潘 明,陳欲云,劉春麗,鄔亞平,代聯(lián)伶,陳利娟
(四川理工學(xué)院 a.生物工程學(xué)院;b.化學(xué)與制藥工程學(xué)院,四川 自貢 643000)
仙茅(Curculigo orchioides Gaertn.),又名地棕、獨(dú)茅、仙茅參等,為仙茅屬藥用植物;具有補(bǔ)腎助陽、益精血、強(qiáng)筋骨和行血消腫的作用。文獻(xiàn)[1]報(bào)道仙茅、大葉仙茅和三葉鬼針草已被傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)用于治療各種疾病,如陽痿、腰膝無力、胃腸道和心臟疾病。董國明[2]研究表明,仙茅提取物對(duì)陽虛型SD大鼠血清SOD、血清Zn/Cu比值、血漿cAMP/cGMP水平的恢復(fù)可能是仙茅壯陽作用的機(jī)制。Wu Xiuying[3]的研究表明仙茅苷可以降低老年大鼠腦AchE的活性,并下調(diào)BACE1的表達(dá)而改善老年大鼠記憶缺失的癥狀。
運(yùn)動(dòng)性疲勞亦稱體力性疲勞,在中醫(yī)學(xué)屬于“勞”、“虛勞”的范疇,即勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致機(jī)體陽氣不足而引發(fā)肢軟乏力、神疲倦怠等氣虛癥候,形成體力性疲勞[4]。運(yùn)動(dòng)過程中,可因出汗津液損耗導(dǎo)致陰虛之癥;另一方面運(yùn)動(dòng)可致氣虛血瘀之癥;故人體能否迅速補(bǔ)充由于運(yùn)動(dòng)所消耗的精氣,排出運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,恢復(fù)機(jī)體陰陽平衡是機(jī)體抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的關(guān)鍵。
中國民間仙茅浸泡于酒中,制成仙茅酒用于治療陽痿滑精,腰膝冷痛,男子精寒,女子宮冷不孕,老年遺尿,小便余瀝等疾病。但尚未見仙茅酒抗疲勞作用的文獻(xiàn)報(bào)道,本研究對(duì)仙茅酒影響小鼠抗運(yùn)動(dòng)性疲勞作用機(jī)制做初步探討。
超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)試盒,批號(hào):20131206;乳酸脫氫酶(LDH)試劑盒,批號(hào):20140317;肌糖原及肝糖原測(cè)定試劑盒,批號(hào):20140121;全血乳酸(LD)試劑盒,批號(hào):20140305;均購于南京建成生物工程研究所。仙茅,批號(hào):20131208,購于四川省中藥飲片有限公司。
SPF級(jí)ICR小鼠50只,雄性,購于中國醫(yī)學(xué)研究院四川省人民醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,動(dòng)物生產(chǎn)許可證SCXK(川)2013-15。
H-1850R臺(tái)式高速離心機(jī),長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司;JJ-1電動(dòng)攪拌器,常州國華電器有限公司;756pc紫外可見分光光度計(jì),上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。
將仙茅200 g切成3 cm小段后浸泡于1000 mL小曲酒中,密封21天后過濾即得。
SPF級(jí)ICR小鼠50只,正常飼養(yǎng)1周,開始實(shí)驗(yàn)。按體質(zhì)量隨機(jī)分為空白對(duì)照組、小曲酒組、仙茅酒低劑量、中劑量、高劑量5組,每組10只。給藥量參照《藥理與中藥藥理實(shí)驗(yàn)》[5]中推薦的成人服用中藥劑量折換成小鼠服用劑量,即空白對(duì)照組灌胃等劑量生理鹽水0.1 mL/10gBW,小曲酒組灌胃等劑量小曲酒0.1 mL/10gBW,仙茅酒低、中、高劑量組分別灌胃劑量為0.06 mL/10gBW、0.12 mL/10gBW、0.24 mL/10gBW,每天灌胃1次,連續(xù)14 d。
