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脂肪酸是人及哺乳动物的主要能源物质,在氧供给充足的条件下,脂肪酸分解成CO2及H2O并释出大量能量,以ATP形式供机体利用。可见脂肪酸的氧化供能显得尤为重要。脂肪酸氧化要进入到线粒体的基质中,而长链脂酰CoA不能直接透过线粒体内膜,必须需要肉碱的转运。线粒体内膜外侧面存在肉碱脂酰转移酶Ⅰ,它能催化长链脂酰CoA与肉碱合成脂酰肉碱,然后在线粒体内膜内侧面的肉碱-脂酰肉碱转位酶的作用下进入线粒体基质内,进入线粒体内的脂酰肉碱则在位于线粒体内侧的肉碱脂酰转移酶Ⅱ的作用下转变为脂酰CoA并释出肉碱,脂酰CoA即可在线粒体基质中酶体系的作用下进行β氧化,提高线粒体的氧化速率.本实验采取外源性补充左旋肉碱并结合运动训练为模型,观察大鼠骨骼肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ～Ⅳ的活性,探讨运动训练及补充左旋肉碱对其影响,以期为合理地应用营养补充改善线粒体呼吸功能,为提高运动能力的研究提供资料。实验方法:健康雄性两月龄Wister大鼠50只,体重130±20g,所有大鼠在适应性饲养一周后,按要求随机分成安静对照组(10只)、单纯运动组(10只),单纯补充肉碱组(10只),运动+补充肉碱组(10只)。安静对照组和单纯补充肉碱组不做任何运动,单纯运动组和运动+补充肉碱组进行递增负荷强度的跑台运动,训练时间共为6周。补充肉碱组和训练+补充肉碱组于每天晚上7:00～10:00训练,并于次日8:00开始灌胃补充肉碱( 300mg/kg体重),对照组以及训练组灌胃同等剂量的蒸馏水。第7周周一所有实验大鼠(除安静对照组)一次性跑台运动至力竭后即刻断头处死,分别测定各组大鼠骨骼肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ～Ⅳ的活性及MDA含量、SOD、GSH、CAT活性。实验结果:(1)至实验结束时,与安静对照组相比,单纯运动组、单纯补充肉碱组与运动+补充肉碱组大鼠体重均有明显差异,其显著性水平分别为(P<0.01、P<0.01、P<0.001);运动+补充肉碱组与单纯补充肉碱组相比(P<0.01),运动+补充肉碱组与单纯运动组相比,大鼠体重也有显著性差异(P<0.001)。(2)与安静对照组相比,单纯运动组与运动+补充肉碱组大鼠跑台运动至力竭时间有显著性差异(P<0.001)。单纯补充肉碱组大鼠跑台运动至力竭时间无显著性差异(P>0.05)。与单纯补充肉碱组相比,运动+补充肉碱组大鼠跑台至力竭时间均明显延长(P<0.01)。(3)与安静对照组相比,单纯运动组CⅠ-CⅣ活性升高但无显著性差异;单纯补充肉碱组大鼠骨骼肌线粒体CⅠ-CⅣ活性升高(P>0.05),但无显著性差异;运动+补充肉碱组CⅠ～CⅣ活性都显著升高(P<0.001)。与单纯运动组相比,运动+补充肉碱组CⅠ、CⅢ、活性明显升高(P<0.01),CⅡ、CⅣ活性无明显变化(P>0.05)。与单纯补充左旋肉碱组相比,运动+补充肉碱组CⅠ～CⅣ活性都无显著性差异。(4)与安静对照组相比,单纯补充肉碱组大鼠跑台运动至力竭后即刻骨骼肌线粒体SOD活性显著性增高(P<0.05),MDA含量略下降(P>0.05),但CAT、GSH活性无显著性差异(P>0.05)。与安静对照组相比,单纯运动组、单纯补充肉碱组大鼠骨骼肌线粒体SOD、CAT、GSH活性均升高,MDA含量均下降,但差异不显著。运动训练+补充肉碱组大鼠骨骼肌线粒体SOD、CAT、GSH活性均升高,MDA含量均下降。实验结论:(1)单纯补充肉碱对大鼠体重增长影响不大,长期运动加补充肉碱可以明显延缓大鼠体重增长速率。(2)单纯补充肉碱对大鼠跑台运动至力竭的时间没有明显影响。长期运动训练可以显著延长大鼠一次性跑台至力竭的时间,长期运动加补充肉碱可以明显提高大鼠一次性跑台至力竭的时间,提高运动能力。(3)单纯补充肉碱可以提高骨骼肌线粒呼吸链酶CⅠ-CⅣ活性,加速线粒体氧化磷酸化过程,为线粒体合成ATP提供条件,但是单纯补充肉碱并不能非常有效推迟运动性疲劳的发生。(4)单纯补充肉碱可以提高大鼠骨骼肌线粒体SOD、CAT、GSH活性但是并不明显,长期运动训练加补充肉碱可以明显提高其活性,并且降低MDA含量。