沙愛(ài)龍, 郝海燕
(1. 重慶三峽學(xué)院教師教育學(xué)院, 重慶 404100; 2. 西南醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室, 四川 瀘州 646000; 3. 重慶三峽學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院, 三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境演變與污染防治重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 404100)
阿里紅(FomesofficinalisAmes.),為多孔菌科、層孔菌屬真菌,主要分布于我國(guó)西部和東北,在新疆林區(qū)廣泛生長(zhǎng),是維吾爾民族醫(yī)生的常用藥材。民間驗(yàn)方,常用其治療慢性支氣管炎、腹痛、感冒、肺結(jié)核和各種癌癥。除維吾爾外,哈薩克、柯?tīng)柨俗稳说纫灿忻耖g驗(yàn)方治療咳嗽氣喘、胃脘脹痛[1]。另有記載阿里紅具有溫胃化痰、降氣平喘、祛風(fēng)除濕、活血消腫、利尿等作用[2]。
阿里紅含有多糖、皂甙類、黃酮和萜烯類等化學(xué)成分[3]。近年來(lái)已有阿里紅多糖藥理學(xué)研究的較多報(bào)道,如依巴代提·托乎提等[4]研究發(fā)現(xiàn)阿里紅多糖在體外可有效的清除O2-,明顯減少小鼠心臟、肝臟、腎臟和脾臟中脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)的含量;帕麗達(dá)·阿不力孜等[5]研究證明阿里紅多糖具有一定的抗衰老作用;郭淑英等[6]發(fā)現(xiàn)阿里紅多糖能顯著增強(qiáng)S180荷瘤小鼠免疫功能, 抑制S180腫瘤的增長(zhǎng);叢媛媛等[7]和鄔利婭·伊明等[8]得知阿里紅多糖有顯著的免疫增強(qiáng)作用,但目前有關(guān)阿里紅多糖抗疲勞作用和耐缺氧作用的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
已有研究表明,多孔菌科真菌具有抗疲勞和耐缺氧作用[9-11],且阿里紅多糖由葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖組成[12],因此筆者推測(cè)阿里紅多糖可能具有抗疲勞和耐缺氧作用。本研究擬采用小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)和測(cè)定運(yùn)動(dòng)后小鼠血清尿素氮、血乳酸、肝糖原、肌糖原含量,研究阿里紅多糖的抗疲勞作用,并通過(guò)常壓密閉缺氧實(shí)驗(yàn)和急性腦缺血性缺氧實(shí)驗(yàn)研究阿里紅多糖的耐缺氧作用,以期為阿里紅的開(kāi)發(fā)和利用提供新的理論基礎(chǔ)和思路。
昆明種小鼠,雌雄各半,體重18~22 g,許可證號(hào)SCXK(新)2003-0001,由新疆醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。
阿里紅于2012年8月采于新疆阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣可可托海,經(jīng)塔里木大學(xué)楊趙平副教授鑒定為層孔菌屬藥用層孔菌即阿里紅。尿素氮測(cè)試盒、血乳酸測(cè)定試劑盒、肝/肌糖原測(cè)定試劑盒(南京建成生物工程研究所),鈉石灰、凡士林。723型可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海光譜儀器),PowerWave XS全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-Tek寶特),智能數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇永光明醫(yī)療儀器廠),低速臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠),DHG-9123A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海恒科科技),精密電子天平(上海精科天平),電子天平(上海民橋精密科學(xué)儀器),手術(shù)剪。
參照帕麗達(dá)·阿不力孜[5]提取方法制備:稱取陰干的阿里紅粉末(過(guò)40目篩),加6倍量95%乙醇浸泡、75℃回流提取2次,每次2 h,過(guò)濾。濾渣加12倍量蒸餾水熱水回流提取3次,每次2 h,合并提取液,4 000 r/min離心10 min,去除殘?jiān)?,濃縮。并在濃縮液中加入適量的95%乙醇使溶液含醇濃度為80%,進(jìn)行沉淀,4℃下靜置過(guò)夜,過(guò)濾。沉淀物合并以抽濾,并將沉淀經(jīng)95%乙醇、無(wú)水乙醇、丙酮、乙醚依次各洗滌3次、干燥,獲得阿里紅多糖粗粉。干燥的阿里紅多糖粗粉,以Sevag法除蛋白 (氯仿︰正丁醇=1︰5),4 000 r/min離心10 min,抽濾,沉淀用無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌,60℃真空干燥,即得乳棕色阿里紅粗多糖。
精確稱取阿里紅多糖2.00 g,置l00 ml容量瓶中,加蒸餾水適量使溶解,稀釋至刻度,搖勻,即得400 mg/kg高劑量阿里紅多糖(含阿里紅多糖20 mg/ml)。后稀釋兩次,各稀釋一倍,分別得200, 100 mg/kg 中、低劑量阿里紅多糖(含阿里紅多糖10, 5 mg/ml)。
