党参多糖对运动力竭小鼠疲劳的影响

程艺 张彦昀 黄婷 李亦奇 邹元锋

(1成都信息工程大学体育部，四川 成都 610207;四川农业大学 2天然药物研究中心；3动物医学院动物疫病与人类健康四川省重点实验室)

党参为桔梗科植物党参、素花党参或川党参的干燥根〔1〕，为补益类药材，入药历史悠久，疗效显著。被纳入国家卫计委发布的“既是食品又是中药材物质”的名单。党参具有补脾益肺，养血生津的作用，现代药理学研究表明党参具有抗氧化与衰老、免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、免疫调节、抗肿瘤、调节血脂或血糖等多种作用，而多糖类成分是其主要活性部位〔2～8〕，具有增强机体免疫力、抗衰老、降血糖等药理作用〔9〕。党参为多基原品种，目前市场的主流为党参和素花党参。在传统中医药中，道地药材是一大特色，不同地域所产的同种药材其质量与疗效差别很大,药材的不同物种和不同产地决定了药材的临床药效〔10～15〕。目前对于党参多糖的研究报道虽然较多，但主要集中在提取工艺、结构分析和药理活性研究中，关于党参多糖对于运动疲劳恢复的报道很少。本试验拟比较不同党参粗多糖与水煎液对游泳小鼠疲劳的影响。

1 材料与方法

1.1试验动物 SD雄性小鼠70只(体重18～22 g)，4周龄，购于成都达硕实验动物有限公司。

1.2试验药物 甘肃党参主根：产自甘肃省白银市，经四川农业大学动物医学院药学系鉴定为桔梗科植物党参的干燥根。素花党参主根：产自四川省九寨沟县，经四川农业大学动物医学院药学系鉴定为桔梗科植物素花党参的干燥根。

1.3试验试剂 血乳酸测定试剂盒、肝/肌糖原试剂盒(北京奇松生物科技有限公司)；生理盐水(百伦药业)、葡萄糖(西陇科学股份有限公司)、浓硫酸(西陇科学股份有限公司)、5%苯酚、85% 磷酸(H3PO4)、没食子酸、无水乙醇、碳酸钠(成都市科隆化学品有限公司)、福林酚(北京索莱宝科技有限公司)，以上均为分析纯；牛血清蛋白(北京索莱宝科技有限公司)、考马斯亮蓝G-250(上海碧云天生物技术有限公司)。

1.4仪器 调温型电热套(北京中兴伟业仪器有限公司)；RE-2000B旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；FA2204A型电子天平(上海精天电子仪器有限公司)；SC-3614低速离心机(安徽中科中佳科学仪器有限公司)；BIO-RAD iMark 酶标分析仪(上海珂淮仪器有限公司)；DK-98-ⅡA电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)；LGJ冷冻干燥机(郑州华豫兄弟制冷设备有限公司)。

1.5粗多糖的提取 取甘肃党参主根、素花党参主根各100 g，洗净、烘干、剪切成长约1 cm小块，加入无水乙醇(料液比1∶50)提取5次，每次1 h，以去除单糖、色素等杂质后，加入蒸馏水(料液比1∶30)微沸提取2次，每次2 h。将水提滤液浓缩至200 ml后加入无水乙醇至终浓度为80%，置于4 ℃冰箱中静置过夜，3 500 r/min离心20 min，得到沉淀后冻干，即为粗多糖，称重并计算产率。通过苯酚-硫酸法〔16〕、考马斯亮蓝G-250法〔17〕及福林酚法〔18〕对粗多糖中多糖、蛋白、多酚含量进行测定。

1.6水煎液的制备 各取50 g甘肃党参及素花党参主根干品，按1∶8比例加蒸馏水，小火煎煮2次，1 h/次，取煎煮液浓缩定容至药液浓度0.5 g/ml。

1.7试验分组及给药 小鼠按体重随机分为分别为空白组、甘肃党参水煎液组、甘肃党参粗多糖高(200 mg/kg)、低剂量组(100 mg/kg)、素花党参水煎液组、素花党参粗多糖高(200 mg/kg)、低剂量组(100 mg/kg)。适应性饲养7 d后，每天按体重定时灌胃给药一次，体积为0.1 ml/10 g，空白组灌给生理盐水。连续灌胃7 d，灌胃期间自由摄食饮水。

1.8小鼠负重游泳试验 在第7天灌胃结束30 min后，称重后在小鼠尾部绑上铅丝负重(按其体重的5%)，后于水槽(水温25 ℃、水深30 cm)中游泳至力竭(即小鼠沉入水中10 s不能浮出水面)，记录小鼠从开始游泳到力竭的时间〔19〕。

1.9脏器指数的测定 给力竭小鼠采血后，脱臼处死，75%酒精浸泡消毒，剖开胸腔和腹腔，取出肝脏、脾脏和胸腺，用滤纸吸干表面血液后称重，并计算各脏器指数〔16〕。

1.10血清中乳酸含量测定 力竭小鼠眼球取血，装入4 ml EP管中，静置后，3 500 r/min离心10 min，取上清液于-20℃冷冻保存，具体检测方法参照血乳酸测定试剂盒说明书进行。

