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密穗马先蒿不同萃取部位抗运动性疲劳的体内活性研究

2012-12-23朱梅菊蔡彩凤谭宁华熊静宇朱洪竹罗齐军

天然产物研究与开发 2012年11期
关键词:力竭正丁醇石油醚

朱梅菊,蔡彩凤,谭宁华,熊静宇,朱洪竹,罗齐军

1湛江师范学院体育科学学院,湛江524048;2 中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室,昆明650204;3 井冈山大学体育学院,吉安343009

玄参科马先蒿属植物约有500 余种,其中三分之二在我国有分布。多有滋阴补肾、补中益气、健脾和胃等功效,亦有清热解毒、利尿、保肝等作用[1]。药理研究表明,该属植物所含的苯丙素苷类化合物具有清除自由基、延缓骨骼肌疲劳等多种生理活性[2]。密穗马先蒿(Pedicularis densispica Franch)为资源丰富的马先蒿属植物之一,民间用于产后体虚,效果显著[1]。研究表明美观马先蒿(P.decora)的根(太白参)具有增强身体机能作用[3],其冷提取物具有明显的抗氧化损伤和延缓疲劳作用[4]。我们的研究表明密穗马先蒿提取物具有明显的改善长时间递增大强度运动大鼠贫血状态而达到抗疲劳的作用[5,6],为此本研究进一步对密穗马先蒿进行划段分析其抗运动性疲劳的作用,为马先蒿属植物抗运动性疲劳活性成分的分离提取提供有益的依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

昆明种4 周龄健康雄性SPF 级小鼠70 只,体重22.67 ±2.65 g,由广东医学院实验动物中心提供(粤检证字99A053 号)。实验动物适应性喂养2 d后,随机分为正常组(Ⅰ)、运动组(Ⅱ)、阳性对照组(人参提取物,Ⅲ)、石油醚组(Ⅳ)、乙酸乙酯组(Ⅴ)、正丁醇组(Ⅵ)、正丁醇萃余物组(Ⅶ)。每组10 只,分笼饲养,自由饮食,室温18~24 ℃。

1.2 人参提取物的制备

从昆明市药材局购买云南产人参30 g。首先运用石油醚分别热提3 次,减压浓缩成浸膏。其残渣先用95%的乙醇分别热提3 次,减压浓缩成浸膏。然后再用水煎煮3 次,在60 ℃的水浴中浓缩成浸膏。最后将此三者合并,得到3 g 混合提取物。提取物每mg 相当于0.01 g 生药。放4 ℃冰箱保存备用。

1.3 药物处理及给药方法

密穗马先蒿采集于云南省中甸,由中国科学院昆明植物研究所王红研究员鉴定为密穗马先蒿。350 g 密穗马先蒿,先用95%的乙醇分别热提3 次(4、3、3 h),减压浓缩成浸膏,得到30 g 乙醇提取物。依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取,分别减压浓缩成浸膏,得到4.65 g 石油醚提取物(每mg 相当于0.075 g 生药)、5.33 g 乙酸乙酯提取物(每mg 相当于0.065 g 生药)、5.10 g 正丁醇提取物(每mg 相当于0.068 g 生药)和5.78 g 正丁醇萃余物(每mg 相当于0.061 g 生药)。放4 ℃冰箱保存备用。石油醚提取物组、乙酸乙酯提取物组、正丁醇提取物组、正丁醇萃余物组分别灌胃石油醚提取物(0.62 g/kg 体重)、乙酸乙酯提取物(0.71 g/kg 体重)、正丁醇提取物(0.68 g/kg 体重)、正丁醇萃余物(0.77 g/kg 体重)。每天灌胃1 次,药物剂量换算参照文献[7]。正常组、运动组以等体积生理盐水灌胃,阳性对照组以等体积人参提取物(0.32 g/kg体重)灌胃,实验时间4 周。

1.4 运动方式

除正常组外分别于灌胃后3 h 进行无负重游泳,水温29 ℃,水深40 cm。运动方案参照文献[4],第1、2 周每天30 min,第3 周每天60 min,第4 周每天90 min,每周游6 d,共4 周。第29 d 进行一次性力竭游泳,记录力竭时间。力竭标准为小鼠沉入水中超过10 s,且小鼠在平面上无法完成翻正动作。

