魔芋醇提取物急性毒性试验及初步药效作用研究

周铭涛，冯莉萍，赵春梅，吴德松，郭琰

魔芋[1]是天南星科（A raceae）魔芋属（Amor phophallus Blume）的总称，药用其球状块茎。早在《本草图经》、《本草纲目》等古书中就有记载，魔芋性寒、味平，入药可消肿去毒，主治痈疮、肿毒、瘰疬等症。现代药理研究发现[2]，魔芋具有减肥、降血压、降血糖、排毒通便、防癌等功效。魔芋在我国西南地区广泛分布，为更好的利用这一资源，我们对魔芋块茎的醇提制剂的毒性、促消化作用、抗肿瘤活性进行探索研究，为将来更好的开发和应用魔芋提供实验依据，现将实验结果报道如下。

1 材料和方法

1.1 实验材料

1.1.1 样品制备 魔芋醇提取物，棕黑色块状物，由云南省药物研究所天然药物化学研究室提供，取魔芋药材，粉碎，加入80%乙醇回流提取二次，每次2 h，滤过，滤液减压浓缩，真空减压干燥，即得。提取率为11.6%。药效剂量设计以急性毒性试验结果为依据确定，使用时用纯水配置成相应的浓度。

1.1.2 阳性对照品 硫酸阿托品，0.3 mg/片，江苏方强制药厂有限责任公司，批号：20120130；注射用环磷酰胺，江苏恒瑞医药股份有限公司，批号：08080321。

1.1.3 实验动物 SPF级昆明种（KM种）小鼠，雌雄各半，体重18～22 g，由广东省医学实验动物中心提供。许可证号：SCXK（粤）2008-0002。小鼠分性别饲养于动物房，室温为25±2℃，相对湿度60～70%。小鼠自由饮水和摄食。

1.2 实验方法

1.2.1 小鼠急性毒性试验[3-5]根据预实验的结果，将70只KM种小鼠随机分为7组，以魔芋醇提物37.82 g﹒kg-1作为起始剂量，以 0.85的组距向下增加5个剂量组，即32.02 、26.57、22.46、19.81、17.06 g﹒kg-1魔芋醇提物剂量组，另设空白对照组，每组10只，雌雄各半。各组小鼠按40 mL﹒kg-1的给药容量灌胃给予供试品1次，空白对照组给予等量的纯水。灌胃后连续观察4 h，以后每天观察1次，连续14天。观察小鼠的急性毒性反应和死亡情况，观察结束后处死动物，大体观察各组小鼠脏器、器官的体积、颜色等有无明显异常。

1.2.2 促消化作用研究[6-8]将40只KM种小鼠按体重随机分为4组，分别为正常对照组、阿托品组、魔芋醇提取物低剂量（3 g﹒kg-1）组和魔芋醇提取物高剂量（6 g﹒kg-1）组，每组10只，雌雄各半，各组小鼠灌胃给药3 d，给药容积为20 mL﹒kg-1，末次给药后30 min灌服印度墨水，0.2 mL/只，灌服墨水20 min后处死小鼠，打开腹腔分离肠系膜，剪取幽门至回盲部的肠管，轻轻将小肠拉成直线，测量肠管长度作为“小肠总长度”，从幽门至墨汁前沿的距离作为“墨汁在肠内推进距离”。计算墨汁推进百分率，即墨汁推进百分率=墨汁在肠内推进距离/小肠总长度×100%。

1.2.3 抗肿瘤作用研究[9-12]选取S180小鼠肉瘤细胞株和H22小鼠肝癌细胞株，将细胞株进行常规细胞培养，分别选取接种7 d后生长良好的肿瘤细胞，用无菌生理盐水调成1×107个细胞/mL浓度，接种于KM小鼠右侧腋部皮下，0.2 mL/只，即2×106个细胞/只。小鼠接种24 h后随机分为空白对照组、环磷酰胺组、魔芋醇提取物低剂量（3 g﹒kg-1）组和魔芋醇提取物高剂量（6 g﹒kg-1）组，每组12只，雌雄各半，各组小鼠灌胃给药11 d，给药容积为20 mL﹒kg-1，第12 d各组小鼠称重，并剖取各组动物的肿瘤、称瘤重，按下列公式计算抑瘤率；剖取动物胸腺和脾脏称重，按下列公式计算脏器指数。

2 结果

2.1 小鼠急性毒性试验

2.1.1 毒性反应 小鼠灌胃给予供试品魔芋醇提物后，在4 h内出现毒性反应，主要表现为呼吸困难、惊厥、抽搐、尿失禁，部分动物出现紫绀，至第2天恢复。各组小鼠的毒性反应见表1。

表1 魔芋醇提物小鼠灌胃给药急性毒性症状及动物死亡情况

2.1.2 死亡情况 魔芋醇提取物37.82 g﹒kg-1剂量组给药当日出现动物死亡，给药当日死亡9只动物，共死亡9只动物；32.02 g﹒kg-1剂量组给药当天死亡9只动物，共死亡9只动物；26.57 g﹒kg-1剂量组给药当天死亡7只动物，第二天死亡3只动物，共死亡10只动物；22.46 g﹒kg-1剂量组给药当天死亡3只动物，第二天死亡7只动物，共死亡10只动物；19.81 g﹒kg-1剂量组给药当天死亡1只动物，第二天死亡3只动物，共死亡4只动物；17.06 g﹒kg-1剂量组给药当天死亡2只动物，共死亡2只动物；动物死亡时间及死亡数未显示出随剂量的降低而减慢和减少，未显示出明显的剂量-反应关系。