將48只小鼠隨機(jī)分為4組,即對(duì)照組,低、中、高劑量阿里紅多糖組,每組12只。試驗(yàn)組小鼠分別每日灌胃(0.20 ml/10 g)低、中、高劑量(100, 200, 400 mg/(kg·d))阿里紅多糖,對(duì)照組小鼠灌胃等量生理鹽水,連續(xù)灌胃21 d,灌胃期間各組小鼠自由進(jìn)食、飲水。末次給藥30 min后,在各只小鼠尾跟部負(fù)荷5%體重的鉛皮,置小鼠于水深 40 cm、水溫 28℃的玻璃缸中游泳,即進(jìn)行負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)。用秒表計(jì)時(shí)小鼠自入水開(kāi)始至頭部全部沒(méi)入水中 8 s 不能浮出水面的時(shí)間,作為小鼠負(fù)重游泳時(shí)間。將負(fù)重游泳后的小鼠采用摘眼球采血,血液自然凝固后3 500 r/min 離心10 min分離出血清,按照試劑盒說(shuō)明書(shū)迅速測(cè)定血清尿素氮、血乳酸。將采血后的小鼠頸椎脫臼處死取肝臟,用4℃的生理鹽水沖洗2 次后剪碎,置于9倍的預(yù)冷生理鹽水中,冰水浴勻漿10 min制成10%肝組織勻漿,3 500 r/min離心15 min后取上清液,按照試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定肝糖原含量。
1.5.1 常壓密閉缺氧實(shí)驗(yàn) 分組、灌胃同上。末次給藥30 min后,將各只小鼠分別放于盛有10 g鈉石灰的廣口瓶?jī)?nèi)(每瓶1只),用瓶塞和凡士林密封瓶口,記錄小鼠存活時(shí)間。
1.5.2 急性腦缺血性缺氧實(shí)驗(yàn) 分組、灌胃同上。末次給藥30 min后,將各只小鼠自耳后1 mm處快速斷頭,造成急性腦缺血,參照陳雅慧等[13]方法記錄小鼠斷頭后呼吸維持時(shí)間。
阿里紅多糖對(duì)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間的影響結(jié)果見(jiàn)表1??梢?jiàn):與對(duì)照組相比,阿里紅多糖3個(gè)劑量組小鼠負(fù)重游泳時(shí)間均有所延長(zhǎng),其中中、高劑量組差異極顯著(P<0.01),低劑量組差異顯著(P<0.05)。
GroupConcentrations(mg·kg-1)Loaded-swimming time(min)Control group—7.34±2.25Low-dose group of FOPS10010.24±2.01?Middle-dose group of FOPS20011.25±1.69??High-dose group of FOPS400 13.26±2.17??
FOPS:FomesofficinalisAmes. polysaccharides
*P<0.05,**P<0.01vscontrol group
阿里紅多糖對(duì)運(yùn)動(dòng)小鼠血清尿素氮、血乳酸、肝糖原和肌糖原的影響結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知:阿里紅多糖3個(gè)劑量組小鼠運(yùn)動(dòng)后血清尿素氮、血乳酸含量均低于對(duì)照組,其中,中、高劑量組差異均極顯著(P<0.01),低劑量組小鼠血清尿素氮含量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)、血乳酸含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。 阿里紅多糖3個(gè)劑量組小鼠肝糖原、肌糖原含量均高于對(duì)照組,其中高劑量組差異均極顯著(P<0.01)、低劑量組差異均不顯著(P>0.05),中劑量組小鼠肝糖原含量極顯著高于對(duì)照組(P< 0.01)、肌糖原含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。
Tab. 2 Effects of FOPS on the contents of serum urea nitrogen, blood lactic acid, hepatic glycogen and muscle glycogen in mice after n=12)
FOPS:FomesofficinalisAmes. polysaccharides
*P<0.05,**P<0.01vscontrol group
阿里紅多糖對(duì)小鼠耐缺氧實(shí)驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知:與對(duì)照組相比,阿里紅多糖3個(gè)劑量組小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間及斷頭后呼吸維持時(shí)間均有所延長(zhǎng),其中中、高劑量組差異均極顯著(P< 0.01),低劑量組小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間顯著長(zhǎng)于對(duì)照組(P<0.05),低劑量組小鼠斷頭后呼吸維持時(shí)間與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)。
GroupSurvival time under hypoxia Maintenance time after decapitation Control group20.41±3.2915.35±1.52FOPS 100 mg/kg 24.46±2.23?16.84±0.95FOPS 200 mg/kg 27.83±3.20??18.94±1.36??FOPS 400 mg/kg 28.12±3.68??20.26±3.01??