1.5 血液学参数的测定

小鼠力竭游泳运动后用1%戊巴比妥麻醉,心脏采血,肝素抗凝,用日本产Symsex K-4500 血细胞分析仪进行测定。检测项目包括:红细胞计数(RBC)、血红蛋白含量(HB)、红细胞比积(HCT)。

1.6 数据处理

2 结果与讨论

2.1 结果

2.1.1 体重等一般情况的变化

本项研究结果(表1)表明实验前各组小鼠健康活泼,毛发光泽,体重差异无显著性(P >0.05)。实验第一周各组小鼠体重明显增长,差异无显著性(P>0.05)。实验第二周各组小鼠体重均增长,但Ⅳ和Ⅴ组小鼠体重增长明显低于Ⅰ和Ⅲ(P <0.01,P<0.05)。实验第三周末各组小鼠体重均增长,但均低于Ⅰ组小鼠体重(P <0.01,P <0.05)。实验第四周末Ⅱ组小鼠活动减少,毛发枯萎,无光泽,有的小鼠出现大片脱毛现象,食欲减少,神疲乏力,体重明显降低,与Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ组比较,有显著性差异(P<0.01,P <0.05);Ⅵ和Ⅶ组小鼠上述症状明显减轻,食欲增加,体重持续增长;Ⅳ和Ⅴ组小鼠活动减少,毛发枯萎,无光泽,有的小鼠出现大片脱毛现象,食欲减少,神疲乏力,体重下降。提示密穗马先蒿不同萃取部位抗运动性疲劳的效果以正丁醇提取物和正丁醇萃余物明显。

2.1.2 对力竭游泳时间的影响

本项研究结果(见表2)表明Ⅵ和Ⅶ组小鼠力竭游泳时间比Ⅱ组长(P <0.01);Ⅳ和Ⅴ组小鼠力竭游泳时间与Ⅱ组,差异无显著性(P >0.05)。Ⅵ和Ⅶ组小鼠力竭游泳时间比较差异无显著性(P >0.05)。提示密穗马先蒿不同萃取部位提高小鼠运动能力的效果以正丁醇提取物和正丁醇萃余物明显。

表1 密穗马先蒿不同萃取部位对小鼠体重的影响(g)Table 1 The effects of the different extracts from P.densispica on body weight of mice (g)

表2 密穗马先蒿不同萃取部位对小鼠力竭游泳时间的影响(min)Table 2 The effects of different extracts from P.densispica on exhaustive swimming time of mice (min)

2.1.3 对血液学指标的影响

本项研究结果(见表3)表明Ⅱ组小鼠RBC 计数和HCT 值显著低于其余各组小鼠(P <0.01,P <0.05)。Ⅳ、Ⅴ组小鼠RBC 数目和HCT 值低于Ⅵ、Ⅶ组(P <0.05);Ⅵ,Ⅶ组小鼠RBC 数目、HCT 值和HGB 含量差异无显著性(P >0. 05)。Ⅱ组小鼠HGB 值低于Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ组(P <0.01,P <0.05);Ⅲ、Ⅵ,Ⅶ组小鼠HGB 值分别高于Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组(P <0.01)。Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组小鼠HGB 值差异无显著性(P>0.05)。

表3 密穗马先蒿不同萃取部位对小鼠血液学指标的影响Table 3 The effects of different extracts from P.densispica on hematology index of mice

2.2 讨论

本项研究结果表明:通过4 周大强度递增负荷运动以后,单纯运动组小鼠出现了神疲乏力,活动减少,食欲降低,体重减轻,甚至脱毛等症状,提示4 周大强度递增负荷运动以后小鼠运动性疲劳模型复制成功,与文献[8]一致。从小鼠体重、食欲等疲劳相关症状和力竭游泳时间来看,密穗马先蒿正丁醇提取物和正丁醇萃余物均能明显推迟运动性疲劳的发生,提高机体的运动能力。

