搜山虎水提液对小鼠抗疲劳、耐缺氧作用的实验研究

2019-12-09刘雪婷韦秋菊周小苏杨凤雯罗彩凤黄永毅

右江医学 2019年10期

刘雪婷韦秋菊周小苏杨凤雯罗彩凤黄永毅

【摘要】目的研究搜山虎水提液對小鼠抗疲劳及耐缺氧作用的影响。

方法将小鼠随机分成四组，即正常对照组和搜山虎水提液低剂量10 g/kg、中剂量20 g/kg、高剂量40 g/kg三个剂量组，连续灌胃7天后，采用小鼠负重游泳力竭实验来评价抗疲劳功能，通过小鼠常压耐缺氧实验、小鼠急性脑缺血缺氧实验来评价其耐缺氧功能，测定小鼠血清的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性及丙二醛（maleic dialdehyde，MDA）含量，探讨其发生机制，并且检测药液对小鼠肝脏是否有影响。

结果搜山虎水提液低、中、高剂量组的小鼠负重游泳力竭时间均长于正常对照组（P<0.05或0.01），而低、中、高三个剂量组两两比较差异无统计学意义（P>0.05）。搜山虎中、高剂量组小鼠血清中的SOD活力高于正常对照组，差异有统计学意义（P<0.05）;搜山虎中、高剂量组小鼠血清中的MDA含量均低于正常对照组，差异有统计学意义（P<0.05或0.01）;搜山虎中、高剂量组的小鼠在常压条件下耐缺氧存活时间均长于正常对照组（P<0.01）;搜山虎中、高剂量组小鼠断头后张口次数多于正常对照组，喘息维持时间均长于正常对照组，差异有统计学意义（P<0.05或0.01）;四组小鼠肝脏指数比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

结论搜山虎水提液具有抗疲劳、耐缺氧作用，对小鼠肝脏无明显影响。

【关键词】搜山虎;抗疲劳;耐缺氧;小鼠

中图分类号：R977.2;R589.1 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.10.005

Experimental study on the effect of water extract ofZanthoxylum austrosinenseHuang on fatigue resistance and hypoxia tolerance in mice

LIU Xueting1，WEI Qiuju1，ZHOU Xiaosu1，YANG Fengwen1，LUO Caifeng1，HUANG Yongyi2

（1.Class 2，Grade 2015 of Pharmaceutical Undergraduate，2.Functional Experimental Teaching Center，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，China）

【Abstract】 Objective To study the effect of the water extract of Zanthoxylum austrosinense Huang on fatigue resistance and hypoxia tolerance in mice.

Methods Mice were randomly divided into the following four groups：normal control group and three dose groups of water extract of Zanthoxylum austrosinense Huang—low dose group（10 g/kg），medium dose group（20 g/kg） and high dose group（40 g/kg）.After 7 days of continuous intragastric administration，fatigue resistance function in mice was evaluated by weight-bearing swimming exhaustion test，and hypoxia tolerance function in mice was evaluated by hypoxia tolerance test under ordinary pressure and acute cerebral ischemia and anoxia test.The activity of superoxide dismutase（SOD） in serum and the content of maleic dialdehyde（MDA） in serum of mice were measured to explore its mechanism.In addition，the effect of liquid medicine on the liver of mice was also detected.

Results The exhaustion time of weight-bearing swimming of the low dose group，the medium dose group and the high dose group was longer than that of the control group（P<0.05 or 0.01），while the differences of pairwise comparisonbetween thelow dose group，the medium dose group and the high dose group were not statistically significant（P>0.05）.The activity of SOD in serum of mice in the medium dose group and the high dose group was higher than that of normal control group，difference was statistically significant（P<0.05）;the content of MDA in serum of mice in the medium dose group and high dose group was less than that of normal control group，the difference was statistically significant（P<0.05 or 0.01）.Survival time of hypoxia tolerance in mice under ordinary pressure of the medium dose group and high dose group was longer than that of the normal control group（P<0.01）.Compared with the control group，the medium dose group and the high dose group had more times of mouth opening and longer duration of wheezing，the difference was statistically significant（P<0.05 or 0.01）.There was no statistically significant difference in liver indexes among the four groups（P>0.05）.

