酶和脂氧酶途径，生成前列腺素（PGs）和白三烯（LTs）等炎性介质，而这些物质进一步刺激了癌细胞的增殖。姜黄素则是通过阻断胞质cPLA2和减少COX-2的表达来影响花生四烯酸。刘留宾等[11]通过体内使用二甲基肼（DMH）诱导的大鼠大肠癌模型，观察姜黄素对大鼠大肠黏膜组织过氧化物酶体增殖物激活受体-γ （PPAR_γ）表达的影响，以及体外培养人结肠癌细胞株，检测姜黄素对人结肠癌细胞株PPARγ表达的影响，发现姜黄素可能通过激活PPARγ途径实现抑制DMH诱导的大鼠大肠癌的形成，抑制体外培养的大肠癌细胞增殖。

3姜黄素与运动

3.1外源性补充姜黄素对运动能力的影响

外源性补充姜黄素可以提高运动能力以及延长运动时间。池爱平[12]等通过建立大鼠大强度跑台训练模型，测姜黄素对大强度训练后大鼠氧化应激的影响，发现服用姜黄素大鼠红细胞膜GSH-Px活性显著升高，MDA含量有显著性降低，膜脂的流动性显著提高，提出姜黄素能保护或降低运动大鼠红细胞在大强度运动中的造成的损伤。牛爱丽等[13]通过观察大鼠力竭运动后肾脏形态结构的变化，提出姜黄素可明显延长力竭运动大鼠运动持续时间。钟利春[14]等认为姜黄素与丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）中的p38MAPK通路密切相关。

3.2外源性补充姜黄素对运动康复的影响

姜黄素治疗伤口的成纤维细胞被证明能更快的愈合伤口[10]。转化生长因子（TGF-β1）是重要的伤口治疗因素，因为它刺激纤连蛋白的表达（FN）和由成纤维细胞和胶原蛋白的形成速度，增加体内肉芽组织。姜黄素治疗导致增强纤连蛋白胶原蛋白（FN）的表达[15]。姜黄素的研究涉及系统性管理显示它的有益作用的增强肌肉再生后造成体内调节NF-κB活动。Yoko Tanabe[16]等将14个未经训练的年轻人进行50%的最大等速离心收缩（120°/s），在服用150毫克的姜黄素或安慰剂（淀粉） 12h后，进行离心运动的测试。发现摄入姜黄素组比摄入安慰剂组的最大随意收缩（MVC）扭矩减小，恢复快，以及血清肌酸激酶CK活性峰值较小（峰值，存在显著性差异。血浆白细胞介素-6（il-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的前后变化较明显，即为摄入姜黄素可以在某些方面减弱离心运动造成的肌肉损伤，例如降低MVC的力矩和增加CK活性等。

4小结

综上所述，姜黄素不仅有其药用价值，与运动能力也是密切相关，外源性补充姜黄素可提高机体的抗氧化能力，保护运动中的红细胞膜通透性，从而延长运动持续时间，提高运动能力;外源性补充姜黄素可以刺激成纤维细胞和胶原蛋白的形成，降低炎症介质的产生，从而加快运动损伤的愈合等。

参考文献：

[1] [14]钟利春，李昌平.姜黄素与p38MAPK的研究进展[J].西南军医，2015，1（17）.

[2]胡春生，陈炜林，易传祝，聂焱.姜黄素抗氧化作用人体试食研究[J].湖南中医药大学学报，2007，5（27）.

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[5]刘安昌，娄红祥，赵丽霞.姜黄素在大鼠体内的代谢研究[J].上海中医药杂志，2008，8（42）.

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[9]李珂.姜黄素对酒精诱导的肝细胞损伤的保护作用及其机制研究[D].华中科技大学，2006.

[10]刘怀金.姜黄素对运动性伤口愈合的作用机制[J].课题成果，2012，20（1）.

[11]刘留宾，段长农，马增翼，许刚.姜黄素通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体-γ预防大鼠大肠癌变的实验研究[J].中国中西医结合杂志，2015，4（35）.

[12] 池爱平，熊正英，陈锦屏.服用姜黄素对运动训练大鼠糖代谢影响的实验研究[J].中国体育科技，2006，3（42）.

[13]牛爱丽.姜黄素对力竭运动大鼠肾损伤的保护作用及其机制的研究[D].湖南师范大学，2012.

[15] Radha K.Maheshwari，Anoop K.Singh，Jaya Gaddipati，RikhabC.Srimal.Multiple biological activities of curcumin：A short review.Life Sciences78（2006）.

[16] Yoko Tanabe，Seiji Maeda，Nobuhiko Akazawa，Asako Zempo Miyaki，Young ju Choi，Song GyuRa，Atsushi Imaizumi，Yoshihiko Otsuka. Kazunori Nosaka Attenuation of in direct markers of eccentric exercise？induced muscle damage by curcumin.Springer link，2015.

（南京体育学院 研究生部，江苏南京210014）