تاثیر 8 هفته تمرین هوازی به همراه مصرف مکمل کلرلا بر شاخص های آنتی اکسیدانی کلیه موش های صحرایی نر دیابتی شده ویستار

مجله پلاسما و نشانگرهای زیستی

مقاله 1، دوره 13، شماره 2 - شماره پیاپی 49، فروردین 1399، صفحه 1-11   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

امینه صحرانورد^{* 1}؛ افسانه امامی مقدم²

¹استادیارگروه تربیت بدنی،دانشکده علوم انسانی،دانشگاه ازاداسلامی، واحدشبستر،شبستر،ایران

²کارشناسی ارشدتربیت بدنی دانشکده علوم انسانی، دانشگاه ازاداسلامی،واحدتبریز،تبریز،ایران

چکیده

زمینه وهدف: با توجه به محدودیت گزارشات علمی موجود در زمینه نقش تمرینات ورزشی همراه با مصرف مکمل کلرلا بر عوارض دیابت و آنتی اکسیدان­های کلیه در بین جامعه دیابتی و هم چنین عدم بررسی جامع آن بر روی مدل حیوانی، هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر هشت هفته تمرین هوازی به همراه مکمل کلرلا بر شاخص های آنتی اکسیدانی کلیه موش های دیابتی بود.
روش کار: 50 راس موش ویستار نر بالغ در پنج گروه شامل کنترل سالم، کنترل دیابتی، تمرین، مکمل(کلرلا) و توام گروه بندی شدند. القای دیابت با تزریق استرپتوزوسین انجام شد. در طول مداخله، عصاره کلرلا به مدت هشت هفته قبل از غذای نوبت صبح مصرف شد. تمرین شامل پنج روز در هفته به صورت دویدن روی نوارگردان بود.برای تهیه مکمل کلرلا نیز عصاره کلرلا به اندازه 5% وزن بدن روزانه 20 الی 30 دقیقه قبل از غذا در نوبت صبح پودر خشک کلرلا به صورت محلول در آب گرم تا پایان8 هفته به صورت گاواژ تجویز و پس از هفته هشتم نمونه خونی گرفته شد. برای اندازه گیری آنزیم های آانتی اکسیدانی از خون تام و مالون دی آلدهید از سرم استفاده گردید.
یافته­ها: بعد از دوره مداخله فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز((SOD  وکاتالاز(CAT  در گروه‌های دیابتی، به طور معنی‌داری بیشتر از موش‌های غیردیابتی(کنترل سالم) و در عین حال، وزن بدن کمتر بود ولی هر سه مداخله سبب جلوگیری از افزایش فعالیت این آنزیم ها و جلوگیری از کاهش وزن ناشی از دیابت شدند. هم چنین با این که در مورد فعالیت SOD، تفاوتی بین مقدار تاثیر تمرین، مکمل و اثر توام وجود نداشت، ولی اثرگذاری گروه توام در جلوگیری از افزایش فعالیت CAT و جلوگیری از کاهش وزن، بهتر از هر دو مداخله تمرین و مکمل بود. مقدار مالون دی آلدهید(MDA) پلاسمای گروه های توام و کلرلا، تفاوت معنی‌داری با موش‌های کنترل سالم و کنترل دیابتی داشت. گلوکز خون در هر دو گروه توام و تمرین کمتر از گروه کلرلا بود.
نتیجه‌گیری:افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی می تواند به علت ساز وکارهای فیزیولوژیکی برای رفع شرایط استرس اکسایشی در کلیه و از طرفی افزایش پراکسیداسیون لیپیدی و نتیجه آثار سوء شرایط دیابتیک در کلیه باشد. به نظر می­رسد مصرف کلرلا برای سلامت بافت کلیه دارای تاثیر مفیدی نبوده، که البته اثبات و مکانیسم مربوطه نیاز به پژوهش های بیشتر دارد.

