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燕麦β-葡聚糖具有降低心血管疾病风险的功能特性,但对燕麦β-葡聚糖的药代动力学特性和抗疲劳功能特性尚不清楚。本试验从定莜四号裸燕麦麸皮中制备燕麦β-葡聚糖,对其纯度、分子量大小、结构进行了鉴定;利用异硫氰酸荧光素标记β-葡聚糖,探索其在大鼠体内代谢、组织分布和排泄状况;利用Trolox当量的方法评价燕麦β-葡聚糖(OG)和荧光标记燕麦β-葡聚糖(OG-FITC)在体外的抗氧化能力;利用大鼠的耐力训练动物模型,评价燕麦β-葡聚糖的抗疲劳作用及对运动疲劳的防护机制。本研究取得以下主要结果:(1)燕麦麸皮利用碱提酸沉、酶法去杂和去离子水透析相结合,经冷冻干燥制备的燕麦β-葡聚糖样品的得率为8.22%,提取率为77.40%,纯度为92.58%,重均分子量为1.92×105Da。红外吸收光谱(Fourier Translation Infrared spectroscopy,FTIR)分析表明所得样品具有燕麦β-葡聚糖的特有结构。(2)利用异硫氰酸荧光素(FITC)与燕麦β-葡聚糖(OG)分子之间的共价偶联,成功地得到了含有荧光因子FITC的荧光标记燕麦β-葡聚糖(OG-FITC)。OG-FITC为橙红色粉末状固体,与OG具有相同的溶解性; OG-FITC中FITC的取代度为0.68%;OG和OG-FITC的重均分子量(Mw)分别为192.2kDa和192.4kDa,表明荧光标记物FITC对OG的分子量影响很小。(3)燕麦β-葡聚糖的药代动力学分析表明:大鼠单次灌胃给予300mg/kg OG-FITC,血药浓度—时间曲线数据采用非房室模型计算药代动力学参数,揭示燕麦β-葡聚糖在大鼠体内呈线性动力学特征。燕麦β-葡聚糖在大鼠体内吸收代谢较慢,半衰期较长,生物利用度相对较高。排泄试验表明,燕麦β-葡聚糖在体内代谢吸收时间主要集中在4-10h,且在10h左右排泄速率达到最高,燕麦β-葡聚糖主要以粪便的形式代谢排出体外。(4)燕麦β-葡聚糖组织分布试验表明:大鼠单次灌胃给予300mg/kg OG-FITC,灌胃后2h,OG-FITC能分布到所有主要组织中,在胃和肠道中分布最高,在心脏和肝脏组织中也有一定分布;给药后6h,胃和肠道组织中的浓度下降最明显,而在大脑、脾和肌肉中浓度明显上升,表明燕麦葡聚糖在这个阶段主要参与了脾脏和骨骼肌组织的吸收代谢;灌胃后24h,大部分组织中燕麦β-葡聚糖的浓度均明显降低,附睾脂肪中的β-葡聚糖降低不大,可能与脂肪在正常的机体生理活动中较少的参与新陈代谢有关。脑组织中能够检测到大量燕麦β-葡聚糖的存在,表明燕麦β-葡聚糖能够穿过血脑屏障,参与大脑的神经调控。(5)燕麦β-葡聚糖的耐力运动评价结果表明:与对照组(NC)相比,燕麦β-葡聚糖组(OG)可以极显著增加大鼠的力竭跑步时间,降低血清尿素氮水平、血清肌酸激酶活力(P<0.01);显著增加肝脏糖原含量、血清游离脂肪酸含量和乳酸脱氢酶活力,降低血清尿素氮水平(P<0.05)。提示燕麦β-葡聚糖具有显著的抗疲劳特性,与中等强度训练相结合能够更好的增加机体对运动强度的适应性,提高机体耐力,延缓疲劳的发生。(6)燕麦β-葡聚糖对运动大鼠体内氧化应激的研究表明:与NC组大鼠相比,燕麦β-葡聚糖显著提高OG组大鼠血清过氧化氢酶活力的作用(P<0.05),极显著提高OG组大鼠骨骼肌组织匀浆的SOD酶活力(P<0.01);显著降低OG组大鼠血清羟自由基的含量(P<0.05),极显著降低OG组大鼠骨骼肌组织匀浆的MDA含量(P<0.01)。燕麦β-葡聚糖具有降低大鼠运动引起的氧化应激程度,减少肝脏和肌肉组织的细胞损伤的作用;与运动训练相结合能更好的增强大鼠机体的抗氧化体系,维持机体的氧化—抗氧化体系的平衡。(7)燕麦β-葡聚糖及其荧光标记物的体外抗氧化结果得出:DPPH自由基清除能力分别为33.07μmol TE/g和35.55μmol TE/g,清除羟自由基的能力分别为52.95μmolTE/g和46.45μmol TE/g,抗氧化能力指数分别为35.53μmol TE/g和34.07μmol TE/g。表明燕麦β-葡聚糖及其荧光标记物具有较强的自由基清除能力,两者在自由基清除能力方面不存在显著差异(P>0.05),表明荧光标记对其体外抗氧化特性影响较小。(8)综上研究表明,燕麦β-葡聚糖的荧光标记物具有稳定、方便快捷、准确检验生物样本的特性,药代动力学结果揭示其在肝脏、肌肉和脂肪中均有存在;抗疲劳研究提示其可通过直接增加血清游离脂肪酸、肝糖原和肌糖原,参与体内的能量代谢,间接调节乳酸脱氢酶的提高和肌酸激酶的降低,减少乳酸和尿素氮等代谢产物的累积或加速消除;其抗氧化作用能够增加机体抗氧化酶活力的提高和减少脂质过氧化物的产生,提高了机体对氧化应激的适应程度。表明燕麦β-葡聚糖可以直接参与能量代谢和提高机体的抗氧化能力,从而具有提高机体运动耐力,延缓疲劳发生的作用。