黨參多糖對運動力竭小鼠疲勞的影響

程藝 張彥昀 黃婷 李亦奇 鄒元鋒

(1成都信息工程大學體育部，四川 成都 610207;四川農業大學 2天然藥物研究中心；3動物醫學院動物疫病與人類健康四川省重點實驗室)

黨參為桔梗科植物黨參、素花黨參或川黨參的干燥根〔1〕，為補益類藥材，入藥歷史悠久，療效顯著。被納入國家衛計委發布的“既是食品又是中藥材物質”的名單。黨參具有補脾益肺，養血生津的作用，現代藥理學研究表明黨參具有抗氧化與衰老、免疫調節、抗腫瘤、抗衰老、免疫調節、抗腫瘤、調節血脂或血糖等多種作用，而多糖類成分是其主要活性部位〔2～8〕，具有增強機體免疫力、抗衰老、降血糖等藥理作用〔9〕。黨參為多基原品種，目前市場的主流為黨參和素花黨參。在傳統中醫藥中，道地藥材是一大特色，不同地域所產的同種藥材其質量與療效差別很大,藥材的不同物種和不同產地決定了藥材的臨床藥效〔10～15〕。目前對于黨參多糖的研究報道雖然較多，但主要集中在提取工藝、結構分析和藥理活性研究中，關于黨參多糖對于運動疲勞恢復的報道很少。本試驗擬比較不同黨參粗多糖與水煎液對游泳小鼠疲勞的影響。

1 材料與方法

1.1試驗動物 SD雄性小鼠70只(體重18～22 g)，4周齡，購于成都達碩實驗動物有限公司。

1.2試驗藥物 甘肅黨參主根：產自甘肅省白銀市，經四川農業大學動物醫學院藥學系鑒定為桔梗科植物黨參的干燥根。素花黨參主根：產自四川省九寨溝縣，經四川農業大學動物醫學院藥學系鑒定為桔梗科植物素花黨參的干燥根。

1.3試驗試劑 血乳酸測定試劑盒、肝/肌糖原試劑盒(北京奇松生物科技有限公司)；生理鹽水(百倫藥業)、葡萄糖(西隴科學股份有限公司)、濃硫酸(西隴科學股份有限公司)、5%苯酚、85% 磷酸(H3PO4)、沒食子酸、無水乙醇、碳酸鈉(成都市科隆化學品有限公司)、福林酚(北京索萊寶科技有限公司)，以上均為分析純；牛血清蛋白(北京索萊寶科技有限公司)、考馬斯亮藍G-250(上海碧云天生物技術有限公司)。

1.4儀器 調溫型電熱套(北京中興偉業儀器有限公司)；RE-2000B旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠)；FA2204A型電子天平(上海精天電子儀器有限公司)；SC-3614低速離心機(安徽中科中佳科學儀器有限公司)；BIO-RAD iMark 酶標分析儀(上海珂淮儀器有限公司)；DK-98-ⅡA電熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司)；LGJ冷凍干燥機(鄭州華豫兄弟制冷設備有限公司)。

1.5粗多糖的提取 取甘肅黨參主根、素花黨參主根各100 g，洗凈、烘干、剪切成長約1 cm小塊，加入無水乙醇(料液比1∶50)提取5次，每次1 h，以去除單糖、色素等雜質后，加入蒸餾水(料液比1∶30)微沸提取2次，每次2 h。將水提濾液濃縮至200 ml后加入無水乙醇至終濃度為80%，置于4 ℃冰箱中靜置過夜，3 500 r/min離心20 min，得到沉淀后凍干，即為粗多糖，稱重并計算產率。通過苯酚-硫酸法〔16〕、考馬斯亮藍G-250法〔17〕及福林酚法〔18〕對粗多糖中多糖、蛋白、多酚含量進行測定。

1.6水煎液的制備 各取50 g甘肅黨參及素花黨參主根干品，按1∶8比例加蒸餾水，小火煎煮2次，1 h/次，取煎煮液濃縮定容至藥液濃度0.5 g/ml。

1.7試驗分組及給藥 小鼠按體重隨機分為分別為空白組、甘肅黨參水煎液組、甘肅黨參粗多糖高(200 mg/kg)、低劑量組(100 mg/kg)、素花黨參水煎液組、素花黨參粗多糖高(200 mg/kg)、低劑量組(100 mg/kg)。適應性飼養7 d后，每天按體重定時灌胃給藥一次，體積為0.1 ml/10 g，空白組灌給生理鹽水。連續灌胃7 d，灌胃期間自由攝食飲水。

1.8小鼠負重游泳試驗 在第7天灌胃結束30 min后，稱重后在小鼠尾部綁上鉛絲負重(按其體重的5%)，后于水槽(水溫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)，記錄小鼠從開始游泳到力竭的時間〔19〕。

1.9臟器指數的測定 給力竭小鼠采血后，脫臼處死，75%酒精浸泡消毒，剖開胸腔和腹腔，取出肝臟、脾臟和胸腺，用濾紙吸干表面血液后稱重，并計算各臟器指數〔16〕。

1.10血清中乳酸含量測定 力竭小鼠眼球取血，裝入4 ml EP管中，靜置后，3 500 r/min離心10 min，取上清液于-20℃冷凍保存，具體檢測方法參照血乳酸測定試劑盒說明書進行。

