緑茶ポリフェノールの抗疲労効果（-）-エピガロカテキン-3ガレート（EGCG）
Mar 20, 2022
Yu-song Teng、Di Wu
中国遼寧師範大学体育学部大連
詳細情報：ali.ma@wecistanche.com
概要
背景：（-）-エピガロカテキン-3-ガレート（EGCG）は、さまざまな生物活性を示す最も豊富な緑茶ポリフェノールです。 この研究の目的は、抗疲労効果強制水泳運動によるEGCGの効果。 材料と方法：マウスを1つの対照群と3つのEGCG治療群に分けました。 対照群には蒸留水を投与し、EGCG治療群には異なる用量のEGCG（50、100、および200 mg / kg）を28日間強制経口投与しました。 実験の最終日に、強制水泳運動が行われ、対応する生化学的パラメータが測定されました。 結果：データは、EGCGが徹底的な水泳時間を延長し、血中乳酸、血清尿素窒素、血清クレアチンキナーゼ、マロンジアルデヒドのレベルを低下させ、肝臓と筋肉のグリコーゲン含有量、およびスーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼの対応する増加を伴うことを示しました。 、およびグルタチオンペルオキシダーゼ活性。 結論：この研究は、EGCGが抗倦怠感効果。
キーワード：エピガロカテキン-3-ガレート、抗疲労、生化学的パラメーター、強制水泳運動、マウス
前書き
倦怠感運動に起因する身体的および/または精神的倦怠感として定義されるのは、同じ強度で運動を続けることができず、結果としてパフォーマンスが低下することです。[1]倦怠感二次的、生理学的、または慢性として分類することができます。 二次倦怠感睡眠障害、うつ病、過度の労作、および薬の副作用が原因です。生理的倦怠感不十分な休息、肉体的努力、または精神的緊張によって引き起こされます。[2] 慢性的または蓄積された倦怠感は、個人のパフォーマンスに影響を与える可能性があります。 さらに、長期にわたる倦怠感は過労死（過労死の結果としての死）につながる可能性があります。[3] 激しい運動中、活動的な骨格筋への酸素フラックスが増加し、過剰な活性酸素種（ROS）の生成と蓄積が促進されます。[4] ミトコンドリアの電子伝達系からの電子の漏出、キサンチンオキシダーゼ反応、ヘモグロビン酸化、および活性化された好中球は、運動中の細胞内ROS生成の主な原因として特定されています。[5] ROSの蓄積は、体を酸化ストレスの状態にし、大きな分子や細胞器官を攻撃することによって体に損傷を与え、身体的疲労を引き起こす可能性があります。[6]
以前の研究でも、外因性であることが示されています酸化防止剤食事からの内因性抗酸化物質と相互作用して協調的な抗酸化ネットワークを形成し、運動による酸化ストレスを防ぎ、身体的疲労フリーラジカルとROSを除去することによって。[7] 酸化を最小限に抑えたカメリアシネンシスの収穫葉から作られた緑茶は、中国、日本、タイ、ベトナムを含むアジアのほとんどの国で飲料と医薬品の両方として広く使用されています。[8] 緑茶は、ガン、心血管疾患、歯の腐敗、肥満、糖尿病、免疫系の改善などの有益な生物学的効果があることが証明されています。[9] 緑茶の有益な効果は、緑茶の乾燥重量の最大30パーセントを占める可能性のあるポリフェノールによって媒介されると考えられています。[10] 緑茶ポリフェノールには、主に（-）-エピガロカテキン-3-ガレート（EGCG）、（-）-エピガロカテキン（EGC）、（-）-エピカテキン（EC）、（-）-エピカテキンガレート（ECG）、およびカテキンが含まれます。 。 緑茶に最も豊富に含まれるポリフェノールはEGCGであり、抗酸化、抗癌、抗肥満、抗菌、肝保護、神経保護などの生物活性を示すことが示されています。[11,12]しかし、抗疲労効果EGCGのは現在知られています。 したがって、本研究は、抗疲労効果マウスの強制水泳運動によるEGCGの効果。
