几种泰山中草药浸提物的抗疲劳作用研究
2015-08-02赵新娟
张 静,杨 阳,赵新娟
1 研究对象与目的
通过对泰山四叶参、黄精、楤木复方的抗疲劳效果进行研究,探讨其组方效果,通过动物实验证实其抗疲劳性功效,制成对人体安全无害的制剂,以增强处于亚健康状态的人群体质,减轻甚至消除疲劳;也可用于运动员的抗疲劳,提高运动水平,进而提高运动成绩。
泰山四叶参(见图1)又名羊乳、泰山参,为泰山名药之一。泰山四叶参含多种维生素、皂苷、多酮、齐墩果酸及50种挥发油,主要以根入药,具有清热解毒、强壮滋补、舒筋活血、健身补气等作用。研究观察泰山四叶参乙醇提取物、乙醇提取后的水提取物可明显提高小鼠的抗疲劳能力[3]。泰山黄精(见图2)是一种传统的名贵中药,具有宽中益气、益肾添精、滋阴润肺、生津补脾、安五脏、填精髓等功效,在抗菌、解毒、抗疲劳、抗衰老等方面均有较好效果[4]。其化学成分主要有:黄精多糖、甾体皂苷、蒽醌类化合物、生物碱、强心苷、维生素和多种对人体有用的氨基酸等化合物[5]。楤木(见图3)所含的皂甙是人参的3倍,其药理作用和使用价值都相当可观[6]。目前将这3种中草药制成复方制剂研究小鼠的抗疲劳作用还未见报道。本文旨在探究3种中草药的复方制剂对小鼠的抗疲劳作用,并为其进一步开发利用提供实验依据。
图1 泰山四叶参
图2 泰山黄精
图3 楤木
2 实验材料与方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验药材
2.1.2 实验动物
昆明种雄性小白鼠(体重在18-22g)30只,随机分为3个组,分别是高剂量组10只,低剂量组10只,对照组10只。
2.1.3 仪器与试剂
2.2 实验方法
2.2.1 实验材料的处理
将四叶参、黄精切片在60℃烘干箱内烘至恒重。楤木洗净,取皮同样在60℃烘干箱内烘至恒重。将四叶参、黄精、楤木先后置中草药粉碎机内粉碎至15目。
2.2.2 四叶参、黄精、楤木浸提液的制备
原料浸泡:分别称取加工好的四叶参180g、黄精90g、楤木30g,共计300g。(所占比例分别为60%、30%、10%)按照料水比为1:20的比例加水6 000ml放入3个2 000ml的烧杯内,混合浸泡8h。
提取:将上述浸泡的药物置微波炉内,微波处理12min。
离心:将上述微波处理物置于离心机内,设转速为4 000r/min,离心15min,离心后留取上清液。残渣用1 000ml酒精浸泡,用同样的方法提取,离心,所得上清液与之前的混匀。
浓缩:将所得上清液置于旋转蒸发仪蒸发浓缩,浓缩至600ml,相当于每100ml溶液中含有50g生药材。
2.2.3 实验剂量设置
实验分为高剂量组和低剂量组。高剂量组,药物浓度为50%;低剂量组,药物浓度为25%,同时设生理盐水对照组。各组按每天0.4ml/10g(体重)经口灌胃,30天后测定各项指标。
2.2.4 小鼠负重游泳试验
在给药第30天,灌药0.5h后,于小鼠尾根部负荷8%体重的铅丝,置于水深(30±1)cm,水温(25±1)℃游泳箱内进行游,从放入水中开始计时,观察小鼠游泳至力竭下沉时(在水下10s不能上浮),记录时间,这段时间为小鼠的游泳时间。实验结果见表1。
表1 主要仪器
表2 主要试剂
2.2.5 肝糖原测定
采用蒽酮法测定,末次给予受试物30min后处死动物,取肝脏,清洗吸干,制备成1.00%肝糖原检测液;空白管测定管及标准管分别加蒽酮显色液2.0ml,混匀后置沸水浴中煮5min,冷却后于波长620nm处比色,测定各管OD值,计算肝糖原含量。
2.2.6 肌糖原测定
采用蒽酮法测定,末次给予受试物30min后处死动物,取腓肠肌,清洗吸干,制备成5.00%肌糖原检测液;空白管测定管及标准管分别加蒽酮显色液2.0ml,混匀后置沸水浴中煮5min,冷却后于波长620nm处比色,测定各管OD值,计算肌糖原含量。
2.3 统计学处理
由SPSS统计软件进行数据处理,常规方法计算均值±标准差(±s),进行t检验,确定差异的显著。
3 研究结果与分析
3.1 对小鼠负重游泳时间的影响
经计算得小鼠负重游泳时间数据样本方差齐,因此进一步分析。经口给予小鼠不同剂量受试物30天后,各组动物游泳时间总体上差异有统计学意义(P<0.05)。经t检验分析,高、低剂量小鼠负重游泳时间都长于对照组,差异有统计学意义(P<0.01),特别是低剂量小鼠负重游泳时间要明显长于对照组(见表 3)。
