◎ 高業(yè)成,王志芳,李曉敏,劉洋銓,毛新亮,
(1.廣東完美生命健康科技研究院有限公司,廣東 中山 528400;2.完美(廣東)日用品有限公司,廣東 中山 528400)
近幾年來,我國經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展,生活節(jié)奏也逐漸加快,人們過度的精力支出加上缺少充足的休息,形成亞健康疲勞,表現(xiàn)為注意力分散、活力衰減、反應(yīng)遲鈍等[1]。短期疲勞是勞動和運(yùn)動等肌肉活動過程中產(chǎn)生的一種正常生理狀態(tài),經(jīng)過適當(dāng)休息可以快速恢復(fù),但如果疲勞人群長期持續(xù)地高強(qiáng)度工作,容易演變成慢性疲勞綜合征,并有可能會導(dǎo)致更嚴(yán)重的失眠、食欲減退、免疫力減弱、精神萎靡、關(guān)節(jié)僵硬和肌肉酸痛,誘發(fā)嚴(yán)重的健康問題[2]。疲勞的產(chǎn)生不可避免,如何緩解疲勞是營養(yǎng)學(xué)家、運(yùn)動學(xué)家的重要研究課題。前期研究顯示牛磺酸[3]、咖啡因[4]、支鏈氨基酸[5]等營養(yǎng)素都能在一定程度上緩解疲勞。近年來人參、淫羊藿、茶葉等植物提取物也被證實(shí)具有緩解疲勞的功效,傳統(tǒng)中草藥在緩解疲勞方面具有很大的潛力[6]。
人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒的主要原料是人參、淫羊藿、瑪咖、麥冬、枸杞和大棗,輔以異麥芽酮糖醇等制備而成的一種顆粒劑。《神農(nóng)本草經(jīng)》中描述人參能夠補(bǔ)元?dú)?、安撫情緒、舒緩心情、減少驚嚇、益智[7]。大量的研究認(rèn)為人參具有廣泛的藥理作用,能調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮和機(jī)體平衡,具有提高免疫力、抗疲勞和耐缺氧等多方面的作用[8]?!侗静萁?jīng)集注》認(rèn)為淫羊藿能夠提高機(jī)體活力、增強(qiáng)精神活力、有利于排尿,并能治療男性不舉、陽痿等癥狀[9]。多項(xiàng)研究表明,淫羊藿具有抗疲勞、提高耐力、抗缺氧、加強(qiáng)心臟射血能力[10]和抗衰老等[11]作用。傳統(tǒng)中醫(yī)藥研究認(rèn)為,人參大補(bǔ)元?dú)猓a(bǔ)脾益肺,淫羊藿溫補(bǔ)腎陽,兩藥同為方中君藥。麥冬、瑪咖同為臣藥,麥冬的性質(zhì)甘微苦微寒,質(zhì)地滋潤,既能養(yǎng)肺胃之陰而生津潤燥[12],又能中和減輕淫羊藿和人參的溫燥藥性;瑪咖溫補(bǔ)腎陽[13],能助人參、淫羊藿溫補(bǔ)之力。枸杞子滋補(bǔ)肝腎,養(yǎng)血補(bǔ)精[14];大棗甘溫益氣養(yǎng)血,緩和藥性[15],二藥同為方中佐使之品。諸藥合用,全方預(yù)期具有益氣補(bǔ)虛、溫腎助陽、緩解疲勞的功效。本研究構(gòu)建了小鼠體力疲勞的模型,并灌胃了不同劑量的人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒,研究受試樣品緩解體力疲勞的效果,并探討相關(guān)作用機(jī)制。
人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒,批號為20180420,袋裝(11 g/袋),為棕黃色小顆粒,由完美(廣東)日用品有限公司生產(chǎn),灌胃前用無菌蒸餾水配制成對應(yīng)濃度備用。
雄性ICR 小鼠200 只(SPF 級),平均體重20.0 g,體重范圍為18.0 ~22.0 g,斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動物有限公司,動物質(zhì)量合格證為No.43004700 045145;動物飼料,北京科澳協(xié)力飼料有限公司,動物飼料合格證為No.11002900035786、No.11002900038267,動物飼料生產(chǎn)許可證為SCXK(京)2014-0010。實(shí)驗(yàn)動物使用許可證為SYXK(湘)2015-0016。
PL2002 電子天平(梅特勒,編號:171);Spectra Max i3x 型多功能酶標(biāo)儀(美谷分子儀器有限公司,編號:525);Lactate scout 型便攜式乳酸鹽分析儀(德國思普特,編號:561),HHS 型水浴鍋(上海宜昌儀器,編號:327);LABOSPECT003 型自動生化分析儀(日本日立,編號:001);TDZ5-WS 型離心機(jī)(平凡儀器儀表,編號:218)。
