薏苡仁多糖对小鼠缓解体力疲劳作用研究
2010-06-08肖志勇
肖志勇
福州省福建仙芝楼生物科技有限公司(350002)
薏苡仁为禾本科植物薏苡(Coix lachrgma-jobi varma-yuen)的种仁,据载具有“温气主消渴”作用,为中医学临床上治疗“消渴”(糖尿病)常用药物之一,薏苡仁作为常用中药已有1500年的历史[1],现在又被我国卫生部列为药食两用的食物,作为药食同源的作物原料,薏苡仁的保健品质令人嘱目,得益于其中的薏苡仁多糖(coixan)、薏苡仁酯(coixenolide)以及特有的三萜类化合物等多种功能活性成分[2]。临床实验表明,薏苡仁多糖作为薏苡仁主要活性成分之一,有显著的降血糖作用[3],在抑制肿瘤、提高免疫机能方面有良好的功效[4],可治疗糖尿病血管并发症[5]及扁平疣、传染性软疣[6];本文旨在通过小鼠负重游泳实验并测定相应的生化指标:血清尿素、血乳酸、肝糖原等含量的变化,研究薏苡仁多糖对缓解体力疲劳的作用。
1 材料与方法
1.1 原料
薏苡仁原料由福建省药材公司提供,Sephadex G-75为Sigma公司产品。
1.2 供试品——薏苡仁多糖(Coixan)的提取和纯化
称取薏苡仁20.0kg加热水(65℃)60L抽提12h,滤干后再次加入同一温度热水60L,提取12h,将所得抽提液混合减压浓缩脱水,得黄色粗提物。将粗提物用蒸馏水溶解,加入等体积15%三氯醋酸(TCA)振荡10h,使蛋白质与TCA作用生成凝胶物,3000r/min离心20min去沉淀,将上清液装入透析袋中,流水透析7d,透析液中逐渐加入1倍量的95%乙醇沉淀,将沉淀物相继用丙酮和乙醚洗涤,真空干燥,再将多糖用蒸馏水溶解,经Sephadex G-75柱层析,用0~1mol/L NaCl溶液梯度洗脱,硫酸-苯酚法[7]鉴定多糖部分,合并多糖反应阳性部分,用蒸馏水透析3d,减压浓缩,得到白色多糖精品即为薏苡仁多糖,产率为0.132%。
1.3 实验动物
上海斯莱克实验动物有限公司提供的清洁级ICR健康小鼠,雄性,体质量18g~22g。将小鼠分为4批,每批40只,分别进行负重游泳试验、血清尿素测定、血乳酸测定和肝糖原测定。每批动物随机分为4组,每组10只。许可证号:SCXK(沪)2007-0006。
1.4 剂量设计
3个剂量组分别为166、333、1000mg/kgBW,即低、中、高试验组,分别按8.3、16.6、50.0mg/mL浓度配制,另设溶剂对照组给予蒸馏水。
1.5 给药途径
动物每日称重,并按2.0mL/100g体质量经口灌胃,连续30d。
1.6 主要仪器与试剂
游泳箱(50cm×50cm×40cm),TP-1000型电子天平,铅皮,722光栅分光光度计,日立7060型全自动生化分析仪,YSI1500乳酸盐测定仪,血乳酸试剂购自美国YSI公司,尿素试剂(G-CELL)购自北京九强生物技术有限公司(批号:070301),5%的三氯醋酸(TCA)。
表1 该样品对小鼠负重游泳时间的影响(±s)
表1 该样品对小鼠负重游泳时间的影响(±s)
*与对照组比较P<0.05
组 别 动物数(只) 初重(g) 末重(g) P 游泳时间(s) P对照组 10 19.2±0.9 39.5±1.8 / 657±116 /低剂量组 10 19.2±1.0 39.2±1.9 0.723 684±162 0.633中剂量组 10 19.1±0.9 38.9±1.9 0.479 850±80* 0.001高剂量组 10 19.1±1.1 40.2±1.9 0.409 771±125* 0.048
表2 该样品对小鼠运动时血清尿素的影响(±s)
表2 该样品对小鼠运动时血清尿素的影响(±s)
*与对照组比较P<0.05
组 别 动物数(只) 初重(g) 末重(g) P 血清尿素(mmol/L) P对照组 10 19.8±1.0 40.1±1.9 / 8.02±0.76 /低剂量组 10 19.9±1.4 39.2±1.5 0.246 8.37±1.22 0.408中剂量组 10 19.9±1.2 40.3±1.6 0.795 7.71±0.72 0.453高剂量组 10 19.8±1.3 39.6±1.7 0.409 6.91±0.76* 0.042
表3 该样品对小鼠肝糖原含量的影响(±s)
表3 该样品对小鼠肝糖原含量的影响(±s)
*与对照组比较P<0.05
组 别 动物数(只) 初重(g) 末重(g) P 肝糖原(mg/100g) P对照组 10 19.6±1.4 40.1±1.8 / 1275±306 /低剂量组 10 19.5±1.4 39.4±1.4 0.392 1347±50 0.981中剂量组 10 19.5±1.4 39.5±2.3 0.462 1852±134* 0.001高剂量组 10 19.6±1.4 39.8±1.6 0.712 1638±580 0.477
表4 该样品对小鼠血乳酸曲线下面积的影响(±s)
表4 该样品对小鼠血乳酸曲线下面积的影响(±s)
*与对照组比较P<0.05