کلیدواژه‌ها

تمرین هوازی؛ کلرلا؛ دیابت؛ کلیه

اصل مقاله

دیابت یکی از شایع­ترین سندرم های متابولیک اسـت کـه بـا اختلال در فعالیت انسولین و در پی آن افزایش گلوکز خون همـراه اسـت. شـیوع بیمـاری دیابت در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه رو به افـزایش اسـت. براسـاس گزارش­های مسـتند، 10 درصد جمعیت جهان به دیابت مبتلا هستند(14). اگرچه عوامل متعدی را در ایجاد و پیشرفت عوارض دیابت دخیل می دانند(7)، ولی امروزه نقش استرس اکسیداتیو و رادیکال­های آزاد در آسیب شناسی این عارضه بیشتر مورد توجه قرار گرفته است(4). در این راستا، نفروپاتی دیابتی یکی از مهم ترین عوامل نقص در عملکرد فیزیولوژیک کلیه­ها در دیابت ملیتوس بوده و پیش­بینی شده است که تأثیر زیادی بر کیفیت زندگی افراد دیابتی بگذارد(12). تحقیقات انجام شده نشان می­دهد افزایش گونه­های فعال اکسیژن( Reactive oxygen species) دردیابت قندی منجر به تشدید آسیب بافت کلیه و آپوپتوزیس دربیماران مبتلابه دیابت می­شود (5). رادیکال­های آزاد در بیماران دیابتی توسط اکسیداسیون گلوکز، گلیکاسیون غیرآنزیمی پروتئین­ها و به دنبال آن تخریب اکسیداتیو پروتئین­های گلیکوله ایجاد می­گردد(3). افزایش سطوح رادیکال­های آزاد و کاهش هم­زمان مکانیسم­های دفاعی در برابر آن می­تواند منجر به صدمه بافت کبد و ایجاد پراکسیداسیون لیپیدی شود(11). استرس اکسیداتیو که حاصل عدم توازن میان تولید رادیکال­های آزاد اکسیژن و عملکرد آنتی اکسیدانی بدن می­باشد، در بیماران دیابتی افزایش می­یابد(4). افزایش سطوح گونه­های فعال اکسیژن(ROS) در دیابت می­تواند به دلیل افزایش تولید یا کاهش سرکوب رادیکال های آزاد به وسیله آنتی اکسیدان ­های آنزیمی سوپراکسید دیسموتاز(SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز(GPx) و کاتالاز(CAT) باشد(37). ازسوی دیگر، پراکسیداسیون لیپیدی که به طور معمول با اندازه­گیری مالون دی آلدئید(MDA) تعیین می­شود، شاخص مهمی برای تعیین وضعیت اکسیداتیوی است(2). نتایج حاصل از مطالعات با روی کرد ورزشی نشان می­دهد، تمرینات هوازی که سبب کاهش استرس اکسیداتیو می­شود، برای افراد مبتلا به دیابت مناسب­ است(26). کاستیا و همکاران افزایش فعالیت آنزیم­های آنتی اکسیدانی را متعاقب ورزش هوازی در بین افراد دیابتی گزارش کردند(21). از طرفی، استفاده از گیاهان دارویی مدت ها است که در درمان بسیاری از بیماری­ها استفاده می­شوند، اگر چه در برخی موارد ترکیبات شیمیایی موثر و اثرات فارماکولوژیکی آن ها ناشناخته است. در بین مطالعات مرتبط با گیاهان دارویی، گونه جلبک تک سلولی به نام "کلرلا"، تأثیرات دارویی گوناگونی را هم در مدل های حیوانی و هم در انسان نشان داده است. هم چنین گزارش شده است که کلرلا دارای خاصیت آنتی اکسیداتیو، ضد التهاب و ضد تومور است(27). از این رو به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی و ترکیبات آب دوست و چربی دوست از کلرلا به عنوان یک مکمل سلامت استفاده می­شود(34). پناهی و همکاران در مطالعه خود بر روی بیماران کبد چرب به این نتیجه رسیدند که 1200 میلی گرم مکمل کلرلا می­تواند سبب کاهش تری گلیسیرید سرم و آنزیم­های ALT و AST شود(35). کیم و همکاران(2009) نشان دادندکه غلظت های صفر، 5 و 10 درصد کلرلا در موش­ها، سبب کاهش مالون دی آلدئید پلاسما و بافت کلیه می گردد(30). شواهد فراوان نشان می­دهد که تحت شرایط فیزیولوژیک و پاتولوژیک از جمله ورزش، عدم تحرک و بسیاری از بیماری­ها مثل دیابت، آنتی اکسیدان های بدن نمی­توانند به طور کامل از آسیب اکسایشی جلوگیری کنند. درسال های اخیر به دنبال گزارش آثار سوء آنتی اکسیدان­های سنتزی یا مصنوعی تحقیقات بسیاری پیرامون جایگزین کردن آن­ها با آنتی اکسیدان­های طبیعی صورت گرفته است(8). با توجه اثرات سوئ برخی از ترکیبات دارویی شیمیایی، امروزه تلاش برای یافتن ترکیبات طبیعی افزایش یافته است. گزارشات حاکی از آن است که استفاده از داروهای گیاهی با توجه به قدمت زیاد وعوارض کم ناشی ازمصرف آن­ها رو به افزایش است(19). کلرلا یک نوع جلبک سبز تک سلولی است که آنتی اکسیدان­های بسیار موثری نظیر بتاکاروتن و لوتئین را در خود جای داده و می تواند پتانسیل پیشگیری از اختلالات دیابتیک شود(33). به نظر می رسد که تغییر در رژیم غذایی به تنهایی در درمان دیابت نوع 2 و عوارض دیابت کافی نبوده و بلکه انجام فعالیت ها و تمرینات فیزیکی و ورزشی نیز می تواند به برنامه روزانه افرداد دیابتی اضافه گردد. کلرلا منبع گیاهی آنتی اکسیدانی(دارای لوتئین، آلفا- و بتا- کاروتن، اسیدآسکوربیک و کوتوکوفرول) است که به نظرمی رسد مصرف کلرلا می تواند در تنظیم عملکرد فیزیولوژیکی بدن در بیماری­های بدخیم ناشی از استرس اکسیداتیو و دیابت اثرات مطلوبی داشته باشد(9). بنابراین با توجه به عدم وجود مدارک و مستندات کافی در زمینه نقش تمرینات هوازی به همراه مصرف مکمل کلرلا بر عوارض دیابت و آنتی اکسیدان­های کلیه در بین جامعه دیابتی و تحقیقات محدود منتشر شده در زمینه استفاده از مکمل کلرلا به همراه فعالیت هوازی لزوم پاسخ به این سوال که آیا 8 هفته تمرین هوازی به همراه مکمل کلرلا بر آنتی­اکسیدان­های کلیه موش­های صحرایی نرد یابتی شده تاثیر دارد، وجود داشته باشد.

