不同比例螺旋藻多糖與銀杏葉提取物對小鼠抗疲勞作用研究

于蕾妍，姜忠玲，周 穎，李華濤*

(1.青島農業大學海都學院，山東 萊陽 265200; 2.青島農業大學，山東 青島 266109; 3.山東管理學院，山東 濟南 250100)

螺旋藻多糖(Polysaccharidesfromspirulinaplatensis, PSP)，是從螺旋藻中提取得到的水溶性雜多糖，它具有抗氧化、抗疲勞、抗腫瘤等多種生物活性，受到了國內外學者的極大關注。銀杏葉提取物(Extract fromGinkgoBiloba),具有抗氧化、清除自由基、抗衰老等多種生理功效[1]。隨著社會的發展，人們的工作和生活節奏越來越快，面臨的壓力也越來越大，于是疲勞成為人們常見的亞健康狀態，嚴重影響著人們的生活質量。另外，賽馬以及畜禽的長途運輸也因疲勞和應激誘發疾病的發生，具有極大潛在危害。因此，研究具有抗疲勞功能的保健品用于訓練，提高動物的運動能力、促進疲勞的消除和體力恢復，已成為當今科學研究的熱門課題。現代醫學對疲勞的消除尚無明確有效的方法，而中藥的天然活性成分在抗疲勞方面以其抗疲勞效果明顯，毒副作用低，可以長期服用等優勢受國內外學者的廣泛重視[2]。本試驗將螺旋藻多糖與銀杏葉提取物按多種比例復合，研究復合制劑對小鼠抗疲勞能力的影響，并對其抗疲勞作用機理進行了初步探討。

1 材 料

1.1 試驗藥物 螺旋藻粉：購于中國科學院南海海洋研究所三亞站。參照文獻[3]，提取螺旋藻多糖，多糖含量93%以上。銀杏葉提取物：青島農業大學實驗室自提，總黃酮含量≥24%，萜內酯含量≥6%。

1.2 試驗動物 SPF級昆明種小白鼠，雄性，體重20 g±2 g，購于青島市藥檢所。

2 方 法

2.1 小鼠力竭游泳試驗 小鼠依體重隨機分為空白對照組、PSP組、GBE組、1∶1復合組、1∶2復合組和2∶1復合組，每組10只。各給藥組以灌胃法給予供試藥物，對照組以同種方法給予同等體積生理鹽水。每只小鼠灌服量為200 mg·kg-1·d-1，供試藥物給予時間14 d。

于末次給藥后30 min后，將小鼠尾根部負荷8%體重鉛皮，放入水溫25 ℃，水深30 cm的清水中，每個水桶一次放入5只小鼠，進行負重游泳。記錄小鼠入水至力竭而沉入水中并持續8 s不能浮出水面為止的時間為小鼠力竭游泳時間。按下列公式計算存活時間延長率：

延長率=實驗組小鼠力竭游泳時間/空白組小鼠力竭游泳時間-1

小鼠死后立即取出解剖，取其心、肝、脾、腎，電子天平稱濕重，按下列公式計算臟器指數：臟器指數=器官重(mg)/體重(g)

2.2 血乳酸含量測定 小鼠分組及給藥同2.1。末次給藥30 min后,先于泳前安靜時內眥采血，測定全血乳酸含量。然后按小鼠體重負重4%鉛皮，將其放入水溫30 ℃，水深30 cm的水桶中游泳10 min，撈出后立即擦干。于泳后休息15 min、50 min時分別進行第二次和第三次采血，按照文獻方法[4]，測定全血乳酸含量。

2.3 血清尿素氮及肌糖原、肝糖原含量測定 小鼠分組及給藥同2.1。末次給藥30 min后,先于泳前安靜時內眥采血，測定血清尿素氮含量。然后將小鼠放入水溫30 ℃，水深30 cm的水桶中游泳90 min，撈出后立即擦干，第二次采血測定血清尿素氮含量[5]。第二次采血后處死小鼠，立即解剖，取肝臟及雙側后肢肌肉(不含結締組織)，生理鹽水洗凈血污后用濾紙吸干，蒽酮比色法[6]測定肝糖原及肌糖原含量。

2.4 統計學處理 采用SPASS13.0生物醫學統計軟件，進行單因素方差分析(LSD)。

3 結 果

3.1 小鼠力竭游泳時間 由表1可見，各給藥組小鼠力竭游泳時間均比空白對照組顯著延長(P<0.05)。其中，復合組的作用效果優于單一成分組；三種比例復合組中，2∶1復合組效果最好；兩種單一成分組中，PSP組的作用效果優于GBE組。

表1 復合螺旋藻多糖對小鼠力竭游泳時間的影響Tab 1 Effects of compound PSP on exhaustive swimming time of mice

3.2 血乳酸含量 由表2可見：游泳前安靜時各組小鼠血乳酸含量不存在顯著差異，表明試驗條件穩定。泳后休息15 min時，各組小鼠血乳酸含量均比泳前安靜時升高，但各給藥組小鼠血乳酸含量均低于空白對照組。復合螺旋藻多糖組與空白對照相比，差異極顯著(P<0.01)。泳后休息50 min時，各組小鼠血乳酸含量均比泳后15 min時降低，但各給藥組小鼠的血乳酸含量均顯著低于空白對照組，且差異極顯著(P<0.01)。其中，復合螺旋藻多糖組的血清乳酸含量低于單一成分組；三種比例復合組兩兩相比，2∶1復合組血清乳酸含量最低；兩種單一成分組中， PSP組乳酸含量低于GBE組。

