刘诗琼1,秦晓群2,李世胜3
(1.湖南永州职业技术学院医学院,湖南永州425006;2.中南大学湘雅医学院,湖南长沙410078;3.湖南永州职院医学院附属医院心血管内科,湖南永州425006)
[摘要]目的:研究黄精多糖类物质的抗疲劳作用。方法:随机将健康雄性小鼠分为4组,分别为黄精多糖低剂量组、中剂量组、高剂量组和空白对照组,连续灌胃给药28d后,测定小鼠的游泳时间、爬杆时间、血乳酸、血中尿素氮、肝糖原和肌糖原含量等指标的变化。结果:黄精多糖能增强小鼠游泳耐力、延长爬杆时间,降低血乳酸、血中尿素氮含量,提高肝糖原含量和肌糖原含量。结论:黄精具有很好的抗疲劳作用。
[关键词]黄精多糖;抗疲劳
[中图分类号]R-332【文献标识码】A【文章编号】1674-4721(2009)05(b)-031-03
黄精(polygonatum sibiricum Red.)又名老虎姜、太阳草、鸡头参,是百合科黄精属多年生草本植物的干燥根茎,始载于《名医别录》,李时珍引《神仙草芝经》云:“黄精宽中益气,使五脏调和,肌肉充盈,骨髓坚强。其力倍增,多年不老,颜色显明,发白更黑,齿落更生。”黄精是一种传统名贵中药,具有宽中益气,益肾填精,滋阴润肺,生津补脾,安五脏,填精髓等功效,在抗菌、解毒、抗疲劳、抗衰老等方面均有较好的效果[2]。其化学成分主要有:黄精多糖、甾体皂苷、蒽醌类化合物、生物碱、强心苷、维生素和多种对人体有用的氨基酸等化合物[2],其中黄精多糖(polygonatum sibiricum poly Saccharides)是黄精化学组成的一个重要组成部分,也是黄精主要生物学活性成分之一。
近些年来科研工作者对黄精的生化药理作了大量的研究。证实了黄精具有抗疲劳、抗衰老、增强免疫力功能。有资料显示黄精多糖类物质有抗疲劳作用[3]。本文通过小鼠游泳试验、爬杆试验以及相应的生化指标:尿素、血乳酸、肝糖原和肌糖原及脑内谷氨酸(GLu)和一氨基丁酸(GABA)含量变化检测,对黄精抗疲劳功能进行研究。
1材料与方法
1.1实验动物
昆明种雄性小鼠,6~8周龄,体重18~22g,购自中南大学湘雅医学院(许可证号:SCXK湘2007—2008),饲养于室内通风柜,每天正常供食及饮水。
将小鼠随机分为4组,每组20只,组间体重经t检验无显著差异。对照组、低剂量、中剂量组和高剂量组,饲养受试物量分别为:0、400、800和1200meCkg的黄精多糖,对照组给同体积的蒸馏水。每1O克体重给予受试物0.2ml,采取灌胃法,连续给予受试物28d后,测定各指标。
1.2药品与仪器试剂
1.2.1受试物黄精多糖的提取分离与精制[4]
取干燥的黄精根茎,打碎过15目筛网,称取粉末100g,用石油醚于80~90℃下回流脱去黄精粉末中的脂肪,直至石油醚溶剂滴在滤纸上不出现油痕为止。蒸干溶剂后,药渣用80%的乙醇浸渍过夜,于80~90℃回流提取2次,过滤,将药渣用500ml蒸馏水90℃浸提1h.再用等量蒸馏水重复浸提30min,过滤后合并滤液。减压浓缩至150ml。用氯仿~正丁醇萃取多次。除去浓缩液中的蛋白质,并用1%的活性炭脱色2次.抽滤后的滤液加入95%乙醇使含醇量达80%,静置过夜后过滤,所得滤饼依次用95%乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤4次,真空干燥,得精制的黄精多糖。
1.2.2试剂
谷氨酸和γ一氨基丁酸(Sigma公司);丹酰氯(Fluka公司);尿素氮测定试剂盒(北京化工厂)。其他试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。
1.2.3仪器