مواد وروش ها

در این مطالعه از موش های صحرایی نر با دارای وزن 195 الی 200 گرم استفاده شد. حیوانات پس از یک هفته آشناسازی با محیط آزمایشگاه، به طور تصادفی در5 گروه به طور مساوی تقسیم شدند، که شامل:

1.گروه تمرین هوازی، 2.گروه مکمل کلرلا، 3. گروه تمرین هوازی و مکمل کلرلا، 4.گروه دیابتی کنترل و 5. گروه کنترل غیردیابتی.

در این مطالعه جهت القای دیابت نوع یک از ماده استرپتوزوتوسین، حل شده در بافر سیترات 1/0 مولار و به میزان 55 میلی­گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن به صورت درون صفاقی تزریق شد(6). چهار روز پس از تزریق، غلظت گلوکز خون با استفاده از نمونه­های خونی جمع آوری شده از دم حیوانات و روش آنزیمی گلوکز اکسیداز اندازه گیری شد. ملاک دیابتی بودن، غلظت خون بالاتر از 250 میلی گرم بر دسی لیتر بود. هم چنین گروه های تمرین کننده هر جلسه تمرین هوازی به صورت گرم کردن و سپس سرد کردن انجام شد. گروه های تمرین هوازی وتمرین هوازی با مصرف کلرلا برنامه تمرین هوازی را به مدت 8 هفته روی نوار گردان الکتریکی ویژه جوندگان انجام دادند. در برنامه‌ تمرین هوازی روی نوارگردان از هر یک از آزمودنی‌ها در ابتدای جلسه تمرین، 2دقیقه با سرعت 5 متر در دقیقه و شیب صفر درجه، جهت گرم کردن ‌دویدند. سپس، قسمت اصلی تمرین در هفته اول شامل: سرعت نوارگردان 10متر بر دقیقه، 10 دقیقه با شیب صفر درجه و طبق جدول1 مقادیر سرعت ومدت تا پایان هفته هشتم آمده است(39). در انتهای برنامه تمرینی، 2دقیقه با سرعت 5 متر در دقیقه سرد کردن انجام شد. سرعت ومدت گرم کردن وسرد کردن در طول 8 هفته(2دقیقه با سرعت 5متر در دقیقه) ثابت بود. سرعت و مدت تمرین در هفته اول(سرعت 10متر بر دقیقه، 10 دقیقه) و مقادیر سرعت و مدت تا پایان هفته هشتم طبق جدول1 ارائه شده است(39). در انتهای برنامه تمرینی، 2دقیقه با سرعت 5 متر در دقیقه، مرحله سرد کردن(استراحت بعد از تمرین) انجام شد. پودر خشک کلرلا محلول در آب گرم به صورت عصاره کلرلا به اندازه 5% وزن بدن روزانه 20 الی 30 دقیقه قبل از غذا در نوبت صبح تا پایان8 هفته به صورت گاواژ تجویز شد(32). عصاره کلرلا با استفاده از قرض 300 گرمی کلرلا ولگاریس(محصول شرکت فردای سبز) و انحلال آن در 10 می لیتر آب مقطر، مهیا گردید(1). نمونه خونی پس از اتمام هفته هشتم اخذ وسرم حاصله پس از سانتریفوژ جدا و مقدار آنزیم کاتالاز، از روش برادفورد(1976) مقدار سوپراکسیددیسموتاز در بافت کلیه به روش سان و همکاران اندازه گیری شد. هر واحد از فعالیت سوپراکسید دیسموتاز به صورت غلظت آنزیم مورد نیاز برای ممانعت از تولید رنگ تا 50 درصد در یک دقیقه، تحت شرایط مطالعه، تعیین شد برای تعیین محصول نهایی پراکسیداسیون لیپیدهابانام مالون دی آلدئید(MDA) ازروش کی استفاده شد(29، 18). غلظت مالون دی آلدئید با استفاده از 1، 1، 3، 3 تترا اتوکسی پروپان به عنوان استاندارد تعیین و در گروه های تغذیه شده با مکمل کلرلا نیز عصاره کلرلا به اندازه 5% وزن بدن روزانه 20 الی 30 دقیقه قبل از غذا در نوبت صبح(به صورت محلول) تا پایان8 هفته با گاواژ تجویز شد(22) و برای بررسی توزیع نرمال از آزمون k-s استفاده گردید. هم­چنین برای مقایسه ازتحلیل واریانس عاملی(2×2)، مقایسه بین‌گروهی داده‌ها با استفاده از تحلیل واریانس خطی 05/0>P، به عنوان وجود اختلاف معنادار بین گروه ها استفاده شد. در صورت نیاز به مقایسه‌های تعقیبی برای مقایسه دو به دوی گروه‌ها، از آزمون تعقیبی توکی برای تعیین تفاوت بین میانگین ها و در صورت معنی دار شدن آن از آزمون تعقیبی جیمز هاول استفاده شده است. تمامی تجزیه و تحلیل های آماری این مطالعه  با استفاده از نرم افزارSPSS انجام پذیرفت.