Conclusion The water extract of Zanthoxylum austrosinense Huang has the function of fatigue resistance and hypoxia tolerance，but has no obvious effect on the liver of mice.

【Key words】 Zanthoxylum austrosinense Huang;fatigue resistance;hypoxia tolerance;mouse

搜山虎（Zanthoxylum austrosinense Huang）是芸香科植物花椒属的根，主要产于浙江、江西、湖南、广东、广西，其成分有阿托品碱、天仙子碱。在《中华本草》中也有关于搜山虎的相关记载，当代多用于祛风解表，行气活血，消肿止痛，主要适用于感冒风寒，风湿痹痛，跌打肿痛等。在《素问·宣明五气》中提到“久视伤血，久卧伤气，久行伤筋，久立伤骨”，说明过度疲劳会损害人的气血，伤及筋骨，疲劳是属于气血耗损而引起的虚症[1]。研究显示[2]，活血行气药佛手能够明显延长小鼠的负重游泳力竭的时间，表明其可增强小鼠抗运动性疲劳的能力。具有舒筋活络、活血祛瘀功效的红花牡丹膏方可明显减少小鼠从棒上跌落的次数，有很好的抗疲劳功效[3]。因此我们推测具有活血行气的药物可能具有抗疲劳的功效。本课题组通过对小鼠负重游泳力竭实验、小鼠常压耐缺氧实验以及小鼠急性脑缺血缺氧实验，检测小鼠负重游泳力竭后血清中超氧化物歧化酶（super oxid dismutase，SOD）活性和丙二醛（maleic dialdehyde，MDA）含量及测定小鼠肝脏指数来对搜山虎作用进行初步探讨，旨在为其进一步开发利用提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 试剂

SOD试剂盒（批号：20180104）和MDA测试盒（批号：20180103）购于南京建成生物工程研究所;白凡士林（批号：180101，南昌华鑫医药化工有限公司）;钠石灰（批号：180429，西陇化工股份有限公司）。

1.2 仪器

游泳箱（长60 cm，宽60 cm，深40 cm）;铅条，手术器械，250 mL广口玻璃瓶，722N型可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司），电子天平（型号：JM-B1003，余姚市纪铭称重校验设备有限公司）;电热恒温水温箱（型号：H.SWX-600BS，上海新苗医疗器械制造有限公司）;离心机（型号：TGL-16G，上海安亭科学仪器厂）。

1.3 动物

清洁级昆明种小鼠120只，雌雄各半，体重18～22 g，由右江民族医学院实验动物中心提供，许可证号为：SYXK桂2017-0004。

1.4 药品

中药搜山虎采购于广西百色市市区回春药店，经右江民族医学院民族医药教研室覃道光副教授鉴定为芸香科植物花椒属的干燥根茎。

1.5 实验方法

1.5.1 搜山虎水提物的制备[4]

将搜山虎粉碎，称取250 g药材，加入10倍体积的蒸馏水浸泡1 h，武火煮沸后文火煎煮0.5 h，用纱布过滤得到第一次滤液，再加入适量的蒸馏水进行煎煮0.5 h后，过滤得到第二次滤液，合并两次滤液，浓缩至100 mL。最后将浓缩好的药液放入冰箱中保存，用时恢复至室温，用原液2.5 g/mL分别用蒸馏水稀释至2.0 g/mL和1.0 g/mL。

1.5.2 动物分组及处理

120只小鼠，雌雄各半，随机分为3批，每批40只。第一批，取40只小鼠，按体重随机分成正常对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组，每组10只，用于小鼠负重游泳力竭实验和小鼠游泳力竭后血清中SOD活力以及MDA含量的测定。第二批，取40只小鼠，按体重随机分成正常对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组，每组10只，用于小鼠常压耐缺氧实验。第三批，取40只小鼠，按体重随机分成正常对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组，每组10只，用于小鼠急性脑缺血缺氧实验和小鼠肝脏指数的测定。每批实验小鼠均分为正常对照组和搜山虎水提液低、中、高（10 g/kg、20 g/kg、40 g/kg）三个剂量组，采用小鼠灌胃法，正常对照组按体重给0.1 mL/10 g蒸馏水灌胃;低、中、高剂量组分别给予小鼠不同剂量的受试物，并按给药容积0.1 mL/10 g，1次/d，连续灌胃给药7 d，然后进行实验。

