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1、辣椒素抗疲劳作用及其机理研究 中南大学 博士学位论文 辣椒素抗疲劳作用及其机理研究 姓名：郭时印 申请学位级别：博士 专业：流行病与卫生统计学 指导教师：孙振球;黄忆明 20090101 博士学位论文 中文摘要 中文摘要 第一章前言 疲劳是人脑力或体力到达一定阶段时必然出现的一种正常的生 理现象，是机体复杂的生理生化变化过程。随着社会节奏的加快，社 会竞争日益激烈，疲劳已成为威胁人类健康的重要因素。因而延缓疲 劳的发生和促进疲劳的恢复成为营养卫生学、航天医学、军事医学、 运动医学、保健医学、康复医学等学科的研究重点。 目前，消除疲劳的主要措施有休息、睡眠、按摩及某些物理方法 等，这些虽然能消除
2、疲劳，但在效果上仍有不如人意的地方。在寻找 更安全、更有效的抗疲劳方法中，从天然产物中提取的活性物质由于 其副作用少，不含对人体有害的兴奋剂成分而成为近年来抗疲劳研究 的热点。 辣椒素 capsaicin 是辣椒中的主要辛辣成分，可特异地作用于辣 椒素敏感C类纤维 CSPNs 的辣椒素受体 之 ，继而操纵非选择 性阳离子通道，引起一些活性物质释放，进而发挥作用。研究表明， 辣椒素具有提高运动能力的功能，说明辣椒素可能具有抗疲劳的作用 岬】，但目前关于辣椒素抗疲劳的作用机理及其量效研究还不深入和 系统，辣椒素对海马神经元的保护作用及相关机制的研究尚未见报 道。 第二章辣椒素抗疲劳作用的动物实验研
3、究 目的： 观察辣椒素对小鼠的抗疲劳效果。 1 正 方法：将168只雄性昆明种小鼠按体重随机分为7组： 常对照组：灌胃等体积蒸馏水。 2 溶媒对照组：灌胃等体积的溶媒 Rosea 阳 15mgkg?wet?d的剂量灌胃辣椒素。 7 红景天 Rhodiola 性对照组：按干品lgkg?wet?d的剂量灌胃。所有动物于每日晨起8 博士学位论文 中文摘要 时定时灌胃1次。 灌胃28d后检测小鼠的体重，并检测小鼠的爬杆时间、负重游泳 时间以及小鼠运动后血乳酸水平、肝糖原含量、血尿素氮含量及血乳 酸脱氢酶的活力，作为抗疲劳实验的检测指标；以常压耐缺氧时间和 急性脑缺血性耐缺氧时间，亚硝酸钠中毒时间作为抗
4、缺氧实验的检测 指标。 结果： 1 辣椒素对小鼠体重增长无明显影响； 2 辣椒素 可以明显延长小鼠的爬杆时间、负重游泳时间，低剂量处理组 3mgkg 与正常对照组相比差异无统计学意义；中剂量、中高剂量、 高剂量组与正常对照组相比，差异有统计学意义，且以高剂量 15mgkg 时作用最明显； 3 辣椒素低剂量组 3mgkg 小鼠 常压耐缺氧时间和急性脑缺血性耐缺氧时间与正常对照组差异均无 统计学意义 P 005 ：而辣椒素中、中高及高剂量组小鼠耐缺氧时 间均显著延长，与正常对照组相比差异有统计学意义 P O05 ，其 中以高剂量组 15mgkg 作用最明显，其常压耐缺氧时间和耐急性 脑缺血性缺氧时
5、间分别提高了约64和107，且高剂量组与红景天 阳性对照组差异无统计学意义。 4 辣椒素灌胃组小鼠运动后肝糖 原、肌糖原含量及血乳酸脱氢酶活力均显著高于正常对照组，而运动 后的血乳酸水平、血尿素氮水平均显著低于正常对照组，其中均以高 毒存活时间与正常对照组相比，显著延长，差异有统计学意义 P O05 。 结论： 辣椒素在615mgkg范围内，可以显著延长小鼠的爬 杆和力竭游泳时间，提高其抗缺氧的能力，并可以抑制运动后血乳酸 和血尿素氮的生成，维持运动后小鼠肝脏和肌肉组织内糖原的含量， 具有明显的抗运动疲劳的作用。 关键词：辣椒素，小鼠，抗疲劳 第三章 辣椒素抗疲劳作用的生化机制研究 目的：在第
