黑參對昆明種小鼠的抗疲勞作用研究

史得君，黃柏申，崔清美，齊欣，陳兆雙，崔承弼1,*

(1.延邊大學長白山生物資源與功能分子教育部重點實驗室；2.延邊大學農學院：吉林 延吉 133002；3.長白山科學研究院，吉林 安圖 133600)

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黑參對昆明種小鼠的抗疲勞作用研究

史得君1，2，黃柏申2，崔清美2，齊欣2，陳兆雙3*，崔承弼1,2*

(1.延邊大學長白山生物資源與功能分子教育部重點實驗室；2.延邊大學農學院：吉林 延吉 133002；3.長白山科學研究院，吉林 安圖 133600)

試驗研究了黑參對昆明種雄性小鼠的抗疲勞作用。通過將粉碎黑參溶解于蒸餾水制成3種濃度的懸濁液，對對照組及黑參處理高、中、低劑量組雄性昆明種小鼠進行2周連續灌胃，對照組灌胃等體積蒸餾水,同時記錄各組小鼠體重的變化，試驗階段結束后檢測小鼠爬桿時間，力竭游泳時間，檢測肝糖原、血乳酸(LD)、乳酸脫氫酶(LDH)的變化。結果表明：在高、中、低3劑量組對小鼠體重沒有顯著影響的前提下，中、高2劑量組顯著延長了其爬桿時間，力竭游泳時間，增加了小鼠肝糖原含量，增強了乳酸脫氫酶的活性，同時減少了血乳酸含量，對昆明種雄性小鼠產生了顯著的抗疲勞效果；試驗由此證明了黑參對昆明種小鼠具有抗疲勞作用，為黑參抗疲勞產品的開發提供了依據。

黑參；抗疲勞；肝糖原；乳酸；乳酸脫氫酶

人參為五加科植物(PanaxginsengC.A.Mey)的干燥根，首載于《神農本草經》，是中醫藥學者們最為關注的補身佳品，有復脈固脫，補脾益肺，生津養血，安神益智之效[1]。我國人參主要分布于黑龍江東部、吉林東半部和遼寧東部地區;國外人參主要分布區俄羅斯遠東地區，韓國狼林、赴戰嶺、白頭山脈，日本也有栽培。吉林省是亞洲乃至世界的主要人參產區之一[2]，其人參產量占全國的85%和全世界的63%。“吉林長白山人參”已被列為我國原產地區地理標志保護產物[3]。現代藥理研究顯示，人參包含多種化學因子，主要有人參皂苷、參多糖、多肽、脂肪酸、氨基酸、人參黃酮類等[4]。而人參中最有效、應用最廣泛的活性物質是人參皂苷。如今，人參已被發現擁有多種生物活性，如抗壓，抗氧化，改善內分泌系統，提升免疫系統等的保護作用以及紅參等人參制品對機體的抗炎癥、抗疲勞作用和對脂肪肝等疾病的改善和治療作用等[5-7]，依據藥理研究、臨床觀測和流行病學的調查，均發現人參擁有改進微循環，增強組織抗缺氧的能力，其最大的特點用一句話來概括就是“多服久服不傷身、輕身益氣不老延年”[8]。

黑參是一種新型的人參加工品，是通過韓國的傳統方法九蒸九曝原理進行炮制的。九蒸九曝，即使藥材通過反復蒸制來進行加工，蒸為陰，曝為陽，反復進行，每次蒸曝都會使藥材的藥性發生變化，并通過陰陽提煉發揮出最大的作用，也可增加藥材的藥物成分，使藥材能更好的發揮功效。在炮制過程中，藥材成分發生變化，大分子皂苷降解，產生不同的皂苷成分，也是黑參與白參、紅參活性不同的原因[9-10]。

疲勞是人體的一種非常復雜的生理狀態，一般分為精神疲勞、肌肉疲勞和內臟疲勞等3類，其中，內臟疲勞多是由肌肉疲勞引起的，而精神和肌肉疲勞直接導致的就是工作能力及工作效率的降低[11]。因為疲勞機制的不確實性和復雜性，目前還沒有確切的藥物治療方法和顯著的效果，而利用中藥對抗疲勞進行治療，能夠加強機體的功能，具有巨大的潛力。

黑參身為繼白參、紅參以后出現的新型人參產品，加工方法和藥理活性研究主要集中在韓國專利上，所以國內關于黑參抗疲勞功效的研究還不夠深入。通過本次試驗，會進一步加深對黑參抗疲勞功效的認識，也有助于黑參保健食品的綜合開發利用和國內黑參市場的開拓。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼育條件

