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中图分类号:G804 文献标识:A 文章编号:1009-9328(2015)09-000-02
摘 要 系统的论述了壳聚糖的概念及性质、生理生化作用,以及壳聚糖与运动的关系,对把壳聚糖引入到运动领域有重要的理论与现实意义。
关键词 壳聚糖 运动
蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐合称人体的五大营养素,而甲壳素的发现和开发应用为人类生命增添了新的生命要素,于1991年被欧、美、日的营养学家誉为生命的第六要素,也是迄今为止自然界中唯一被发现的可食用阳离子动物纤维。由于壳聚糖具有消除酸性代谢产物、抗自由基、增强免疫力、治疗运动损伤等功能,所以把壳聚糖引入到运动领域有重要的理论与现实意义。
一、壳聚糖的概念及性质
甲壳素又名几丁质、甲壳质等,最早于1811年由Braconot在蘑菇中发现,它是一种维持、保护甲壳动物和微生物躯体的线性氨基多糖。壳聚糖又称脱乙酰甲壳素、几丁聚糖等,是甲壳素脱乙酰化反应后的产物。壳聚糖主要是从虾和蟹的外壳中提取,近年来,国内外研究报道从丝状真菌的细胞壁中提取高质量的壳聚糖。近10年来,国内外已把壳聚糖广泛地应用到工业、农业、环保、化妆、医药、保健等各个领域。
二、壳聚糖的一般生理生化作用
(一)壳聚糖的止血作用
近年来,学者发现壳聚糖有良好的止血作用。Malette等研究发现,1ml正常人血不加抗凝剂10分钟形成血凝块,分别加入2mg/ml的壳聚糖醋酸溶液1.0、0.8、0.6ml,凝血时间分别小于2、3、5、4分钟。杨健等报道,壳聚糖的止血机理与其他止血剂不同,壳聚糖的止血机制是它能使红细胞表面与其发生交联,从而使红细胞产生粘附。
(二)壳聚糖的促愈合作用
1.壳聚糖促骨折愈合 在促骨折愈合方面,唐雪蓉等在无菌情况下将荷兰猪一侧尺骨中段剪断,实验组口服壳聚糖,结果发现实验组骨痂生长快、钙化早,X光看较对照组早14天,骨痂的抗拉伸负荷明显大于对照组,显微电镜也呈现出实验组纤维骨痂比对照组粗壮、排列整齐。这些结果表明壳聚糖具有明显的促进骨折愈合作用。Klokkevold等用六孔培养板培养间充质干细胞,并加入壳聚糖醋酸溶液,结果显示壳聚糖可刺激骨原细胞的分化及骨的形成。
2.壳聚糖促软组织愈合 关于壳聚糖的促进软组织的愈合研究,Bartone等在狗的肾脏、输尿管和阴茎包皮组做切口,用壳聚糖治疗后发现,在所有应用壳聚糖的伤口处,均见良好愈合而纤维瘢痕形成相对较少。陈瑞芳等把大白兔背部做相同的切口,分别在切口撒壳聚糖和云南白药,7天后,壳聚糖组基本愈合,而云南白药和对照组仍有渗出。以上报道说明壳聚糖具有良好的促进愈合的作用。
3.壳聚糖的抗菌作用 壳聚糖复杂的空间结构中含有高活性的功能基团,可以表现出类似抗生素的某些特性,王秀文等用胶原与壳聚糖混合后冻干制成冻干海绵,发现其对金葡菌、大肠杆菌、绿脓杆菌等有抑菌作用。何静等报道,壳聚糖用于化脓性伤口,88%的患者不用抗生素即可自愈。
4.壳聚糖对机体的免疫调节作用 壳聚糖作为一种免疫调节剂具有很强的免疫调节功能,国内外对此已有很多的报道。1996年,王选仁在关于壳聚糖免疫调节功能的报告中指出,3月龄小鼠服用壳聚糖3周后发现:低、中剂量组巨噬细胞吞噬率和吞噬指数均高于对照组,表明壳聚糖具有增强巨噬细胞活性的作用。中剂量组NK细胞活性高于对照组,说明壳聚糖可以提高NK细胞活性的功能。低、中、高剂量组血清溶血素分别高于对照组,表明壳聚糖具有增强体液免疫的作用。后来,张廷君也指出,壳聚糖可以将Lak细胞的活性提高3倍,把NK细胞的活性提高4.5倍。最近,也有研究发现壳聚糖具有提高红细胞免疫功能的作用,应自忠等把壳聚糖给荷瘤小鼠灌胃,发现壳聚糖组红细胞粘附肿瘤花环率明显高于对照组。