نتایج

آزمون تی همبسته برای مقایسه درون گروهی مقدار گلوکز خون و وزن بدن در فاصله بین القای دیابت تا پایان دوره را نشان می دهد(جدول2). هم چنین، نتایج تحلیل واریانس خطی در مورد مقایسه بین‌گروهی آنزیم کاتالاز تمامی گروه‌ها پس از اعمال مداخله(پس‌آزمون) نشان داد که بعد از دوره مداخله مقدار آنزیم کاتالاز در همه گروه‌های دیابتی، به طور معنی‌داری بیشتر از گروه غیردیابتی(گروه کنترل سالم) بود(95/71 ، 22/64، 38/65، و 41/58 واحد در مقایسه با 18/47 واحد در  میلی گرم درگروه شاهد غیر دیابتی) و هر سه نوع مداخله باعث افزایش آنزیم کاتالاز ناشی‌از دیابت شده‌بودند(05/0>P)(جدول 3). بعد از دوره مداخله مقدار آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در همه گروه‌های دیابتی، به طور معنی‌داری بیشتر از موش‌های سالم غیردیابتی(گروه کنترل سالم) بوده و هر سه نوع مداخله باعث مقدار افزایش آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز ناشی از دیابت شده بود(05/0>P؛ 76/64، 26/65، و 62/69 واحد در میلی لیتر در مقایسه با 39/60 واحد در گروه شاهد). ولی تفاوتی بین مقدار تاثیر تمرین، مکمل و اثر توام وجود نداشت. نتایج سطوح مالون دی آلدئید سرم در گروه‌های مورد بررسی پس از اعمال مداخله نشان داد با این که بعد از دوره مداخله، سطوح مالون دی آلدئید پلاسمای همه گروه­ها به غیر از گروه تمرین، تفاوت معنی‌داری با موش‌های کنترل سالم و کنترل دیابتی داشتند(05/0> P؛ 91/6، 12/6، و 23/12 نانومول بر میلی گرم در مقایسه با 23/5 نانومول بر میلی گرم در گروه شاهد)، بااین حال، اثر کلرلا ضعیف تر از اثر تمرین(در افزایش مالون در آلدئید پلاسمایی ناشی از دیابت) و اثر توام ضعیف تر از هر دوی آن­ها به تنهایی بود(05/0>P)، که این یافته می تواند حاکی از اثر سوء مصرف این مکمل به طور مداوم در مورد تاثیر بر مقدار پراکسیداسیون لیپیدها باشد)(جدول 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 1- مقادیر سرعت، مدت و شیب نوارگردان مورد استفاده درتمرین هوازی(21)

شاخص	هفته­های تمرین
	اول	دوم	سوم	چهارم	پنجم	ششم	هفتم	هشتم
مدت تمرین(دقیقه در روز)	10	20	20	30	30	40	40	50
سرعت نوارگردان(متر بر دقیقه)	10	10	15	15	18-17	18-17	21-20	21-20
شیب نوارگردان(درصد)	0	0	0	0	0	0	0	0

 

جدول2-مقایسه درون گروهی مقدار گلوکز خون و وزن بدن در فاصله بین القای دیابت تا پایان دوره

متغیر	گروه	در پیش آزمون	در پس آزمون	T	Sig
گلوکز	کنترل سالم	67/11±60/92	53/14±40/93	18/0	86/0
	کنترل دیابتی	26/43±20/407	93/47±8/416	42/0	68/0
	کلرلا	27/48±50/406	15/69±40/194	14/9	001/0 *
	تمرین	44/39±66/391	2/45±33/126	33/14	001/0 *
	توام	96/43±41/406	15/27±50/111	6/15	001/0 *
وزن بدن	کنترل سالم	77/5±4/227	85/9±8/226	39/0	7/0
	کنترل دیابتی	23/6±4/223	89/8±140	99/19	001/0 *
	کلرلا	87/7±2/220	04/18±4/172	02/7	001/0 *
	تمرین	51/7±4/224	59/17±180	05/9	001/0 *
	توام	4/8±16/220	86/9±16/206	94/3	002/0 *

جدول3- اثر تعاملی عامل های وضعیت تمرین بر آنزیم های پلاسما

شاخص‌	گروه	(SD±x̅ )
سوپراکسیددسمیوتاز بافت کلیوی (واحد بین المللی بر میلی لیتر)	کنترل سالم	29/0±39/60
	کنترل دیابتی	62/2±54/67
	کلرلا	54/0±76/64
	تمرین	62/0±26/65
	توام	25/2±62/63
کاتالاز بافت کلیوی (واحد بین المللی بر میلی لیتر)	کنترل سالم	52/0±18/47
	کنترل دیابتی	32/0±95/71
	کلرلا	42/0±22/64
	تمرین	84/1±38/65
	توام	92/0±41/58
مالون دی آلدئید کلیه (نانومول بر میلی گرم)	کنترل سالم	48/0±23/5
	کنترل دیابتی	35/0±74/5
	کلرلا	38/0±91/6
	تمرین	44/0±12/6
	توام	38/0±23/12

 

 

 

