黑参对昆明种小鼠的抗疲劳作用研究

史得君，黄柏申，崔清美，齐欣，陈兆双，崔承弼1,*

(1.延边大学长白山生物资源与功能分子教育部重点实验室；2.延边大学农学院：吉林 延吉 133002；3.长白山科学研究院，吉林 安图 133600)



黑参对昆明种小鼠的抗疲劳作用研究

史得君1，2，黄柏申2，崔清美2，齐欣2，陈兆双3*，崔承弼1,2*

(1.延边大学长白山生物资源与功能分子教育部重点实验室；2.延边大学农学院：吉林 延吉 133002；3.长白山科学研究院，吉林 安图 133600)

试验研究了黑参对昆明种雄性小鼠的抗疲劳作用。通过将粉碎黑参溶解于蒸馏水制成3种浓度的悬浊液，对对照组及黑参处理高、中、低剂量组雄性昆明种小鼠进行2周连续灌胃，对照组灌胃等体积蒸馏水,同时记录各组小鼠体重的变化，试验阶段结束后检测小鼠爬杆时间，力竭游泳时间，检测肝糖原、血乳酸(LD)、乳酸脱氢酶(LDH)的变化。结果表明：在高、中、低3剂量组对小鼠体重没有显著影响的前提下，中、高2剂量组显著延长了其爬杆时间，力竭游泳时间，增加了小鼠肝糖原含量，增强了乳酸脱氢酶的活性，同时减少了血乳酸含量，对昆明种雄性小鼠产生了显著的抗疲劳效果；试验由此证明了黑参对昆明种小鼠具有抗疲劳作用，为黑参抗疲劳产品的开发提供了依据。

黑参；抗疲劳；肝糖原；乳酸；乳酸脱氢酶

人参为五加科植物(PanaxginsengC.A.Mey)的干燥根，首载于《神农本草经》，是中医药学者们最为关注的补身佳品，有复脉固脱，补脾益肺，生津养血，安神益智之效[1]。我国人参主要分布于黑龙江东部、吉林东半部和辽宁东部地区;国外人参主要分布区俄罗斯远东地区，韩国狼林、赴战岭、白头山脉，日本也有栽培。吉林省是亚洲乃至世界的主要人参产区之一[2]，其人参产量占全国的85%和全世界的63%。“吉林长白山人参”已被列为我国原产地区地理标志保护产物[3]。现代药理研究显示，人参包含多种化学因子，主要有人参皂苷、参多糖、多肽、脂肪酸、氨基酸、人参黄酮类等[4]。而人参中最有效、应用最广泛的活性物质是人参皂苷。如今，人参已被发现拥有多种生物活性，如抗压，抗氧化，改善内分泌系统，提升免疫系统等的保护作用以及红参等人参制品对机体的抗炎症、抗疲劳作用和对脂肪肝等疾病的改善和治疗作用等[5-7]，依据药理研究、临床观测和流行病学的调查，均发现人参拥有改进微循环，增强组织抗缺氧的能力，其最大的特点用一句话来概括就是“多服久服不伤身、轻身益气不老延年”[8]。

黑参是一种新型的人参加工品，是通过韩国的传统方法九蒸九曝原理进行炮制的。九蒸九曝，即使药材通过反复蒸制来进行加工，蒸为阴，曝为阳，反复进行，每次蒸曝都会使药材的药性发生变化，并通过阴阳提炼发挥出最大的作用，也可增加药材的药物成分，使药材能更好的发挥功效。在炮制过程中，药材成分发生变化，大分子皂苷降解，产生不同的皂苷成分，也是黑参与白参、红参活性不同的原因[9-10]。

疲劳是人体的一种非常复杂的生理状态，一般分为精神疲劳、肌肉疲劳和内脏疲劳等3类，其中，内脏疲劳多是由肌肉疲劳引起的，而精神和肌肉疲劳直接导致的就是工作能力及工作效率的降低[11]。因为疲劳机制的不确实性和复杂性，目前还没有确切的药物治疗方法和显著的效果，而利用中药对抗疲劳进行治疗，能够加强机体的功能，具有巨大的潜力。

黑参身为继白参、红参以后出现的新型人参产品，加工方法和药理活性研究主要集中在韩国专利上，所以国内关于黑参抗疲劳功效的研究还不够深入。通过本次试验，会进一步加深对黑参抗疲劳功效的认识，也有助于黑参保健食品的综合开发利用和国内黑参市场的开拓。

1 材料与方法

1.1 试验动物及饲育条件

昆明种雄性小鼠20只，4周龄，体重18～22 g，由延边大学动物中心提供。饲养于延边大学食品研究中心动物室，室温(24±2) ℃，相对湿度(55±10)%，试验于2016年3～5月进行。试验前小鼠适应7 d，试验过程中能自由摄食和饮水。

