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人参茎叶中原二醇型、原三醇型人参皂苷抗疲劳作用试验

2020-01-07王丽娜王溪竹刘景圣郑明珠毕云枫

中国兽医杂志 2019年8期
关键词:糖原皂苷空白对照

王丽娜,姜 珊,王溪竹,李 娜,刘景圣,郑明珠,毕云枫

(1.吉林医药学院药学院,吉林 吉林 132013;2.吉林农业大学食品科学与工程学院,吉林 长春 130118)

人参(PanaxginsengC.A.Mey)是我国传统的名贵中药,人参的根、茎、叶都具有独特的药理作用。人参皂苷是人参的主要活性物质,人参皂苷可分为3种类型,即原人参二醇型皂苷(如人参皂苷Rb1、Rb2、Rc和Rd等)、原人参三醇型皂苷(如人参皂苷Rg1和Re等)和齐墩果酸(如人参皂苷Ro)[1]。祖国传统中医认为[2],补气类药物可用于缓解运动性疲劳。人参,即属于此,其机制是通过促进肝脏中蛋白质等物质的合成及其代谢物排出,兴奋中枢神经系统而增强机体运动耐受力,通过缩短疲劳恢复期、减少氧的消耗起到抗疲劳、耐缺氧的作用[3-5]。本研究通过小鼠负重力竭游泳试验,检测与疲劳作用相关的生物化学指标,从药物活性有效部位群角度出发,对从人参茎叶总皂苷中分离出的PPD-Gsls和PPT-Gsls进行抗疲劳作用研究,为充分有效利用药物活性成分,开发人参功能性食品和药物提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 人参茎叶总皂苷,购自吉林省宏久生物科技有限公司(人参皂苷Rg1、人参皂苷Re和人参皂苷Rd的总量为45%(HPLC));红景天胶囊,购自吉林大药房(国食健字G20100243);AB-8大孔吸附树脂,购自天津南大树脂科技公司;SPF级昆明系雄性小鼠(体重18~22 g),购自辽宁实验动物中心,动物生产许可证号:SCXK(辽)2015-0003。饲养环境条件:温度(20~25 ℃),相对湿度(45%~55%),并能够自由采食、饮水。肝/肌糖原试剂盒、乳酸脱氢酶(LDH)检测试剂盒、全血(LD)试剂盒,购自南京建成生物工程研究所。其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备 游泳池自制;铅丝,青岛哈纳斯环保设备有限公司;电子天平,上海佑科仪器仪表有限公司;台式高速冷冻离心机,北京波恩仪器测控有限公司;温水浴箱,上海赫田科学仪器有限公司;酶标仪,济南高奎医疗器械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验样品及制备方法[6]PPD-Gsls和PPT-Gsls的制备方法:称取40 g人参茎叶总皂苷配成水溶液进行超声处理后,离心取上清液。将得到的上清液定容到500 mL,加入到已处理好的AB-8大孔树脂柱(柱床体积:直径8 cm,柱长35 cm)上,将样液在树脂柱中吸附48 h后,利用不同浓度的乙醇进行洗脱,洗脱流速控制在12 mL/min,将人参茎叶总皂苷逐步进行分离。得到PPT-Gsls和PPD-Gsls洗脱液后冻干得到两种组分皂苷的固体粉末。

1.3.2 试验分组及周期 将80只雄性小鼠随机分为8组,每组10只。设立不同剂量的试验组、阳性对照组和空白对照组。试验组分别为PPD-Gsls低剂量组(10 mg/kg·bw·d);PPD-Gsls中剂量组(20 mg/kg·bw·d);PPD-Gsls高剂量组(40 mg/kg·bw·d);PPT-Gsls低剂量组(10 mg/kg·bw·d);PPT-Gsls中剂量组(20 mg/kg·bw·d);PPT-Gsls高剂量组(40 mg/kg·bw·d);所有人参皂苷组每天1次灌胃给予相应的药品,阳性对照组给予红景天胶囊(0.6 g/kg·bw),空白对照组给予同等体积的生理盐水,按照0.1 mL/10 g体重的灌胃容积进行灌胃,共给药15 d。