بحث و نتیجه­گیری

نتایج این مطالعه نشان دادکه بعد از دوره مداخله مقدارآنزیم سوپر اکسید دیسموتاز درهمه گروه‌های دیابتی، به طور معنی‌داری بیشتر از گروه سالم غیردیابتی(گروه کنترل سالم)بوده و هر سه نوع مداخله باعث مقدار افزایش آنزیم سوپراکسید دیسموتاز ناشی از دیابت شده است(05/0>P). اگر چه تفاوتی بین مقدار تاثیر تمرین، مکمل و اثر توام وجود نداشت. با این که در مورد تاثیر تمرین و مصرف توام کلرلا در بافت کلیه مدل های حیوانی اطلاعات زیادی در دسترس نیست، ولی در مدل موش به طور مشابهی گزارش شده است که القای دیابت سبب افزایش فعالیت سوپراکسیددیسموتاز در مغز می‌شود، درحالی که درکبد فعالیت این آنزیم کاهش می‌یابد(24). در آن تحقیق(24) نتیجه‌گیری شده است که عامل دیابت، افزایش مختصری درآسیب اکسایشی مغز(آسیب ناشی از تنش اکسیداتیوی) ایجاد می‌کند، درحالی که نرخ آسیب در قلب وکلیه ها بیشتر است و در عین حال، نرخ آسیب اکسایشی ناشی ازدیابت، درکبد و عضله کمترمی باشد. به نظر می‌رسد که برخی از بافت ها به میزان بیشتری تحت تاثیر رادیکال های آزاد قرار می‌گیرند. بنابراین ممکن است در مراحل اولیه دیابت نیز خیلی سریع درکلیه وقلب افزایش فعالیت آنزیم های ضداکسایشی مشاهده شود(24). در مطالعه آنجلس و همکاران(16) در عضله موش های صحرائی، همبستگی مثبتی بین فعالیت کاتالاز و شاخص های استرس اکسیداتیو مشاهده کردند، به طوری که با افزایش استرس اکسیداتیو، مقدارفعالیت آنزیم کاتالاز نیز افزایش یافت. لذا در این پژوهش، القای دیابت منجر به افزایش استرس اکسایشی درکل موش ها شده است و این افزایش(مواجهه با گونه‌های فعال اکسیژن در بافت کلیه)، با افزایش جبرانی در فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسمووتاز همراه گردید. به بیان دیگر این وضعیت پاتوفیزیولوژیکی تنش اکسیداتیو) حاکی از آن است که بافت کلیه در نتیجه استرس اکسیداتیو ناشی از دیابت با تنظیم افزایشی فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز، درصدد کاهش مقدار آنیون‌های رادیکال و به حداقل رساندن عوارض سوءاسترس اکسایشی ناشی از القای دیابت می‌باشد. با این حال، درهر سه مداخله مورد بررسی شامل مصرف کلرلا، تمرین و اثر توام، مقدار فعالیت سوپر اکسید دیسموتازکمتر از گروه کنترل دیابتی بود. به بیان دیگر در اثر مواجهه با هر سه مداخله مورد بررسی فعالیت سوپراکسید دیسموتاز رو به سوی بازگشت به شرایط کنترل طبیعی داشته است(فیدبک منفی). امروزه اثرات ضد استرس اکسیداتیوی و فوائد تمرین ورزشی هدفمند به خوبی مشخص گردیده است(42 ،17). فعالیت ورزشی با افزایش نیاز به ATP، متابولیسم هوازی و یا بی هوازی همراه است که به افزایش تشکیل گونه‌های فعال اکسیژن منجر می‌شود. اثرات بازدارنده ورزش منظم حداقل تا اندازه‌ای به سازگاری‌های ناشی ازاسترس اکسایشی مربوط است. پاسخ ‌های سازشی مربوط به چالش اکسایشی ورزش احتمالاً فقط به سطح تولید گونه‌های فعال اکسیژن مربوط نیست، بلکه عمدتاً به تحریک افزایش آنتی اکسیدان‌ها و تحریک فعالیت آنزیم‌ های مسئول ترمیم صدمات اکسایشی مربوط است. به علاوه به نظر می‌رسد که اثرات مربوط به چالش اکسایشی ورزش حالت سیستمیک و داشته باشند(36). در یک تحقیق مشاهده شده است که تمرینات ورزشی احتمالاً با کاهش رادیکال‌ های سوپراکسید تاثیر مثبتی بر هیپوکامپ موش ها دارد(39). در پژوهشی دیگر نیز پیشنهاد شد که با این که ورزش هوازی پراکسیداسیون لیپیدی را دربافت مغز تغییر نمی دهد، ولی در شرایط دیابتی سبب بهبود دفاع ضد اکسیداتیوی می‌شود(36). از سوی دیگر در بررسی نتایج مطالعه حاضر، درمورد جلوگیری از افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز تفاوتی بین مقدار تاثیر تمرین، مکمل و اثر توام وجود نداشت، با این حال در موردکاتالاز، با این که تفاوتی بین سطح فعالیت آنزیمی تاثیر تمرین با مکمل وجود نداشته، ولی اثر هم­کوشی مصرف مکمل همراه با تمرین در جلوگیری از افزایش مقدار آنزیم کاتالاز، بیشتر از هر دو مداخله تمرین و مکمل بود. با توجه به تطابق یافته این مطالعه با دو مطالعه بررسی شده(39، 36) می توان نتیجه