1.11肝糖原的测定 肝脏称重后，用密封袋和锡箔纸包好迅速放入液氮中。将所有肝脏用研钵在液氮中磨粉后，用电子分析天平精确称取肝脏粉末0.1 g，再用生理盐水稀释10倍，3 500 r/min离心10 min，取其上清液于4℃冰箱保存，即备用的待测样品液〔17〕。检测方法参照试剂盒说明书。

1.12统计学分析 采用SPSS23.0软件进行单因素方差分析及LSD-t检验。

2 结 果

2.1党参粗多糖的产率及多糖、多酚和蛋白的测定 素花党参的总多糖含量(50.96%)高于甘肃党参(20.73%)。甘肃、素花党参粗多糖均含有少量总多酚(0.06%、0.14%)，甘肃党参粗多糖不含蛋白，而素花党参粗多糖含少量蛋白(0.50%)。

2.2党参粗多糖及水煎液对脏器指数的影响 与空白组比，甘肃党参主根粗多糖高剂量组能显著增加肝脏指数和脾脏指数(P<0.05)；素花党参主根粗多糖高剂量组能显著增加胸腺指数(P<0.05)。其余各组间无显著差异(P>0.05)。见表1。

2.3党参粗多糖及水煎液对负重游泳时间的影响 与空白组比较，甘肃党参主根粗多糖高剂量组，素花党参主根粗多糖高、低剂量组负重游泳时间显著延长(P<0.05)。与甘肃党参水煎液组比较，素花党参主根粗多糖高、低剂量组负重游泳时间显著增长(P<0.05)。与素花党参水煎液比较，甘肃党参主根粗多糖高剂量组和素花党参粗多糖高、低剂量组负重游泳时间显著延长(P<0.05)。见表1。

2.4党参粗多糖及水煎液对血清中乳酸含量的影响 与空白组比较，除甘肃党参粗多糖高剂量组外，各给药组均能降低血清中乳酸含量，其中甘肃、素花党参水煎液组显著降低(P<0.05)。与甘肃党参和素花党参水煎液组比较，党参多糖组血清乳酸含量均显著升高(P<0.05)。见表1。

2.5党参粗多糖及水煎液对肝糖原含量的影响 与空白组相比，甘肃党参和素花党参水煎液组和粗多糖低剂量组均能显著降低肝脏中肝糖原含量(P<0.05)，但给药组间无显著差异(P>0.05)。见表1。

表1 各组脏器指数及负重游泳时间、血清乳酸及肝脏肝糖原含量

3 讨 论

疲劳主要由体内能量消耗过多和乳酸等代谢物质的累积导致〔20,21〕。运动耐力是疲劳最客观直接的检测指标，一般由负重游泳时间来体现〔22〕。这是由于负重游泳至机体力竭的时间反映出运动耐力的大小，而运动耐力提高表明机体的抗疲劳能力在增强〔23〕。本研究提示了党参粗多糖和水煎液均能提高小鼠的运动耐力，具有一定的抗疲劳作用，其中以素花党参粗多糖最好，且呈剂量依赖性。同时素花党参粗多糖含量明显高于甘肃党参，故素花党参粗多糖可作为一种运动中的抗疲劳药物进行进一步开发利用。检测疲劳的生化指标通常为肝糖原、血清尿素氮和乳酸等含量的测定〔24〕。长时间的剧烈运动将导致乳酸的产生速度加快与消除速度减少，从而导致体内乳酸大量的积累。乳酸浓度增加使肌肉H+和无机磷堆积，导致肌肉组织内的pH值下降，改变肌肉组织内环境，是导致疲劳产生的一个主要因素〔25,26〕。因此，血乳酸水平是反映机体有氧代谢能力及疲劳产生和消除速度的重要指标〔27〕。而糖原是机体运动时主要的能量来源之一，研究表明，运动时体力衰竭是由于运动促进了糖原的消耗，机体为了维持血糖水平，导致肝糖原的分解加快，因此，肝糖原含量可以有效地体现机体的疲劳程度〔28〕。褚海滨等〔29〕通过实验发现，不同剂量的党参多糖均能延长小鼠的负重游泳力竭时间，降低运动疲劳小鼠血清中的乳酸含量；Cai等〔30〕研究，党参根多糖通过降低血乳酸水平改善肝脏和肌肉中糖原含量。本研究结果推测水煎液中含有除了多糖外的其他化学成分，如黄酮、党参碱和皂苷等成分综合作用所致〔16,31～33〕。很多植物多糖具有抑制肝脏肝糖原合成的药理活性，推测党参粗多糖和水煎液在一定剂量上，有抑制肝糖原合成的作用；也可能与动物的应激反应有关。胸腺指数和脾脏指数是用来检查免疫器官生长和免疫细胞功能的指标。胸腺、脾脏作为中枢和重要的外周免疫器官，其萎缩、质量的降低或功能衰退均可使免疫功能降低〔34～36〕。肝脏是身体内以代谢功能为主的一个器官，起着去氧化、储存肝糖、分泌性蛋白质的合成等作用，其指数也可间接反映肝糖原的储备情况〔37〕。本研究提示甘肃党参主根粗多糖具有增强免疫和提高肝糖原储备能力的作用，素花党参粗多糖具有一定免疫增强作用。

本试验结果表明不同党参粗多糖和水煎液都具有抗疲劳作用，素花党参粗多糖抗疲劳效果最好，有关其抗疲劳作用机制及临床应用仍有待深入研究。