1.2 试剂、材料及主要仪器

1) 试剂 95%乙醇(AR)，0.9%生理盐水(AR)，葡萄糖(AR)，98%浓硫酸(AR)。

2) 材料 黑参(珲春旭竹贸易有限公司)。

3) 仪器 糖原测试盒(货号：A043,购自南京建成生物工程研究所)；乳酸(LD)测试盒(货号：A019-2,南京建成生物工程研究所)；乳酸脱氢酶(LDH)测试盒(货号：A020-,南京建成生物工程研究所)；SB-10A 多功能粉碎机(上海浦恒信息科技有限公司)；HH-6数显恒温水浴锅(金坛市科析仪器有限公司)；U-3900分光光度计(日立仪器有限公司)；8O-2高速离心机(上海手术器械厂)；TG16A-WS离心机(上海卢湘仪器有限公司)；FA2004分析天平(上海上平仪器有限公司)。

1.3 黑参悬浊液的制备

将干黑参500 g于粉碎机中粉碎，过200目筛，反复3次。将黑参干粉溶于蒸馏水中，浓度梯度为低浓度0.141 6 g/mL,中浓度0.248 1 g/mL,高浓度0.331 1 g/mL，定容体积均为50 mL,待用，悬浊液称黑参干粉悬浊液(Black Ginseng Powder Suspension)，以下均称BGPS。

1.4 方法

1.4.1 基本流程

20只小鼠随机分为4组，每组各5只。将灌胃量分为3个梯度即低浓度为1.65 g/kg b.w.,中浓度为3.30 g/kg b.w.,高浓度为4.95 g/kg b.w.，对照组灌胃等量蒸馏水，灌胃前摇匀悬浊液。每3 d 称重1次1周记录1次，每天察看小鼠的饮食、精神、被毛和大小便等状态[12-13]。持续灌胃2周后，测定各项抗疲劳生理生化指标。小鼠的灌胃体积为0.1 mL/10 g b.w.，探究黑参是否有抗疲劳功效。

1.4.2 BGPS对小鼠爬杆时间的影响

每组5只小鼠，第2周给药30 min后，放于有机玻璃杆上[试验时将爬杆架放入深30 cm、水温(25±2) ℃的深桶中]，使小鼠肌肉处在静力紧张状态，记录小鼠从放入爬竿到肌肉疲劳从有机杆上落下来的时间，第3次落水时停止试验，累计3次的时间作为爬杆时间[14]。

1.4.3 BGPS对小鼠游泳时间的影响

小鼠休息1 d，每只鼠尾上系以自身重量10%的重物，放入水深约30 cm、水温(25±2) ℃的水箱中进行游泳试验。记录小鼠自游泳开始至力竭的时间，记为小鼠游泳时间[15-17]，力竭标准为小鼠的嘴和鼻子保持在水面下 8 s 不抬头，则可判定小鼠力竭[18-19]。

1.4.4 BGPS对小鼠体重的影响

计算各剂量组小鼠体重的变化，做出标准偏差并进行显著性差异分析。

1.4.5 小鼠肝糖原储备量的测定

小鼠恢复24 h，负重游泳30 min，休息30 min后，摘眼球取血处死，血液立刻冷藏于4 ℃冰箱。解剖取小鼠肝脏，用生理盐水浸泡去除血液，并去除多余脂肪组织，用滤纸吸干后称量剪取，放入-20 ℃ 冰箱保存，严格按照试剂盒方法测量肝糖原储备量[20]。

1.4.6 小鼠血乳酸含量的测定

将得到的血液以3 000 r/min离心15 min,取上层血清，-20 ℃ 保存。测量前按照试剂盒方法，将6 mol/L的乳酸标准液用双蒸水稀释成梯度浓度为6、5、4、3、2、1 mol/L的标准溶液，530 nm波长于分光光度计下检测溶液光密度并绘制LD标准曲线，以小鼠血清中OD值测定其血清乳酸含量[20]。

1.4.7 小鼠乳酸脱氢酶活性的测定

将血液以3 000 r/min离心7 min。取上层血清，放入-20 ℃保存。测量前按照试剂盒方法取10 μL LHD标准液定容至10 mL，并在440 nm的波长下进行标准曲线的制作，进行血清中乳酸脱氢酶活性的测量[20]。