گیری کرد که هم عامل تمرین، و هم عامل مکمل کلرلا(و اثر هم کوشی این دو عامل) می تواند سبب بهبود وضعیت اکسیداتیوی و یا دست کم کاهش تنش اکسیداتیوی ناشی ازدیابت شده باشد. بنابر این نیازی به تحریک آنزیمی و فعالیت بیشینه سوپر اکسید دیسموتاز و یا کاتالاز در بافت کلیه وجود ندارد. بدین ترتیب پس از مواجهه با هر سه شرایط مورد تحقیق، فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز وکاتالاز رو به کاهش گذاشته شده است. لازم به ذکر است که از نظر سازوکار بیوشیمیایی، عارضه دیابت سبب فعالیت آنزیمی بیشتر سوپر اکسید دیسموتاز در سطح میتوکندریایی شده و این افزایش سوپراکسیدها علت اصلی آسیب بافتی در دیابت محسوب می‌شود(23). در واقع در سطح سلولی و در شرایط دیابتی که دارای غلظت بالای گلوکز درون سلولی می باشند، مقدار پیروات مشتق از گلوکز بیشتری درچرخه کربس اکسید شده که سبب افزایش جریان ناقلین الکترون(NADHوFADH₂) به زنجیره انتقال الکترون می‌شود. بنابراین انتقال الکترون درداخل کمپلکسIII مهار می گردد و سبب  افزایش تولید سوپراکسید می‌گردد(25). آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز به طور انتخابی با کاتالیزه کردن، دیسموت شدن رادیکال‌ های آنیون سوپراکسید به پراکسید هیدروژن(آب اکسیژنه یا H₂O₂) سبب خنثی شدن آن ها می‌شود(22). تحقیقات اولیه هم افزایش استرس اکسایشی درگلبول های قرمز، کلیه، کبد، مغز و قلب رادرشرایط دیابت تایید کرده که مکانیسم احتمالی توجیه‌ کننده این تغییرات به افزایش غلظت گلوکز(هایپرگلیسمی) برشمرده شده است(40، 28، 6). در تحقیق علی احمد و همکاران(2012) در رابطه با مصرف مکمل کلرلا درموش های 6 تا 12 ماهه گزارش شده است که مکمل کلرلا تاثیری بر فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز هیچ یک ازگروه ‌ها ندارد، ولی سبب افزایش فعالیت GPx و کاهش فعالیت کاتالاز در حیوانات میانسال و جوان شده است. هم چنین مکمل کلرلا در تمام گروه‌ها مقدار MDA به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدی راکاهش داده است(13، 10). در مطالعات پیشین تاثیر ضد اکسیداتیوی گونه‌ های مختلف میکروآلگائه(مانندکلرلا، اسپرولی ناودونالیلا) که حاوی ترکیبات ضداکسیدانی موثر می باشند، بررسی و گزارش شده است و این مکمل ها به عنوان منابع مقبول ضد اکسیدان معرفی می‌شوند(20،43).بسیاری ازمطالعات اثرات مفید فیزیولوزیکی کلرلا دربرابراکسایش، عفونت های ویروسی- باکتریایی و هم چنین کاهش وزن، اثرات پایین آورنده قندخون وکلسترول خون راگزارش کرده اند(31،33،41، 1). دربخش دیگر نتایج با این که بعد از دوره مداخله، سطوح مالون دی آلدئید پلاسمای هر دو گروه کلرلا و توام بیشتر از گروه‌های کنترل سه ماهه و شش بود، درگروه یک که فقط تمرین انجام داده بودند تفاوتی با گروه‌های کنترل وجود نداشت. با این حال، درگروه توام افزایش‌ بیشتری در شاخص های آنزیمی، نسبت به گروه‌های کلرلا و تمرین به تنهایی مشاهده شد. به نظر می رسد، این مشاهدات می‌تواند حاکی از اثر سوء مصرف آن ها به طور توام به علت تاثیرگذاری بر نرخ پراکسیداسیون لیپیدها باشد. به بیان دیگر اگر چه در کل، در مورد فعالیت آنزیم‌ های ضداکسیداتیوی تاثیر مثبت مصرف کلرلا و تمرین و اثر توام این دو را بر بافت کلیه موش ها مشخص گردید، ولی درمورد مقدار مالون دی آلدئیدکه شاخص نشانگر مقدار پراکسیداسیون لیپیدی است، اثرات مغایری مشاهده شد. این مشاهدات اگرچه که به دلیل وجودمحدودیت‌های روش شناختی دراین پژوهش و هم چنین عدم وجود شواهد کافی نیازمند بررسی‌های بیشتری می باشند، پیشنهاد می‌شودکه مصرف کلرلا دست کم برای سلامت بافت کلیه موثر نیست، البته اثبات این یافته و مکانیسم مربوطه نیاز به پژوهش های تکمیلی دارد. با توجه به یافته های مطالعه حاضر و سایر پژوهش های انجام شده در رابطه با ترکیب تمرین هوازی با مصرف کلرلا می توان نتیجه گرفت که این ترکیب می تواند باعث کاهش تنش اکسیداتیوی ناشی از دیابت در کلیه حیوانات دیابتی شود. البته انجام این بررسی با تاکید بر مدل انسانی و تنظیم برنامه های غذایی روزانه پیشنهاد می گردد.

