目的1.建立小鼠负重游泳动物模型,探讨游泳过程机体代谢变化规律,为槲皮素干预作用的研究奠定基础。2.比较槲皮素与其它常见植物化学物的抗疲劳作用,为抗疲劳功能食品的开发研制提供依据。3.研究补充槲皮素对负重游泳小鼠代谢变化的影响,从能量代谢、抗氧化功能和线粒体功能角度探讨槲皮素抗疲劳作用机制。方法1.以AIN-93饲料喂养小鼠14d,2%负重游泳0(正常对照组)、30、60、120 min,采用基于1H NMR代谢组学技术分析负重游泳过程血清代谢组变化规律,结合生化分析结果,全景式把握疲劳过程机体代谢变化规律,确定适宜的游泳时间,筛选对代谢组变化贡献较大的物质作为潜在的疲劳生物标志物。2.小鼠分别喂以AIN-93合成饲料或在此基础上补充1g/kg的槲皮素、绿茶多酚、大豆皂甙、番茄红素以及染料木黄酮等常见植物化学物14d,2%负重游泳至力竭,比较槲皮素与上述植物化学物抗疲劳作用效果；小鼠分别给予AIN-93合成饲料或在此饲料中添加0.5、1、2 g/kg的槲皮素14d,负重游泳至力竭,确定槲皮素抗疲劳作用的剂量效应关系。3.小鼠分别喂以AIN-93合成饲料或在此基础上补充1g/kg的槲皮素14d,2%负重游泳60min,分析槲皮素干预对小鼠血清代谢组的影响,筛选出对代谢组变化贡献较大的主要因素,为槲皮素延缓疲劳作用机制研究提供新的思路。4.小鼠分别喂以AIN-93合成饲料或在此基础上补充1g/kg的槲皮素14d,2%负重游泳60min,摘眼球取血分离血清,处死小鼠分离肝、后腿肌肉组织,分别测定血糖、乳酸、非蛋白氮水平；血清和肝、骨骼肌组织游离脂肪酸含量；肝、肌糖原含量；肝、肌组织琥珀酸脱氢酶、ATP酶活性；血清VC、VE含量以及FRAP值；血清和肝、肌组织GSH、MDA等能量代谢和抗氧化功能相关指标。5.小鼠分别喂以AIN-93合成饲料或在此基础上补充1g/kg的槲皮素14d,2%负重游泳60min,差速离心法分离骨骼肌线粒体,测定线粒体呼吸链酶复合体功能、柠檬酸合酶、膜流动性、膜电位、呼吸功能、通透性转换孔开放(肿胀率)等线粒体功能以及GSH、FRAP、MDA等抗氧化功能指标。结果1.小鼠负重游泳过程血清代谢组随游泳时间延长出现规律性变化,主要变化为乳酸和与脂类等代谢相关产物增加,血糖降低；代谢组学分析结果还显示运动过程胆碱类物质逐渐下降,提示运动过程脂肪动员加强,胆碱可能为影响脂肪酸氧化的关键因素。生化分析结果与代谢组学结果基本一致。小鼠负重游泳60min代谢变化已经比较明显,且主要指标变化相对较集中,数据离散趋势较120min要小,适合进行观察。2.相同条件下槲皮素抗疲劳作用最强,可能成为新的抗疲劳功能因子。饲料中补充1g/kg剂量的槲皮素,抗疲劳效果最好。3.负重游泳后小鼠血清代谢组与正常对照组比发生显著变化,与第一部分结果基本一致。补充槲皮素后血清代谢组介于二者之间,说明补充槲皮素对游泳小鼠代谢组产生干预作用,对于纠正负重游泳所致代谢紊乱具有一定作用,这主要归因于能量代谢以及抗氧化相关代谢产物变化。结果提示针对能量代谢和抗氧化功能展开研究有助于揭示槲皮素抗疲劳作用机制。4.补充槲皮素对游泳小鼠能量代谢及抗氧化功能均产生显著影响。负重游泳后血乳酸含量较正常对照组显著升高,补充槲皮素后虽仍较正常对照组高,但与游泳对照组比较,降低非常显著。负重游泳后血清非蛋白氮水平也显著升高,补充槲皮素使其显著降低；补充槲皮素还可以大幅提高血清和肝、骨骼肌组织游离脂肪酸含量,说明槲皮素干预使运动过程能源物质来源构成发生显著改变,主要是减少蛋白质或氨基酸消耗,增加脂肪动员,这对于提高机体运动耐力具有重要意义。补充槲皮素可提高肝组织琥珀酸脱氢酶活性和肝、肌组织ATP酶活性,说明槲皮素对三羧酸循环有调节作用,使运动过程机体能量合成有所增加,这对于运动过程保持一定体能是有帮助的。补充槲皮素还可降低肌组织MDA含量,提高骨骼肌和肝组织GSH含量,对运动所致氧化应激损伤具有一定保护作用。5.补充槲皮素对游泳小鼠线粒体功能具有保护作用。负重游泳后线粒体呼吸链酶复合体功能有所下降,说明能量代谢受到一定影响,补充槲皮素有所恢复。运动后线粒体膜电位和膜流动性都明显降低,补充槲皮素后有显著提高,这对于线粒体能量合成具有重要作用。补充槲皮素还可以提高线粒体GSH和FRAP水平,降低MDA含量,对运动诱发线粒体氧化应激损伤具有保护作用。负重运动后线粒体ATP酶活性显著降低,补充槲皮素后有所改善,说明槲皮素对运动过程机体线粒体能量代谢具有调节作用,可以加强能量合成,这可能是其发挥抗疲劳作用的重要机制之一。结论代谢组学技术方法对疲劳及其营养干预研究具有很好的指导性,可以为进一步研究疲劳机制提供新的研究方向和思路,具有很好的实际应用价值。本研究采用的动物模型可以较好反映运动过程机体能量代谢的特点,对于正常非训练人群疲劳的营养干预研究具有一定指导意义。槲皮素具有较好的抗疲劳作用,本研究确定对小鼠最佳作用剂量为1g/kg。槲皮素对负重游泳小鼠能量代谢和抗氧化功能都具有调节作用,并且对小鼠线粒体功能及其抗氧化能力也具有调节作用,这些作用有利于小鼠在游泳过程保持能量代谢的相对稳定,发挥出抗疲劳作用。