牛大力多糖对小鼠抗疲劳作用的研究

2014-05-17林翠梧陈洁晶温艳蓉朱艺萍李典鹏

天然产物研究与开发 2014年3期

罗轩，林翠梧，陈洁晶，温艳蓉，朱艺萍，莫静，李典鹏

1广西植物研究所广西植物功能物质研究与利用重点实验室，桂林541006;2广西大学化学

化工学院，南宁530004;3广西代谢性疾病研究重点实验室(中国人民解放军第181医院)，桂林541002

牛大力为豆科(Leguminosae)崖豆藤属(Millettia)植物美丽崖豆藤(Millettia speciosa Champ．)的根，民间还称其为猪脚笠、山莲藕、金钟根、倒吊金钟、大力薯，分布福建、台湾、广西、广东、湖北、贵州、江西等地，具有舒筋活络、润肺滋肾、清热止咳等功效［1］。自上世纪70年代起，牛大力被制药企业加工成众多中成药。在《中华人民共和国卫生部药品标准中药成方制剂》［2］中有17种中成药的处方中含有牛大力。而民间(特别在广东、香港等地)则将其作为滋补养身的炖汤原料，用于四肢乏力，产后虚弱，大病初愈。同时，在牛大力产地的一些中药企业，正在对其进行产品开发，包括将牛大力(或其提取物)与其它食材制作成汤料包，提高其保健作用与产品附加值。

目前，从牛大力分离鉴定出了31个化学成分，包括:八个酚甙、13个黄酮类化合物、四个紫檀烷类化合物以及圆齿火棘酸、(–)-丁香脂素、dihydrodehydrodiconiferyl alcohol、5-羟甲基糠醛、α-甲氧基-2，5-呋喃二甲醇和 2，5-二羟基苯甲酸［3-7］。同时，暨南大学的郑元升［8］对牛大力多糖的组成的活性进行了初步研究，表明组成多糖的单糖成分主要为鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和果糖。与此同时，对牛大力提取物活性研究表明，其水提物具有祛痰、镇咳、平喘、抗炎、增强免疫力和保肝的作用［9-13］;其多糖具有较好的抗炎和抗肿瘤作用［8］;有进一步深入开发利用的前景。特别是近几年，不少研究人员选择食品和中药(尤其是药食同源的中药)作为研究对象，且研究结果表明这些食品和中药的多糖都具有比较好的抗疲劳作用。因此，本研究将在前期研究的基础上进一步探讨牛大力多糖的抗疲劳作用，为综合开发牛大力提供依据。

1 材料与方法

1．1 材料、试剂与仪器

昆明种小鼠，SPF级(合格证号:SCXK桂2009-0002)，雌雄各半，体质量18～22 g，由广西医科大学实验动物中心提供。

牛大力粗多糖(NDL，含量为62．3%，多糖中单糖组成主要为鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和果糖［8］)，由本实验室提供;阳性药人参蜂王浆，北京市东风保健营养品有限责任公司产品;乳酸(LD)测试盒，南京建成生物工程研究所产品;尿素氮(BUN)测试盒、乳酸脱氢酶(LDH-L)测试盒，均为长春汇力生物技术有限公司产品。

爬杆架;游泳桶(大小约40 cm ×60 cm)，自制;JMA20002电子天平(余姚纪铭稳重校验设备有限公司);722型可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);LG16-W型离心机(北京医用离心机厂)。

1．2 方法

1．2．1 动物分组与给药

昆明种小鼠50只(18～22 g)，雌雄各半，随机分成空白对照组(NC)，阳性药人参蜂王浆(7 mL/kg)组(PC)，牛大力提取物高、中、低剂量组(NDLH、NDL-M、NDL-L)，每组 10 只。NDL-H、NDL-M、NDL-L 组按850、425、212．5 mg/(kg·d)进行给药。除NC组每天灌胃给予等体积的蒸馏水外，其余各组按照20 mL/kg体重灌胃相应药液，1次/d，连续14 d，灌喂期间自由摄食饮水。

1．2．2 小鼠一般情况与体重记录

每天观察小鼠的饮食、精神、毛发、大小便等情况。3 d称重1次，共5次，记录体重变化情况。

1．2．3 小鼠爬杆实验［14，15］

各组小鼠连续给药14 d，在第13 d给药后30 min，将小鼠进行爬杆训练，将不会爬杆的小鼠淘汰。在第14 d给药后30 min，将小鼠置于长48 cm、直径1．0 cm的玻璃棒上，记录小鼠自置于杆上至肌肉疲劳无力从杆上滑落下来所用的时间作为小鼠爬杆时间。

1．2．4 小鼠负重游泳实验［14，15］

各组小鼠连续给药14 d，末次给药后30 min，给小鼠尾负重5%体重的铅丝，放入水温28±1°C，水深不小于50 cm的游泳桶中游泳，用秒表记录自游泳开始至头部沉入水中8 s不能浮出水面的时间为力竭游泳时间。小鼠力竭游泳后，从小鼠眼眶静脉丛取血约1 mL，待血液凝固后，3000 rpm离心10 min分离血清，取上清液，待用。