تشکر و قدردانی

مطالعه حاضر حاوی بخشی از یافته های پایان نامه کارشناسی ارشد است نویسندگان مقاله بدین وسیله از افراد مشارکت کننده در مراحل آزمایشی شامل عوامل کمک کننده انجام این تحقیق تشکر می کنند.

مراجع

1-اسماعیلی، م.، بهرام، د.، فتح‌الهی، ش.، فضل‌الله، د. 1397. اثر تمرینات هوازی همراه با مکمل یاری کلرلا بر مقاومت به انسولین و سطح سرمی گرلین زنان چاق. مجله زنان، مامایی و نازایی ایران21، 10 ص48-51.

2-خاکی، آ .، فرنام، ع.، احمدی آشتیانی، ح.، رضازاده، ش.، رستگار، ح.، آقامحمدی، ر.1389. بررسی اثرات عصاره ریحان بر میزان آپوپتوزیس بافت رحم در موش‌های صحرایی تحت تاثیر در میدان‌های الکترومغناطیسی. فصلنامه علمی پژوهشی گیاهان دارویی، جلد ۱ شماره ۳۳ ص ۴۹-۵۷.

3-دوستار، ی.، رضایی، ع .، مهاجری، د. 1390.  اثرات عصاره دانه انگور بر آپوپتوز سلول های قلبی در موش های صحرایی دیابتی شده توسط استرپتوزوتوسین. مجله علوم پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی. دوره 21 ،شماره 3 ، ص 168 تا 174 .

 -رشید پور، ف.،  فرزانگی پ. ، تقی پور م. 1394. اثر تعاملی تمرین شنا و عصاره برگ گیاه تلکا (آربوتین) بر وضعیت اکسیدانی و آنتی اکسیدانی تام بافت کبد رت های دیابتی شده با آلوکسان. پژوهش­نامه فیزیولوژی ورزشی کاربردی. دوره 11، شماره 22، ص 75-86.

5-سلیمی، ز.، حیدری، ر.،  نجاتی، و.، اسکندری، آ. 1391. اثر حفاظتی عصاره آبی میوه سماق بر فعالیت آنزیم کاتالاز و هیستوپاتولوژی کبد در رت های دیابتی شده با آلوکسان. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم ، دوره 6 , شماره 2، ص 44-52.

6- معینی فرد، م.،  هدایتی م. 1393. آلوکسان و استرپتوزوتوسین، ابزار پژوهش دیابت. پژوهش نامۀ فیزیولوژی ورزشی کاربردی. سال دهم. شماره بیستم ص 13-22.

7.Afkhami Ardakani, M., Rashidi, M.(2005). Type 2 diabetes and its risk factors. JRUMS, 4(4);348-365.

8.Aizzat, O., Yap, S. W., Sopiah, H., Madiha, M., Hazreen, M., Shailah, A., Musalmah, M. (2010). Modulation of oxidative stress by Chlorella vulgaris in streptozotocin (STZ) induced diabetic Sprague-Dawley rats. Advances in Medical Sciences, 55(2); 281-288.

9.Aksu, I., Topcu, A., Camsari, U. M., Acikgoz, O. (2009). Effect of acute and chronic exercise on oxidant–antioxidant equilibrium in rat hippocampus, prefrontal cortex and striatum. Neuroscience letters, 452(3); 281-285.

 

 

 

10.Aliahmat, NS., Noor, MRM., Yusof, WJW., Makpol, S., Ngah, WZW., Yusof, YAM. (2012). Antioxidant enzyme activity and malondialdehyde levels can be modulated by Piper betle, tocotrienol rich fraction and Chlorella vulgaris in aging C57BL/6 mice. Clinics, 67(12);1447-1454.

11.Alipour, M., Salehi, I., Soufi, F. G. (2012). Effect of exercise on diabetes-induced oxidative stress in the rat hippocampus. Iranian Red Crescent Medical Journal, 14(4); 222- 228.

12.Amano, Y., Kawakubo, K., Lee, J., Tang, A. (2004). Correlation between dietary glycemic index and cardiovascular disease risk factors among Japanese women. European Journal of Clinical Nutrition, 58(11);1472- 1478.

13.Baynes, J. W. (1991). Role of oxidative stress in development of complications in diabetes. Diabetes, 40(4); 405-412.

14.Cai, X., Yang, Q., Wang, S.(2015). Antioxidant and hepatoprotective effects of a pigment–protein complex from Chlorella vulgaris on carbon tetrachloride-induced liver damage in vivo. RSC Advances, 5(116);96097-96104.

15.Chin, S-F., Ibahim, J., Makpol, S., Hamid, NAA., Latiff, AA., Zakaria, Z. (2011). Tocotrienol rich fraction supplementation improved lipid profile and oxidative status in healthy older adults: A randomized controlled study. Nutrition & metabolism, 8(1); ID: 42. doi: 10.1186/1743-7075-8-42.

16.De Angelis, K., Cestari, I., Barp, J., Dall'Ago, P., Fernandes, T., Homem de Bittencourt, P. (2000). Oxidative stress in the latissimus dorsi muscle of diabetic rats. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 33(11);1363-1368.

17.De Sousa, C. V., Sales, M. M., Rosa, T. S., Lewis, J. E., De Andrade, R. V., Simões, H. G. (2017). The antioxidant effect of exercise: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine, 47(2); 277-293.

18.Dhindsa, R. S., Matowe, W. (1981). Drought tolerance in two mosses: correlated with enzymatic defence against lipid peroxidation. Journal of experimental botany, 32(1); 79-91.

19.Eidi, M., Eidi, A., Zamanizadeh, H. (2005). Effect of Salvia officinalis L. leaves on serum glucose and insulin in healthy and streptozotocin-induced diabetic rats. Journal of Ethnopharmacology, 100(3); 310-313.

20.El-Baky, H. H. A. (2009). Enhancing antioxidant availability in grains of wheat plants grown under seawater-stress in response to microalgae extracts treatments. African Journal of Biochemistry Research, 3(4); 077-083.

21.Fisher-Wellman, K., Bloomer, R. J. (2009). Acute exercise and oxidative stress: a 30 year history. Dynamic medicine, 8(1); article ID: 1.

22.Fridovich, I. (1983). Superoxide dismutases: regularities and irregularities. Harvey lectures, 79; 51-75.