表2 復合螺旋藻多糖對小鼠血乳酸含量的影響Tab 2 Effects of compound PSP on blood LA content in mice

3.3 血清尿素氮含量 由表3可見：泳前安靜時各組小鼠血清尿素氮含量不存在顯著差異，表明試驗條件穩定。游泳90 min即刻，各組小鼠血清尿素氮含量均比泳前安靜時升高，但各給藥組小鼠的血清尿素氮含量均顯著低于空白對照組(P<0.01)。其中，復合螺旋藻多糖組的血清尿素氮含量低于單一成分組；三種比例復合組中兩兩相比，2∶1復合組血清尿素氮含量最低；兩種單一成分組中，PSP組小鼠血清尿素氮含量低于GBE組。

表3 復合螺旋藻多糖對小鼠血清尿素氮含量的影響Tab 3 Effects of compound PSP on BUN content in mice

3.4 肌糖原及肝糖原含量 由表4可見，各給藥組小鼠的肌糖原含量和肝糖原含量均明顯高于空白對照組。與空白對照組相比，除GBE組外其它給藥組小鼠肌糖原和肝糖原含量差異均達到極顯著水平(P<0.01)。復合螺旋藻多糖組小鼠肌糖原和肝糖原含量均高于單一成分組。

表4 復合螺旋藻多糖對小鼠肌糖原及肝糖原含量的影響Tab 4 Effects of compound PSP on liver glycogen and muscle glycogen content in mice

3.5 體重及臟器指數 由表5可見，與空白對照相比，各組小鼠的初始體重不存在顯著差異(P>0.05)。灌服供試藥物14d后，各給藥組小鼠體重呈小于空白對照組的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)。灌服供試藥物對小鼠的體重增長變化差異不顯著(P>0.05)。由表6可見，與空白對照相比，供試藥物對小鼠肝臟指數和腎指數無顯著影響(P>0.05)，但可顯著提高其心臟指數和脾臟指數，且差異極顯著(P<0.01)。

4 討論與分析

螺旋藻是營養全面、均衡的生物，是一種極具開發潛力的的水生生物資源，其含有的生物活性物質具有多種生理功能。報道稱，螺旋藻多糖對阿爾茨海默病模型小鼠腦線粒體氧化應激有保護作用，是腦線粒體營養素，高劑量效果最佳[7]。大量的研究表明強度較大的運動可對機體帶來氧化損害，適量的GBE可以降低運動中升高的氧化應激水平、增強運動能力、延長運動時間[8]。

表5 復合螺旋藻多糖對小鼠體重的影響Tab 5 Effects of compound PSP on the body weight of mice

表6 復合螺旋藻多糖對小鼠臟器指數的影響Tab 6 Effects of compound PSP on organ index of mice

研究發現，將含有相同或相似官能團的化合物進行復合，能夠使藥物發揮協同增效作用[9]。PSP與GBE復合使用對提高小鼠的耐缺氧能力有一定的協同增效作用，延長小鼠在常壓密閉缺氧條件下的存活時間[10]。運動耐力是評價機體疲勞的一個重要指標[11]。運動時肌肉收縮劇烈，糖酵解啟動產生的乳酸含量升高，解離后導致肌肉中H+濃度上升，pH下降，進而引起一系列生化反應，導致疲勞的發生[12]。

本試驗的供試藥物均可不同程度的延長小鼠的力竭游泳時間，提高小鼠的運動耐力。PSP與GBE以1∶1、1∶2、2∶1比例復合使用及PSP單獨使用都可通過有效地減少運動過程中乳酸的產生和加速過量乳酸的消除，減少蛋白質的消耗、降低血清尿素氮形成，增加肌糖原和肝糖原儲備，從而提高機體的耐力，延緩疲勞的發生或加速疲勞的消除，發揮抗疲勞功效。GBE單獨使用可通過減少運動過程中蛋白質的消耗、降低血清尿素氮形成，加快乳酸等運動廢物的代謝來發揮抗疲勞功效。Bailey等證明，大鼠中腦和腦橋中DA合成和代謝下降與疲勞發生有關，而保持腦中DA的合成和代謝會延緩疲勞的發生[13]。章夢瑤[14]報道GBE可引起運動大鼠中腦的DA濃度顯著上升。另外，GBE抗疲勞功效的發揮還可能與其突出的強心作用和擴張血管、增加血流量，改善組織供氧和營養物質的供給有關。目前國內外對GBE的作用效果進行多方面研究，已研究表明，其具有抗腦缺血缺氧、降血脂、清除氧自由基等多種生理活性，但具體作用的分子機制正在探究。濮海平[15]等人報道，新生鼠缺血缺氧性腦損傷腹腔注射GBE后24 h、48 h、72 h均能增加NSE、S-100mRNA的基因表達，通過調節細胞能量代謝，保護腦組織，減輕缺氧缺血對腦組織的損傷。由于GBE有較為明顯的強心作用，灌服GBE會使機體的應激能力增強，運動能力提高，使得運動量增大，血糖大量消耗，從而使肝糖原分解增加，儲備減少，且本試驗中測定糖原含量的取樣時間又是在一定時間的游泳運動之后，這可能也是本試驗中GBE組小鼠糖原含量與空白對照組相比無顯著性差異的原因之一，這一問題有待于進一步研究證實。