草石蚕水提取物对小鼠抗疲劳作用的研究

蔡聪艺，陈明珠，黄幼霞

（泉州医学高等专科学校药学院，福建 泉州 362011）

唇形科水苏属植物草石蚕（StachyssieboldiiMiq.），别名甘露子、宝塔菜、螺丝菜、地蚕等[1-2]，为多年生草本植物，因其块茎形似冬虫夏草，民间俗称“土虫草”。原产我国北部，现我国南北各地广泛栽培；其块茎肉质鲜脆，可制成泡菜、酱菜、蜜饯等。草石蚕营养丰富，不仅可食用，还有极高的药用价值[3]。《本草纲目》记载其“功能近似冬虫草”、“既可为菜为药，又可充果”；《陆川本草》记载“滋养强壮，清补肺金，功类冬虫草，治身体羸瘦，虚劳咳嗽，小儿疳积”。草石蚕在民间常用于润肺益肾、滋阴补血，治疗气喘、肺虚咳嗽、肾虚腰痛等病症。研究表明，草石蚕中含有丰富的水苏糖，这是一种功能性低聚糖，具有抑制肠道有害菌群增殖、改善排便功能、防止便秘、保护肝脏、降血压和血脂、增强机体免疫力和抗疲劳等功能[4-7]。

目前对草石蚕的研究较少，多为历代本草记载的相关功效的综述性文章，关于草石蚕有效成分和药理活性的研究仅限于对水苏糖的研究。本研究进一步考察草石蚕水提取物抗疲劳作用，有利于深入研究草石蚕的活性成分及营养保健功效，也为其开发利用奠定实验基础。

1 仪器与材料

1.1 仪器

游泳箱（30 cm×30 cm×45 cm）[8]，DZF型真空干燥箱（上海邦西），RE-52AA旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；TGL-16M高速冷冻台式离心机（湖南湘仪）；Infinite M Nano酶标仪（瑞士Tecan）。

1.2 药品与试剂

草石蚕，采自福建省泉州市民间蔬菜园，经泉州医学高等专科学校药学院中药学教研室黄秀珍教授鉴定为唇形科水苏属植物草石蚕（Stachys sieboldiiMiq.）。糖原含量试剂盒、乳酸（lactic acid，LA）含量检测试剂盒、乳酸脱氢酶（lactic dehydrogenase，LDH）试剂盒（上海优选生物）。

1.3 实验动物

雄性昆明小鼠，6 ～8周龄，18 ～20 g，由福建闽侯县上街厚积实验动物工作室提供。

2 方法

2.1 草石蚕水提取物（AS）制备

草石蚕干燥品经60 ℃真空干燥后粉碎过80目筛，置入圆底烧瓶，按料液比1:10（g/ml）加入蒸馏水，100 ℃水浴加热回流1 h，抽滤得初次滤液；将残渣按料液比1:5（g/ml）加入蒸馏水，再经100 ℃水浴加热回流1 h，抽滤得二次滤液；滤液合并浓缩经60 ℃真空干燥制得草石蚕水提取物备用。

2.2 草石蚕水提取物抗疲劳作用研究

2.2.1 动物分组与处理 取健康雄性昆明小鼠80只，按照体重随机分为空白对照组、草石蚕水提取物低剂量组（AS-L）、中剂量组（AS-M）、高剂量组（AS-H）3个剂量组。每组20只，自由摄食和饮水，给药组剂量依次为：200，400，800 mg/kg，空白对照组给予等体积生理盐水，每日1次，连续灌胃14 d。每天根据小鼠体重定时灌胃给药（按0.1 ml/10 g），饲养温度22±2 ℃，湿度60 %±5 %。

2.2.2 小鼠负重游泳实验 在末次给药后30 min，空白对照组、AS-L组、AS-M组及AS-H组各取10只小鼠，使小鼠尾部负重5 %体重的铅皮，置于水深40 cm、水温25±1 ℃的游泳箱，记录小鼠负重游泳时间（自开始游泳到沉入水面下10 s不能浮出水面为止的时间）[9-12]。

2.2.3 小鼠疲劳模型的建立 在末次给药后30 min，空白对照组、AS-L组、AS-M组及AS-H组各取10只小鼠，使小鼠在水深40 cm、水温25±1 ℃的游泳箱中不负重游泳60 min造成疲劳，休息10 min后，小鼠取血清、肌肉和肝脏样品测定肌糖原（MG）、肝糖原（LG）、血清中乳酸（BLA）、LDH等指标[13-15]。

2.2.4 MG和LG含量的测定 小鼠脱颈椎处死后，立即取新鲜肌肉和肝脏样品，置于4 ℃生理盐水中漂洗，滤纸吸干，按照糖原含量试剂盒说明书操作，测定MG和LG含量。

2.2.5 血清中BLA含量和LDH活性的测定 小鼠摘除眼球取全血，室温（约37 ℃）放置30 min后，3000 r/min 离心15 min 得上清为小鼠血清。按照试剂盒说明书，测定BLA含量和LDH活性。