23.Furukawa, S., Fujita, T., Shimabukuro, M., Iwaki, M., Yamada, Y., Nakajima, Y., Shimomura, I. (2017). Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. The Journal of Clinical Investigation, 114(12); 1752-1761.

24.Genet, S., Kale, RK., Baquer, NZ. (2002). Alterations in antioxidant enzymes and oxidative damage in experimental diabetic rat tissues: effect of vanadate and fenugreek(Trigonella foenum graecum). Molecular and Cellular Biochemistry, 236(1-2);7-12.

25.Giacco, F., Brownlee, M. (2010). Oxidative stress and diabetic complications. Circulation research, 107(9); 1058-1070.

26.Gordon, L. A., Morrison, E. Y., McGrowder, D. A., Young, R., Fraser, Y. T. P., Zamora, E. M., Irving, R. R. (2008). Effect of exercise therapy on lipid profile and oxidative stress indicators in patients with type 2 diabetes. BMC Complementary and Alternative Medicine, 8(1); article ID: 21.

27.Guzman, S., Gato, A., Calleja, J. (2001). Anti in flammatory, analgesic and free radical scavenging activities of the marine microalgae chlorella stigma tophora and Phaeodactylum tricornutum. Phytotherapy Research, 15(3); 224-230.

28.Kakkar, R., Mantha, SV., Kalra, J., Prasad, K. (1996). Time course study of oxidative stress in aorta and heart of diabetic rat. Clinical Science, 91(4);441-448.

29.Kei, S. (1987). Serum lipid peroxide in cerebrovascular disorders determined by a new colorimetric method. Clinica chimica acta, 90(1); 37-43.

30.Kim, Y. J., Jeong, S., Kwon, S., Kim, M. K. (2009). Effect of Chlorella vulgaris intake on antioxidative capacity in rats oxidatively stressed with dietary cadmium. Food Science and Biotechnology. 18(5); 1055-1062.

31.Lee, S. H., Kang, H. J., Lee, H.-J., Kang, M.-H., Park, Y. K. (2010). Six-week supplementation with Chlorella has favorable impact on antioxidant status in Korean male smokers. Nutrition, 26(2); 175-183.

32.Mizoguchi, T., Takehara, I., Masuzawa, T., Saito, T., Naoki, Y. (2008). Nutrigenomic studies of effects of chlorella on subjects with high-risk factors for lifestyle-related disease. Journal of Medicinal Food, 11(3); 395-404. 33.Nakashima, Y., Ohsawa, I., Konishi, F., Hasegawa, T., Kumamoto, S., Suzuki, Y., Ohta, S. (2009). Preventive effects of Chlorella on cognitive decline in age-dependent dementia model mice. Neuroscience Letters,.464(3), 193-198.

34.Park, SW., Goodpaster, BH., Lee, JS., Kuller, LH., Boudreau, R., De Rekeneire, N. (2009). Excessive loss of skeletal muscle mass in older adults with type 2 diabetes. Diabetes care, 32(11); 1993-1997.

35.Panahi, Y., Ghamarchehreh, M., Beiraghdar, F., Zare, R., Jalalian, H., Sahebkar, A. (2012). Investigation of the effects of Chlorella vulgaris supplementation in patients with non-alcoholic fatty liver disease: a randomized clinical trial. Hepato-gastroenterology, 59(119); 20-29.

36.Radak, Z., Chung, H. Y., Goto, S. (2008). Systemic adaptation to oxidative challenge induced by regular exercise. Free Radical Biology and Medicine, 44(2); 153-159.

37.Rarick, KR., Pikosky, MA., Grediagin, A., Smith, TJ., Glickman, EL., Alemany, JA. (2007). Energy flux, more so than energy balance, protein intake, or fitness level, influences insulin-like growth factor-I system responses during 7 days of increased physical activity. Journal of Applied Physiology, 103(5); 1613-1621.

38.Shibata, S., Hayakawa, K., Egashira, Y., Sanada, H. (2007). Hypocholesterolemic mechanism of Chlorella: Chlorella and its indigestible fraction enhance hepatic cholesterol catabolism through up-regulation of cholesterol 7α-hydroxylase in rats. Bioscience, Biotechnology, And Biochemistry, 71(4); 916-925.

39.Shibata, S., Natori, Y., Nishihara, T., Tomisaka, K., Matsumoto, K., Sansawa, H., Nguyen, V. C. (2003). Anti oxidant and anti-cataract effects of chlorella on rats with streptozotocin-induced diabetes. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 49(5); 334-339.

40.Van Dam, PS., Gispen, WH., Bravenboer, B., Van Asbeck, BS., Erkelens, DW., Marx, JJ. (1995). The role of oxidative stress in neuropathy and other diabetic ions. Diabetes/Metabolism Research and Reviews, 11(3);181-192.

41.Yamagishi, S., Nakamura, K., Inoue, H. (2005). Therapeutic potentials of unicellular green alga Chlorella in advanced glycation end product (AGE)-related disorders. Medical hypotheses, 65(5); 953-955.

42.Wuorinen, EC., Page, R., Wuorinen, SH. (2017). Acute and chronic varied exercise intensity effects on total antioxidant capacity and protein carbonylation. The FASEB Journal,31(1 Supplement); 839.26-36.

43.Zhang, D., Lee, Y. (1997). Enhanced accumulation of secondary carotenoids in a mutant of the green alga, Chlorococcum sp. Journal of applied phycology, 9(5), 459-463.