组 别 动物数(只) 初重(g) 末重(g) P 血乳酸曲线下面积(mmol/L) P对照组 10 20.0±1.2 39.8±2.0 / 123.03±19.31 /低剂量组 10 20.1±1.4 40.1±2.4 0.762 89.49±18.86* 0.000中剂量组 10 20.0±1.2 39.0±2.5 0.422 95.26±17.64* 0.002高剂量组10 19.9±1.4 39.7±1.8 0.920 83.04±17.12* 0.000
1.7 实验数据统计方法
实验数据以SPSS软件进行单因素方差分析。经方差齐性检验,方差齐的实验数据采用LSD法进行统计分析,对方差不齐或非正态的实验数据先进行变量转换再进行统计。
1.8 试验方法[8]
1.8.1 负重游泳试验
小鼠于末次给予受试物30min后,使尾部负重5%重的铅皮,放入水深30cm,水温(25±1.0)℃游泳箱内,记录小鼠自游泳开始至死亡的时间,作为小鼠游泳时间。
1.8.2 血清尿素测定
小鼠于末次给予受试物30min后,放入水深30cm,温度30℃的水箱中不负重游泳90min,休息60min后拔眼球采全血约0.5mL,置4℃冰箱约3h,血凝固后2000rpm离心15min,取上层血清用全自动生化仪测定。
1.8.3 肝糖原测定
末次给予受试物30min后,处死动物,取肝脏经生理盐水漂洗后,用滤纸吸干,精确称取肝脏100mg,加入8mL 5%的三氯醋酸,每管匀浆1min,将匀浆液倒入离心管,以3000rpm离心15min,将上清液转移至另一试管内,取1mL上清液放入10mL离心管中,每管加入95%的乙醇4mL,充分混匀至两液体间不留有界面。塞子塞上于室温下竖立放置过夜。沉淀完全后,3000rpm离心15min,去上清液后倒置10min,用2mL蒸馏水溶解糖原,用蒽酮法在620nm波长比色测定肝糖原。
1.8.4 血乳酸测定
末次给予受试物30min后,眼静脉采血20UL,立即放入水温30℃水中游泳,每隔1min放入一只,游泳10min后立即取出,擦干水分,各采血20UL,安静20min后再采血20UL.将每次所采的血放入40UL的溶血剂中振荡,振荡均匀后,于YSI1500型血乳酸测定仪中测定血乳酸。
2 结 果
2.1 该样品对小鼠负重游泳时间的影响
由表1可见,该样品可延长各剂量组小鼠负重游泳时间,其中中、高剂量组与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)。
2.2 该样品对小鼠运动后血清尿素的影响
由表2可见,该样品各剂量组小鼠运动后产生的血清尿素的含量与对照组相比,高剂量组与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)。
2.3 该样品对小鼠肝糖原的影响
由表3可见,该样品使中剂量组小鼠肝糖原含量增加,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)。
2.4 该样品对小鼠3个时间点血乳酸曲线下面积的影响
由表4可见,该样品使各剂量组小鼠血乳酸曲线下面积减少,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)。
3 讨 论
疲劳是机体在一定环境条件下,由于长时间或过度紧张的体力或脑力劳动而引起的劳动效率趋向下降的状态,它是机体的一种防御反应,是机体组织和器官兴奋性下降而带来工作效率的降低。运动耐力的提高是抗疲劳能力加强的最直接表现,游泳时间的长短可以反应动物运动疲劳的程度。本实验显示服用薏苡仁多糖30d后,小鼠的游泳时间明显长于未服用的对照组小鼠,从而反映出薏苡仁多糖能提高运动耐力,即提高了机体对运动的负荷能力;体力活动时主要靠糖原酵解来获得能量,薏苡仁多糖能通过提高肝糖原的储备量,延缓疲劳的产生,增强运动能力。运动后血清尿素和血乳酸含量的变化是机体对运动而产生的代谢产物分解能力的表现,本次试验可见薏苡仁多糖能降低运动后小鼠血清尿素的产生,减少血乳酸曲线下面积,反映出薏苡仁多糖能加速机体清除代谢产物,可以加速疲劳的消解。
综上所述,薏苡仁多糖在本实验条件下具有提高机体对运动负荷的适应能力,在延缓体力疲劳的产生和加速疲劳的消除方面也有明显作用,因此具有缓解体力疲劳的作用。
[1]江苏新医学院.中药大辞典[M].北京:人民卫生出版社,1997:2646.
[2]吕峰,杨彩霞,姜艳梅,等.不同产地薏苡仁的保健与加工品质[J].福建农林大学学报(自然科学版),2008,37(4):431.
[3]徐梓辉,周世文,黄林清.薏苡仁多糖的分离提取及其降血糖作用的研究[J].第三军医大学学报,2000,22 (6):578.
[4]顾关云.薏苡仁的药理作用[J].中成药,1994,38(6):205.
[5]徐梓辉,周世文,陈卫,等.薏苡仁多糖对2型糖尿病大鼠主动脉内皮素1基因表达的影响[J].中国动脉硬化杂志,2006,14(3):194.
[6]胡烈.薏苡仁临床新用举隅[J].中国临床医生,2001,29(10):54.
[7]Dubois M,Gilles KA,Hamilton JK,et al.Colorimetric method for determination of sugars and related substances[J].Anal Chem,1956,28(3):350.
[8]卫生部.保健食品检验与评价技术规范(2003年版)[S].2003:81.