LC一2010岛津高效液相色谱仪(日本);YC一30超速离心机(北京安必升科技发展有限公司);752W分光光度计f上海精科实业有限公司),FA一1004分析天平f上海精科实业有限公司);游泳箱(120cmx70cmx80cm,自制)。
1.3小鼠体力性疲劳模型的建立与试验方法
1.3.1游泳试验[5]
连续给药28d,末次给予受试物30min后,在大鼠尾根部负以小鼠体重5%的铅丝,放入水温(25±1),水深40cm的游泳箱中,用秒表记录自游泳开始至力竭(小鼠沉没后10S仍不能浮出水面)的时间作为小鼠力竭性游泳时间。
1.3.2爬杆试验[5]
连续给药28d.末次给予受试物30min后.将小鼠放在爬杆架的有机玻璃棒上,使其肌肉处于紧张状态,记录小鼠由于肌肉疲劳从有机玻璃上跌落下来的时间。第3次跌落时终止实验,累计3次的时间作为爬杆时间。
1.4血尿素的测定
连续给药28d.末次给予受试物30min后,将小鼠放于水温(25±1)℃的游泳箱中游泳90min,休息60min后摘眼球取血,取血清用试剂盒(二乙酰一肟法)测定[6]。
1.5血乳酸的测定
连续给药28d,末次给予受试物30min后,将小鼠放于水温(30±1)℃的水中负重5%游泳10min停止,分别从游泳前、游泳之后0、15、60min的小鼠眼内眦静脉丛取血。于5ml离心管中加入I%NaF溶液0.48ml,准确吸取全血20 l加入试管底部。用试管上清液冲洗微量吸管数次.再加入蛋白沉淀剂1.5ml,振荡混匀,3000r/min离心10min,取上清液测定嘲。
1.6肝糖原的测定
连续给药28d.末次给予受试物30min后,将小鼠放于水温(30±1)℃的水中游泳30min后停止,立即处死小鼠取出肝脏,精确称取200mg,加入TCA4ml,每管匀浆1min,3000r/min离心15min,取上清液转移至另一试管内。在沉淀中加入TCA4ml。匀浆1min,再次离心15min,取上清液,与第一次离心的上清液合并。充分混匀。取1ml上清液,每管加入95%的乙醇4ml,充分混匀至两种液体间不留有界面。室温放置过夜。沉淀完全后将试管于3000r/rain离心15min。小心倒掉上清液并使试管放置10min,用1ml蒸馏水振荡溶解后测定[6] 。
1.7肌糖原的测定[7]
连续给药28d,末次给予受试物30arin后,将小鼠放于水温(30±1)℃的水中游泳60min后停止。立即处死小鼠取出肌肉,以0.9%NaC1溶液冲洗后,用滤纸吸干,准确称取肌肉1g,放人盛有3ml30%KOH的试管中.置沸水浴煮20min.取出冷却后,将其转移至50ml容量瓶中,用水多次洗涤试管,一并转入容量瓶,加水稀至刻度,摇匀待用。置沸水浴中冷却后在620am波长处测量光吸收值.同时空白对照。
1.8小鼠脑内GLu和GABA含量的HPLC测定[8]
脑组织加蒸馏水后超声匀浆加入高氯酸,25000r/min离心15min,4℃取上清液,滴加KHCO3,调至pH9.8。加入丹酰氯/N酮,加热反应40min后,滴加HC1终止反应.30000r/min离心10min,取上清液进行HPLC测定。
1.9数据统计学处理
用SPSS11.5统计软件对测量得到的数据进行处理.以(2+s)表示。以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果与分析
2.1黄精多糖对小鼠游泳时间、爬杆时间、血清尿素氮、肝糖原和肌糖原含量的影响