1.4.8 统计分析

2 结果与分析

各表分析结果均经由SPSS 19.0软件进行，为与对照组进行的样本配对T检验。

2.1 BGPS对各试验组小鼠表现状态的影响

经过2周试验及小鼠生理状态的观察，发现各组小鼠在试验过程中精力随着给药时间的延长越来越旺盛，被毛更光滑，饮食和大小便情况均无异常。

2.2 BGPS对各试验组小鼠重量的影响

BGPS对各试验组小鼠重量的影响见表1。

表1 BGPS对各试验组小鼠体重的影响

由表1可知，对昆明种小鼠连续灌胃2周后，各试验组小鼠的体重都呈增长的趋势，且趋势相近。分析比较结果表明：各试验组小鼠组内和同一时间组间体重均无统计学意义(P>0.05)，表明小鼠身体状况相当。试验系统误差小，且BGPS低、中、高剂量组均对小鼠体重影响不大。

2.3 BGPS对小鼠爬杆时间的影响

BGPS对各试验组小鼠爬杆时间的影响见表2。

表2 BGPS对各试验组小鼠爬杆时间的影响

注:与对照组相比,**表示P<0.01，***表示P<0.001,下同。

由表2可知，BGPS中，高剂量组延长了小鼠的爬杆时间，低剂量组与对照组相比效果不明显。分析比较结果表明：中、高剂量组明显延长了小鼠的爬杆时间，低剂量组小鼠爬杆时间与空白组相比无统计学意义(P>0.05)，中剂量组与对照组相比有显著性差异(P<0.01)，高剂量组与对照组相比差异极显著(P<0.000 1)。

2.4 BGPS对小鼠负重游泳时间的影响

BGPS对各试验组小鼠负重游泳时间的影响见表3。

表3 BGPS对各试验组小鼠负重游泳时间的影响(X±SD)

由表3可知，BGPS中、高剂量组显著提高了小鼠的负重游泳时间。分析比较结果表明：中、高剂量组与对照组相比明显提高了小鼠的负重游泳时间，中、高剂量组对延长小鼠负重游泳时间有极显著效果(P<0.001)。

2.5 BGPS对各试验组小鼠肝糖原储备量的影响

BGPS对各试验组小鼠肝糖原储备量的影响见表4。

表4 BGPS对各试验组小鼠肝糖储备量量的影响

由表4可知,BGPS中、高剂量组显著增加了小鼠的肝糖原的储备量。分析比较结果表明,中、高剂量组明显增加了小鼠肝糖原储备量，高剂量组与对照组之间有显著性差异(P<0.01)；中剂量组与对照组之间差异极显著(P<0.001)，而低剂量组与对照组无统计学意义(P>0.05)。

2.6 BGPS对各试验组小鼠血液中乳酸含量的影响

BGPS对各试验组小鼠血液中乳酸含量的影响见表5。

表5 BGPS对各试验组小鼠血液中乳酸含量的影响

由表5可知,BGPS中、高剂量组显著减少了小鼠血液中乳酸的含量。分析结果表明：中、高药物剂量组显著降低了小鼠血液中乳酸的含量，其中，高剂量组与对照组均有显著性差异(P<0.01)，而中剂量组与对照组相比有极显著差异(P<0.001)，低剂量组与对照组相比具有统计学意义(P>0.05)。

2.7 BGPS对试验组小鼠血液乳酸脱氢酶活性的影响

BGPS对各试验组小鼠血液中脱氢酶活性的影响见表6。

表6 BGPS对各试验组小鼠血液中脱氢酶活性的影响

由表6可知,BGPS中、高剂量组显著增强了小鼠血液中乳酸脱氢酶的活性。分析结果表明：中、高剂量组能提高小鼠血乳酸脱氢酶的活性，其中,高剂量组与对照组相比有显著性差异(P<0.01)；中剂量组与对照组相比具有统计意义(P<0.05)。

3 讨论与结论

试验结果表明,黑参能明显提高小鼠爬杆时间和负重游泳时间，从而加强小鼠运动耐力；能显著提升小鼠肝糖原的储备量,降低小鼠血液中乳酸的浓度,同时增强小鼠血液中乳酸脱氢酶的活性，最终延缓疲劳产生，达到抗疲劳效果，从而增强机体对运动负荷的适应能力，与其他人参制品的相关研究比较可以发现,黑参具有一定的优势。

黑参兴起于韩国，是由传统韩药材加工方式将鲜人参经过“九蒸九曝”加工得到的呈淡褐色或黑茶褐色的人参产品[10]。试验结果表明,其能够作为开发抗疲劳类保健食品的原材料。在国内功能性食品行业蓬勃发展的今天，人们越来越重视保健品的实际功效，但事实上其品质却难以保证，根据颜伟华等在对市场上已有抗疲劳保健食品的筛查发现了疑似非法添加的西地那非等违禁成分[21]，这让消费者对原本稀缺的抗疲劳产品也无法保持从容接受的心态。黑参作为新兴的人参加工品，由于其独特的加工工艺对其有效成分的积极影响而拥有着巨大的开发潜力，所以以黑参为基础来拓展功能性食品市场将会有一定的前景。