各組小鼠連續(xù)給藥14 d,參照《保健食品功能學(xué)評(píng)價(jià)程序和方法》[6]中抗疲勞作用檢驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。各組小鼠末次給藥30 min后,稱重,在小鼠尾根部負(fù)荷一塊質(zhì)量為小鼠體質(zhì)量10%的重物,將小鼠置于水溫25℃、水深25 cm的水箱中游泳3 min,然后將小鼠取出,5 min后摘眼球取血,收集于 2 mL離心管中,3500 r/min離心8 min,取上清即得血清。
血清SOD活力測(cè)定按照試劑盒說明書操作,血清中總SOD(T-SOD)活力計(jì)算公式:
血清LDH活力測(cè)定,乳酸脫氫酶催化乳酸生成丙酮酸的同時(shí)將煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)還原成NADH。通過測(cè)定NADH在440 nm處吸光度可求得各樣本乳酸脫氫酶的活力。
依照全血乳酸(LD)試劑盒說明書步驟操作,按2.3項(xiàng)小鼠摘眼球取血,留取50 μL全血,置于用肝素鈉處理過的離心管中,再加入0.6 mL蛋白沉淀劑,靜置10 min,3500 r/min 離心 8 min,取上清液 20 μL 加入酶工作液和顯色劑充分混勻,37℃孵育10 min,加入終止劑終止反應(yīng)。于530 nm波長處測(cè)定其吸光度值。
[7]濃硫酸可使得糖原脫水生成糖醛衍生物,后者再與蒽酮作用形成藍(lán)色化合物與同法處理的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液比色定量。各組小鼠取血后立即脫頸椎處死,解剖取出肝臟和后肢肌肉,置于冰凍生理鹽水中,剔除結(jié)締組織,用濾紙吸干,稱重(樣本質(zhì)量≤100 mg為宜)。按樣本質(zhì)量(mg):堿液體積(μL)=1:3配制濃減溶液,將樣本加入濃堿溶液中,沸水水浴20 min,流水冷卻后加入蒸餾水,按照試劑盒說明書操作,于620 nm波長處,測(cè)各樣本OD值。糖原含量的計(jì)算公式:
采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件,各組數(shù)據(jù)以±s表示。組間差異用單因素方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
對(duì)小鼠一般情況觀察(表1),用藥兩周后與空白對(duì)照組比較,仙茅低、中劑量組小鼠毛色、食欲正常,精神狀態(tài)好,體質(zhì)量無顯著性差異(P>0.05);仙茅酒高劑量組小鼠體質(zhì)量顯著性增加(P<0.05),這可能是由于仙茅酒高劑量增加了小鼠食欲使得體質(zhì)量顯著性增加。
表1 各組小鼠體質(zhì)量
小鼠血清中SOD的含量見表2,與空白對(duì)照組比較,仙茅酒高、中劑量組血清 SOD含量顯著升高(P<0.05),仙茅酒低劑量組有增加趨勢(shì),但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與小曲酒組比較,仙茅酒高、中劑量組血清SOD含量也顯著性升高(P <0.05)。
在勞累性運(yùn)動(dòng)中,SOD被認(rèn)為是抑制活性氧產(chǎn)生的抗氧化酶系中最先起作用的酶系之一[8]。另有研究報(bào)道[9],血清中的SOD活性增加與運(yùn)動(dòng)性疲勞所致的氧化應(yīng)激反應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)系;SOD能夠增強(qiáng)機(jī)體內(nèi)代謝廢物的清除能力,從而消除疲勞。連續(xù)給藥14 d后,仙茅酒中的活性成分顯著性地增加小鼠血清SOD含量,說明仙茅酒能增加小鼠體內(nèi)陰離子自由基的清除從而增加小鼠抗疲勞能力。
表2 仙茅酒對(duì)小鼠血清SOD含量的影響
檢測(cè)小鼠血清中LDH含量,結(jié)果見表3。與空白對(duì)照組相比,仙茅酒組LDH活力均有提高,但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表3 仙茅酒對(duì)小鼠血清LDH活力的影響