将实验组与对照组的实验结果相对比,高剂量组游泳时间提高了54%(p<o.01),中剂量组游泳时间提高了32%(P<0.05)。实验组与对照组相比,低剂量组爬杆时间提高了123%(P<0.OO1),中剂量组爬杆时间提高了135%(P<O.OO1),高剂量组爬杆时间提高了294%(e<o.OO1)。实验组与对照组相比,高剂量组尿素氮含量降低了17%(P<0。01),中剂量组降低了14%(p<o.05)。中剂量组肝糖原含量为对照组的2.5倍(P<0.01),高剂量组肝糖原含量为对照组的3.7倍(P<.001),见表1。实验组与对照组相比,爬杆时间和游泳时问显著提高;血清尿素氮明显降低;肝糖原含量显著性提高.表明黄精多糖具有延缓疲劳出现的作用。
表1黄精多糖对小鼠游泳时间、爬杆时间、血清尿素氮、肝糖原和肌糖原含量的影响
组别 小鼠数(n) 游泳时间(s) 爬杠时间(s) 尿素氮含量(mg/dl) 肝糖原(%肝脏) 肌糖原(%肌肉)
对照组 20 278±30 297±104 25.7±1.5 0.5±0.2 0.27±0.02
低剂量组 20 299±41 682±135 5.7±1.6 0.6±0.6 0.32±0.03
中剂量组 20 376±49 711±143 21.5±2.1 1.7±0.5 0.47±0.04
高剂量组 20 437±65 1163±186 21.6±2.2 2.5±1.2 0.48±0.04
与对照组相比 p<0.05, p<0.01, p<0.001
2.2黄精多糖对小鼠血乳酸含量的影响
高剂量组游泳后0min和15min实验组与对照组相比,血乳酸含量分别降低了25%(p<0.05),并且趋于游泳前的乳酸含量,见表2。运动后15min内血乳酸含量分别降低并趋于正常对照组,说明黄精多糖具有促进体力性疲劳消除的积极作用。
表2黄精多糖对小鼠血乳酸的影响
组别 小鼠(n) 游泳前游 游泳后0 min 游泳后15 min 游泳后60 min
对照组 20 25.2±4.7 44.8±4.6 30.5±6.4 18.2±3.2
低剂量组 20 23.7±4.2 41.9±5.3 25.4±3.5 17.4±3.9
中剂量组 20 22.9±3.8 40.5±4.4 23.9±3.0 16.8±3.4
高剂量组 20 22.8±4.4 34.7±4.1 22.7±2.9 15.3±2.7
与对照组比较,P<0.05
2.3黄精多糖对小鼠脑中GLu和GABA的影响
小鼠脑内谷氨酸和一氨基丁酸的含量,中剂量组和高剂量组均明显高于对照N(P<O.05),见表3,表明黄精多糖不仅能提高抑制性氨基酸(γ~氨基丁酸)含量,同时也能提高兴奋性氨基酸(谷氨酸)含量[9]。
表3黄精多糖对小鼠脑中GLu和GABA的影响
组别 小鼠数(n) GLu GABA
对照组 20 42.5±6.1 7.25±1.70
低剂量组 20 44.6±7.7 7.64±2.20
中剂量组 20 63.8±9.1 10.05±2.50
高剂量组 20 68.1±8.4 12.32±3.20
与对照组相比较,P<0.05。
3讨论
糖是机体最重要的能源物质,其中肌糖原是骨骼肌中可以随时动用的贮备能源,其贮备量与运动的耐力呈正相关:肝糖原的主要作用是维持血糖的相对稳定.随着运动时间的延长,血糖水平开始下降,为了补偿血糖的消耗,肝糖原分解和糖异生作用增强,一旦肝糖原耗竭,会使运动肌供能不足,导致外周疲劳。本实验结果表明黄精的抗疲劳作用可能与增加肝糖原、肌糖原的储备有关。当机体长时间不能通过糖、脂肪分解代谢得到足够能量时,机体蛋白质与氨基酸分解代谢随之增强,产生大量的尿素氮。机体血尿素氮含量随运动负荷增加而增加,而且机体对负荷的适应性越差.产生的尿素氮越多.表明黄精可能通过抑制血清尿素氮的产生起到抗疲劳的作用。
以上实验数据表明,黄精多糖具有调整体内代谢和快速加强体质恢复,消除疲劳的作用。
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