补充番茄红素对运动大鼠血清自由基代谢的影响

摘　要：通过动物实验，研究补充番茄红素和自由基代谢之间的关系。雄性Wistar大鼠30只，分为运动灌服水组(EW组)和运动灌服番茄红素(EL)组，番茄红素抑制了运动造成的MDA含量增加并且促进了GSH―Px活力的升高，但是没有发现补充番茄红素会引起血清SOD的升高或降低。

关键词：番茄红素；自由基；血清；运动

番茄红素(lycopene)是一种重要的类胡萝卜素，它广泛存在于水果及蔬菜中，在番茄、杏、番石榴、西瓜、番木瓜、红葡萄中均含有较多的番茄红素，其中尤以番茄中的含量为最高。通常人们通过饮食获取番茄红素，旦80％是通过食用番茄及其加工品而获得的。番茄红素由碳、氢两种元素构成，它的分子式为C40H56。长期以来人们一直认为它不具有类胡萝卜素的生理活性。然而，最近的研究表明，番茄红素的抗氧化性能是天然类胡萝卜素中最强的，它的独特的生理功能正越来越受到人们的重视。番茄红素作为抗氧化剂的一个很好的例子是它能保护皮肤免受紫外光的损伤。当皮肤受到紫外光照射时，皮肤中的番茄红素能优先与自由基结合，从而保护皮肤中的组织及细胞避免因氧化而损伤。而且还有研究认为，饮食摄人的番茄红素量和癌症以及心血管疾病的发病率呈负相关。本实验试从补充番茄红素与运动大鼠自由基代谢的关系进行研究，来探讨番茄红素与运动的关系。

1　实验对象及方法

1．1　实验对象　雄性Wistar大鼠30只，7周龄，平均体重197．6±5．3g，按照体重，以随机分组法，分为2组，即运动灌服水组(EW组)和运动灌服番茄红素(EL)组，每组15只，分笼饲养，自由饮食。室温控制在(23±2)℃，相对湿度55％～75％。每周灌胃6d，每天灌胃一次，灌水组每次灌水2mL，EL组每天灌服2mL番茄红素水溶液。

1．2　训练方案　两组大鼠均采用游泳运动，水深50cm，水温(31±2)℃。游泳训练时间从20min开始，以3min／d逐天递增，每周练6d，休息一天；共训练4周。

1．3　指标测定　测试大鼠血清SOD、MDA和GSH-Px的水平；试剂由南京建成生物技术公司提供，测试方法为分光光度法。

1．4　统计学处理　采用SPSS统计软件，进行组间t检验，统计结果以均数：标准差表示，显著性水平为P

2　实验结果

运动灌服番茄红素组的血清MDA水平显著低于运动灌水组(P

3　分析与讨论

自由基是指外层轨道上含有一个或一个以上未配对电子的分子、原子、离子或集团。有关运动与自由基生物学的关系研究已成为体育科学领域一个重要的课题。已有研究表明，运动会使体内自由基产生增加，过多自由基会导致核酸主链断裂，碱基缺失，氢键破坏，蛋白质交联或多肽链断裂，一些重要的代谢酶因交联聚合而失活，引起一系列病理变化。自由基攻击生物膜上的多不饱和脂肪酸产生脂质过氧化反应，导致生物膜结构和功能改变，表现为生物膜通透性增加，线粒体功能紊乱和ATP生成下降等现象；同时也会导致细胞内物质逸出，肌浆网受损，不能正常摄取钙离子；溶酶体膜的破坏释放大量水解酶，从而加重了组织损伤，导致人体工作能力下降并产生疲劳。因此，加速自由基清除速度，提高抗氧化防御功能，对于延缓疲劳产生，提高运动能力有重要意义。机体主要的酶类抗氧化剂有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH―h)。同时，机体通过酶系统与非酶系统产生氧自由基，后者能攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化反应，并因此形成脂质过氧化物，如丙二醛(MDA)等。

本研究结果表明，番茄红素抑制了运动造成的MDA含量的增加，使运动后MDA水平显著低于灌水组水平，说明番茄红素可有效地抑制运动过程造成的脂质过氧化，对运动机体发挥重要的保护作用，提示番茄红素在自由基代谢中可发挥抗脂质过氧化作用。补充番茄红素促进了GSH―Px活力的升高，提示番茄红素通过促进GSH―Px活力的增加，有效地阻断了脂质过氧化发生。但是没有发现补充番茄红素会引起血清SOD的升高或降低。

番茄红素的抗氧比作用主要表现在它能高效猝灭单线态氧及清除过氧化自由基。单线态氧是一种很强的活性氧自由基，它能与许多与氧气不能发生反应的分子直接结合，从而造成对细胞的损伤。哺乳动物对于活性氧具有一定的防御功能，能防御活性氧对身体组织细胞所产生的损伤作用。一部分防御功能是由遗传基因控制所产生的酶所提供的，如：过氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶；而另一部分防御功能则是从营养物质中摄取的物质所提供的，如：维生素E、维生素C、硒、类胡萝卜素等。番茄红素便是一种能高效猝灭单线态氧的类胡萝卜素。在猝灭单线态氧的过程中，激发态的能量从单线态氧转移至番茄红素，产生基态的氧和激发的三联态番茄红素，能量则通过激发态的番茄红素与周围溶剂之间的转动和振动而散发，并产生基态的番茄红素和一定的热量。番茄红素对单线态氧的猝灭属于物理猝灭，在这过程中番茄红素像催比剂一样，只是加速了猝灭过程，而其本身保持完整状态，并可不断参与下一个猝灭单线态氧的循环。番茄红素猝灭单线态氧的效率与其分子中所含有的共轭双键的数目有着密切的关系，番茄红素分子中有11个共轭双键，因此，与其他类胡萝卜素相比，番茄红素的猝灭效率特别高。番茄红素还可以与其他形式的活性氧起反应，如：过氧比氢、亚硝酸根等。

4　结论与建议

番茄红素可以通过显著提高GSH―Px的活性来提高机体的抗氧化能力，延缓细胞膜的脂质过氧化，从而显著降低血清MDA的含量。因此，番茄红素对于降低运动引起的自由基增加的状况和延缓运动性疲劳的发生和发展是有十分有利的，可作为生物体内有效的抗氧化剂加以补充。希望通过进一步的研究，能够更加深入地了解番茄红素在生物体内作用的机制，为其有效应用到运动补剂领域而服务。