菱角壳水提物对小鼠抗疲劳及耐缺氧作用的实验研究*

张雨晨，肖　益，陈绪清，闵　清

(湖北科技学院药学院，湖北 咸宁 437100)



菱角壳水提物对小鼠抗疲劳及耐缺氧作用的实验研究*

张雨晨，肖益，陈绪清，闵清**

(湖北科技学院药学院，湖北 咸宁 437100)

摘要：目的 采用加热回流提取法得到菱角壳水提物，观察其对正常小鼠抗氧化、抗疲劳及耐缺氧能力的作用。方法 将昆明种小鼠随机分为菱角壳水提物高剂量组(400mg/kg)、中剂量组(200mg/kg)、低剂量组(100mg/kg)和空白对照组(等体积蒸馏水)，分别连续灌胃给药30d，观察给药后小鼠的爬杆时间、常压耐缺氧存活时间，并测定负重游泳后小鼠血清尿素氮(BUN)、血乳酸(LD)、肝糖原的含量，和血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的含量，研究其对小鼠的抗疲劳耐缺氧作用。结果 与对照组相比，中、高剂量组明显延长小鼠的爬杆时间(P<0.01)，可以显著降低游泳后小鼠血清LD含量(P<0.05)和BUN含量(P<0.01)，提高肝糖原含量(P<0.05)；可显著提高小鼠血清GSH-Px活力(P<0.05)和SOD活力(P<0.05)，降低MDA含量(P<0.05)；在常压耐缺氧实验中，菱角壳水提物可提高小鼠耐缺氧时间，但与对照组相比无显著差异(P>0.05)。结论 菱角壳水提物具有较好的抗疲劳作用和较强的抗氧化活性，但耐缺氧作用不明显。

关键词：菱角壳水提物；抗氧化；抗疲劳；耐缺氧

菱角，是菱科菱属植物，为一年生水生草本植物。中医认为，菱角除食用外，其果肉、茎、叶、果柄、果皮以及果肉制成的淀粉、菱粉都可用来治疗多种疾病[1]。菱角壳作为菱角的副产品，对人体的药理作用也在慢慢被人们认知。据《中华药海》记载，菱角壳性味微苦、涩，性凉，入肺、脾、大肠三经，具有解毒疗疮、涩肠止泻、清化湿热的疗效[2]。近年来研究发现，菱角壳中含有大量的生物活性成分，如黄酮、多酚、多糖、生物碱、挥发油等[3]。本文采用加热回流法提取得到菱角壳水提物，研究其对正常小鼠的抗氧化、抗疲劳、耐缺氧能力作用的影响，为提高农副产品附加值，合理开发利用提供依据。

1材料与方法

1.1实验试剂实验所用菱角壳产自湖北鄂州梁子湖，经鉴定为四角菱壳。钠石灰(天津博迪20130601)、尿素氮试剂盒(20150420)、血乳酸试剂盒(20150430)、肝糖原试剂盒(20150423)、谷胱甘肽过氧化物酶试剂盒(20150406)、超氧化物歧化酶试剂盒(20150320)、丙二醛试剂盒(20150408)(试剂盒均自南京建成生物工程研究所购入)等。

1.2实验仪器与设备Bio-tekElx800酶标仪：基因有限公司；BP211D分析天平：德国赛多利斯集团；DZF-6050真空干燥箱：上海博讯实业；GZX-9140MBE电热鼓风干燥箱：上海博讯实业；数显恒温水浴锅：金坛市富华仪器有限公司；S20pH计：Seven Easy，瑞士Mettler-Toledo公司；Scan Speed1730R高速离心机：丹麦labogene公司。

1.3实验动物及分组健康昆明小鼠80只，雄性，体重18～22g，购于湖北省实验动物研究中心，许可证号：SCXK(鄂)2015-0018，合格证号：42000600008588，饲养于通风清洁级动物房，标准鼠笼喂养，自由饮食。室温20～24℃，室内相对湿度为40%～70%，通风良好。随机分为4组，每组20只，其中10只用于耐缺氧实验，另10只用于抗疲劳实验。

1.4菱角壳水提物的提取挑选菱角壳，去除腐烂及发霉菱角壳，清洗后干燥，粉碎过40目筛。称取粉碎后的菱角壳50g于3000ml圆底烧瓶中，加入1500ml双蒸水浸泡30min后，加热煮沸，回流提取3h，重复3次，合并滤液，滤液水浴挥发至干燥，之后于60℃真空干燥箱中继续干燥48h，研磨后得到菱角壳水提物。

