石菖蒲化学成分体外抗疲劳活性研究

朱梅菊 ，谭宁华，熊静宇，朱洪竹，褚洪标

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 510006

石菖蒲为历代延年、益智的要药，《神农本草经》将其列为上品，属于增力类中药之一。研究表明:该药具有明显的抗脑缺氧和提高小鼠力竭游泳时间的作用［1，2］。本研究利用体外抗疲劳活性筛选模型对从石菖蒲中分离鉴定的量较大的化合物进行体外抗疲劳活性筛选，旨在从石菖蒲中找到抗疲劳活性的单体化合物。

1 材料和方法

菖蒲醇酮(calamenone，1)、2，4，5-三甲氧基苯甲醛(2，4，5-trimethoxy benzaldehyde，2)、α-细辛醚(cis-asarone，3)、1，8 二羟基-3-甲基蒽醌 (chrysophanol，4)、1，8 二羟基-3-甲氧基-6-甲基蒽醌(Physcion，5)、1，3，8 三羟基-6-甲基蒽醌(emodin，6)，上述化合物的分离提取与鉴定见文献［3］。化合物称重后，用DMSO(分析纯)溶解。中华大蟾蜍(南华市场购买)，体重65～88 g。为减少个体差异的影响，按体重分组，使每组内的体重范围不超过体重均值的10%。分离腓肠肌，置任氏液中10 min后按文献［4］方法进行实验。肌肉置于石蜡肌槽内的任氏液中，电刺激条件为:最大刺激强度的150%，增益:200，刺激持续时间5毫秒。用生物机能检测系统XL-89005(日本)记录肌肉收缩幅度随时间的变化。肌肉收缩幅度维持在最大收缩幅度(Cmax)的90%、50%、l0%以上的持续时间对应为收缩持续时间T0.9、T0.5、T0.1。同只蟾蜍双侧腓肠肌的收缩能力无明显差异(P ＞0.05，n=4)。故随机选择同只蟾蜍的任一条腓肠肌作测试，另一条为对照。测试组肌肉置于含药物的任氏液中30 min后测定收缩能力。实验均在23～25℃进行。每一条腓肠肌均进行最大收缩幅度的90%、50%、10%的收缩持续时间测定。

2 数据处理

3 结果

本项研究结果表明:化合物3能明显增强肌肉最大收缩幅度(Cmax)，显著延长肌肉收缩持续时间(T0.9、T0.5、T0.1)，与空白对照组比较，均 P ＜ 0.05。化合物1对肌肉最大收缩幅度(Cmax)和肌肉收缩持续时间(T0.5、T0.1)与空白对照组比较，有延长趋势，但无统计学意义，P ＞ 0.05。化合物2、4、5和6对肌肉最大收缩幅度和肌肉收缩持续时间无明显影响，与空白对照组比较，均P ＞0.05。见表1。

表1 6个化合物体外对蟾蜍腓肠肌肌肉收缩的影响(n=10，)Table 1 Effects of six compounds on in vitro contractility of bufo gastrocnemius muscle(n=10，)

表1 6个化合物体外对蟾蜍腓肠肌肌肉收缩的影响(n=10，)Table 1 Effects of six compounds on in vitro contractility of bufo gastrocnemius muscle(n=10，)

注:与空白对照比较，*P ＜0.05Note:Compared with the blank control，*P ＜ 0.05

药物Drug浓度Conc.(mg/L)最大收缩幅度(cm)Cmax(cm)收缩持续时间(秒)Contraction duration(seconds)T0.9 T0.5 T0.1化合物1Compound 1 10 0.78 ±0.31 665.00 ±157.77 718.75 ±402.50 77±131.24 867.00 ±82.76 5.75 ±175.44空白对照 Blank control 0.70 ±0.14 702.25 ±334.26 628.00 ±141.49 745.50 ±95.60化合物2Compound 2 10 3.09 ±0.46 352.50 ±137.69 487.50 ±229.83 772.00 ±130.65空白对照 Blank control 3.23 ±0.66 337.00 ±105.18 440.00 ±196.13 790.00 ±162.69化合物 3Compound 3 10 2.75 ±1.01* 332.00 ±87.88* 591.25 ±170.32* 644.50 ±64.10*空白对照 Blank control 1.95 ±0.71 248.25 ±58.47 202.39 ±101.19 542.75 ±127.39化合物 4Compound 4 10 2.41 ±1.21 329.50 ±108.94 767.50 ±104.36 962.50 ±86.73空白对照 Blank control 2.11 ±1.42 339.50 ±105.64 787.80 ±101.78 942.10 ±81.56化合物5Compound 5 10 2.88 ±0.68 350.00 ±98.32 492.00 ±69.91 890.25 ±64.22空白对照 Blank control 2.98 ±0.48 347.64 ±87.12 497.86 ±49.81 892.75 ±60.12化合物 6Compound 6 10 2.61 ±0.67 211.75 ±70.80 671.00 ±104.39 849.50 ±82.76空白对照 Blank control 2.59 ±0.77 223.00 ±67.20 677.50

4 讨论

蟾蜍离体腓肠肌在电刺激下持续剧烈收缩，可诱发产生活性氧，这些活性氧促进了肌肉疲劳［3-5］，而经典的抗氧化剂可有效地延缓肌肉疲劳［6］。本项研究结果表明化合物3具有显著的延缓肌肉疲劳的发生，推测其机理可能与化合物3的抗氧化作用［7］，保护 ATPase活性［8］等有关。而且尚有明显的提高肌肉收缩幅度作用，这是否与该化合物对肌肉收缩蛋白，钙离子的跨膜转运的促进作用等影响有关有待进一步研究。化合物2为含有醛基类化合物，主要用作医药中间体，用于制备细辛脑。本项研究结果表明化合物2对肌肉最大收缩幅度和肌肉收缩持续时间无明显影响。化合物2是菖蒲烷型倍半萜类化合物，有关该化合物的药理活性研究较少。本项研究结果表明化合物1对肌肉最大收缩幅度(Cmax)和肌肉收缩持续时间(T0.5、T0.1)与空白对照组比较，有延长趋势，但无统计学意义。化合物4、5、6为蒽醌类化合物，依次为大黄酚、大黄素甲醚和大黄素。研究表明大黄酚有抗常压缺氧、急性脑缺氧和提高机体耐力的作用［9］，能明显减少大鼠肝过氧化脂质的生成［10］，并对小鼠的学习记忆力有一定的影响［11］。大黄素甲醚可增强缺血预处理诱导的脑缺血耐受作用，下调脑组织再灌注损伤时IL-1β和TNF-a的表达［12］。大黄素具有免疫调节、抗菌、抗炎、抗肿瘤等多方面的作用［13］。本项研究表明该类型化合物体外对肌肉收缩幅度和延缓肌肉疲劳均无明显的作用。但这类化合物是否具有体内抗疲劳活性，有待进一步的研究。另至目前止，尚没有公认的抗骨骼肌疲劳的阳性药物。有些实验用咖啡因，但我们的研究发现其体外抗骨骼肌疲劳的作用并不明显，咖啡因可能是通过中枢发挥作用。有些实验用人参，但人参不是单体，且人参中的单体如人参皂甙的体外抗骨骼肌疲劳研究尚未得到公认，所以整个实验未设阳性对照组。

5 结论

α-细辛醚有可能延缓肌肉疲劳的发生。

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