2.1.3 体重 试验期间，于给药后第3、7、14 d对各剂量组存活动物称重，存活小鼠体重均持续增长。结果见表2。

表2 魔芋醇提取物小鼠急性毒性试验动物体重（x±s）

2.1.4 解剖观察 观察14 d结束后脱颈椎处死存活小鼠进行大体解剖观察，肉眼观察心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、胸腺、卵巢、子宫、精囊、前列腺、睾丸、胃、肠及胸腔、腹腔，各组织和器官的体积、颜色、质地等，魔芋醇提物各剂量组、溶媒对照组各小鼠器官均无肉眼所见异常。

2.1.5 毒性评价 在本实验条件下，魔芋醇提物24 h内小鼠灌胃给药LD50为19.18 g﹒kg-1（相当于生药165.34 g﹒kg-1），95%可信限为16.56～22.21 g﹒kg-1（相当于生药142.76~191.46 g﹒kg-1）。提示毒性作用可能涉及中枢神经、自主神经、神经肌肉等。

2.2 肠推进作用研究

实验结果表3所示：与空白对照组比较，魔芋醇提取物低剂量组和高剂量组小鼠小肠的墨汁推进百分率均显著升高（均P<0.01），提示魔芋醇提取物可以促进小肠运动，具有显著的促消化作用。

2.3 抗肿瘤作用研究

实验结果表4和表5所示：与空白对照组比较，魔芋醇提取物低剂量组和高剂量组可以显著降低小鼠瘤重（P<0.05或P<0.01），提示魔芋醇提取物可以抑制小鼠肿瘤的生长，具有显著的抗肿瘤活性。

表4 魔芋醇提取物对S180小鼠肉瘤细胞的抑制作用研究(x±s，n=12)

表5 魔芋醇提取物对H22小鼠肉瘤细胞的抑制作用研究(x±s, n=12)

试验结果表6所示：与空白对照组比较，魔芋醇提取物6 g﹒kg-1组对H22移植瘤小鼠的胸腺指数和脾脏指数均显著增加（P<0.05或P<0.01），但对S180移植瘤小鼠的胸腺指数和脾脏指数无明显影响（结果未列出）。

表6 魔芋醇提取物对H22移植瘤小鼠免疫器官指数的影响(x±s, n=12)

3 讨论

早在3000年前我国就已经开始栽培和利用魔芋，在我国南方各省丘陵地区、秦岭大巴山地区、四川盆地、云贵高原、滇南[13]和台湾等地有着丰富的魔芋资源。魔芋中的主要化学成分[14]包括糖类、蛋白质、氨基酸、矿物质和少量的生物碱。魔芋中的多糖类是其主要活性成分，含量约在44%~64%，目前研究最多的就是魔芋葡甘露聚糖[15]。魔芋中的毒性主要来源于其生物碱成分，但是目前尚未见有关魔芋毒性相关的报道。魔芋的主要活性成分葡甘露聚糖可以使人食用后不在胃中消化，能有效地吸附胆固醇和胆汁酸，并能抑制肠道对胆固醇和胆汁酸的吸收，具有降脂、降血压、开胃、通便和防癌等功效[16-19]。因此，魔芋作为一种低热量、难消化的膳食纤维，是一种理想的减肥保健食品和抗癌食品。

在本研究中，我们采用低醇提取的方式，保留了魔芋中的多糖成分，对其醇提取物进行药效和毒性研究，希望能更好的开发和利用魔芋资源。药效试验结果表明，魔芋醇提取物可以促进小肠运动，具有明显的促消化，润肠通便的功效，这与文献报道[20]的魔芋食用后大量可溶性植物纤维促进胃肠蠕动，减少有害物质在胃肠的滞留一致。此外，我们的研究还发现，魔芋醇提取物可以显著抑制S180和H22肿瘤细胞的生长，具有显著地抗肿瘤活性。在H22移植瘤小鼠实验中魔芋醇提取物还可以提高小鼠的胸腺指数和脾指数，提示我们魔芋在抗肿瘤的同时还可以起到免疫保护的作用，或者说魔芋醇提取物的抗肿瘤作用就是与其免疫保护功能有关，具体的作用机制还有待后续研究。急性毒性试验结果表明，魔芋醇提取物的24 h内小鼠灌胃给药LD50为19.18 g﹒kg-1（相当于生药165.34 g﹒kg-1），95%可信限为16.56～22.21 g﹒kg-1（相当于生药142.76~191.46 g﹒kg-1）。可见，魔芋醇提取物还是具有一定的毒性，且其毒性主要与神经系统有关，如何降低魔芋的毒性也是我们后续研究的重点。综上所述，本研究的结果为更好的开发和利用魔芋资源提供了必要的实验依据。