FOPS:FomesofficinalisAmes. polysaccharides
疲勞是涉及眾多生理生化因素的綜合性生理過(guò)程,供能物質(zhì)的消耗、代謝產(chǎn)物的堆積是產(chǎn)生疲勞的重要原因,運(yùn)動(dòng)耐力的下降是機(jī)體疲勞最直觀、最直接的反映。小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)是測(cè)定小鼠疲勞狀況和運(yùn)動(dòng)耐力的常用實(shí)驗(yàn)方法[14]。本研究結(jié)果表明:小鼠灌服一定劑量的阿里紅多糖21 d后,其負(fù)重游泳時(shí)間顯著延長(zhǎng),且呈現(xiàn)一定的劑量依賴效應(yīng),說(shuō)明一定劑量的阿里紅多糖能顯著提升小鼠的運(yùn)動(dòng)耐力、增強(qiáng)小鼠抗疲勞能力。這與俞浩等[15]研究滁菊多糖對(duì)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間的影響結(jié)果相一致。
當(dāng)機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),糖類和脂肪的分解代謝已不能滿足機(jī)體運(yùn)動(dòng)所需全部能量,此時(shí)需要蛋白質(zhì)分解代謝為機(jī)體補(bǔ)充能量,導(dǎo)致血清尿素氮含量增加,即表明機(jī)體對(duì)運(yùn)動(dòng)的耐受性變差[16]。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體相對(duì)缺氧,糖酵解作用增強(qiáng)進(jìn)而產(chǎn)生大量乳酸致使機(jī)體疲勞。本研究證實(shí)阿里紅多糖3個(gè)劑量組小鼠運(yùn)動(dòng)后血清尿素氮、血乳酸含量均低于對(duì)照組,說(shuō)明阿里紅多糖能明顯延緩糖酵解速度、提高小鼠運(yùn)動(dòng)耐受性它對(duì)小鼠運(yùn)動(dòng)后血清尿素氮、血乳酸含量的影響程度與繡線菊葉水煎液[17]相差不大。
機(jī)體的運(yùn)動(dòng)耐力與糖原的含量有直接關(guān)系,糖原在肝和肌肉最豐富。肝糖原是機(jī)體重要的儲(chǔ)能物質(zhì),當(dāng)機(jī)體能量消耗過(guò)大,肝糖原會(huì)被胰高血糖素分解致使血糖升高[18]。肌糖原是機(jī)體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的主要能量來(lái)源,由于肌糖原直接為運(yùn)動(dòng)提供能量,所以機(jī)體內(nèi)肌糖原的含量與機(jī)體的運(yùn)動(dòng)耐力呈正比[13]。當(dāng)機(jī)體中肌糖原消耗殆盡時(shí),肝糖原也會(huì)分解補(bǔ)充,維持血糖平衡。本研究結(jié)果證明小鼠灌服不同濃度的阿里紅多糖運(yùn)動(dòng)后,其肝糖原、肌糖原含量均不同程度的增加,說(shuō)明一定劑量的阿里紅多糖能顯著增強(qiáng)小鼠的抗疲勞能力。
與文婷等[19]和陳雅慧等[13]研究結(jié)果相比,阿里紅多糖中、高劑量組與文婷等[19]西洋參組、筋骨草提取物高劑量組和陳雅慧等[13]西洋參組、酸柏梔油軟膠囊中高劑量組對(duì)小鼠肝糖原、肌糖原和血清尿素氮、血乳酸含量的影響結(jié)果比較符合,且與陳雅慧等[13]西洋參組、酸柏梔油軟膠囊高劑量組和文婷等[19]筋骨草提取物中高劑量組對(duì)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間的影響結(jié)果比較一致。充分說(shuō)明阿里紅多糖對(duì)小鼠具有與西洋參、筋骨草提取物、酸柏梔油軟膠囊等中藥相類似的抗疲勞作用。
常壓密閉缺氧實(shí)驗(yàn)和急性腦缺血性缺氧實(shí)驗(yàn)是篩選耐缺氧藥物的常用方法[13, 15, 20]。常壓密閉缺氧時(shí)由于酸性代謝產(chǎn)物蓄積、氧氣供應(yīng)減少,使小鼠缺氧直至死亡。腦組織細(xì)胞代謝所需氧氣和能量完全依賴于血液供應(yīng),當(dāng)小鼠快速斷頭后,腦血液供應(yīng)中斷,致使腦細(xì)胞因缺氧而逐漸死亡。使用外源藥物可增強(qiáng)缺血缺氧小鼠的耐缺氧能力。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明阿里紅多糖3個(gè)劑量組小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間及斷頭后呼吸維持時(shí)間均明顯延長(zhǎng),說(shuō)明阿里紅多糖對(duì)腦缺血缺氧有明顯改善作用,并能提高血紅蛋白的攜氧能力,延長(zhǎng)小鼠存活時(shí)間。
綜上所述,阿里紅多糖具有抗疲勞作用和提高耐缺氧能力作用,作用機(jī)制與其調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和能量代謝有關(guān)。阿里紅多糖抗疲勞、耐缺氧作用機(jī)制還有可能與其調(diào)控機(jī)體中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抗氧化系統(tǒng)相關(guān),有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。