盧煥俊，楊艷召，章小松，許青松，劉麗萍，李范洙，金元哲，李成福

(1延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院，吉林延吉133002;2延邊大學(xué)附屬醫(yī)院;3延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院)

大量藥理研究、臨床觀察和流行病學(xué)調(diào)查均證實(shí)，人參有改善微循環(huán)、提高組織抗缺氧能力、抑制血小板聚集、抗腫瘤、抗衰老、抗輻射等多種生物活性［1］。近來(lái)，有學(xué)者利用食品膨化技術(shù)即雙螺桿擠壓技術(shù)加工人參獲得了新的產(chǎn)品［2］，其功效優(yōu)于經(jīng)過(guò)熱處理的傳統(tǒng)紅參［3］。關(guān)于膨化人參對(duì)骨骼肌收縮力影響的研究甚少。2013年7月，我們觀察了膨化人參對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)能力及在體骨骼肌收縮力的影響，旨在為膨化人參的進(jìn)一步應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 清潔級(jí)雄性SD大鼠48只，體質(zhì)量約190 g，由延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科提供;膨化人參由延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院［4］提供，用高速粉碎機(jī)粉碎成200目粉末，一蒸水配制成懸濁液。

1.2 動(dòng)物分組及膨化人參灌胃 將32只大鼠隨機(jī)分為膨化人參高、中、低劑量組和對(duì)照組各8只，分別給予3、1.5、0.75 g/kg的膨化人參懸濁液及等容量蒸餾水灌胃，均為1次/d、連續(xù)21 d。動(dòng)物自由攝食和飲水，每日下午2時(shí)給藥，同時(shí)測(cè)量體質(zhì)量。

1.3 大鼠一般情況、游泳力竭時(shí)間觀察 灌胃期間觀察大鼠體毛、呼吸、攝食、飲水、大小便、精神狀態(tài)變化，根據(jù)灌胃后體質(zhì)量增加量/灌胃前體質(zhì)量計(jì)算體質(zhì)量增長(zhǎng)率;灌胃結(jié)束第2天，在大鼠尾部1/3～2/3處負(fù)重(體質(zhì)量的10%)，放入水深28 cm、水溫28℃的圓形水槽中，記錄大鼠入水后到沉入水下10 s不能浮出水面的時(shí)間即游泳力竭時(shí)間。

1.4 在體骨骼肌收縮力學(xué)指標(biāo)測(cè)定 取16只大鼠隨機(jī)分為膨化人參組和對(duì)照組各8只，分別予1.5 g/kg(根據(jù)前兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該劑量效果最佳)的膨化人參懸濁液及等容量蒸餾水灌胃，均為1次/d、連續(xù)21 d。末次給藥24 h后，腹腔注射水合氯醛(300 mg/kg)麻醉，取腹臥位固定大鼠，制作在體大鼠左后肢坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本及坐骨神經(jīng)—比目魚(yú)肌標(biāo)本;選用2根長(zhǎng)約10 cm的細(xì)線，一端分別縛于腓腸肌和比目魚(yú)肌肌腱上，另一端連接于張力換能器懸梁臂上，再將換能器固定于支架，使肌肉處于最適初長(zhǎng)度，利用保護(hù)電極刺激坐骨神經(jīng)干，描記骨骼肌收縮曲線(實(shí)驗(yàn)中為了防止神經(jīng)肌肉干燥，表面用生理鹽水潤(rùn)濕后涂抹液體石蠟，并注意保溫)，電極刺激從0.1 V開(kāi)始(延時(shí)20 ms，波寬2 ms)，尋找閾刺激強(qiáng)度后逐漸增加刺激強(qiáng)度直至引起單收縮最大收縮幅度的最小刺激強(qiáng)度，在2倍單收縮刺激強(qiáng)度條件下觀察肌肉單收縮的潛伏期(CT)、收縮幅度(Pt)及最大舒張1/2時(shí)間(HRT);在2倍單收縮刺激強(qiáng)度下，以頻率20 Hz開(kāi)始連續(xù)刺激，每次增加5 Hz，尋找引起強(qiáng)直收縮的最適頻率，并觀察此頻率下骨骼肌完全強(qiáng)直收縮的CT、Pt。

1.5 心臟干、濕重/體質(zhì)量和腓腸肌干重/濕重測(cè)算將1.4中大鼠腹腔注射水合氯醛(300 mg/kg)麻醉，開(kāi)胸取出心臟并除去心房和心臟表面脂肪，排出腔內(nèi)血液，生理鹽水沖洗后瀝除水分，用分析天平秤量濕重后放入80℃烘干箱，24 h后稱干重，計(jì)算心臟干重/濕重及兩者與體質(zhì)量之比。同法計(jì)算大鼠腓腸肌干重/濕重。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以±s表示，組間比較行單因素方差分析及成組t檢驗(yàn)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠的一般狀態(tài) 實(shí)驗(yàn)期間，所有大鼠一般狀態(tài)均良好。除膨化人參大劑量組進(jìn)食量有所減少以外，其他各組的進(jìn)食量、大小便、體毛、精神狀態(tài)等均無(wú)異常。