5.壳聚糖的抗自由基作用近年来,国内外对自由基的研究大量集中在寻找能清除自由基抗脂质过氧化的天然功能性食品。许多学者发现,壳聚糖具有良好的清除自由基功能。Jeon等研究壳聚糖是否对CCL4导致的大鼠肝脏损害具有抗氧化作用发现,服用壳聚糖能明显提高肝脏的CAT和SOD。陈同坡在壳聚糖对氧自由基致人脐静脉内皮细胞损伤的保护作用的研究中,观察了不同剂量的壳聚糖对氧自由基损伤的内皮细胞培养上清液中MDA和LDH含量的影响,结果发现加入壳聚糖的培养上清液中MDA和LDH水平显著下降,提示壳聚糖对氧自由基损伤的内皮细胞有一定的保护作用。
三、壳聚糖与运动
(一)壳聚糖与运动损伤
体育运动经常有各种各样的损伤发生,包括出血、骨折软组织损伤等。运动损伤不仅影响运动员的运动成绩,也是缩短运动寿命的直接原因。因此,如何促进损伤组织尽快愈合、减少感染、预防和减少瘢痕组织的形成已成为运动医学的一个重要课题。这方面壳聚糖在理论上可能具有一定的作用,因为根据上文所述,壳聚糖具有良好的止血、抗感染、促愈合等生理作用,但在运动领域中这方面的应用还未见报道。到目前为止,大量报道还是关于壳聚糖在治疗外科创伤中的应用,如壳聚糖止血敷料、壳聚糖外敷药膜等。
(二)壳聚糖与运动免疫
壳聚糖可以提高机体的免疫能力已被许多学者证明,在理论上壳聚糖对运动导致的免疫抑制可能也具有一定作用,但这方面的报道还很少。最近,朱柯等人分别采用定量负荷前一次大剂量(30mg/kg)和长期(30天)小剂量(600mg天,分2次)方式,观察了口服壳聚糖对自行车运动员和游泳运动员免疫系统的影响,结果表明:1.定量负荷前一次大剂量服用壳聚糖对红细胞免疫粘附功能无影响。2.小剂量长期服用后,运动员安静时的红细胞C3b受体免疫粘附功能有所下降,但定量负荷后红细胞免疫复合物的粘附功能可提高。3.小剂量长期服用后,运动员安静状态的NK细胞活性明显增强,但运动员安静状态IgA、IgG、IgM含量无明显变化。以上结果说明壳聚糖对提高运动员的免疫能力方面有一定的作用,但仍需进一步研究。
(三)壳聚糖与自由基
最近,也有学者把壳聚糖应用到运动领域来验证其对运动应激下清除自由基和提高机体抗氧化能力的作用。黄文聪以SD大鼠为研究对象,分为壳聚糖组和对照组,每组又分为安静组、一次性有氧运动组、一次性大强度运动组和连续运动组。实验结果发现:比目鱼肌和腓肠肌在一次性有氧运动后即刻和一次性大强度运动后即刻MDA值均较安静对照组有显著性升高(P<0.01),而连续10天运动加壳聚糖组的MDA与对照组相比显著下降,而安静状态下补充壳聚糖对骨骼肌的自由基影响不大,这表明,随着运动负荷的加大,壳聚糖消除自由基的作用越明显。熊正英等通过建立灌服壳聚糖的小鼠力竭游泳模型发现,服药组小鼠运动能力明显提高,肝组织SOD活性明显高于对照组,而MDA含量显著低于对照组,血清GPT活性也明显高于对照组。这说明壳聚糖具有较强的抗自由基和抗脂质过氧化损伤的作用。
参考文献:
[1] 李志军,李八方等.五种海洋多糖能够抗疲劳作用的初步研究[J].中国海洋药物杂志.2003(02):53-56.
[2] 刘安军,高献礼等.壳聚糖抗疲劳作用的初步研究[J].中国海洋药物杂志.2005(02):56-59.
[3] 武桂新,冯炜权等.壳聚糖对无氧训练大鼠糖代谢的影响[J].体育科学.2002(01):91-93.
