党参对小鼠抗疲劳及耐缺氧作用的观察
2013-08-30韩玉娟常洪黄纪勇孙蓉峰张桂林吕芳梅春丽宁康健
韩玉娟 ,常洪 ,黄纪勇 ,孙蓉峰 ,张桂林 ,吕芳 ,梅春丽 ,宁康健
(1.庐山区畜牧兽医局,江西 九江 332000;2.安徽科技学院)
党参(Codonopsis)为桔梗科植物党参的干燥根,其味甘、性平,入脾、肺二经,具有补中益气、生津和胃、健脾益肺之功效,主治脾肺虚弱、气短心悸、食少便溏、虚喘咳嗽、内热消渴等症[1]。党参在临床应用具有多种功能的作用,这是与党参含有多糖和构成营养物质的多种氨基酸(赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等)、多种无机元素有关。这些是党参作为补益的药物基础,其中菊糖不仅是营养素而且为佐剂、铁、铜、钴等微量元素,对血液的形成有重要的影响;钙可促进生长发育和提高性功能;钾、钠、钙、镁等元素对调节神经、肌肉的功能和酶代谢,以及维持水电解质平衡、保持人体环境有重要作用[2]。
党参的醇沉液、水煎液皮下注射或口服,可使兔的红细胞增加。此外,党参液灌注小鼠胃,亦能使红细胞增加,促进造血机能,血红蛋白显著增加[3]。皮下注射可使白细胞、网织细胞显著增加[4]。党参能增加网状内皮系统的吞噬功能,故能提高机体的抵抗力抗病能力[5]。傅盼盼等[3]研究表明党参多糖可以很好地清除氧自由基,同时SOD 活性升高,MDA 含量减少。
在大量动物实验研究中发现,党参还有抗高温、升高血糖、促进血凝、调节胃肠道及抗溃疡的作用[6,7]。党参碱具有明显的降血压作用,其提取物能提高心输血量而不增加心率,并能增加脑、下肢和内脏血液量。
此实验通过口服党参水煎液和腹腔注射党参水煎醇沉液,观察党参对小鼠抗疲劳和耐缺氧的作用,旨在扩大其应用价值,为党参在畜牧生产及兽医临床中的应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 试验动物
昆明种健康小鼠,体重22±2g,由安徽科技学院实验动物中心提供;小鼠日粮由砀山某饲料公司提供,营养水平见表1。
表1 小鼠日粮营养水平 %
1.2 供试药品
党参(Codonopsis)产地:甘肃(安徽海鑫中药饮片有限公司,生产批号:080901);钠石灰(上海化学试剂采购供应站);凡士林;无水乙醇(蚌埠化学试剂厂,批号:20050829)。
1.3 仪器
旋转蒸发器RE52-98(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司);SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);离心机(TDL80-2B型,上海安亭科学仪器厂);YP600型双圆牌电子天平(上海精科电子设备有限公司);密闭型广口瓶、剪刀、线、注射器、负重物、秒表等。
1.4 试验设计
1.4.1 党参水煎液准备。称取党参200g,加适量水浸泡 30min,煎煮 3次,每次分别为 60、40、20min。合并滤液,蒸发浓缩至200mL(每毫升含生药1g),离心(4 000r/min)10min,取100mL 上清液装瓶,消毒备用。
1.4.2 党参水煎醇沉液的制备。取100 g 党参水煎液,加入无水乙醇,使含醇量达60%(体积分数),静置24 h,置于旋转蒸发器回收乙醇,离心(4 000 r/min),定容至100mL。再加无水乙醇使含醇量达80%,二次醇沉淀过程同上,定容至原体积(含生药1g/mL)装瓶高压消毒备用。
1.4.3 分组与处理。取小鼠160只,体重22±2g,随机均分16 组,每4 小组为一组实验组,共4 组实验组。在4 组实验中,Ⅰ组为对照组,分别灌胃和腹腔注射等量生理盐水,Ⅱ~Ⅳ组分别按5.0(低剂量)、10.0(中剂量)、20.0(高剂量)g/kg 剂量分别灌胃和腹腔注射党参水煎液和党参醇沉液,1次/d,连续给药3d,于末次给药后30min 后,依次测定小鼠负重负重游泳时间和耐缺氧时间,观察并记录其抗疲劳能力及缺氧环境中的存活时间。