昆明種雄性小鼠20只，4周齡，體重18～22 g，由延邊大學動物中心提供。飼養于延邊大學食品研究中心動物室，室溫(24±2) ℃，相對濕度(55±10)%，試驗于2016年3～5月進行。試驗前小鼠適應7 d，試驗過程中能自由攝食和飲水。

1.2 試劑、材料及主要儀器

1) 試劑 95%乙醇(AR)，0.9%生理鹽水(AR)，葡萄糖(AR)，98%濃硫酸(AR)。

2) 材料 黑參(琿春旭竹貿易有限公司)。

3) 儀器 糖原測試盒(貨號：A043,購自南京建成生物工程研究所)；乳酸(LD)測試盒(貨號：A019-2,南京建成生物工程研究所)；乳酸脫氫酶(LDH)測試盒(貨號：A020-,南京建成生物工程研究所)；SB-10A 多功能粉碎機(上海浦恒信息科技有限公司)；HH-6數顯恒溫水浴鍋(金壇市科析儀器有限公司)；U-3900分光光度計(日立儀器有限公司)；8O-2高速離心機(上海手術器械廠)；TG16A-WS離心機(上海盧湘儀器有限公司)；FA2004分析天平(上海上平儀器有限公司)。

1.3 黑參懸濁液的制備

將干黑參500 g于粉碎機中粉碎，過200目篩，反復3次。將黑參干粉溶于蒸餾水中，濃度梯度為低濃度0.141 6 g/mL,中濃度0.248 1 g/mL,高濃度0.331 1 g/mL，定容體積均為50 mL,待用，懸濁液稱黑參干粉懸濁液(Black Ginseng Powder Suspension)，以下均稱BGPS。

1.4 方法

1.4.1 基本流程

20只小鼠隨機分為4組，每組各5只。將灌胃量分為3個梯度即低濃度為1.65 g/kg b.w.,中濃度為3.30 g/kg b.w.,高濃度為4.95 g/kg b.w.，對照組灌胃等量蒸餾水，灌胃前搖勻懸濁液。每3 d 稱重1次1周記錄1次，每天察看小鼠的飲食、精神、被毛和大小便等狀態[12-13]。持續灌胃2周后，測定各項抗疲勞生理生化指標。小鼠的灌胃體積為0.1 mL/10 g b.w.，探究黑參是否有抗疲勞功效。

1.4.2 BGPS對小鼠爬桿時間的影響

每組5只小鼠，第2周給藥30 min后，放于有機玻璃桿上[試驗時將爬桿架放入深30 cm、水溫(25±2) ℃的深桶中]，使小鼠肌肉處在靜力緊張狀態，記錄小鼠從放入爬竿到肌肉疲勞從有機桿上落下來的時間，第3次落水時停止試驗，累計3次的時間作為爬桿時間[14]。

1.4.3 BGPS對小鼠游泳時間的影響

小鼠休息1 d，每只鼠尾上系以自身重量10%的重物，放入水深約30 cm、水溫(25±2) ℃的水箱中進行游泳試驗。記錄小鼠自游泳開始至力竭的時間，記為小鼠游泳時間[15-17]，力竭標準為小鼠的嘴和鼻子保持在水面下 8 s 不抬頭，則可判定小鼠力竭[18-19]。

1.4.4 BGPS對小鼠體重的影響

計算各劑量組小鼠體重的變化，做出標準偏差并進行顯著性差異分析。

1.4.5 小鼠肝糖原儲備量的測定

小鼠恢復24 h，負重游泳30 min，休息30 min后，摘眼球取血處死，血液立刻冷藏于4 ℃冰箱。解剖取小鼠肝臟，用生理鹽水浸泡去除血液，并去除多余脂肪組織，用濾紙吸干后稱量剪取，放入-20 ℃ 冰箱保存，嚴格按照試劑盒方法測量肝糖原儲備量[20]。

1.4.6 小鼠血乳酸含量的測定

將得到的血液以3 000 r/min離心15 min,取上層血清，-20 ℃ 保存。測量前按照試劑盒方法，將6 mol/L的乳酸標準液用雙蒸水稀釋成梯度濃度為6、5、4、3、2、1 mol/L的標準溶液，530 nm波長于分光光度計下檢測溶液光密度并繪制LD標準曲線，以小鼠血清中OD值測定其血清乳酸含量[20]。