濃硫酸(國藥集團(tuán),批號:20140227);肝/肌糖原試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號:201804);血乳酸試紙條(德國思普特,批號:1904804274)。
1.4.1 組別設(shè)計(jì)
1.4.2 負(fù)重游泳時(shí)間測定
第Ⅰ組小鼠在完成最后一次灌胃30 min 后,開展小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn),將鉛皮纏繞到小鼠尾部,鉛皮重量為小鼠體重5%,然后將小鼠置于游泳箱中,水溫(25.0±1.0)℃,水深35 cm,讓小鼠負(fù)重游泳,從開始入水到小鼠溺亡的時(shí)間為負(fù)重游泳時(shí)間。為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,在實(shí)驗(yàn)過程,需要引導(dǎo)小鼠四肢持續(xù)運(yùn)動,避免小鼠扒拉在水箱四壁或浮在水面上休息,如果發(fā)現(xiàn)小鼠浮在水面上但它的四肢并不運(yùn)動,需要用木棒在周邊攪動,引導(dǎo)小鼠四肢運(yùn)動。
1.4.3 血清尿素測定
第Ⅱ組小鼠在完成最后一次灌胃30 min 后,按在(30±1.0)℃水中游泳90 min、休息60 min 的流程處理小鼠,然后采血檢測血清尿素含量。
1.4.4 肝糖原測定
第Ⅲ組小鼠在完成最后一次灌胃30 min 后,脫頸椎處死小鼠,取肝臟測定肝糖原含量。
1.4.5 血乳酸測定第Ⅳ組小鼠在完成最后一次灌胃30 min 后,在游泳前采集小鼠尾血并用便攜式血乳酸儀即時(shí)檢測乳酸含量,然后讓小鼠在30 ℃的水中不負(fù)重游泳10 min,撈出小鼠采集小鼠尾血并用同樣方法檢測乳酸含量;將小鼠放回籠盒休息20 min 后,采集小鼠尾血并用同樣方法檢測乳酸含量。
本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的水平設(shè)定為具有顯著性差異P<0.05,具有極顯著性差異P<0.01。計(jì)量數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,如果數(shù)據(jù)符合正態(tài)性且方差齊或者經(jīng)過轉(zhuǎn)換后方差齊采用單因素方差分析。如果數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后方差依然不齊,則采用秩和檢驗(yàn)。
如表1 所示,經(jīng)過30 d 的灌胃,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒實(shí)驗(yàn)組和空白對照組的小鼠體重并無顯著性差異(P>0.05),說明樣品對小鼠無不良安全性影響。在小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)中,高、中、低3 個(gè)劑量的樣品組的小鼠負(fù)重游泳的時(shí)間都比空白對照組更長久,其中中劑量組的小鼠負(fù)重游泳時(shí)間與對照組相比差異具有顯著性(P<0.05),兩組游泳時(shí)間平均值的相對偏差為38%。
有關(guān)部門應(yīng)按照國家所出臺各項(xiàng)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)與政策,借鑒國際先進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理經(jīng)驗(yàn),對農(nóng)產(chǎn)品市場銷售、產(chǎn)地環(huán)境以及產(chǎn)品加工等環(huán)節(jié)展開嚴(yán)格管控,要積極推行、改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品溯源機(jī)制以及市場準(zhǔn)入制。要對市場交易環(huán)節(jié)實(shí)施動態(tài)化管理,及時(shí)處理不合格產(chǎn)品,同時(shí)還要通過溯源制度,將產(chǎn)品生產(chǎn)信息透明化,確保整條生產(chǎn)鏈生產(chǎn)情況可以直觀呈現(xiàn)出來,以便及時(shí)對相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行追責(zé),并保證消費(fèi)者知情權(quán),確保其可以真正參與到產(chǎn)品監(jiān)督之中,從而有效提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理力度。