実験計画
2週間の順応後、動物を4つのグループに分け、それぞれ12匹のマウスで構成しました。 対照（C）群：動物に蒸留水（1.5mL）を1日1回28日間強制経口投与した。 低用量EGCG投与（LET）群：動物にEGCG溶液（50 mg / kg体重）を1日1回28日間強制経口投与した。 中用量EGCG投与（MET）群：動物にEGCG溶液（100 mg / kg体重）を1日1回28日間強制経口投与した。 高用量EGCG投与（HET）群：動物にEGCG溶液（200 mg / kg体重）を1日1回28日間強制経口投与した。 EGCG溶液は、1.5mLの蒸留水に溶解して調製しました。 体重は週に1回測定されました。 28日後、強制水泳運動を行い、BLA、SUN、SCK、組織グリコーゲン、SOD、GPx、MDAなどの対応する生化学的パラメーターを適切なキットを使用して測定しました。
強制水泳運動
最終治療の1時間後、前述のようにいくつかの変更を加えて強制水泳運動を行いました。[1,3]簡単に言うと、マウスは水（50cm×50cm×40cm）で満たされたアクリルプラスチックプール（50cm×50cm×40cm）で運動しました。 25±2度）30cmの深さまで。 鋼製のワッシャー（体重の7％）を各マウスの尾根に取り付けました。 動物が水面下に10秒間留まらなくなったときに、倦怠感を測定した。 運動耐容能の指標として、徹底的な水泳時間を使用した。
生化学的パラメータの分析
強制水泳運動の終了後、エーテル麻酔下で断頭により消耗したマウスを犠牲にし、血液サンプルを収集して遠心分離（3、000×g、15分）してBLA、SUN、とSCK。 脾臓、心臓、肝臓、および後肢の骨格筋を解剖し、軽くたたいて乾かした氷冷生理食塩水で洗浄した。 次に、脾臓、心臓、および肝臓の重量を測定し、最終的な体重（臓器指数）に対するそれらの重量を計算しました。 肝臓と後肢骨格筋をTris-HClバッファーでホモジナイズし、ホモジネートを遠心分離し（4、000×g、20分、4度）、透明な上清をグリコーゲンの測定に使用しました。 SOD、GPx、CAT、MDA。 すべての生化学的パラメーターは、メーカーの推奨する指示に従って市販の診断キットを使用して決定されました。
統計分析
統計分析は、SPSS13.0統計ソフトウェアを使用して実行されました。 結果は平均±SDとして表されます。 スチューデントのt検定は、2つのグループの比較に使用されました。 マルチグループ比較は、一元配置分散分析とそれに続く事後分析のためのテューキー検定によって実行されました。 確率値P<>
結果
（-）-エピガロカテキン-3-ガレートがマウスの体重と臓器指数に及ぼす影響
表1に示すように、実験中、LET、MET、およびHETグループの体重、肝臓指数、心臓指数、および脾臓指数は、Cグループと有意差はありませんでした（P> 0）。 05）これは、EGCGが体重や臓器の重量比に影響を与えないことを意味します。
（-）-エピガロカテキン-3-ガレートがマウスの徹底的な遊泳時間に及ぼす影響
図1に示すように、Cグループと比較して、LET、MET、およびHETグループの徹底的な水泳時間は大幅に長くなりました（P<0。05）。 letグループと比較して、metおよびhetグループの徹底的な水泳時間は有意に長かった（p=""><0.05）。>
マウスのいくつかの血液生化学的パラメータレベルでのエピガロカテキン-3-ガレート
図2に示すように、Cグループと比較して、LET、MET、およびHETグループのBLAおよびSUNレベル、ならびにMETおよびHETグループのSCKレベルは大幅に低かった（P <{{1} }。05）。="" letグループと比較して、metおよびhetグループのblaレベル、ならびにhetグループのsunおよびsckレベルは、有意に低かった（p=""><>