RBC、HGB 和HCT 是医学界公认的诊断贫血的重要标准之一[9]. 血红蛋白的主要作用是运输氧气,供组织利用,因此它是公认的监测机体耐力运动能力的主要指标之一[10]。但是血红蛋白只有存在于红细胞内才能发挥作用,如果红细胞被破坏,血红蛋白也就丧失其作用。故RBC 也能直接影响体内物质代谢和能量代谢,从而影响人体的身体机能和运动能力。一旦红细胞受到损害,红细胞的运氧能力下降,机体容易产生疲劳,严重影响运动能力。本项研究表明通过4 周的递增游泳运动后单纯运动组RBC 计数、HGB 含量和HCT 值明显低于正常对照组,这可能是造成其运动能力低下和运动性疲劳出现的主要原因之一。Ⅳ、Ⅴ组小鼠RBC 计数、HGB含量和HCT 值分别低于Ⅵ、Ⅶ组,提示密穗马先蒿正丁醇提取物和正丁醇萃余物改善长期递增游泳运动小鼠贫血状态的作用明显强于其石油醚提取物和乙酸乙酯提取物。因此密穗马先蒿正丁醇提取物和正丁醇萃余物能明显推迟运动性疲劳的发生,提高机体的运动能力。同时研究结果也提示密穗马先蒿改善长时间递增大强度运动大鼠贫血状态而达到抗疲劳作用[5,6]的有效成分部位主要是其极性较大的部分,为进一步的活性成分跟踪分离提供了实验依据。

综上所述,我们得出结论:密穗马先蒿正丁醇提取物和正丁醇萃余物具有一定的抗运动性疲劳作用,其机理可能与其改善长期递增大强度运动所引起的贫血状态有关。

1 Guan F(关放),Yu L(于兰),Yang Y(杨云).马先蒿属植物的研究进展.Northwest Pharm J(西北药学杂志),2006,21:142-144.

2 Liao F,Zheng RL,Gao JJ,et al.Retardation of skeletal muscle fatigue by the two phenylpropanoid glycosides:Verbascoside and martynoside from Pedicularis plicata Maxim.Phytother Res,1999,13:621-623.

3 Li FR(李发荣),Tian JW(田京伟),Yang JX(杨建雄).Physical performance enhanced by Taibai Ginsen on exercised rats.J Shaanxi Normal Univ,Nat Sci(陕西师范大学学报,自科版),2002,30(4):89-91.

4 Qiu J(邱娟),Qiu Y(邱毅),Yang JX(杨建雄).The Effect of pedicularis decora’s extract on free radical metabolism in exhausted exercise and restored mice. J Hanzhong Teachers Coll,Nat Sci(汉中师范学院学报,自科版),2003,21(6):73-77.

5 Wen ZJ(文质君),Chen XC(陈筱春),Zhu MJ(朱梅菊).The effect of Pedicularis densispica on haematological indexes in exercises mice.J Zhanjiang Normal Coll(湛江师范学院学报),2006,27(6):93-95.

6 Wen ZJ(文质君),Chen XC(陈筱春),Zhu MJ(朱梅菊),et al.Effects of pedicularis densispica on morphology parameters,antioxidation and immunity capacity in erythrocyte of mice performing endurance exercises. Chin J Rehabil Med(中国康复医学杂志),2008,23:1022-1024.

7 He SL(贺石林). Chinese Medicine Research Design and Statistical Methods(中医科研设计与统计方法). Changsha:Hunan Science and Technology Press,1988.55-66.

8 Zhu MJ(朱梅菊),Gao SS(高顺生),Li H(李红),et al.Effects of acupuncturing Tsusanli on free radicals metabolism in the trained mice. Chin J Sports Med(中国运动医学杂志),2001,20:263-265.

9 Zhao JX(赵杰修),Tian Y(田野),Cao JM(曹建民),et al.运动性贫血机理和防治的研究及探讨. Chin J Sports Med(中国运动医学杂志),2004,23:208-211.

10 Cai RL,Yang MH,Shi Y,et al.Antifatigue activity of phenylethanoid-rich extract from Cistanche deserticola. Phytother Res,2010,24:313-315.

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