疲劳是由机体运动本身所引起的“机体生理过程不能持续其功能在特定水平和/或不能维持预定的运动强度”机体运动能力下降的现象[22]。随着研究的逐渐深入，赵远等发现，持续15 d以4.96 g/kg或1.65 g/kg的生晒参或红参干粉混悬液灌胃，能明显延长负重小鼠的游泳时间[23]，而本试验采用相似的剂量对黑参的抗疲劳功效进行探索的结果也表明,黑参悬浊液中、高剂量组对延长小鼠负重游泳时间效果显著。雷海容等研究的富肽奶粉对小鼠运动疲劳抵抗效果的结果显示，其高剂量组延长小鼠负重游泳时间达到3.3 min，这对试验有一定的比较借鉴意义，反映了试验抗疲劳效果的有效性[24]。

糖原是大强度运动的主要能源物质，能以无氧酵解和有氧代谢2种方式产生ATP为机体供能。试验结果显示,黑参显著增加了肝糖原的储备量，能在运动过程中维持血糖水平稳定，通过及时为身体提供能量来起到抗疲劳的作用，这一点与吴涛采用芦丁进行的抗疲劳试验的结果相似[25-26]。

乳酸是碳水化合物无氧糖酵解的产物[27]。剧烈运动时，葡萄糖剧烈厌氧分解产生大量乳酸，影响身体的正常代谢，致使运动性疲劳发生。而罗丽华等人采用复方功能制剂进行的抗疲劳研究结果与黑参的抗疲劳研究结果如出一辙，都可以显著减少乳酸的堆积，恢复被乳酸破坏的机体内环境稳态，让机体能重新恢复正常代谢。

乳酸脱氢酶可以加速乳酸代谢，防止乳酸在体内聚集[28]。所以乳酸脱氢酶的活性对衡量抗疲劳作用尤为重要。相似的，高伟博在进行同样采用昆明种雄性小鼠进行15 d动物试验后，结果显示,人参、红参、高压红参对小鼠肝糖原、血乳酸及乳酸脱氢酶的活性均有有益作用，具有抗疲劳作用，其中尤其以人参的抗疲劳效果最为显著，与黑参抗疲劳效果相似但不如后者，邵继萍在以丹参提取物喂养小鼠对其持续性训练后骨骼肌进行抗疲劳作用评价，结果显示,抗疲劳效果随丹参提取物剂量的下降呈降低趋势，但低剂量仍高于对照组,具有显著抗疲劳效果，表现为提升了乳酸脱氢酶的活性[29]。

综上所述，黑参对于昆明种雄性小鼠在抗疲劳方面有着显著作用，为今后以黑参为原材料开发抗疲劳类保健食品提供了研究依据，也为国内人参的加工提供了参考。

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Anti-fatigue effect of Black Ginseng on KM mice

SHI Dejun1,2，HUANG Baishen2，CUI Qingmei2，QI Xin2，CHEN Zhaoshuang3*，CUI Chengbi1,2*

(1.KeyLaboratoryofNaturalResourceofChangbaiMountainandFunctionalMolecular,MinistryofEducation,YanbianUniversity；2.AgriculturalCollegeofYanbianUniversity：YanjiJilin133002,China;3.ChangbaiMountainSciencesResearchInstitute,AntuJilin133600,China)

The anti-fatigue effect of Black Ginseng on male KM mice was studied. Black Ginseng samples were crushed into powder and dissolved in distilled water as suspension for three concentrations. The mice were intragastrically given with different doses Black Ginseng powder suspension in high, medium and low dose groups, the control group is given equal volume of distilled water. The weight change, pole-climbing time, swimming time, the content of liver glycogen, blood lactic acid (LD) and the activity of lactate dehydrogenase( LDH) of mice were measured; The results showed that there is no significant effect the dose group had on body weight in mice, the pole-climbing, swimming time significantly extended in the two high-dose groups, the content of liver glycogen increased and the activity of lactate dehydrogenase enhanced, the blood lactic acid reduced in mice. The experiment proved that Black Ginseng has significant anti-fatigue effect on male KM mice, it provided the basis for the development of anti-fatigue products from Black Ginseng.

Black Ginseng; anti-fatigue; hepatic glycogen; lactic acid; lactic acid dehydrogenase

2016-07-15 基金项目：长白山科学研究院资助项目(2016008)

史得君(1992—)，男，河北张家口人，在读硕士，研究方向为农产品质量安全性评价。陈兆双、崔承弼为通信作者，

E-mail：cuichengbi@ybu.edu.cn，137632920@qq.com

1004-7999(2016)03-0204-05

10.13478/j.cnki.jasyu.2016.03.004

R285.5

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