1.4.4 小鼠负重负重游泳时间测定方法。各组最后一次给药后30min,小鼠尾根部束体重5%的负重物,然后将小鼠放入玻璃缸(50cm×50cm,水深40cm,常温),当小鼠头部沉入水中10s 不能浮出水面者即为体力耗竭,从开始游泳到体力耗竭的时间记为小鼠负重游泳时间。
1.4.5 小鼠耐缺氧时间测定方法[8,9]。各组最后一次给药后30min,将小鼠放入盛有15g 钠石灰的500mL磨口广口瓶中(每瓶1 鼠),用凡士林密封瓶口后开始计时,用秒表记录从瓶口密封到小鼠死亡的时间。
1.5 数据处理
试验数用平均数±标准差表示,采用SPSS11.0软件进行t 检验,比较组间差异。
2 结果
2.1 腹腔注射党参水煎醇沉液对小鼠负重游泳时间的影响
腹腔注射党参水煎醇沉液各剂量组小鼠负重游泳时间与对照组比较有一定的延长,与对照组比较,低、中、高剂量组都有极显著延长(P<0.01),与低剂量比较,高剂量小鼠负重游泳时间明显延长(P<0.01);说明3种剂量的党参醇沉液均有明显的抗疲劳作用。(见表2)
2.2 腹腔注射党参水煎醇沉液对小鼠耐缺氧时间的影响
腹腔注射党参水煎醇沉液各剂量组小鼠的耐缺氧时间与对照组比较均有一定的延长,与对照组比较,低、中、高剂量组都显著延长(P<0.01);与低剂量组比较,中、高剂量耐缺氧时间缩短(P<0.01);说明3种剂量党参水煎醇沉液均能提高小鼠耐缺氧的能力,以小剂量组最佳。(见表3)
表3 腹腔注射党参水煎醇沉液对小鼠耐缺氧时间的影响
2.3 口服党参水煎液对小鼠负重游泳时间的影响
口服党参水煎液各剂量组小鼠负重游泳时间与对照组比较均无延长(P>0.05),说明三种剂量的党参水煎液对小鼠均无抗疲劳作用。(见表4)
表4 口服党参水煎液对小鼠负重游泳时间的影响
2.4 口服党参水煎液对小鼠耐缺氧时间的影响
口服党参水煎液各剂量组小鼠的耐缺氧时间与对照组比较均无延长(P>0.05),说明3种剂量党参水煎液均不能提高小鼠耐缺氧的能力。(见表5)
表5 口服党参水煎液对小鼠耐缺氧时间的影响
3 讨论
应激反应是机体在受到各种内外环境因素刺激时所出现的非特异性全身反应,与在刺激作用下机体神经内分泌系统的变化密切相关[10],外界环境的不良刺激如过度疲劳、过冷或过热、缺氧等以及人体自身过度的忧、思、恐、怒等情感刺激均可构成应激原,使机体处于应激状态,人体的抗应激生理功能会随着年龄的增长而逐渐下降,有研究表明[11]机体清除自由基的能力也随着年龄的增长而下降。老年人随着年龄的增长、对各种应激因子的适应能力明显减退,本文研究的抗疲劳耐缺氧等指标均属于应激能力的范畴。
疲劳是机体在一定环境条件下,由于长时间或过于繁重、紧张的劳动而引起的工作效率暂时明显降低的一种生理病理现象。由于肌肉运动时,能量代谢加快,代谢产物大量增加,肌纤维大量充血,肌肉膨胀,造成肌肉血管变窄,使肌肉缺氧,能量供应不足,代谢产物不能及时排除,导致疲劳加剧;同时,大量的研究证明,长时间、大强度的运动能使机体产生大量的自由基离子,脂质过氧化程度增强,导致运动疲劳的产生和诱发一些疾病的发生。游泳是全身消耗性运动,剧烈的运动消耗大量的能量和氧气,同时产生大量的乳酸。党参溶液能增加机体储能物质,减少引起疲劳的代谢产物的产生,从而能延缓疲劳的发生和加速疲劳消除;同时党参液与提高中枢神经系统的兴奋性[12],提高机体活力能力有关,故而能减轻疲劳感。