1.4.7 小鼠乳酸脫氫酶活性的測定

將血液以3 000 r/min離心7 min。取上層血清，放入-20 ℃保存。測量前按照試劑盒方法取10 μL LHD標準液定容至10 mL，并在440 nm的波長下進行標準曲線的制作，進行血清中乳酸脫氫酶活性的測量[20]。

1.4.8 統計分析

2 結果與分析

各表分析結果均經由SPSS 19.0軟件進行，為與對照組進行的樣本配對T檢驗。

2.1 BGPS對各試驗組小鼠表現狀態的影響

經過2周試驗及小鼠生理狀態的觀察，發現各組小鼠在試驗過程中精力隨著給藥時間的延長越來越旺盛，被毛更光滑，飲食和大小便情況均無異常。

2.2 BGPS對各試驗組小鼠重量的影響

BGPS對各試驗組小鼠重量的影響見表1。

表1 BGPS對各試驗組小鼠體重的影響

由表1可知，對昆明種小鼠連續灌胃2周后，各試驗組小鼠的體重都呈增長的趨勢，且趨勢相近。分析比較結果表明：各試驗組小鼠組內和同一時間組間體重均無統計學意義(P>0.05)，表明小鼠身體狀況相當。試驗系統誤差小，且BGPS低、中、高劑量組均對小鼠體重影響不大。

2.3 BGPS對小鼠爬桿時間的影響

BGPS對各試驗組小鼠爬桿時間的影響見表2。

表2 BGPS對各試驗組小鼠爬桿時間的影響

注:與對照組相比,**表示P<0.01，***表示P<0.001,下同。

由表2可知，BGPS中，高劑量組延長了小鼠的爬桿時間，低劑量組與對照組相比效果不明顯。分析比較結果表明：中、高劑量組明顯延長了小鼠的爬桿時間，低劑量組小鼠爬桿時間與空白組相比無統計學意義(P>0.05)，中劑量組與對照組相比有顯著性差異(P<0.01)，高劑量組與對照組相比差異極顯著(P<0.000 1)。

2.4 BGPS對小鼠負重游泳時間的影響

BGPS對各試驗組小鼠負重游泳時間的影響見表3。

表3 BGPS對各試驗組小鼠負重游泳時間的影響(X±SD)

由表3可知，BGPS中、高劑量組顯著提高了小鼠的負重游泳時間。分析比較結果表明：中、高劑量組與對照組相比明顯提高了小鼠的負重游泳時間，中、高劑量組對延長小鼠負重游泳時間有極顯著效果(P<0.001)。

2.5 BGPS對各試驗組小鼠肝糖原儲備量的影響

BGPS對各試驗組小鼠肝糖原儲備量的影響見表4。

表4 BGPS對各試驗組小鼠肝糖儲備量量的影響

由表4可知,BGPS中、高劑量組顯著增加了小鼠的肝糖原的儲備量。分析比較結果表明,中、高劑量組明顯增加了小鼠肝糖原儲備量，高劑量組與對照組之間有顯著性差異(P<0.01)；中劑量組與對照組之間差異極顯著(P<0.001)，而低劑量組與對照組無統計學意義(P>0.05)。

2.6 BGPS對各試驗組小鼠血液中乳酸含量的影響

BGPS對各試驗組小鼠血液中乳酸含量的影響見表5。

表5 BGPS對各試驗組小鼠血液中乳酸含量的影響

由表5可知,BGPS中、高劑量組顯著減少了小鼠血液中乳酸的含量。分析結果表明：中、高藥物劑量組顯著降低了小鼠血液中乳酸的含量，其中，高劑量組與對照組均有顯著性差異(P<0.01)，而中劑量組與對照組相比有極顯著差異(P<0.001)，低劑量組與對照組相比具有統計學意義(P>0.05)。

2.7 BGPS對試驗組小鼠血液乳酸脫氫酶活性的影響

BGPS對各試驗組小鼠血液中脫氫酶活性的影響見表6。

表6 BGPS對各試驗組小鼠血液中脫氫酶活性的影響

由表6可知,BGPS中、高劑量組顯著增強了小鼠血液中乳酸脫氫酶的活性。分析結果表明：中、高劑量組能提高小鼠血乳酸脫氫酶的活性，其中,高劑量組與對照組相比有顯著性差異(P<0.01)；中劑量組與對照組相比具有統計意義(P<0.05)。