1．2．5 运动后小鼠血清乳酸、乳酸脱氢酶和尿素氮含量测定

取血清上清液20μL(尿素氮含量测定取10 μL)，参照试剂盒说明书方法进行相关含量测定和计算。血清乳酸含量按公式(1)计算，乳酸脱氢酶和尿素氮含量按公式(2)计算。

式中:C样为样品管浓度;A样为样品管吸光度值;A标为标准液吸光度值;C标为标准液浓度。

1．3 统计分析

2 结果与分析

2．1 牛大力多糖对小鼠体重的影响

实验过程中对小鼠体重进行称量和比较发现，在饲料量不加控制而自由摄食的情况下，各剂量NDL对雌、雄小鼠体重增长均有不同程度影响，具体数据见表1。

表1 NDL对小鼠体重的影响(n=5，x±s)Table 1 Effect of NDLs on mice’s body weight(n=5±s)

组别Group初体重Initial body weight(g)最终体重The final body weight(g)体重增量Weight increment(g)体重增加率The increasing rate ofweight(%)22．0 ±1．0 27．4 ±1．3 5．4 ±1．4 24．5阳性对照组 PC 21．8 ±1．0 25．9 ±0．8 4．1 ±0．8 18．8牛大力多糖低剂量组 NDL －L 22．6 ±1．6 27．8 ±2．5 5．2 ±1．2 23．0牛大力多糖中剂量组 NDL －M 23．0 ±1．6 28．5 ±1．9 5．5 ±0．7 23．9牛大力多糖高剂量组 NDL －H 23．9 ±1．2 29．1 ±1．0 5．2 ±1．0 21．7空白对照组NC 雄性组 24．1± 1．6 34．6±2．2 10．6±0．8 44．0阳性对照组 PC 23．0 ±1．5 32．8 ±1．0 9．8 ±1．8 42．6牛大力多糖低剂量组 NDL －L 23．6 ±0．4 33．5 ±1．8 9．9 ±1．6 41．9牛大力多糖中剂量组 NDL －M 22．5 ±0．9 31．5 ±1．3 8．9 ±1．8 39．6牛大力多糖高剂量组空白对照组NC 雌性组NDL － H 23．8 ±1．8 32．0 ±1．8 7．7 ±1．1 32．3

从表1可知，雌性的NDL-L、NDL-M和NDL-H组小鼠实验末均重与初始均重相比较分别增加了23．0%、23．9% 和 21．7%，都低于雌性 NC 组的24.5%。雄性的NDL-L、NDL-M和NDL-H组小鼠实验末均重与初始均重相比较分别增加了41．9%、39．6%和32．3%，也都低于雄性NC组的44．0%。

2．2 牛大力多糖对小鼠运动耐力的影响

从表2数据说明，小鼠喂服牛大力多糖后，NDL-L组的数据与NC组对比，无显著性差异。而NDL-M和NDL-H组小鼠在爬杆和游泳时间与NC组对比具有极显著性差异(P ＜0．01)，且接近或好于PC组数据，说明牛大力多糖能够提高小鼠的运动耐力，具有延长小鼠运动时间的功能，且最低起效浓度在212．5mg/kg，当浓度达到425mg/kg时，与7 mL/kg人参蜂王浆的功效基本相当。

表2 NDL对小鼠爬杆时间及其游泳时间的影响(n=10，x±s)Table 2 Effect of NDLs on the pole-climbing and loaded swimming time ofmice(n=10±s)

注:a．NDL-L组在游泳实验中有一只小鼠负重脱落，因此n=9。与空白对照组比较，*P ＜0．05;＊＊P ＜0．01。Note:a．In NDL-L group，n=9，because the load on themouse tail dropped．Compare with control，*P ＜ 0．05;＊＊P ＜ 0．01．

游泳实验组别Group爬杆实验The pole-climbing assay The loaded swimming assay时间Time(min)延长率The rate of change(%)时间Time(min)延长率The rate of change(%)空白对照组72．9 NC 0．91 ±0．55 7．70 ±3．97阳性对照组 PC 2．45 ±0．92＊＊ 169．9 12．90 ±6．27* 67．6牛大力多糖低剂量组 NDL-L 1．35 ±0．99 49．5 5．08 ±3．75a -34．0牛大力多糖中剂量组 NDL-M 2．45 ±0．85＊＊ 169．2 12．67 ±5．38* 64．6牛大力多糖高剂量组 NDL-H 2．78 ±1．87＊＊ 206．4 13．60 ±5．67*