1.5对小鼠的常压耐缺氧作用[4]小鼠每天灌胃给药，对照组给生理盐水，低剂量组给予菱角壳水提物100mg/kg，中剂量组200mg/kg、高剂量组400mg/kg。连续给药30d后，进行常压耐缺氧实验。取250ml的广口瓶，瓶底铺10g钠石灰，钠石灰上覆盖一层脱脂棉。末次给药30min后，将小鼠放入广口瓶中，瓶口用凡士林密封，记录小鼠从放入广口瓶开始至窒息而死的时间，作为小鼠常压耐缺氧存活时间。

1.6对小鼠的抗疲劳作用

1.6.1小鼠爬杆实验[5]实验小鼠分组及给药量同1.5，小鼠连续给药30d，末次给药30min后，将小鼠置于垂直悬挂的爬杆架上，使其抱住顶端，记录小鼠因肌肉疲劳而掉落的时间，实验重复3次，3次时间之和为爬杆时间。

1.6.2小鼠游泳后血清中BUN、LD及肝糖原含量测定[6]以及血清中GSH-Px活力、SOD活力、MDA含量测定小鼠爬杆实验后休息24h，进行不负重游泳，60min后取出，眼球取血，分离血清，按试剂盒方法测定血清中BUN及LD含量。按照试剂盒方法测定血清中GSH-Px活力、SOD活力、MDA含量。同时取小鼠肝脏，测定肝糖原含量。

2结果

2.1菱角壳水提物对小鼠的常压耐缺氧存活时间的影响与对照组相比，中、高剂量菱角壳水提物可不同程度的增加小鼠常压耐缺氧存活时间，但无统计学差异(P>0.05)。见表1。

表1　菱角壳水提物对小鼠常压耐缺氧存活时间的影响

2.2菱角壳水提物对小鼠爬杆时间的影响与对照组相比，不同剂量的菱角壳水提物可不同程度的增加小鼠的爬杆时间，而中剂量和高剂量可以非常显著提高小鼠的爬杆时间(P<0.01)。见表2。

表2　菱角壳水提物对小鼠爬杆时间的影响

与对照组比较，*P<0.01

2.3菱角壳水提物小鼠游泳后血清中BUN、LD及肝糖原含量测定菱角壳水提取物可以降低小鼠血清BUN含量，低剂量组和中剂量无明显差异，而高剂量组血清BUN含量有非常显著降低(P<0.01)；同样，小鼠血清LD含量的测定结果显示，给药组小鼠LD含量均低于正常组，且中剂量组和高剂量组有明显降低(P<0.05)；不同剂量的菱角壳水提物均可增加肝糖原含量，并且随着剂量的增加而增加，与对照组相比均有显著性差异(P<0.05)。见表3。

表3　菱角壳水提物对疲劳小鼠血清中BUN、LD及肝糖原含量的影响

与对照组比较，*P<0.05、**P<0.01

2.4菱角壳水提物对小鼠游泳后的体内抗氧化作用低剂量菱角壳水提物可提高正常小鼠血清中的GSH-Px活力中剂量和高剂量菱角壳水提取物可显著提高GSH-Px活力(P<0.05)；同样，菱角壳水提物亦可提高正常小鼠血清SOD活力，且随着剂量的增大，其作用越强，高剂量药物可以明显提高SOD活力(P<0.05)；不同剂量的菱角壳提取物均可以显著降低小鼠血清中MDA含量(P<0.05)，且有一定的剂量依赖性。见表4。

表4　菱角壳水提物对正常小鼠血液抗氧化指标的影响

与对照组比较，*P<0.05、**P<0.01

3讨论

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(包括脑力和体力)而引起的工作效率暂时降低的一种生理心理现象。运动性疲劳是由机体一系列生化改变导致的肌肉收缩力降低而产生的，最直接、最客观的表现是机体运动耐力的降低。本研究中小鼠爬杆实验可作为抗疲劳能力的指标，实验结果表明菱角壳水提物可以非常显著提高小鼠的爬杆时间。说明可以改善疲劳状况。