表3 抗疲劳中药对小鼠负重游泳时间的影响
3.2 对小鼠肝糖原含量的影响
经口给予小鼠不同剂量受试物30d后,各剂量组动物肝糖原含量总体上差异有统计学意义(P<0.05)。经t检验分析,经口给予小鼠不同剂量受试物30d后,高、低剂量小鼠肝糖原含量显著高于对照组(P<0.05),低剂量组与对照组的差异更明显一些(见表4)。
表4 抗疲劳中药对小鼠肝糖原含量的影响
3.3 对小鼠肌糖原含量的影响
经口给予小鼠不同剂量受试物30天后,经t检验分析,低剂量小鼠肌糖原含量显著高于对照组(P<0.001),而高剂量小鼠肌糖原含量与对照组的差异无统计学意义 (p>0.05)(见表 5)。
表5 抗疲劳中药对小鼠肌糖原含量的影响
3.4 实验分析
运动性疲劳是指机体生理功能不能持续在特定水平,或不能维持预期的运动负荷强度,致使体力和运动耐力下降,造成工作能力和效率的降低,属于一种复杂的生理状态,主要由体内能量消耗过多和尿素氮乳酸等代谢物质的累积而导致疲劳[8]。运动性疲劳也与体内的糖原(肝糖原和肌糖原)储备密切相关。疲劳主要体现为运动耐力下降,而负重游泳时间则可作为反映运动耐力的重要指标[9]。
本研究表明,抗疲劳中药复方制剂能明显延长小鼠负重游泳时间,表明其可以有效提高小鼠的运动以及肌肉抗疲劳能力。分析原因可能是,3种中草药的复方制剂有效的增加了小鼠体内的糖原储备,糖原储备的提高可有效的增加运动时的血糖水平,一定程度上提高运动能力,延缓疲劳的发生。
此外,本实验研究结果显示在高剂量和低剂量水平上,受试组小鼠游泳时间显著延长,肝糖原和肌糖原水平显著升高,且低剂量组升高最为显著。分析原因可能是中药复方制剂富含多种糖类物质如淀粉、氨基酸、多糖等。作为外源性糖类物质,促进了糖原的合成,使糖原含量有所增加。而且楤木中所含有的皂甙是人参的3倍,人参皂贰可以提高乳酸脱氢酶的活性,加速糖异生的生成,增强机体对葡萄糖的摄取和利用。体力活动时,葡萄糖为骨骼肌主要能量来源,糖原的储备量直接影响机体的运动能力。当耐力运动中消耗大量能量时,肝糖原首先分解入血,输送到肌肉中提供能量并维持血糖正常水平,避免低血糖引起中枢神经系统疲劳感[10]。另外肌糖原的酵解作用是糖类供给能量的另一种方式。当机体突然需要大量能量,而又供氧不足(如剧烈运动时),则糖原的酵解作用能暂时满足能量消耗的需要,糖原的含量能间接说明疲劳发生的快慢或程度。本实验结果显示:服用中药复方制剂能显著增加小鼠肝糖原和肌糖原含量,提高机体运动能力,延缓运动性疲劳的发生。肌糖原是肌肉中糖的储存形式,在剧烈运动消耗大量血糖时,肌糖原分解供能,肌糖原不能直接分解成葡萄糖,必须先分解产生乳酸,经血液循环到肝脏,再在肝脏内转变为肝糖原或分解成葡萄糖[11]。本实验结果显示:高剂量组小鼠肌糖原含量没有低剂量组高,且与生理盐水对照组并无统计学差异。这说明该中药复方制剂必须在一定的剂量范围内使用才能收到良好的效果。负重游泳试验阳性以及2项生化指标如肝糖原和肌糖原含量为阳性,即可判定受试物具有抗疲劳活性。
因此,本次实验研究结果表明:抗疲劳中药复方制剂具有明显的抗疲劳作用,主要通过提高机体对运动负荷的适应能力,提高运动耐力和减少代谢废物产生的途径来实现的。对该药物能否应用到人体,还有待进一步的实验研究。
4 小结
泰山四叶参、黄精、楤木都是泰山的名贵药材。泰山四叶参的主要功效为补虚通乳、排脓解毒、舒筋活血、健身补气等作用;泰山黄精是一种传统的名贵中药,具有抗疲劳、抗衰老、降血糖、抗氧化等作用;楤木所含有的皂甙是人参的3倍,其药理作用和使用价值都相当可观。这3种中草药制成的复方制剂对小鼠的抗疲劳作用都有显著功效,一方面,该中药复方制剂的有效成分富含多种糖类物质,如淀粉、氨基酸、多糖等,为小鼠的耐力性运动提供了必要的糖原补充;另一方面,该抗疲劳中药复方制剂使糖异生途径相关酶免受自由基损伤,加强糖异的代谢途径,从而抑制肝糖原、肌糖原和血糖含量的下降。
泰山四叶参、黄精、楤木浸提液能有效防止小鼠肝糖原、肌糖原在运动中的过度利用和促进肝糖原、肌糖原的恢复。本次实验研究表明:该中药复方制剂具有显著抗疲劳的药理作用,且低剂量的中药复方制剂更有助于缓解小鼠的运动性疲劳,但是关于该药的不同剂量对抗疲劳的作用机制及能否制成中药方剂用于人类尚待进一步的实验研究。
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