摘 要 系统的论述了壳聚糖的概念及性质、生理生化作用,以及壳聚糖与运动的关系,对把壳聚糖引入到运动领域有重要的理论与现实意义。
关键词 壳聚糖 运动
蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐合称人体的五大营养素,而甲壳素的发现和开发应用为人类生命增添了新的生命要素,于1991年被欧、美、日的营养学家誉为生命的第六要素,也是迄今为止自然界中唯一被发现的可食用阳离子动物纤维。由于壳聚糖具有消除酸性代谢产物、抗自由基、增强免疫力、治疗运动损伤等功能,所以把壳聚糖引入到运动领域有重要的理论与现实意义。
一、壳聚糖的概念及性质
甲壳素又名几丁质、甲壳质等,最早于1811年由Braconot在蘑菇中发现,它是一种维持、保护甲壳动物和微生物躯体的线性氨基多糖。壳聚糖又称脱乙酰甲壳素、几丁聚糖等,是甲壳素脱乙酰化反应后的产物。壳聚糖主要是从虾和蟹的外壳中提取,近年来,国内外研究报道从丝状真菌的细胞壁中提取高质量的壳聚糖。近10年来,国内外已把壳聚糖广泛地应用到工业、农业、环保、化妆、医药、保健等各个领域。
二、壳聚糖的一般生理生化作用
(一)壳聚糖的止血作用
近年来,学者发现壳聚糖有良好的止血作用。Malette等研究发现,1ml正常人血不加抗凝剂10分钟形成血凝块,分别加入2mg/ml的壳聚糖醋酸溶液1.0、0.8、0.6ml,凝血时间分别小于2、3、5、4分钟。杨健等报道,壳聚糖的止血机理与其他止血剂不同,壳聚糖的止血机制是它能使红细胞表面与其发生交联,从而使红细胞产生粘附。
(二)壳聚糖的促愈合作用
1.壳聚糖促骨折愈合 在促骨折愈合方面,唐雪蓉等在无菌情况下将荷兰猪一侧尺骨中段剪断,实验组口服壳聚糖,结果发现实验组骨痂生长快、钙化早,X光看较对照组早14天,骨痂的抗拉伸负荷明显大于对照组,显微电镜也呈现出实验组纤维骨痂比对照组粗壮、排列整齐。这些结果表明壳聚糖具有明显的促进骨折愈合作用。Klokkevold等用六孔培养板培养间充质干细胞,并加入壳聚糖醋酸溶液,结果显示壳聚糖可刺激骨原细胞的分化及骨的形成。
2.壳聚糖促软组织愈合 关于壳聚糖的促进软组织的愈合研究,Bartone等在狗的肾脏、输尿管和阴茎包皮组做切口,用壳聚糖治疗后发现,在所有应用壳聚糖的伤口处,均见良好愈合而纤维瘢痕形成相对较少。陈瑞芳等把大白兔背部做相同的切口,分别在切口撒壳聚糖和云南白药,7天后,壳聚糖组基本愈合,而云南白药和对照组仍有渗出。以上报道说明壳聚糖具有良好的促进愈合的作用。
3.壳聚糖的抗菌作用 壳聚糖复杂的空间结构中含有高活性的功能基团,可以表现出类似抗生素的某些特性,王秀文等用胶原与壳聚糖混合后冻干制成冻干海绵,发现其对金葡菌、大肠杆菌、绿脓杆菌等有抑菌作用。何静等报道,壳聚糖用于化脓性伤口,88%的患者不用抗生素即可自愈。
4.壳聚糖对机体的免疫调节作用 壳聚糖作为一种免疫调节剂具有很强的免疫调节功能,国内外对此已有很多的报道。1996年,王选仁在关于壳聚糖免疫调节功能的报告中指出,3月龄小鼠服用壳聚糖3周后发现:低、中剂量组巨噬细胞吞噬率和吞噬指数均高于对照组,表明壳聚糖具有增强巨噬细胞活性的作用。中剂量组NK细胞活性高于对照组,说明壳聚糖可以提高NK细胞活性的功能。低、中、高剂量组血清溶血素分别高于对照组,表明壳聚糖具有增强体液免疫的作用。后来,张廷君也指出,壳聚糖可以将Lak细胞的活性提高3倍,把NK细胞的活性提高4.5倍。最近,也有研究发现壳聚糖具有提高红细胞免疫功能的作用,应自忠等把壳聚糖给荷瘤小鼠灌胃,发现壳聚糖组红细胞粘附肿瘤花环率明显高于对照组。