LDH是一個(gè)能夠準(zhǔn)確反應(yīng)肌肉損傷程度的指標(biāo),LDH可以催化乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸,與乳酸的清除代謝相關(guān),可減少乳酸的堆積[10]。由此可見,血清LDH活力是反映乳酸清除速度的指標(biāo)。連續(xù)給藥14 d后,負(fù)重游泳3 min,各組小鼠血清中LDH含量均有增高的趨勢(shì),但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。可能延長仙茅酒干預(yù)時(shí)間,可以顯著性地提高小鼠血清LDH而加快乳酸清除速度。
小鼠全血LD含量檢測(cè)結(jié)果見表4,與空白對(duì)照組比較,仙茅酒高劑量組(P<0.05)小鼠全血LD含量顯著性降低,小曲酒組、仙茅酒低、中劑量組小鼠全血LD含量有降低趨勢(shì),但無顯著性差異(P >0.05);與小曲酒組比較,仙茅酒高劑組小鼠全血LD含量顯著性降低(P <0.05),提示仙茅酒中的活性成分增加了小曲酒的抗疲勞作用。
表4 仙茅酒對(duì)小鼠全血乳酸含量的影響
Chang Qi[11]的研究表明,全血乳酸是一個(gè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo),電流刺激組的大鼠肌肉乳酸濃度低于運(yùn)動(dòng)對(duì)照組,提示肌肉乳酸濃度降低促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)大鼠有氧代謝過程中ATP的產(chǎn)生。肌乳酸是供能體系的中間產(chǎn)物,長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)使機(jī)體相對(duì)缺氧,糖酵解加快,產(chǎn)生大量肌乳酸,這是導(dǎo)致疲勞的重要原因。運(yùn)動(dòng)過程中,肌肉產(chǎn)生的乳酸會(huì)在5~15 min內(nèi)滲入血液,使血乳酸含量上升,最終二者達(dá)到平衡,所以可以通過測(cè)定血乳酸含量反映肌乳酸情況[12]。本研究中各組小鼠連續(xù)給藥14 d,負(fù)重游泳3 min后,仙茅酒高劑量組可顯著性地降低小鼠全血中LD含量,從而提高小鼠抗疲勞的能力。
小鼠肝糖原和肌糖原含量測(cè)定結(jié)果見表5,與空白對(duì)照組比較,仙茅酒高、中劑量組小鼠肌糖原含量明顯增高(P<0.05),仙茅酒高劑量組小鼠肝糖原含量也顯著性增高(P<0.05);與小曲酒組比較,仙茅酒高劑量組小鼠肌糖原含量顯著性升高(P<0.05)。
表5 仙茅酒對(duì)小鼠肝糖原與肌糖原的影響
在運(yùn)動(dòng)過程中,ATP的消耗和能源的不足是身體疲勞的關(guān)鍵因素,機(jī)體的能量供應(yīng)主要依賴于糖原發(fā)生糖酵解產(chǎn)生的ATP,所以糖原的儲(chǔ)備直接影響運(yùn)動(dòng)能力[13]。在中等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過程中,疲勞主要是由于肌肉中的糖原耗盡[14]。文獻(xiàn)[15]報(bào)道,運(yùn)動(dòng)使得肌糖原不斷消耗,機(jī)體為維持血糖水平,將動(dòng)用肝糖原而導(dǎo)致肝糖原減少。在本研究中,仙茅酒可以通過增加肝糖原與肌糖原含量從而增加小鼠的運(yùn)動(dòng)耐力,減輕疲勞程度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,仙茅酒高劑量組(0.24 mL/10gBW)和中劑量組(0.12 mL/10gBW)可以提高小鼠的運(yùn)動(dòng)耐力,其機(jī)制可能與仙茅酒增加小鼠血清SOD含量從而加強(qiáng)機(jī)體清除運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物的能力,間接地增強(qiáng)小鼠運(yùn)動(dòng)耐力有關(guān);同時(shí)降低小鼠全血LD含量及升高小鼠肌糖原和肝糖原含量,為小鼠運(yùn)動(dòng)抗疲勞提供直接的能源。
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