1.3.3 小鼠力竭游泳时间和体重测定 参照《保健食品检验与评价技术规范》(2003年版)要求对雄性小鼠进行负重游泳试验[7]。空白对照组,阳性对照组和试验组小鼠每天上午灌胃给药。除空白对照组外,其余组小鼠在末次给药30 min后,放入水温为30~32 ℃的水槽(50 cm×50 cm×60 cm)内进行游泳训练。第1天0负重,下水游30 min;第2-3天游泳时间为60 min;第4-5天游泳时间为90 min,并在以后的游泳训练中都稳定在90 min这个水平上;第7-9天负重2.0%体重的铅丝;第10-12天负重3.0%体重的铅丝;第13-15天负重3.5%体重的铅丝。每隔5 d测定小鼠的前期、中期及后期体重。游泳训练结束后,除空白对照组外,其余各组小鼠灌胃给药,30 min后进行力竭游泳试验,记录各组小鼠力竭游泳时间。小鼠的力竭标准为:自下水游泳开始至游泳力竭(沉入水面下8 s不能上浮)的时间。

1.3.4 LDH活性测定 除空白对照组外,其余组小鼠在末次给予相应样品30 min后,小鼠尾部负重3.5%体重的铅丝,进行90 min负重游泳(水温30~32 ℃),从水中取出小鼠安静15 min后,摘除眼球取血,血液离心(3 000 r/min,10 min),血清按照试剂盒说明书方法测定LDH活性。

1.3.5 血乳酸测定 处理同1.3.4,采血后按照试剂盒方法说明书测定血乳酸。

1.3.6 肌、肝糖原测定 采血后,将小鼠脱颈处死,取小鼠后肢肌肉及肝脏,放入预冷的生理盐水中洗去血渍,再用吸水纸吸干水渍,之后称取后肢肌肉85 mg,肝脏75 mg,按照试剂盒说明书方法测定肌、肝糖原。

2 结果与分析

2.1 PPD-Gsls和PPT-Gsls对小鼠训练后体重的影响 不同组的小鼠经连续灌胃并游泳训练15 d后,小鼠体重的变化见表1。在训练后期,与空白对照组小鼠体重比较,阳性对照组小鼠体重显著降低(P<0.05)。与阳性对照组比较,PPD-Gsls高剂量组和PPT-Gsls低剂量组小鼠体重降低,PPD-Gsls高剂量组和PPT-Gsls低剂量组具有差异显著性(P<0.05)。其余的人参皂苷组与阳性对照组相比体重均无显著性差异。这表明PPD-Gsls和PPT-Gsls对小鼠体重有一定的影响。

2.2 PPD-Gsls和PPT-Gsls对小鼠力竭游泳时间的影响 PPD-Gsls组和PPT-Gsls组连续给药并游泳训练15 d后,对小鼠力竭游泳时间的影响结果见图1。由图可知,与阳性对照组比较,PPD-Gsls低剂量组和高剂量组显著延长了小鼠的力竭游泳时间(P<0.05),分别是阳性对照组的1.23倍和1.34倍;与阳性对照组比较,PPT-Gsls低剂量组可显著延长小鼠的力竭游泳时间(P<0.05),PPT-Gsls高剂量组极显著的延长小鼠的力竭游泳时间(P<0.01),分别是阳性对照组的1.38倍和1.62倍。这表明PPD-Gsls和PPT-Gsls的低、高剂量组均可显著延长小鼠的力竭游泳时间。

表1 负重游泳体重的影响 s,n=10)

阳性对照组与空白对照组比较,##:P<0.01,#:P<0.05;人参皂苷组与阳性对照组比较,*:P<0.05,**:P<0.01

图1 力竭游泳时间的影响

人参皂苷组与阳性对照组比较,*:P<0.05,**:P<0.01

2.3 PPD-Gsls和PPT-Gsls对小鼠游泳运动后相关生化指标的影响 PPD-Gsls和PPT-Gsls对小鼠游泳后机体内的血乳酸含量、乳酸脱氢酶活力、肝糖原及肝糖原含量的影响,结果见表2。

2.3.1 乳酸测定结果分析 经灌胃给予不同剂量的样品连续游泳15 d后,与空白对照组比较,阳性对照组小鼠血清中血乳酸含量显著升高(P<0.05)。与阳性对照组比较,PPD-Gsls各剂量组和PPT-Gsls低剂量组小鼠血清中血乳酸含量明显降低,其中PPD-Gsls低剂量组差异极显著(P<0.01),PPD-Gsls中、高剂量组和PPT-Gsls低剂量组差异显著(P<0.05)。