（-）-エピガロカテキン-3-ガレートがマウスの肝臓および筋肉のグリコーゲン含有量に及ぼす影響
図3に示すように、Cグループと比較して、LET、MET、およびHETグループの肝臓グリコーゲン含有量、ならびにMETおよびHETグループの筋肉グリコーゲン含有量は有意に高かった（P <0 。05）。="" letグループと比較して、metおよびhetグループのグリコーゲン含有量、ならびにhetグループの筋グリコーゲン含有量は有意に高かった（p=""><>
マウスの肝臓および筋肉におけるスーパーオキシドジスムターゼ活性に対する（-）-エピガロカテキン-3-ガレートの効果
図4に示すように、Cグループと比較して、LET、MET、およびHETグループの肝臓と筋肉のSOD活動は有意に高かった（P<0。05）。 letグループと比較して、metおよびhetグループの肝臓でのsod活性、およびhetグループの筋肉でのsod活性は有意に高かった（p=""><>
マウスの肝臓および筋肉におけるグルタチオンペルオキシダーゼ活性に対する（-）-エピガロカテキン-3-ガレートの効果
図5に示すように、Cグループと比較して、LET、MET、およびHETグループの筋肉のGPxアクティビティ、およびMETおよびHETグループの肝臓のGPxアクティビティは、有意に高かった（P <{{ 1}}。05）。="" letグループと比較して、hetグループの肝臓でのgpx活動、およびmetグループとhetグループの筋肉でのgpx活動は、有意に高かった（p=""><>
（-）-エピガロカテキン-3-ガレートがマウスの肝臓と筋肉のカタラーゼ活性に及ぼす影響
図6に示すように、Cグループと比較して、LET、MET、およびHETグループの肝臓と筋肉のCAT活性は、有意に高かった（P<0。05）。 letグループと比較して、metおよびhetグループの肝臓および筋肉におけるcat活性は有意に高かった（p=""><>
（-）-エピガロカテキン-3-ガレートがマウスの肝臓と筋肉のマロンジアルデヒドレベルに及ぼす影響
図7に示すように、Cグループと比較して、LET、MET、およびHETグループの肝臓のMDAレベル、およびMETおよびHETグループの筋肉のMDAレベルは有意に低かった（P <{{ 1}}。05）。
LETグループと比較して、HETグループの肝臓のMDAレベル、およびMETグループとHETグループの筋肉のMDAレベルは、有意に低かった（P <0 .05）。
討論
本研究は、EGCGの抗疲労効果を評価することを目的とした。 抗疲労効果の直接的な尺度は、運動耐容能の増加です。 行動的絶望の最も一般的に使用される動物モデルの1つである強制水泳運動は、新規化合物の抗疲労特性の評価に広く使用されています。[14] モーター駆動のトレッドミルやホイールなどの他の強制運動方法は、動物の負傷を引き起こす可能性があり、日常的に受け入れられない場合があります。[15] この研究では、データは、EGCGがマウスの徹底的な水泳時間を大幅に延長したことを示しました。これは、EGCGが抗疲労効果を持っていることを示しています。 徹底的な水泳運動は、BLA、SUN、SCKなどの倦怠感の変化に関連するいくつかの血液生化学的パラメーターを誘発することが知られています。 乳酸は嫌気性条件下での炭水化物の解糖生成物であり、解糖は短時間の激しい運動の主なエネルギー源です。[16] 多くの研究は、倦怠感まで泳ぐと血中乳酸値が大幅に上昇することを示しており、乳酸が血中に蓄積する速度は水泳時間と反比例の関係を示しました。[17] さらに、乳酸濃度の上昇は筋肉組織と血液のpHの低下を引き起こし、いわゆるアシドーシスを引き起こし、倦怠感を引き起こします。