蜂胶的生物学功能及其在体育运动中的应用

【摘要】蜂胶是一种天然的抗氧化剂。近年来研究表明,蜂胶的生理功能优越,具有消除自由基、延缓疲劳产生和促进疲劳后恢复,提高机体免疫力,促进组织愈合,预防心血管疾病等功效。将其作为运动营养补剂在体育运动中的应用前景广阔。

【作者】 潘燕

【关键词】蜂胶 生物活性 运动营养补剂

蜂胶(Propolis)是一种天然的活性物质,是工蜂从植物的枝条、叶、芽或树皮等组织上采集到树脂状分泌物后混入其上颚腺等腺体分泌物及蜂蜡等加工而成的芳香性胶状物^[1]。早在20世纪初人们就已对蜂胶所含的成分及相关的作用进行了研究,其化学成分极其复杂,主要包括黄酮类、萜烯类化合物、有机酸、氨基酸、糖、维生素及丰富的矿物质^[2]。近年来对动物进行药效和临床实验证实蜂胶具有广泛的生理和药理作用,如消炎镇痛、促进组织愈合、抗自由基、增强免疫力、双重调节血糖、降血脂、防治动脉粥样硬化等,已经倍受医药卫生和食品界的广泛关注。同时,蜂胶以其出色的抗氧化、抗疲劳、增强运动能力等作用在运动营养学方面也引起了足够的重视,相信把蜂胶引入运动领域中将会有十分广阔的前景。

1 蜂胶的生理药理作用

1.1 蜂胶对免疫系统的调节作用

蜂胶对机体免疫系统具有广泛的调节作用,国内外对此已做了大量的报道,它不但能增强体液免疫,还能促进细胞免疫,能增强巨噬细胞吞噬能力和自然杀伤细胞活性,提高机体的免疫力,使机体免疫功能处于动态平衡的最佳状态。可以说,蜂胶是一种天然高效的免疫增强剂。

1.2 蜂胶的抗氧化作用

人类维持生命主要依靠人体摄取的食物在体内发生氧化作用所产生的能量来维持,但在氧化代谢过程中机体内会不断产生自由基,过剩的自由基作用于细胞膜及血液中的脂类物质形成脂质过氧化物,沉积在细胞膜上,使膜功能丧失、细胞活力下降。研究表明:许多老年病、癌症、放射性损伤、药物中毒和紫外线所致皮肤老化都与自由基相关联。因此,保持自由基的产生与消除的平衡,防止自由基对细胞和组织的损伤是预防细胞活力下降、机体衰老、血管硬化、血栓形成、组织癌变等疾病的关键措施。

研究证明蜂胶具有很好的抗氧化性能,是公认的天然抗氧化剂^[3],能显著提高人体内的SOD活性,清除自由基、减少脂褐素的沉积,具有保护细胞膜、增强细胞活力、有效延缓衰老,并避免人体患某些癌症、心脏病及老年性疾病的功效。曹炜等^[3]应用体外和体内法研究了蜂胶对氧自由基和甲氧嘧啶致小鼠肝脏损伤的保护作用,体外实验表明,蜂胶能显著的抑制氧自由基引发的小鼠肝微粒体脂质过氧化反应;体内实验表明,蜂胶可有效的抑制四氧嘧啶引发小鼠肝脏自由基的升高,降低肝脏MDA的含量。韩德文等^[4]给小鼠灌服蜂胶黄酮后对小鼠脑NO含量进行观察,结果表明:蜂胶黄酮既能明显提高脑组织抗氧化酶的活性,又能显著降低脑组织NO含量,提示蜂胶黄酮可以抑制NO的细胞毒作用。

1.3 蜂胶的抗菌、抗病毒、抗肿瘤作用

研究发现蜂胶不仅具有抗菌、抗病毒作用,可抑制金葡菌、链球菌、沙门氏菌、大肠杆菌等^[1],还具有抑制或消灭癌细胞作用^[6],而不影响正常细胞的功能,关键是蜂胶的抗氧化及免疫增强联合作用。