2.2 大鼠體質(zhì)量變化 灌胃結(jié)束后，膨化人參中劑量組體質(zhì)量增長(zhǎng)幅度最大，但與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異，而膨化人參高劑量組與對(duì)照組相比體質(zhì)量增長(zhǎng)率明顯減少(P＜0.05)。

表1 四組灌胃前后大鼠體質(zhì)量比較(±s)

表1 四組灌胃前后大鼠體質(zhì)量比較(±s)

組別 灌胃前體質(zhì)量(g)灌胃后體質(zhì)量(g)體質(zhì)量增長(zhǎng)率(%)膨化人參高劑量組191.25±6.89 274.57±7.12 43.29±1.54膨化人參中劑量組 190.25±6.23 295.50±9.74 58.38±3.01膨化人參低劑量組 192.75±6.93 288.00±6.36 53.81±3.96對(duì)照組189.75±6.21 290.50±9.74 51.13±2.66

2.3 大鼠游泳力竭時(shí)間 膨化人參高、中、低劑量組和對(duì)照組的游泳力竭時(shí)間分別為(120.15± 9.74)、(172.75±10.73)、(97.64±14.43)、(121.87±10.64)s，其中膨化人參中劑量組明顯長(zhǎng)于對(duì)照組(P＜0.05)。而其他各組相比無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

2.4 大鼠骨骼肌收縮力學(xué)指標(biāo) 與對(duì)照組比較，膨化人參組腓腸肌、比目魚(yú)肌單收縮和強(qiáng)直收縮的CT顯著縮短、Pt顯著增加，HRT明顯延長(zhǎng)，P均＜0.05。詳見(jiàn)表2、3。

表2 兩組腓腸肌收縮力學(xué)指標(biāo)比較(±s)

表2 兩組腓腸肌收縮力學(xué)指標(biāo)比較(±s)

組別CT(ms)單收縮 強(qiáng)直收縮Pt(g)單收縮 強(qiáng)直收縮HRT(ms)膨化人參組 5.60±0.60 4.20±0.09 58.29±1.74 182.63±2.38 24.80±1.24對(duì)照組 8.60±0.33 7.60±0.33 50.12±1.35 143.12±2.47 18.40±0.71

表3 兩組比目魚(yú)肌收縮力學(xué)指標(biāo)比較(±s)

表3 兩組比目魚(yú)肌收縮力學(xué)指標(biāo)比較(±s)

組別CT(ms)單收縮 強(qiáng)直收縮Pt(g)單收縮 強(qiáng)直收縮HRT(ms)膨化人參組 5.80±0.44 4.80±0.32 12.16±0.87 88.30±3.67 80.50±2.32對(duì)照組 8.40±0.49 6.90±0.31 8.05±0.49 74.35±2.66 55.75±2.73

2.5 大鼠心臟干、濕重/體質(zhì)量和腓腸肌干重/濕重兩組大鼠心臟干、濕重/體質(zhì)量和腓腸肌干重/濕重均未見(jiàn)明顯差異(P均＞0.05)。詳見(jiàn)表4。

表4 兩組大鼠心臟干、濕重/體質(zhì)量及腓腸肌干重/濕重比較(±s)

表4 兩組大鼠心臟干、濕重/體質(zhì)量及腓腸肌干重/濕重比較(±s)

組別 心臟濕重/體質(zhì)量(mg/g)心臟干重/體質(zhì)量(mg/g)心臟干重/濕重(%)腓腸肌干重/濕重(%)膨化人參組3.86±0.07 0.77±0.01 20.19±0.13 26.09±1.51對(duì)照組3.88±0.07 0.79±0.01 20.35±0.21 26.02±0.17

3 討論

關(guān)于人參化學(xué)成分和藥理學(xué)作用的研究［4～7］眾多，證實(shí)其在抗疲勞、調(diào)節(jié)血糖、提高免疫力、促進(jìn)造血功能等方面具有顯著的作用。但是鮮人參、生篩參、紅參等的貯存比較難，且不容易粉碎。膨化或者雙螺桿擠壓技術(shù)是在短時(shí)間(2～3 min)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行原料的粉碎、加熱、混合、成型、干燥等操作的經(jīng)濟(jì)效率高且連續(xù)的熱處理加工方法。研究發(fā)現(xiàn)，這種工藝簡(jiǎn)單、省時(shí)，而且產(chǎn)品質(zhì)地疏松、均勻。膨化人參是一種新型人參加工制品［8～10］，改變其加工過(guò)程的條件可以控制產(chǎn)品中褐變物質(zhì)的含量，從而改變其成分的構(gòu)成比［3，4］;作為新型制品，有關(guān)膨化人參生物學(xué)效應(yīng)的研究并未廣泛開(kāi)展。