2．3 牛大力多糖对小鼠血乳酸含量的影响

表3数据说明，各受试组小鼠在连续喂服牛大力多糖14 d并负重游泳后，血乳酸含量与NC组对比有明显下降(P ＜0．05)。与爬杆和游泳时间得出的规律类似，NDL-M组的血乳酸含量降低率与PC组基本一致，而当喂服牛大力多糖浓度提高一倍后，对运动后血乳酸含量降低的影响非常有限，因此425 mg/kg的牛大力多糖可能是喂服小鼠的极限值。超过该值后，对小鼠运动后血乳酸含量的降低没有明显影响。

表3 NDL对小鼠血乳酸含量的影响(n=10±s)Table 3 Effect of NDLs on blood lactic acid ofmice(n=10±s)

注:与空白对照组比较，*P ＜0．05。Note:Comparewith control，*P ＜ 0．05．

)

2．4 牛大力多糖对小鼠血乳酸脱氢酶含量的影响

表4数据表明，连续喂服牛大力多糖14 d，且进行负重游泳后，各受试组小鼠的血乳酸含量与NC组对比，均有明显下降(P ＜0．05)，说明牛大力多糖可以通过乳酸脱氢酶加速分解乳酸以及减少运动中乳酸的生成，达到延缓疲劳产生的效果。

表4 NDL对小鼠血乳酸脱氢酶含量的影响(n=8±s)Table 4 Effect of NDLs on blood lactate dehydrogenase-L ofmice(n=8±s)

注:与空白对照组比较，*P ＜ 0．05;＊＊P ＜ 0．01。Note:Comparewith control，*P ＜ 0．05;＊＊P ＜ 0．01．

组别Group泳后乳酸脱氢酶含量The content of blood lactate dehydrogenase-L after swimming(mmol/L)增加率The rate of change(%)NC 985．6 ±398．0阳性对照组 PC 1926．5 ±758．0＊＊ 95．5牛大力多糖低剂量组 NDL-L 1742．4 ±707．4＊＊ 76．8牛大力多糖中剂量组 NDL-M 2009．9 ±828．9＊＊ 103．9牛大力多糖高剂量组NDL-H 1710．8±610．2*空白对照组73．6

2．5 牛大力多糖对小鼠血清尿素氮含量的影响

表5数据反映了在负重游泳后，各受试组小鼠尿素氮含量的变化趋势。实验结果表明，牛大力多糖能明显减少运动后小鼠血清尿素氮的产生，使小鼠更能适应大强度的运动。该组数据的变化规律与前三个数据的变化规律略有不同。当牛大力多糖喂服量达最高值时，其对小鼠血清尿素氮含量的影响与PC组基本相当。

3 结论

疲劳的评价方法主要有运动耐力试验和生化改变的检测。运动耐力的提高是抗疲劳能力加强最直接的表现。游泳和爬杆时间的长短可以反映动物运动疲劳(动态和静态)的程度，因此一直以来被作为反映运动耐力的重要指标。实验结果表明，比NC组小鼠的力竭游泳和爬杆时间对比，牛大力多糖可明显延长小鼠力竭游泳和爬杆时间，降低运动后小鼠血乳酸和尿素氮水平，提高乳酸脱氢酶水平，说明牛大力多糖在提高机体对运动负荷的适应能力，提高运动耐力和快速消除代谢废物方面有很明显的作用。根据抗疲劳保健食品的评价程序和检验方法，若一项以上(含一项)运动实验和两项以上(含两项)生化指标为阳性，即可判断该受试物具有抗疲劳作用［16］。

表5 NDL对小鼠血清尿素氮含量的影响(n=5±s)Table 5 Effect of NDLs on serum urea nitrogen ofmice(n=5±s)

注:与空白对照组比较，*P ＜0．05。Note:Comparewith control，*P ＜ 0．05．

组别Group泳后血清尿素氮含量The content of serum urea nitrogen after swimming(mmol/L)降低率The rate of change(%)NC 14．7 ±4．7阳性对照组 PC 8．5 ±4．1* 42．3牛大力多糖低剂量组 NDL-L 11．0 ±0．9* 25．3牛大力多糖中剂量组 NDL-M 9．5 ±0．9* 34．9牛大力多糖高剂量组NDL-H 8．8±3．7*空白对照组39．8

根据表1小鼠体重的变化，以及实验中对小鼠体型的观察(高剂量组小鼠都明显较NC组瘦长)，NDL可能具有一定毒性，对小鼠体重的增长具有一定的抑制作用，且抑制作用在雄性中更为明显。而表2至表5的结果表明，NDL-M组小鼠的各项数据与PC组的数据非常相近，说明该剂量的牛大力多糖与7 mL/kg人参蜂王浆的功效基本相当。当牛大力多糖喂服含量提高一倍后，小鼠的爬杆和游泳时间并没有大幅度提高，且乳酸脱氢酶的影响出现下降，这可能是由于“超量抑制效应”造成的［17］。有关牛大力多糖发挥抗疲劳作用的具体机制尚有待于进一步研究探讨，以扩展牛大力资源在医药、保健等领域的应用。

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