魔芋醇提取物急性毒性試驗及初步藥效作用研究

周銘濤，馮莉萍，趙春梅，吳德松，郭琰

魔芋[1]是天南星科（A raceae）魔芋屬（Amor phophallus Blume）的總稱，藥用其球狀塊莖。早在《本草圖經》、《本草綱目》等古書中就有記載，魔芋性寒、味平，入藥可消腫去毒，主治癰瘡、腫毒、瘰疬等癥。現代藥理研究發現[2]，魔芋具有減肥、降血壓、降血糖、排毒通便、防癌等功效。魔芋在我國西南地區廣泛分布，為更好的利用這一資源，我們對魔芋塊莖的醇提制劑的毒性、促消化作用、抗腫瘤活性進行探索研究，為將來更好的開發和應用魔芋提供實驗依據，現將實驗結果報道如下。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

1.1.1 樣品制備 魔芋醇提取物，棕黑色塊狀物，由云南省藥物研究所天然藥物化學研究室提供，取魔芋藥材，粉碎，加入80%乙醇回流提取二次，每次2 h，濾過，濾液減壓濃縮，真空減壓干燥，即得。提取率為11.6%。藥效劑量設計以急性毒性試驗結果為依據確定，使用時用純水配置成相應的濃度。

1.1.2 陽性對照品 硫酸阿托品，0.3 mg/片，江蘇方強制藥廠有限責任公司，批號：20120130；注射用環磷酰胺，江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，批號：08080321。

1.1.3 實驗動物 SPF級昆明種（KM種）小鼠，雌雄各半，體重18～22 g，由廣東省醫學實驗動物中心提供。許可證號：SCXK（粵）2008-0002。小鼠分性別飼養于動物房，室溫為25±2℃，相對濕度60～70%。小鼠自由飲水和攝食。

1.2 實驗方法

1.2.1 小鼠急性毒性試驗[3-5]根據預實驗的結果，將70只KM種小鼠隨機分為7組，以魔芋醇提物37.82 g﹒kg-1作為起始劑量，以 0.85的組距向下增加5個劑量組，即32.02 、26.57、22.46、19.81、17.06 g﹒kg-1魔芋醇提物劑量組，另設空白對照組，每組10只，雌雄各半。各組小鼠按40 mL﹒kg-1的給藥容量灌胃給予供試品1次，空白對照組給予等量的純水。灌胃后連續觀察4 h，以后每天觀察1次，連續14天。觀察小鼠的急性毒性反應和死亡情況，觀察結束后處死動物，大體觀察各組小鼠臟器、器官的體積、顏色等有無明顯異常。

1.2.2 促消化作用研究[6-8]將40只KM種小鼠按體重隨機分為4組，分別為正常對照組、阿托品組、魔芋醇提取物低劑量（3 g﹒kg-1）組和魔芋醇提取物高劑量（6 g﹒kg-1）組，每組10只，雌雄各半，各組小鼠灌胃給藥3 d，給藥容積為20 mL﹒kg-1，末次給藥后30 min灌服印度墨水，0.2 mL/只，灌服墨水20 min后處死小鼠，打開腹腔分離腸系膜，剪取幽門至回盲部的腸管，輕輕將小腸拉成直線，測量腸管長度作為“小腸總長度”，從幽門至墨汁前沿的距離作為“墨汁在腸內推進距離”。計算墨汁推進百分率，即墨汁推進百分率=墨汁在腸內推進距離/小腸總長度×100%。

1.2.3 抗腫瘤作用研究[9-12]選取S180小鼠肉瘤細胞株和H22小鼠肝癌細胞株，將細胞株進行常規細胞培養，分別選取接種7 d后生長良好的腫瘤細胞，用無菌生理鹽水調成1×107個細胞/mL濃度，接種于KM小鼠右側腋部皮下，0.2 mL/只，即2×106個細胞/只。小鼠接種24 h后隨機分為空白對照組、環磷酰胺組、魔芋醇提取物低劑量（3 g﹒kg-1）組和魔芋醇提取物高劑量（6 g﹒kg-1）組，每組12只，雌雄各半，各組小鼠灌胃給藥11 d，給藥容積為20 mL﹒kg-1，第12 d各組小鼠稱重，并剖取各組動物的腫瘤、稱瘤重，按下列公式計算抑瘤率；剖取動物胸腺和脾臟稱重，按下列公式計算臟器指數。

2 結果

2.1 小鼠急性毒性試驗

2.1.1 毒性反應 小鼠灌胃給予供試品魔芋醇提物后，在4 h內出現毒性反應，主要表現為呼吸困難、驚厥、抽搐、尿失禁，部分動物出現紫紺，至第2天恢復。各組小鼠的毒性反應見表1。

表1 魔芋醇提物小鼠灌胃給藥急性毒性癥狀及動物死亡情況

2.1.2 死亡情況 魔芋醇提取物37.82 g﹒kg-1劑量組給藥當日出現動物死亡，給藥當日死亡9只動物，共死亡9只動物；32.02 g﹒kg-1劑量組給藥當天死亡9只動物，共死亡9只動物；26.57 g﹒kg-1劑量組給藥當天死亡7只動物，第二天死亡3只動物，共死亡10只動物；22.46 g﹒kg-1劑量組給藥當天死亡3只動物，第二天死亡7只動物，共死亡10只動物；19.81 g﹒kg-1劑量組給藥當天死亡1只動物，第二天死亡3只動物，共死亡4只動物；17.06 g﹒kg-1劑量組給藥當天死亡2只動物，共死亡2只動物；動物死亡時間及死亡數未顯示出隨劑量的降低而減慢和減少，未顯示出明顯的劑量-反應關系。