5.壳聚糖的抗自由基作用近年来,国内外对自由基的研究大量集中在寻找能清除自由基抗脂质过氧化的天然功能性食品。许多学者发现,壳聚糖具有良好的清除自由基功能。Jeon等研究壳聚糖是否对CCL4导致的大鼠肝脏损害具有抗氧化作用发现,服用壳聚糖能明显提高肝脏的CAT和SOD。陈同坡在壳聚糖对氧自由基致人脐静脉内皮细胞损伤的保护作用的研究中,观察了不同剂量的壳聚糖对氧自由基损伤的内皮细胞培养上清液中MDA和LDH含量的影响,结果发现加入壳聚糖的培养上清液中MDA和LDH水平显著下降,提示壳聚糖对氧自由基损伤的内皮细胞有一定的保护作用。
三、壳聚糖与运动
(一)壳聚糖与运动损伤
体育运动经常有各种各样的损伤发生,包括出血、骨折软组织损伤等。运动损伤不仅影响运动员的运动成绩,也是缩短运动寿命的直接原因。因此,如何促进损伤组织尽快愈合、减少感染、预防和减少瘢痕组织的形成已成为运动医学的一个重要课题。这方面壳聚糖在理论上可能具有一定的作用,因为根据上文所述,壳聚糖具有良好的止血、抗感染、促愈合等生理作用,但在运动领域中这方面的应用还未见报道。到目前为止,大量报道还是关于壳聚糖在治疗外科创伤中的应用,如壳聚糖止血敷料、壳聚糖外敷药膜等。
(二)壳聚糖与运动免疫
壳聚糖可以提高机体的免疫能力已被许多学者证明,在理论上壳聚糖对运动导致的免疫抑制可能也具有一定作用,但这方面的报道还很少。最近,朱柯等人分别采用定量负荷前一次大剂量(30mg/kg)和长期(30天)小剂量(600mg天,分2次)方式,观察了口服壳聚糖对自行车运动员和游泳运动员免疫系统的影响,结果表明:1.定量负荷前一次大剂量服用壳聚糖对红细胞免疫粘附功能无影响。2.小剂量长期服用后,运动员安静时的红细胞C3b受体免疫粘附功能有所下降,但定量负荷后红细胞免疫复合物的粘附功能可提高。3.小剂量长期服用后,运动员安静状态的NK细胞活性明显增强,但运动员安静状态IgA、IgG、IgM含量无明显变化。以上结果说明壳聚糖对提高运动员的免疫能力方面有一定的作用,但仍需进一步研究。
(三)壳聚糖与自由基
最近,也有学者把壳聚糖应用到运动领域来验证其对运动应激下清除自由基和提高机体抗氧化能力的作用。黄文聪以SD大鼠为研究对象,分为壳聚糖组和对照组,每组又分为安静组、一次性有氧运动组、一次性大强度运动组和连续运动组。实验结果发现:比目鱼肌和腓肠肌在一次性有氧运动后即刻和一次性大强度运动后即刻MDA值均较安静对照组有显著性升高(P<0.01),而连续10天运动加壳聚糖组的MDA与对照组相比显著下降,而安静状态下补充壳聚糖对骨骼肌的自由基影响不大,这表明,随着运动负荷的加大,壳聚糖消除自由基的作用越明显。熊正英等通过建立灌服壳聚糖的小鼠力竭游泳模型发现,服药组小鼠运动能力明显提高,肝组织SOD活性明显高于对照组,而MDA含量显著低于对照组,血清GPT活性也明显高于对照组。这说明壳聚糖具有较强的抗自由基和抗脂质过氧化损伤的作用。
参考文献:
[1] 李志军,李八方等.五种海洋多糖能够抗疲劳作用的初步研究[J].中国海洋药物杂志.2003(02):53-56.
[2] 刘安军,高献礼等.壳聚糖抗疲劳作用的初步研究[J].中国海洋药物杂志.2005(02):56-59.
[3] 武桂新,冯炜权等.壳聚糖对无氧训练大鼠糖代谢的影响[J].体育科学.2002(01):91-93.