2.3.2 乳酸脱氢酶测定结果分析 与空白对照组比较,阳性对照组小鼠血清中乳酸脱氢酶活力极显著降低(P<0.01)。与阳性对照组比较,PPD-Gsls各剂量组和PPT-Gsls各剂量组小鼠血清中乳酸脱氢酶活力都明显升高,PPD-Gsls各剂量组和PPT-Gsls各剂量组差异极显著(P<0.01)。

表2 血清及肝脏相关生化指标的影响 s,n=10)

阳性对照组与空白对照组比较,##:P<0.01,#:P<0.05;人参皂苷组与阳性对照组比较,*:P<0.05,**:P<0.01

2.3.3 肝糖原测定结果分析 与空白对照组比较,阳性对照组运动疲劳小鼠肝糖原含量极显著降低(P<0.01)。与阳性对照组比较,PPD-Gsls中、高剂量组和PPT-Gsls各剂量组提高小鼠体内的肝糖原含量,PPD-Gsls高剂量组和PPT-Gsls低、中剂量组小鼠体内肝糖原含量极显著升高(P<0.01),PPD-Gsls中剂量组和PPT-Gsls高剂量组小鼠体内肝糖原含量显著升高(P<0.05)。

2.3.4 肌糖原测定结果分析 与空白对照组比较,阳性对照组运动疲劳小鼠的肌糖原含量显著降低(P< 0.05)。与阳性对照组比较,PPD-Gsls各剂量组和PPT-Gsls各剂量组小鼠的肌糖原含量显著升高,PPD-Gsls中剂量组和PPT-Gsls低剂量组小鼠的肌糖原含量显著升高(P<0.05),PPD-Gsls低、高剂量组和PPT-Gsls中、高剂量组小鼠的肌糖原含量极显著升高(P<0.01)。

3 讨论与结论

我国的传统中药如人参、淫羊藿及黄精等,较一些化学合成的药物抗疲劳作用具有更安全、药效强、副作用少等特性,因而被广泛的应用[7]。本试验通过小鼠负重游泳试验考察疲劳小鼠的体重、血乳酸、乳酸脱氢酶、肝糖原及肌糖原含量的各项指标[8-9]来反应机体的疲劳程度是可行的。体重主要反映训练的量和训练后的恢复状况指标,可作为是否训练过度的主要指标之一。运动后体内血乳酸含量水平显著增加,过量的血乳酸是导致肌肉疲劳的重要原因[10-12]。已证实人参皂苷能显著减少乳酸堆积[13],其原因是减少乳酸生成和加速乳酸清除等方面。乳酸脱氢酶(LDH)的活力是反映肌肉中乳酸清除的快慢。引起机体疲劳的另一个原因是肌糖原的过量消耗,肌糖原含量的增加可延缓因长时间运动而导致的疲劳[13-14]。本试验结果表明:PPD-Gsls和PPT-Gsls均能延长小鼠的力竭游泳时间,后者作用更显著;加速疲劳小鼠体内的血乳酸(LD)的代谢分解,以PPD-Gsls的作用更显著;PPD-Gsls和PPT-Gsls均能显著提高运动疲劳小鼠的肝、肌糖原在机体内的含量,为运动提供能量,减缓血液中各生化指标含量水平的变化幅度。由数据综合分析可知,PPD-Gsls和PPT-Gsls均具有明显的抗疲劳作用,其中PPD-Gsls对乳酸、乳酸脱氢酶和肌糖原的作用更显著,而PPT-Gsls对肝糖原的作用更显著,这为有效开发利用人参茎叶,开发其药物和功能性食品提供了理论依据。

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