1.5.3 小鼠负重游泳力竭实验[5]

各组小鼠连续灌胃7 d后，于末次给药前进行称重后再灌胃给药，给药1 h后，给小鼠尾部系其体重5%的铅丝，然后放在游泳箱中游泳（游泳箱水深大约放到30 cm，水温调为25℃），每个游泳池箱只放入10只小鼠，以小鼠头部全部进入水中并持续8 s没有浮出水面作为判定终点，该时间则记为小鼠负重游泳力竭时间。

1.5.4 小鼠力竭后血清SOD活力、MDA含量的测定

从负重游泳力竭实验的小鼠游泳结束后，休息0.5 h，摘取小鼠眼球，取血，进行离心，静置后抽取血清，并按试剂盒说明书进行操作，测定力竭后小鼠血清中的SOD活力和MDA含量。

1.5.5 小鼠常压耐缺氧实验[6]

各组小鼠连续灌胃7 d后，于末次给药前进行称重后再灌胃给药，给药1 h后，将小鼠分别放入盛有10 g钠石灰的250 mL的廣口玻璃瓶内，采用白凡士林将瓶口涂抹并盖严，保证玻璃瓶密封性良好，盖上瓶盖立即计时，以呼吸停止（小鼠挣扎抽搐后突然瘫痪，胸部没有任何波动）为观察截点，记录小鼠在密闭广口玻璃瓶内的存活时间，该时间记为小鼠常压耐缺氧的存活时间。

1.5.6 小鼠急性脑缺血缺氧实验[7～8]

各组小鼠连续灌胃7 d，于末次灌胃前称重后再灌胃给药，给药1 h后，手抓稳老鼠，迅速从小鼠耳后2 mm逐只断颈，立即计时，观察并记录小鼠张口喘息的次数和喘息维持的时间。

1.5.7 测定小鼠肝脏指数[9]

于小鼠急性脑缺血缺氧实验结束后，立即解剖小鼠，取出小鼠肝脏，称取每只小鼠肝脏重量，并仔细记录下来。肝脏指数=肝湿重（g）/体重（g）×100%。

1.6 统计学方法

采用SPSS 24.0软件对数据进行处理，计量资料服从正态分布，以均数±标准差（±s）表示，多组之间的比较，采用单因素方差分析，组间进一步两两比较采用LSD检验，检验水准：α=0.05，双侧检验。

2 结果

2.1 搜山虎水提液对小鼠负重游泳力竭时间的影响

四组小鼠负重游泳力竭时间比较，差异有统计学意义（P<0.01），其中搜山虎水提液低、中、高剂量组的小鼠负重游泳力竭时间均高于正常对照组（P<0.05或0.01），而低、中、高三个剂量组两两比较差异无统计学意义（P>0.05）。提示搜山虎水提液能够延长小鼠负重游泳力竭时间，但无量效相关性。见表1。

2.2 搜山虎水提液对游泳力竭小鼠血清SOD和MDA的影响

四组小鼠游泳力竭小鼠血清SOD活力和MDA含量比较，差异均有统计学意义（P<0.05或0.01）。其中搜山虎中、高剂量组小鼠血清中的SOD活力高于正常对照组，差异有统计学意义（P<0.05）;搜山虎低剂量组的SOD活力也高于正常对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）;搜山虎中、高劑量组小鼠血清中的MDA含量均低于正常对照组，差异有统计学意义（P<0.05或0.01）;搜山虎低剂量组的MDA含量也低于正常对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）。提示中、高剂量的搜山虎水提液能明显提高负重游泳力竭后小鼠血清中的SOD活力，降低小鼠血清中MDA含量。见表2。