6、二章的研究基础上，选择合适剂量的辣椒素，进一步 探讨辣椒素抗疲劳的作用机制。 方法：分别从以下4方面探讨辣椒素抗疲劳的作用机制： 1 抗氧化系统：检测各组小鼠运动前后肝组织超氧化物歧 博士学位论文 中文摘要 丙二醛 MDA 含量：检测血浆中肌细胞损伤的标志性酶肌酸激 酶 CK 及肌酸激酶MB亚型 CKMB 含量。 2 能量代谢系统：检测各组小鼠运动前后血糖的水平，肌、 肝糖原含量；检测各组小鼠运动前后血浆游离脂肪酸 FFA 浓 1i 里： 3 中枢系统：各组大鼠进行睡眠剥夺72h后，进行旷场实 验，计算各组睡眠剥夺后的旷场实验评分；将各组大鼠处死后，迅 速取大鼠下丘脑、海马组织，检测5羟色胺
7、5HT ，去甲肾上腺素， 肾上腺素，多巴胺，5羟基吲哚乙酸 5mAA 的含量，并检测血 氨含量。 结果： 1 抗氧化系统： 组肝脏SOD和GSHPx活性与正常对照组相比，显著升高，而肝脏 其中以高剂量组 15mgkg 作用最明显。 运动前辣椒素灌胃组与正常对照组相比，血浆CK、CKMB 含量差异无统计学意义 P o05 。长时间运动后，不同浓度辣椒素 处理组的血浆CK及CKMB的含量显著降低，差异有统计学意义 最明显。 2 能量代谢系统： 静止状态下，各组小鼠的血糖水平差异无统计学意义 P 005 ：运动后，各组小鼠的血糖均有所降低，但运动后不同浓 度辣椒素处理组的血糖水平均较正常运动对照组的
8、血糖水平显著增 处理组肝糖原和肌糖原含量均较正常运动对照组显著升高，差异有统 计学意义 P O05或P 001 。 运动后，分别检测各组血浆FFA的含量，结果表明红景天能显 著降低运动后血FFA；而不同浓度的辣椒素处理组的血浆FFA的含量与 空白运动组相比均显著增高，且与空白运动组相比差异有统计学意义 1II 博士学位论文 中文摘要 P 001 。 各组小鼠运动前后的血浆TP、AL和Glob水平差异均无统计学 意义。 3 中枢系统： 睡眠剥夺72h后，与空白睡眠组相比，空白睡眠剥夺组的OFT 评分显著降低：咖啡因阳性对照组及不同浓度的辣椒素处理组与空 白睡眠剥夺组相比，OFT得分显著升高，差异
9、有统计学意义 P O05 统计学意义 74土9VS49士7，P 001 。 空白睡眠剥夺组与空白睡眠组相比下丘脑和海马的5-HT、 1276+125， 5mAA水平显著升高，差异有统计学意义 1438+137vs P 001 ；咖啡因阳性对照组及不同浓度的辣椒素处理组与空白睡 眠剥夺组相比下丘脑和海马的5-HT、5-HIAA水平显著降低，差异有 作用最明显 1119士126vs 相比差异无统计学意义 P 005 。 与空白正常睡眠组相比，空白睡眠剥夺组下丘脑组织的肾上 腺素、去甲肾上腺素及多巴胺的含量均显著降低，差异有统计学意义 P O01 ；与空白睡眠剥夺组相比，咖啡因阳性对照组，不同浓度
10、的辣椒素处理组下丘脑的肾上腺素、去甲肾上腺素及多巴胺的含量均 15mgkg 作用最明显，与咖啡因阳性对照组相比差异无统计学意 义 P o05 。 睡眠剥夺前，各组大鼠的血NH3水平差异无统计学意义。空 白睡眠剥夺组与空白睡眠组相比血NH3水平显著升高，差异有统计 VS 咖啡因阳性对照组及 学意义 3186士3481667士208，P 001 ； 不同浓度的辣椒素处理组与空白睡眠剥夺组相比血NH3水平显著降 3186土348，P 001 ， 剂量组 15mgkg 作用最明显， 1585士279vs 与咖啡因阳性对照组相比差异无统计学意义 P O05 。 结论：辣椒素具有显著的抗疲劳作用，其机制可能为增强小鼠 抗氧化酶的活性，清除氧自由基，减少长时间运动引起的心肌的损伤； 增强脂肪的代谢，从而减少血糖的消耗，维持运动后的血糖水平： 减少中枢的5羟色胺和血NH3的生成，并可升高肾上腺素、去甲 IV 博士学位论文 中文摘要 肾上腺素及多巴胺的含量，从而使多巴胺5羟色胺的比值维持在较 高水平，调节中枢活动。 关键词：辣椒素，抗氧化，能量代谢，神经递质，抗疲劳 第四章辣椒素对缺氧复氧诱导的海马神经元凋亡的影响 目的：辣椒素对HR诱导神经元凋亡的保护作用并进一步探讨 了该作用可能涉及的细胞分子机制。 方法：选用妊娠18d的SD大鼠的胎鼠，分离和培养海马神经元组