缺氧是机体引起疲劳的原因之一。缺氧是一种紧张性刺激,可引起机体产生各种应激性反应。严重缺氧会引起组织器官的代谢障碍和功能紊乱,甚至发生组织坏死和机体死亡。生命活动的重要器官如脑和心脏缺氧是小白鼠常压缺氧死亡的主要原因[13]。缺氧对机体是一种劣性刺激,影响机体各种代谢,特别是影响机体的氧化供能,最终会导致机体的心脑等重要器官缺氧,供能不足而死亡。党参具由抗氧化性,可提高机体的血氧利用率、降低机体耗氧量,同时可扩张血管(特别是冠脉和软脑膜血管),改善微循环,增加供氧量,从而改善机体缺氧状态[13]。有研究表明[3]:党参可以有效地清除活性氧和自由基,并且清除能力随浓度的增大而增大,在脱氧核糖体系中加入抗坏血酸/金属离子可以产生羟自由基进攻脱氧核糖使其降解,而在加入党参后,低浓度的党参即可抑制金属离子催化的脱氧核糖降解。在黄嘌呤-腺嘌呤氧化酶体系中产生超氧阴离子,党参在40 mmol/L 是时抑制率达到50%,对自由基引发的脂质氧化有很好的抑制效果。另外,党参还有助于维持细胞内环境平衡,诱导具有内环境的蛋白质表达,减轻了氧化产物对机体的损伤尤其是那些在被氧化的大分子物质清除过程中起一定作用的蛋白质。最近的研究表明[12]:党参确实可以引起微支肽和其他物质基因的转录。这一点进一步证明了党参可以缓解疲劳和延长了缺氧环境中的存活时间。
试验中腹腔注射组小鼠负重游泳时间都明显延长,表明党参具有一定的抗疲劳作用;而口服党参水煎液的小鼠负重游泳时间和耐缺氧时间没有延长,可能是口服水煎液要通过胃肠道吸收,党参水煎液中一些有效成分不能完全被吸收,或者由于通过小肠吸收,药物经过肠黏膜和肝药酶的首过消除后,有效成分被转化,从而达不到有效的血浓度。在耐缺氧试验中,腹腔注射水煎醇沉液各剂量组小鼠的存活时间均显著延长,表明党参对常压状态下引起的缺氧现象有一定的对抗作用,可提高小鼠对缺氧的耐受力。
4 结论
此项研究可以看出,腹腔注射低、中、高剂量的党参水煎醇沉液均能够提高小鼠抗疲劳、耐缺氧的能力,说明党参水煎醇沉液腹腔注射能够提高小鼠抗疲劳、耐缺氧的能力,而水煎液口服效果不明显。
[1]China Pharmacopoeia Committee.Pharmacopoeia of people's Republic of China[M].Beijing:ChemicalIndustry Press,2005:199(in Chinese).
[2]焦红军.党参的药理作用及临床应用[J].临床医学,2005.25(4)89~90.
[3]Fu Pan~pan,Hong Tie,Yang Zhen.Effect of polysaccharides from radix Codonopsis on insulin resistance in diabetic mice[J].Li shizhen Medicine and Materia Medica Research,2008,19(10):2 414~2 416(In Chinese).
[4]段富津.方剂学[M].上海:上海科学技术出版社,1995.113.
[5]刘景田,党小军.中药多糖增强淋巴细胞免疫效应与机制研究[J].中国药学杂志,1999,34(12):807~809.
[6]李黎星,康杰芳.中药党参的研究进展[J].现代生物医学进展,2009,9(12):2 371~2 373.
[7]国家药典委员会中华人民共和国药典[S].北京:化学工业出版社,2005,199.
[8]陈奇.中药药理研究方法学[M].北京:人民卫生出版社,1993,780~782.
[9]王开贞,徐红,刘秀花,蒋淑君,张维霞.党参合剂抗疲劳作用的初步研究[J].中成药,2008,30(4):599~600
[10]韦健全,郑子敏,潘勇,等.芒果对小鼠抗应激作用的试验研究[J].生理学通报,2003,5(6):612~613.
[11]陈瑗,周玫.自由基医学[M].北京:人民军医出版社,1991,55~87.
[12]Wang Kai-zhen,Xu Hong,Liu Xiuhua,etal.Preliminary study on anti-weary function of Codonopsis pilosula mixture[J].Chinese Traditional Patent Medicine,2008,30(4):599~600(In Chinese).
[13]魏源.运动性疲劳研究进展的综述[J].韩山师范学院学报,2000,21(2):80.