2.3 搜山虎水提液对小鼠常压耐缺氧能力的影响

四组小鼠常压耐缺氧能力比较，差异有统计学意义（P<0.01），其中搜山虎中、高剂量组的小鼠在常压条件下耐缺氧存活时间均长于正常对照组（P<0.01）;搜山虎低剂量组存活时间也长于正常对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）。提示中、高剂量搜山虎水提液能明显延长小鼠常压耐缺氧的存活时间。见表3。

2.4 搜山虎水提液对小鼠断头喘息的影响

四组小鼠断头后喘息次数及喘息维持时间比较，差异均有统计学意义（P<0.05或0.01）。其中搜山虎中、高剂量组小鼠断头后张口次数多于正常对照组，喘息维持时间长于正常对照组（P<0.05或0.01）;搜山虎低剂量组小鼠的张口次数多于正常对照组，喘息时间也长于正常对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）。提示中、高剂量搜山虎水提液能明显增加小鼠断头后的张口喘息次数，并且能延长小鼠断头后的喘息维持时间，有耐缺氧作用。见表4。

2.5 搜山虎水提液对小鼠肝脏指数的影响

四组小鼠肝脏指数比较，差异无统计学意义（P>0.05）。提示试药剂量对小鼠肝脏无明显影响。见表5。

3 讨论

疲劳是一种普遍生理现象和心理现象，是指脑力和体力到达一定程度后出现人体功能暂时性下降的现象。运动耐力的提高是机体抗疲劳能力加强的最直接表现，检测机体的生化指标和耐力实验是目前评价疲劳的常用方法[10]。

SOD属于重要的抗氧化酶，是存在于机体内的清除氧自由基因子，在减少氧自由基对机体造成损伤及抗疲劳等方面发挥着很重要的作用。其活力水平可反映机体清除自由基、抗氧化的能力。MDA是氧自由基脂质过氧化分解产物，促使蛋白质变性，具有细胞毒性，其含量可反映机体内抗氧化能力和清除氧化产物的能力[11～12]。唐华伟等[13]研究报道，机体运动产生疲劳的重大原因是自由基及活性氧的增加，导致机体受到损害。

本实验中，测定小鼠负重游泳力竭时间，并检测负重游泳力竭小鼠血清中SOD活力和MDA含量。结果显示，搜山虎中、高剂量组小鼠可明显延长小鼠的负重游泳力竭时间，说明搜山虎水提液可以提高小鼠的运动耐力，具有抗疲劳作用。在小鼠游泳力竭后检测其血清SOD活力及MDA含量，结果显示，小鼠血清SOD活性增加，这说明搜山虎有助于减少自由基和提高抗氧化能力，减轻有害物质对小鼠机体的侵害;小鼠血清MDA含量降低，表明搜山虎有助于提高清除机体运动后产生自由基的能力，达到抗疲劳效果。

缺氧是机体所产生的一种紧张性刺激，在现实生活中经常会出现缺氧的现象，运动对机体耗氧量增加，体内相对供氧不足就会造成缺氧，轻度缺氧会影响机体新陈代谢，重度缺氧会使心脑受损，甚至会因氧供应不足而死亡[14]，因此，研究缺氧是有重要意义的。评价缺氧能力常用的实验模型是小鼠常压耐缺氧模型[15]。在本次常压耐缺氧实验中，搜山虎水提液中、高剂量组小鼠耐缺氧时间明显延长，说明搜山虎具有抗常压缺氧的作用;在小鼠急性脑缺血缺氧实验中，搜山虎水提液中、高剂量组小鼠断头后张口次数多于正常对照组，喘息维持时间长于正常对照组，说明中、高剂量搜山虎水提液能增加小鼠断头后的张口喘息次数，并且能延长小鼠断头后的喘息维持时间。实验结果表明搜山虎具有抗常压缺氧的作用;同时在检测其肝脏指数结果显示，搜山虎在本实验剂量下对小鼠肝脏无明显影响。

综上，搜山虎具有抗疲劳及耐缺氧作用，其发生机制可能与提高机体血清中SOD活力和降低MDA含量有关。是否还有其他的作用机制，有待于进一步研究。

参考文献

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