[18] したがって、BLAは倦怠感の敏感な指標です。 この研究では、データは、EGCGがマウスのBLAレベルを大幅に低下させ、BLAの増加を効果的に遅らせ、身体的疲労の出現を延期することを示しました。 SUNはタンパク質代謝の最終産物であり、体内のタンパク質代謝の指標でもありました。 安静時、SUNの生成と排泄は平衡状態でしたが、徹底的な水泳の後、この時点でSUNは明らかに増加しました。[18] インビボでの尿素窒素と運動耐容能の間には正の相関関係があります。[6] したがって、SUNは疲労状態のもう1つの敏感な指標です。
この研究では、データは、EGCGがマウスのSUNレベルを大幅に低下させることを示しました。これは、EGCGがタンパク質代謝を低下させ、運動耐容能を高める可能性があることを示しています。 血清クレアチンキナーゼ（SCK）は、筋肉損傷の臨床バイオマーカーであり、膜構造の損傷の間接的な指標です。[19] クレアチンキナーゼの機能は、損傷した筋肉で起こることとの関連性が高くなります。 筋変性の過程で、筋細胞が溶解し、その内容物が血流に放出されます。 体内のクレアチンキナーゼのほとんどは通常筋肉に存在するため、クレアチンキナーゼの血中濃度の上昇は、筋肉の損傷が発生したか、開始されていることを示しています。 クレアチンキナーゼの血中への放出は、脂質過酸化による細胞膜の透過性の増加の結果です。[21] この研究では、データは、EGCGがマウスのSCKレベルを大幅に低下させ、徹底的な運動によって誘発される筋肉の損傷を改善することを示しました。 この改善は、EGCGの運動耐容能の改善に貢献していると考えられます。 筋肉はグリコーゲンと同じくらい速く脂肪を動員することができず、脂肪酸は嫌気的に代謝されないため、組織に貯蔵されたグリコーゲンは運動中の主要なエネルギー源です。 グリコーゲンの枯渇がエネルギー供給と最大出力を厳しく制限することはよく知られています。 運動のためのエネルギーは、最初は筋肉グリコーゲンの分解に由来し、激しい運動が枯渇した後、後の段階で、エネルギーは肝臓グリコーゲンに由来します。[23] 肝臓グリコーゲンの枯渇は、運動中に肝臓グリコーゲンが枯渇するため、血糖値を維持することができず、その後の低血糖が神経機能の障害を引き起こす可能性があるため、倦怠感の発症における重要な要因である可能性があります。 したがって、グリコーゲン貯蔵は運動能力に直接影響し、グリコーゲン貯蔵を増加させると持久力と運動能力が向上します。[25] この研究では、データは、EGCGがマウスの肝臓と筋肉のグリコーゲン含有量を有意に増加させることを示しました。これは、EGCGが運動耐容能を高めることができることを示しています。 これは、EGCGがグリコーゲン分解の抑制および/または糖新生を促進したためである可能性があります。
しかし、徹底的な運動がトリグリセリド（または脂肪）の動員を加速し、血漿に放出される遊離脂肪酸を増加させることができることを示す実験的証拠があります。[26,27]徹底的な運動中の血清トリグリセリド濃度の低下と脂肪酸の利用可能性の増加グリコーゲン枯渇率の低下と運動耐性の改善につながります。[28,29]この研究では、トリグリセリドと脂肪酸の変化は調査されませんでした。 したがって、EGCGが脂肪の動員に影響を与えるメカニズムを特定するには、さらなる実験が必要です。 徹底的な運動中にROSが通常の生理学的対処範囲を超えるという証拠があり、ROSの蓄積と抗酸化状態の低下が生じる可能性があります。[30] このシナリオは酸化ストレスを増加させ、脂質過酸化とタンパク質およびDNAの酸化的修飾を引き起こします。[31] SOD、CAT、GPxなどの抗酸化酵素は、ROSの毒性作用を軽減する重要な機能を持っている可能性があり、抗酸化酵素活性の改善は、倦怠感と戦うのに役立ちます。[6] しかし、多くの研究では、徹底的な運動後の抗酸化酵素活性の低下傾向が報告されており[32]、抗酸化酵素活性の低下は、フリーラジカルに対する使用とフリーラジカル種による阻害による可能性があります。[33]