1.4 蜂胶的其它药理作用

关于蜂胶能加速炎症消退,活化细胞,促进组织再生及坏死组织脱落的功能的研究,上世纪90年代就有很多学者以受伤动物为试验,用蜂胶治疗后发现,蜂胶制剂对于切割创伤、深度烫伤较一般的药剂疗效好,愈合时间短,促进创面上皮形成很显著。故笔者推测蜂胶对软组织、骨及软骨创伤等均有加速愈合和再生的作用。蜂胶中的类黄酮可以抑制血小板聚集,降低血管的脆性与渗透性,改善血液循环状态,净化血液,降血压、降血脂、双向调节血糖、抗动脉粥样硬化及抗衰老。因此,蜂胶被誉为“血管清道夫”、“微循环的保护神”。

2 蜂胶在运动领域中的潜在应用价值

2.1 蜂胶对运动损伤的影响

运动损伤是指人体组织在体育运动过程中遭到直接或间接的破坏,包括出血、骨折、关节错位、软组织损伤等。在体育训练、教学和身体锻炼的过程中时常会出现运动损伤,特别是在中学体育教学和业余训练中易被忽视。运动员损伤,轻者影响身体健康、训练水平和比赛成绩,重者可使运动员机能发生劣变现象,过早地结束运动生涯,甚至危及生命;而对一般体育爱好者来说,运动损伤将影响其健康、学习和工作,并造成不良的心理影响,妨碍群众性体育运动的开展。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课题。蜂胶在这方面具有一定的理论学基础,但在运动领域中该研究还未见大量报道。到目前为止,多数报道还是蜂胶在临床治疗中的应用,如外科的烧伤、溃疡、术后伤口愈合,内科的糖尿病、关节炎、风湿病等。所以在今后的工作中,不妨加大该方面的研究。

2.2 蜂胶对运动机体免疫功能的影响

免疫机能是人体的一种正常生理机能。它可以识别外来及自身的有害物质,并将其代谢、中和或消除掉,以保护机体不受伤害。近几十年来,免疫机能与运动的关系愈来愈引起人们的重视,认为长期适量运动会增强机体吞噬细胞、自然杀伤细胞的活力,防止感染性疾病的发生;但在剧烈运动、大运动量训练和紧张激烈的比赛后,运动员免疫机能下降,疾病易感性增加,因而影响训练和比赛^[7-8],因此,寻找天然、高效、无毒的免疫增强剂是运动医学研究的课题之一。

蜂胶作为一种高效的免疫增强剂已被许多学者所证明,其免疫增强作用可能与化学成分密不可分:1)蜂胶中的黄酮类物质、咖啡酸脂和蜂胶浸出物都有抗菌活性,可起免疫佐剂作用,保护抗原不易被血液、体液中的蛋白酶水解而清除,促进抗体的产生^[9]。2)蜂胶中的VA是一种中枢作用佐剂,对免疫中枢起作用,可刺激抗体应答的增强,VC和VE可增强体液免疫,增强抗体产量。3)蜂胶中的Zn可激发动物的免疫力。4)蜂胶中的许多酶类、醇类、酸类物质对机体的免疫系统具有广泛的作用^[9]。

但至今大量的报道还是集中于蜂胶对疾病、药物、辐射等引起的免疫力低下的抑制作用。蜂胶是否可以抵抗由激烈运动所致的免疫抑制是个值得深入研究的问题。

2.3 蜂胶改善运动机体的心功能

大强度、大负荷或剧烈运动会使体内自由基生成增多,心脏作为耗氧量最多、基础代谢率最高的器官之一,对大负荷运动所致的过氧化损伤具有高度敏感性。且运动员在剧烈训练或比赛期间身体抵抗力下降,处于疾病易感性提高状态,即剧烈运动会引起自由基增多、免疫功能抑制、机体处于“开窗期”,此时运动员心肌极易被感染,导致心率加快、心肌收缩力减弱、每搏输出量减少,进而影响运动能力;甚至严重者出现心脏的一系列生理变化与机能变化向病理性转变,从而构成对心脏健康的威胁或对整个机体健康水平的威胁。