2.1.3 體重 試驗期間，于給藥后第3、7、14 d對各劑量組存活動物稱重，存活小鼠體重均持續增長。結果見表2。

表2 魔芋醇提取物小鼠急性毒性試驗動物體重（x±s）

2.1.4 解剖觀察 觀察14 d結束后脫頸椎處死存活小鼠進行大體解剖觀察，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎、腎上腺、胸腺、卵巢、子宮、精囊、前列腺、睪丸、胃、腸及胸腔、腹腔，各組織和器官的體積、顏色、質地等，魔芋醇提物各劑量組、溶媒對照組各小鼠器官均無肉眼所見異常。

2.1.5 毒性評價 在本實驗條件下，魔芋醇提物24 h內小鼠灌胃給藥LD50為19.18 g﹒kg-1（相當于生藥165.34 g﹒kg-1），95%可信限為16.56～22.21 g﹒kg-1（相當于生藥142.76~191.46 g﹒kg-1）。提示毒性作用可能涉及中樞神經、自主神經、神經肌肉等。

2.2 腸推進作用研究

實驗結果表3所示：與空白對照組比較，魔芋醇提取物低劑量組和高劑量組小鼠小腸的墨汁推進百分率均顯著升高（均P<0.01），提示魔芋醇提取物可以促進小腸運動，具有顯著的促消化作用。

2.3 抗腫瘤作用研究

實驗結果表4和表5所示：與空白對照組比較，魔芋醇提取物低劑量組和高劑量組可以顯著降低小鼠瘤重（P<0.05或P<0.01），提示魔芋醇提取物可以抑制小鼠腫瘤的生長，具有顯著的抗腫瘤活性。

表4 魔芋醇提取物對S180小鼠肉瘤細胞的抑制作用研究(x±s，n=12)

表5 魔芋醇提取物對H22小鼠肉瘤細胞的抑制作用研究(x±s, n=12)

試驗結果表6所示：與空白對照組比較，魔芋醇提取物6 g﹒kg-1組對H22移植瘤小鼠的胸腺指數和脾臟指數均顯著增加（P<0.05或P<0.01），但對S180移植瘤小鼠的胸腺指數和脾臟指數無明顯影響（結果未列出）。

表6 魔芋醇提取物對H22移植瘤小鼠免疫器官指數的影響(x±s, n=12)

3 討論

早在3000年前我國就已經開始栽培和利用魔芋，在我國南方各省丘陵地區、秦嶺大巴山地區、四川盆地、云貴高原、滇南[13]和臺灣等地有著豐富的魔芋資源。魔芋中的主要化學成分[14]包括糖類、蛋白質、氨基酸、礦物質和少量的生物堿。魔芋中的多糖類是其主要活性成分，含量約在44%~64%，目前研究最多的就是魔芋葡甘露聚糖[15]。魔芋中的毒性主要來源于其生物堿成分，但是目前尚未見有關魔芋毒性相關的報道。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，能有效地吸附膽固醇和膽汁酸，并能抑制腸道對膽固醇和膽汁酸的吸收，具有降脂、降血壓、開胃、通便和防癌等功效[16-19]。因此，魔芋作為一種低熱量、難消化的膳食纖維，是一種理想的減肥保健食品和抗癌食品。

在本研究中，我們采用低醇提取的方式，保留了魔芋中的多糖成分，對其醇提取物進行藥效和毒性研究，希望能更好的開發和利用魔芋資源。藥效試驗結果表明，魔芋醇提取物可以促進小腸運動，具有明顯的促消化，潤腸通便的功效，這與文獻報道[20]的魔芋食用后大量可溶性植物纖維促進胃腸蠕動，減少有害物質在胃腸的滯留一致。此外，我們的研究還發現，魔芋醇提取物可以顯著抑制S180和H22腫瘤細胞的生長，具有顯著地抗腫瘤活性。在H22移植瘤小鼠實驗中魔芋醇提取物還可以提高小鼠的胸腺指數和脾指數，提示我們魔芋在抗腫瘤的同時還可以起到免疫保護的作用，或者說魔芋醇提取物的抗腫瘤作用就是與其免疫保護功能有關，具體的作用機制還有待后續研究。急性毒性試驗結果表明，魔芋醇提取物的24 h內小鼠灌胃給藥LD50為19.18 g﹒kg-1（相當于生藥165.34 g﹒kg-1），95%可信限為16.56～22.21 g﹒kg-1（相當于生藥142.76~191.46 g﹒kg-1）。可見，魔芋醇提取物還是具有一定的毒性，且其毒性主要與神經系統有關，如何降低魔芋的毒性也是我們后續研究的重點。綜上所述，本研究的結果為更好的開發和利用魔芋資源提供了必要的實驗依據。