眾所周知，過(guò)度的運(yùn)動(dòng)或負(fù)荷耐力性運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致肌肉中蛋白質(zhì)合成受到抑制以及降解增加，此時(shí)機(jī)體持續(xù)處于應(yīng)激狀態(tài)，蛋白質(zhì)同化作用降低、肌蛋白破壞，更容易造成疲勞。人參可提高大鼠股四頭肌α-肌動(dòng)蛋白mRNA表達(dá)，從而提高肌肉的收縮能力、耐力及運(yùn)動(dòng)能力［11］。此外有研究［12］發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1和人參總皂苷均能有效降低下丘腦γ-氨基丁酸和5-羥色胺的含量，提高多巴胺和乙酰膽堿的含量;也可通過(guò)不同靶點(diǎn)不同程度的改善運(yùn)動(dòng)疲勞后中樞神經(jīng)遞質(zhì)紊亂情況，從而達(dá)到抗運(yùn)動(dòng)疲勞和提高運(yùn)動(dòng)能力的效果。本研究顯示，膨化人參高劑量組與對(duì)照組相比體質(zhì)量增長(zhǎng)率明顯減少?？赡芘c高劑量膨化人參中的大量木質(zhì)纖維影響了大鼠的進(jìn)食有關(guān)。本研究還顯示，給正常大鼠灌胃適當(dāng)劑量的膨化人參，能夠明顯提高游泳力竭時(shí)間，并使腓腸肌、比目魚(yú)肌單收縮和強(qiáng)直收縮的CT顯著縮短、Pt顯著增加，同時(shí)HRT明顯延長(zhǎng);但對(duì)大鼠骨骼肌和心臟的質(zhì)量無(wú)明顯影響?？赡軝C(jī)制:膨化人參可能通過(guò)調(diào)制中樞神經(jīng)遞質(zhì)分泌或者通過(guò)上調(diào)骨骼肌α-肌動(dòng)蛋白mRNA表達(dá)提高大鼠的運(yùn)動(dòng)效能。但是否還有其他機(jī)制，膨化人參的哪些成分發(fā)揮主要的作用，還需進(jìn)一步探討。

［1］王筠默.人參藥理研究的進(jìn)展［J］.人參研究，2001，13(5):2-7.

［2］張翠英，王存林，莫志玲，等.生曬參膨化炮制實(shí)驗(yàn)研究［J］.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2008，19(7):1670-1672.

［3］李范珠，金鐵，張先，等.物料含水量和機(jī)筒溫度對(duì)雙螺桿擠壓人參制品褐變效果的影響［J］.食品科學(xué)，2010，31(20):170-172.

［4］李安慶.人參皂苷對(duì)體外培養(yǎng)的缺氧海馬神經(jīng)元的預(yù)防保護(hù)作用［J］.山東醫(yī)藥，2006，46(7):28-29.

［5］吳天峰，魯培，高春霖，等.人參皂苷對(duì)食管癌細(xì)胞VEGF表達(dá)的影響［J］.山東醫(yī)藥，2008，48(26):32-33.

［6］張前進(jìn).人參的化學(xué)成分和藥理活性［J］.光明中醫(yī)，2011，26 (2):368-369.

［7］王悅虹，婁大為，于曉洋，等.人參的藥理學(xué)作用研究進(jìn)展［J］.吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，27(2):38-41.

［8］馮彥.人參藥理作用及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.中醫(yī)臨床研究，2012，5(6):121-122.

［9］徐紅華，申德超，李鐵晶，等.大豆擠壓膨化物料浸出動(dòng)力學(xué)模型的建立［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2008，39(10):113-117.

［10］徐沖，王靜，曹維強(qiáng).擠壓膨化技術(shù)在醬油生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)調(diào)味品，2005，5(5):4-6.

［11］吳成林，高平洋.中藥人參對(duì)提高大鼠運(yùn)動(dòng)能力及抗疲勞的實(shí)驗(yàn)研究［J］.四川體育科學(xué)，2003，3(1):10.

［12］楊柯，趙丹，李峰，等.人參二醇組皂苷及游泳訓(xùn)練對(duì)大鼠股四頭肌α-肌動(dòng)蛋白mRNA表達(dá)的影響［J］.中國(guó)病理生理雜志，2002，18(8):942-945.