王南舟^[10]等人采用在体蛙心法和离体蛙心灌流法观察蜂胶及其复合物对心脏活动的影响,结果显示:蜂胶能加大心肌力收缩力,增加心输出量、提高血液中氧的运输,供给心肌细胞充足的氧气,改善运动时心肌的相对缺氧状况,降低心肌细胞通过黄嘌呤氧化酶机制生成的自由基对线粒体膜的氧化损伤,保证ATP的生成以延缓疲劳出现。可见,蜂胶在理论上可减少剧烈运动对心肌的损伤,但仍需在运动实践中进一步验证。

2.4 蜂胶对运动机体能量代谢的影响

2.4.1 蜂胶对有氧代谢供能的影响

糖作为能量物质之一,对人体运动能力影响至关重要。它的供能约占总耗能60%。长跑、滑雪和马拉松等耐力运动项目其热能消耗大约每小时为1500千卡~1800千卡。在持续60min运动后,肝糖原就会下降到原储量的一半以下,而且在运动后期,因肝糖原和肌糖原的大量动用,加之代谢平衡的破坏,有可能导致中枢疲劳和外周疲劳的发生。因此耐力运动员不仅要保持足够的矿物质和水、足够的脂肪和蛋白质以及适量的维生素以外,还应特别注意补充足够的糖。而这些营养素在蜂胶中的含量甚多。因此,可以预测在运动前、中、后合理摄入蜂胶可提高运动成绩及促进疲劳的消除。

另外,线粒体是能源物质产能的主要场所。竞技体育中,长期的大负荷运动会使体内过量自由基产生并堆积,给细胞尤其线粒体带来致命的损伤,进而影响ATP的生成。蜂胶中黄酮化合物可以清除自由基、有效延缓活性氧对线粒体的损伤,减轻线粒体诱导细胞凋亡,从而保证ATP的有效生成。总之,蜂胶对降低脂质过氧化、维持细胞膜完整性、保证ATP合成,提高运动能力有潜在意义[11]。

蜂胶清除自由基的作用可能与其复杂的化学成分有关:1)蜂胶中黄酮类化合物与超氧阴离子反应,阻止自由基反应的引发,或与铁离子螯合阻止羟自由基的生成。2)咖啡酸苯乙酯(CAPE)是蜂胶提取液中的活性成分之一,能在微摩尔的浓度范围内抑制亚油酸和花生四烯酸的氧化过程,阻断黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶系统^[3]。3)蜂胶中的其它组分也具有抗氧化作用,如维生素、微量元素、油酸、亚油酸、棕榈酸、果糖等均可降低自由基的生成及脂质过氧化^[3];蜂胶还能显著提高人体内SOD活性。

2.4.2 蜂胶对无氧代谢供能的影响

1997年,吴粹文^[12]等人以力竭小鼠为研究对象,分为高、中、低三个不同剂量的蜂胶组和对照组,观察蜂胶的抗疲劳作用。结果发现高、中剂量蜂胶组的小鼠负重游泳和爬杆时间明显延长、小鼠运动后的血乳酸和血清尿素氮含量明显降低、血糖量增加。这些表明蜂胶能有效地增加小鼠体内糖原储备,提高糖酵解供能比例,促进能量的生成,具有抗疲劳作用。蜂胶还能提高ATP酶、糖酵解过程中某些关键酶的活性,生成更多的ATP,因此被称为“能量与活力之源”。

综上,蜂胶对无氧代谢运动及有氧代谢运动均有积极意义。

3 问题与展望

3.1 蜂胶虽然有多种生物功能,但目前仍然主要运用在临床医学中,给运动员服用蜂胶的报道还极少,这限制了蜂胶在运动领域的广泛应用,所以需要加大这一方面的研究。

3.2 无论是以动物还是以人为研究对象,蜂胶的用药剂量变化范围很大,尤其是在运动领域里,量-效关系还不明确,剂量太大或太小直接会影响运动员的运动能力,这一问题有待于进一步摸索。

3.3 随着研究的进一步深入,蜂胶优越的功能必将会引起更广泛的关注,将蜂胶有效地同运动相结合,开发一种新的运动补剂,势必会受到人们的青睐。

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