この研究では、データはEGCGがマウスのSOD、CAT、およびGPx活性を有意に増加させることを示しました。これは、EGCGが抗酸化酵素活性をアップレギュレートして、徹底的な運動によって誘発される酸化ストレスから保護できることを示しています。抗疲労効果。 脂質過酸化は、過酸化水素、スーパーオキシドアニオン、およびヒドロキシルラジカルによって引き起こされる酸化組織損傷を表し、膜の構造変化、細胞およびオルガネラ含有量の放出、およびサイトゾルアルデヒドおよび過酸化生成物の形成を伴う必須酪酸の喪失をもたらします。 ] リン脂質過酸化の代謝物であるMDAは、生体の酸化的損傷の最初の状態の一般的な指標です。[34] この研究では、データはEGCGがマウスのMDAレベルを大幅に低下させることを示しました。これは、EGCGが脂質過酸化を減らし、徹底的な運動誘発性の酸化的損傷を軽減できることを示しています。 近年、一部の研究者は、緑茶抽出物と緑茶ポリフェノールの抗疲労効果の研究に努めています。 Yuetal。 [35]は、緑茶飲料濃縮物が水泳時間を大幅に延長し、乳酸レベルを低下させ、肝臓グリコーゲンの含有量を増加させる可能性があることを発見しました。 Liangetal。 [36]は、雲南緑茶抽出物が徹底的な水泳時間を短縮し、肝臓と筋肉のグリコーゲン含有量を改善したと報告しました。 ファンら [37]は、緑茶ポリフェノール抽出物が徹底的な水泳時間を大幅に延長できることを発見しました。これは、緑茶ポリフェノール抽出物が抗疲労効果を持っていることを示しています。 村瀬ほか [38] BALB / cマウスの運動中のランニング持久力とエネルギー代謝に対するカテキンリッチ緑茶抽出物（GTE）の効果を調査し、GTEの持久力改善効果が少なくとも部分的に代謝能力の増加によって媒介されることを発見しました運動中の骨格筋のエネルギー源としての酪酸の利用。
Huangetal。 [39] EGCGは、クライミングポール時間、徹底的な水泳時間、ランニングホイール時間、マウスの低酸素耐性の生存時間を延長し、LDH活性とMGおよびLG含有量を増加させるが、BLAおよびBUNを減少させることができることを発見した。コンテンツ。 Sachdevaetal。 [40]は、EGCGによる慢性治療が、慢性的な倦怠感のあるマウスの不安や痛覚過敏を含むすべての行動障害を用量依存的に有意に回復させたと報告しました。 田中ほか [41]は、EGCGが倦怠感を軽減するのに効果的であることを示唆しました。 経口投与されたEGCGは、疲労した動物の酸化的に損傷した肝臓に抗酸化作用があるようです。 この研究では、EGCGが徹底的な水泳時間を延長し、BLA、SUN、SCK、およびMDAのレベルを低下させ、それに対応して肝臓と筋肉のグリコーゲン含有量、およびSOD、CAT、およびGPxの活動が増加することもわかりました。 したがって、本結果は、EGCGが用量依存的に抗疲労効果を有し、200mg/kgの用量で最適な効果を示したことをさらに支持する。 以前の研究と組み合わせると、EGCGの抗疲労メカニズムは、いくつかの抗酸化酵素活性の修飾による脂質酸化の防止による細胞膜への保護効果に起因する可能性があります。 その分子メカニズムと抗倦怠感関連遺伝子調節を解明するために、さらなる研究が必要です。 この研究の結果は、EGCGを使用して、倦怠感からの回復を促進し、徹底的な運動による酸化的損傷を軽減することを目的とした栄養補助食品を設計できることを示唆しています。
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