3 討論與結論

試驗結果表明,黑參能明顯提高小鼠爬桿時間和負重游泳時間，從而加強小鼠運動耐力；能顯著提升小鼠肝糖原的儲備量,降低小鼠血液中乳酸的濃度,同時增強小鼠血液中乳酸脫氫酶的活性，最終延緩疲勞產生，達到抗疲勞效果，從而增強機體對運動負荷的適應能力，與其他人參制品的相關研究比較可以發現,黑參具有一定的優勢。

黑參興起于韓國，是由傳統韓藥材加工方式將鮮人參經過“九蒸九曝”加工得到的呈淡褐色或黑茶褐色的人參產品[10]。試驗結果表明,其能夠作為開發抗疲勞類保健食品的原材料。在國內功能性食品行業蓬勃發展的今天，人們越來越重視保健品的實際功效，但事實上其品質卻難以保證，根據顏偉華等在對市場上已有抗疲勞保健食品的篩查發現了疑似非法添加的西地那非等違禁成分[21]，這讓消費者對原本稀缺的抗疲勞產品也無法保持從容接受的心態。黑參作為新興的人參加工品，由于其獨特的加工工藝對其有效成分的積極影響而擁有著巨大的開發潛力，所以以黑參為基礎來拓展功能性食品市場將會有一定的前景。

疲勞是由機體運動本身所引起的“機體生理過程不能持續其功能在特定水平和/或不能維持預定的運動強度”機體運動能力下降的現象[22]。隨著研究的逐漸深入，趙遠等發現，持續15 d以4.96 g/kg或1.65 g/kg的生曬參或紅參干粉混懸液灌胃，能明顯延長負重小鼠的游泳時間[23]，而本試驗采用相似的劑量對黑參的抗疲勞功效進行探索的結果也表明,黑參懸濁液中、高劑量組對延長小鼠負重游泳時間效果顯著。雷海容等研究的富肽奶粉對小鼠運動疲勞抵抗效果的結果顯示，其高劑量組延長小鼠負重游泳時間達到3.3 min，這對試驗有一定的比較借鑒意義，反映了試驗抗疲勞效果的有效性[24]。

糖原是大強度運動的主要能源物質，能以無氧酵解和有氧代謝2種方式產生ATP為機體供能。試驗結果顯示,黑參顯著增加了肝糖原的儲備量，能在運動過程中維持血糖水平穩定，通過及時為身體提供能量來起到抗疲勞的作用，這一點與吳濤采用蘆丁進行的抗疲勞試驗的結果相似[25-26]。

乳酸是碳水化合物無氧糖酵解的產物[27]。劇烈運動時，葡萄糖劇烈厭氧分解產生大量乳酸，影響身體的正常代謝，致使運動性疲勞發生。而羅麗華等人采用復方功能制劑進行的抗疲勞研究結果與黑參的抗疲勞研究結果如出一轍，都可以顯著減少乳酸的堆積，恢復被乳酸破壞的機體內環境穩態，讓機體能重新恢復正常代謝。

乳酸脫氫酶可以加速乳酸代謝，防止乳酸在體內聚集[28]。所以乳酸脫氫酶的活性對衡量抗疲勞作用尤為重要。相似的，高偉博在進行同樣采用昆明種雄性小鼠進行15 d動物試驗后，結果顯示,人參、紅參、高壓紅參對小鼠肝糖原、血乳酸及乳酸脫氫酶的活性均有有益作用，具有抗疲勞作用，其中尤其以人參的抗疲勞效果最為顯著，與黑參抗疲勞效果相似但不如后者，邵繼萍在以丹參提取物喂養小鼠對其持續性訓練后骨骼肌進行抗疲勞作用評價，結果顯示,抗疲勞效果隨丹參提取物劑量的下降呈降低趨勢，但低劑量仍高于對照組,具有顯著抗疲勞效果，表現為提升了乳酸脫氫酶的活性[29]。

綜上所述，黑參對于昆明種雄性小鼠在抗疲勞方面有著顯著作用，為今后以黑參為原材料開發抗疲勞類保健食品提供了研究依據，也為國內人參的加工提供了參考。

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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 基金項目：長白山科學研究院資助項目(2016008)

史得君(1992—)，男，河北張家口人，在讀碩士，研究方向為農產品質量安全性評價。陳兆雙、崔承弼為通信作者，

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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