1.11肝糖原的測定 肝臟稱重后，用密封袋和錫箔紙包好迅速放入液氮中。將所有肝臟用研缽在液氮中磨粉后，用電子分析天平精確稱取肝臟粉末0.1 g，再用生理鹽水稀釋10倍，3 500 r/min離心10 min，取其上清液于4℃冰箱保存，即備用的待測樣品液〔17〕。檢測方法參照試劑盒說明書。

1.12統計學分析 采用SPSS23.0軟件進行單因素方差分析及LSD-t檢驗。

2 結 果

2.1黨參粗多糖的產率及多糖、多酚和蛋白的測定 素花黨參的總多糖含量(50.96%)高于甘肅黨參(20.73%)。甘肅、素花黨參粗多糖均含有少量總多酚(0.06%、0.14%)，甘肅黨參粗多糖不含蛋白，而素花黨參粗多糖含少量蛋白(0.50%)。

2.2黨參粗多糖及水煎液對臟器指數的影響 與空白組比，甘肅黨參主根粗多糖高劑量組能顯著增加肝臟指數和脾臟指數(P<0.05)；素花黨參主根粗多糖高劑量組能顯著增加胸腺指數(P<0.05)。其余各組間無顯著差異(P>0.05)。見表1。

2.3黨參粗多糖及水煎液對負重游泳時間的影響 與空白組比較，甘肅黨參主根粗多糖高劑量組，素花黨參主根粗多糖高、低劑量組負重游泳時間顯著延長(P<0.05)。與甘肅黨參水煎液組比較，素花黨參主根粗多糖高、低劑量組負重游泳時間顯著增長(P<0.05)。與素花黨參水煎液比較，甘肅黨參主根粗多糖高劑量組和素花黨參粗多糖高、低劑量組負重游泳時間顯著延長(P<0.05)。見表1。

2.4黨參粗多糖及水煎液對血清中乳酸含量的影響 與空白組比較，除甘肅黨參粗多糖高劑量組外，各給藥組均能降低血清中乳酸含量，其中甘肅、素花黨參水煎液組顯著降低(P<0.05)。與甘肅黨參和素花黨參水煎液組比較，黨參多糖組血清乳酸含量均顯著升高(P<0.05)。見表1。

2.5黨參粗多糖及水煎液對肝糖原含量的影響 與空白組相比，甘肅黨參和素花黨參水煎液組和粗多糖低劑量組均能顯著降低肝臟中肝糖原含量(P<0.05)，但給藥組間無顯著差異(P>0.05)。見表1。

表1 各組臟器指數及負重游泳時間、血清乳酸及肝臟肝糖原含量

3 討 論

疲勞主要由體內能量消耗過多和乳酸等代謝物質的累積導致〔20,21〕。運動耐力是疲勞最客觀直接的檢測指標，一般由負重游泳時間來體現〔22〕。這是由于負重游泳至機體力竭的時間反映出運動耐力的大小，而運動耐力提高表明機體的抗疲勞能力在增強〔23〕。本研究提示了黨參粗多糖和水煎液均能提高小鼠的運動耐力，具有一定的抗疲勞作用，其中以素花黨參粗多糖最好，且呈劑量依賴性。同時素花黨參粗多糖含量明顯高于甘肅黨參，故素花黨參粗多糖可作為一種運動中的抗疲勞藥物進行進一步開發利用。檢測疲勞的生化指標通常為肝糖原、血清尿素氮和乳酸等含量的測定〔24〕。長時間的劇烈運動將導致乳酸的產生速度加快與消除速度減少，從而導致體內乳酸大量的積累。乳酸濃度增加使肌肉H+和無機磷堆積，導致肌肉組織內的pH值下降，改變肌肉組織內環境，是導致疲勞產生的一個主要因素〔25,26〕。因此，血乳酸水平是反映機體有氧代謝能力及疲勞產生和消除速度的重要指標〔27〕。而糖原是機體運動時主要的能量來源之一，研究表明，運動時體力衰竭是由于運動促進了糖原的消耗，機體為了維持血糖水平，導致肝糖原的分解加快，因此，肝糖原含量可以有效地體現機體的疲勞程度〔28〕。褚海濱等〔29〕通過實驗發現，不同劑量的黨參多糖均能延長小鼠的負重游泳力竭時間，降低運動疲勞小鼠血清中的乳酸含量；Cai等〔30〕研究，黨參根多糖通過降低血乳酸水平改善肝臟和肌肉中糖原含量。本研究結果推測水煎液中含有除了多糖外的其他化學成分，如黃酮、黨參堿和皂苷等成分綜合作用所致〔16,31～33〕。很多植物多糖具有抑制肝臟肝糖原合成的藥理活性，推測黨參粗多糖和水煎液在一定劑量上，有抑制肝糖原合成的作用；也可能與動物的應激反應有關。胸腺指數和脾臟指數是用來檢查免疫器官生長和免疫細胞功能的指標。胸腺、脾臟作為中樞和重要的外周免疫器官，其萎縮、質量的降低或功能衰退均可使免疫功能降低〔34～36〕。肝臟是身體內以代謝功能為主的一個器官，起著去氧化、儲存肝糖、分泌性蛋白質的合成等作用，其指數也可間接反映肝糖原的儲備情況〔37〕。本研究提示甘肅黨參主根粗多糖具有增強免疫和提高肝糖原儲備能力的作用，素花黨參粗多糖具有一定免疫增強作用。

本試驗結果表明不同黨參粗多糖和水煎液都具有抗疲勞作用，素花黨參粗多糖抗疲勞效果最好，有關其抗疲勞作用機制及臨床應用仍有待深入研究。