疲劳的最直接和客观的表现是运动耐力的下降，而游泳时间一直以来被作为反映运动耐力的重要指标，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。抗疲劳作用的主要机制是使机体更节省地利用糖原和三磷酸腺苷，为肌肉活动提供更充分的能量。资料表明，乳酸、乳酸脱氢酶、血清BUN和肝糖原水平也是反映肌体的有氧代谢能力和疲劳程度的重要指标[7]。本实验结果表明：菱角壳水提物能明显降低负重游泳后小鼠血清LD和BUN的含量，提高肝糖原的水平。而且还能提高小鼠血清GSH-Px和SOD的活性，降低MDA含量，表明其具有较强的抗氧化活性。

缺氧对于机体是一种劣性刺激，可影响机体的供氧功能，最终导致机体心、脑等重要器官损伤，引起机体供氧不足而死亡[8]。因此，改善缺氧对运动的影响，可以预防或延缓其对机体的损伤。小鼠常压耐缺氧实验结果表明，菱角壳水提物可以延长小鼠在缺氧环境下的存活时间，但与正常组相比，无显著性差异。

本研究表明菱角壳提取物显示出较好的抗疲劳作用，但是耐缺氧作用不明显，其抗疲劳的作用机制可能与其抗氧化等有关，具体机制还有待于进一步探讨。

参考文献：

[1]牛凤兰，董威严，程舸，等.东北菱中营养素的分析[J].食品科学，2002,23(8)：272

[2]冉先德.中华药海[M].哈尔滨:哈尔滨出版社，1993:1584

[3]董晶莱，高广春，黄嬛，等.菱角壳的化学成分和药理活性研究进展[J].嘉兴学院学报，2014，26(6)：68

[4]夏星，钟振国，林彩云，等.罗汉果皂苷抗疲劳及耐缺氧作用[J].中国实验方剂学杂志，2012,18(17)：198

[5]何俊霞，刘微，张敏，等.驼乳对小鼠抗疲劳作用的研究[J].中国食品学报，2011,11(5):19

[6]沈维治，邹宇晓，林光月，等.玛咖抗疲劳作用及活性组分研究[J].食品与生物技术学报，2014,33(7):721

[7]Woo JS,Lee CH,Shin CK,et al.Enhanced oral biovailability of paclitaxed by coadminisration of the P-glycoprotein inhibitor KR30031[J].Pharm Res,2003,20(1):24

[8]贺敏，王庆军，丁雪洁，等.黑青稞籽皮提取物提高小鼠耐缺氧及抗疲劳能力的初步研究[J].中国医药导报，2014,11(28):7

Study on Anti-fatigue and Anti-hypoxia Effects of Aqueous Extract from Water Caltrop Shellin Mice

ZHANG Yu-chen，XIAO Yi，MIN Qing,et al

(SchoolofPharmacy，HubeiUniversityofScienceandTechnology，XianningHubei437100,China)

ABSTRACT：Objective To investigate the anti-oxidation，anti-fatigue and anti-hypoxia effects of aqueous extract from water caltrop shell (WCH) in mice. Methods Kunming mice were randomly divided into high-dose group(400mg/kg)，middle-dose group(200mg/kg)，low-dose group(100mg/kg) and blank control group，and the aqueous extract from water caltrop shell was administrated intragastrically，once a day for consecutive 30 days.climing-pole time，and survival time under anoxia，and loaded swimming duration were observed， the contents of serum urea nitrogen,liver glycogen，MDA，lactic acid and the activities of GSH-Px,SOD were determined．Results Compared with control group，high-dose group and middle-dose group of WCH could significantly prolong climing-pole time(P<0.01)，reduce the content of serum urea nitrogen， lactic acid and increase the content of hepatic glycogen after exercise(P<0.05)，elevate GSH-Px and SOD activities(P<0.05)，and decrease MDA content(P<0.05).Conclusion WCH can enhance the anti-fatigue effect of mice.

KEY WORDS：Aqueous extract from water caltrop shell;Anti-oxidation;Anti-fatigue;Anti-hypoxia

(收稿日期：2016-01-11)

DOI:10.16751/j.cnki.2095-4646.2016.02.093

中图分类号：R-332

文献标识码：A

文章编号：2095-4646(2016)02-093-03

基金项目：野生菱角壳的提取分离及功效研究，湖北省科技厅计划项目(2014CFC1083)；野生菱角壳的活性成分提取与产品开发研究，咸宁市科技局计划项目(2015KJ-04)

**通讯作者，E-mail：baimin0628@163.com