2.3 统计方法

实验数据应用 SPSS 17.0 软件进行统计分析，结果以均数±标准偏差表示，多组间比较采用单因素方差分析Tukey检验，P＜0.05为统计学差异显著。

3 结果

3.1 草石蚕水提取物对小鼠负重游泳时间的影响

小鼠负重游泳时间常作为反映疲劳程度的重要指标[16]，运动耐力提升是抗疲劳作用最直接的体现，小鼠负重游泳时间越长，表明运动耐力越高，小鼠抗疲劳作用越强。由表1可见，草石蚕水提取物低、中、高3个剂量组比空白对照组的小鼠负重游泳时间明显延长，差异均具有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01），分别延长了29.93 %，69.96 %和60.65 %，以草石蚕水提取物中剂量组（400 mg/kg）效果为最佳。结果表明，草石蚕水提取物具有延长小鼠负重游泳时间的作用。

表1 小鼠负重游泳时间（±s，n=10）

表1 小鼠负重游泳时间（±s，n=10）

注： * P＜0.05 vs 空白对照组，** P＜0.01 vs 空白对照组

组别 负重游泳时间/min 游泳时间增长率/%空白对照组 8.92±2.01 AS-L组 11.59±3.10* 29.93 AS-M组 15.16±3.78** 69.96 AS-H组 14.33±3.42** 60.65

3.2 草石蚕水提取物对糖原含量的影响

MG和LG含量可评价疲劳的程度。由表2可见，与空白对照组相比，草石蚕水提取物低、中、高剂量组小鼠游泳后的MG和LG储备量均有增加，差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。其中草石蚕水提取物中剂量组（400 mg/kg）的MG和LG储备量最高。结果表明，草石蚕水提取物能增加糖原储备，减轻疲劳。

表2 小鼠游泳后MG和LG含量（±s，n=10）

表2 小鼠游泳后MG和LG含量（±s，n=10）

注： * P＜0.05 vs 空白对照组，** P＜0.01 vs 空白对照组

组别 MG含量/mg·g-1 LG含量/mg·g-1空白对照组 15.45±2.24 6.19±1.08 AS-L组 17.80±2.20* 7.40±1.39*AS-M组 19.02±3.12** 8.08±1.68**AS-H组 18.24±2.77* 8.01±1.80*

3.3 草石蚕水提取物对BLA含量的影响

BLA水平可作为评估运动后机体疲劳程度的重要指标。由表3可见，与空白对照组相比，草石蚕水提取物中、高剂量组小鼠游泳后的BLA含量降低，差异具有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01），其中以草石蚕水提取物中剂量组（400 mg/kg）抑制BLA堆积的作用最显著。结果表明，草石蚕水提取物可能抑制运动后BLA的生成或加速BLA的代谢，减少BLA堆积，延缓疲劳发生。

表3 小鼠游泳后血乳酸含量和LDH活性（±s，n=10）

表3 小鼠游泳后血乳酸含量和LDH活性（±s，n=10）

注： * P＜0.05 vs 空白对照组，** P＜0.01 vs 空白对照组

组别 BLA /mmol·L-1 LDH/U·ml-1空白对照组 1.76±0.18 83.42±10.55 AS-L组 1.55±0.28 119.95±12.86**AS-M组 1.50±0.17** 123.42±14.56**AS-H组 1.59±0.16* 113.31±15.32**

3.4 草石蚕水提取物对LDH活性的影响

LDH活性可作为评估运动后机体疲劳程度的重要指标。由表3可见，草石蚕水提取物低、中、高剂量组小鼠游泳后的LDH活性明显高于空白对照组，统计学差异极显著（P＜0.01）。结果表明，草石蚕水提取物能明显提高LDH活性，加速BLA代谢，减少BLA堆积，延缓疲劳发生。

4 讨论

疲劳是一种日常普遍存在的机体不适症状，由于长时间工作或运动，导致身体机能衰退或精神状态不佳，进而引起工作效率低下，也可能诱发突发性疾病，或加重已有疾病，甚至威胁生命[17]。研究中常采用负重游泳实验、MG、LG、BLA和LDH等生化指标评价疲劳程度和抗疲劳作用[18-20]。负重游泳实验是最常用的运动耐力试验[21-22]，草石蚕水提取物组小鼠的负重游泳时间比空白对照组显著延长，表明草石蚕水提取物可提高运动耐力，具有明显的抗疲劳作用。机体MG和LG储备量越高，延缓疲劳的作用就越强，草石蚕水提取物抗疲劳作用可能与其改善机体能量代谢，增加MG和LG的储备有关。草石蚕水提取物对BLA含量和LDH活性的影响结果表明，通过提高LDH活性，抑制BLA生成或加速BLA代谢，减少BLA堆积，延缓疲劳发生。其机制可能与草石蚕水提取物中含有大量水苏糖有关，水苏糖能增加肠道双歧杆菌数量，利于提高LDH活性，加速乳酸代谢而减少堆积[3]，从而达到延缓疲劳的作用。

综上，草石蚕水提取物能延长小鼠负重游泳时间，可增加运动后MG和LG的储备，提高血LDH活性，抑制BLA生成或加速BLA代谢，产生明显的抗疲劳作用，且与草石蚕水提取物的剂量呈一定量效关系，尤其以400 mg/kg剂量组抗疲劳效果最佳。