表1 人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒對小鼠體重的影響-負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
如表2 所示,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒3 個(gè)劑量組的小鼠體重與空白對照組相比無顯著性差異(P>0.05)。如表3 所示,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒的低、中劑量組與空白對照組相比,游泳后的血乳酸曲線下面積極顯著下降(P<0.01);人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒的高劑量組與空白對照組相比,游泳后的血乳酸曲線下面積下降,差異具有顯著性(P<0.05)。
表2 人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒對小鼠體重的影響-血乳酸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
表3 人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒對小鼠血乳酸含量的影響表
如表4 所示,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒3 個(gè)劑量組的小鼠體重與空白對照組相比無顯著性差異(P>0.05)。人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒3 個(gè)劑量組的肝糖原含量均與空白對照組相比,都有升高的趨勢,但差異沒有顯著性(P>0.05)。
表4 人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒對小鼠體重的影響-肝糖原實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
如表5 所示,小鼠的體重在人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒3 個(gè)劑量組與空白對照組之間無顯著性差異(P>0.05)。人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒各劑量組血清尿素氮含量相比于空白對照組分別下降了19%、22%和21%,且差異極顯著(P<0.01)。
表5 人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒對小鼠體重的影響-血清尿素氮實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
疲勞是人體因?yàn)榇罅康倪\(yùn)動或長時(shí)間集中注意力思考,在缺乏休息的情況下出現(xiàn)的肌肉力量不足、精神狀態(tài)不佳、注意力分散等不良狀態(tài),目前臨床按其發(fā)生性質(zhì)分為病理性疲勞和生理性疲勞[16]。生理性疲勞一般是因?yàn)轶w力勞動者勞動時(shí)間太長或者勞動強(qiáng)度太大造成的肌肉所需能量物質(zhì)和氧氣不足;腦力勞動者長時(shí)間高強(qiáng)度專注于思考造成神經(jīng)持續(xù)緊張、大腦供氧不足等。同時(shí)運(yùn)動或思考過程伴隨著大量能量物質(zhì)的消耗,能量代謝產(chǎn)生的乳酸、尿素氮等代謝產(chǎn)物無法及時(shí)清除導(dǎo)致累積,并引起肌肉酸痛、神經(jīng)疼痛、注意力難以集中等的疲勞感[17]。病理性疲勞則是由于帕金森病、營養(yǎng)性貧血、中風(fēng)等疾病引起的營養(yǎng)不足、呼吸不暢、肌肉無力等癥狀[18]。
當(dāng)前關(guān)于生理性疲勞的理論機(jī)制分為4 種,包括疲憊理論、自由基理論、阻塞理論和穩(wěn)態(tài)干擾理論[19],這些機(jī)制學(xué)說都涉及氧化應(yīng)激損傷、細(xì)胞能量的耗竭、細(xì)胞代謝物的積累[20]。機(jī)體的氧化應(yīng)激和能量代謝可以激活腺苷酸并提高蛋白激酶活性,誘導(dǎo)氧化物激活γ 激活因子并促進(jìn)肌纖維向I 型和IIa 型轉(zhuǎn)化;加強(qiáng)有氧代謝,提高運(yùn)動耐力;誘導(dǎo)丙酮酸脫氫酶激酶4的表達(dá),抑制丙酮酸脫氫酶的酶活,促進(jìn)脂肪酸的氧化和糖原的合成[20];誘導(dǎo)調(diào)控核因子E2 相關(guān)因子2和血紅素加氧酶的活性,促進(jìn)抗氧化酶的表達(dá),抑制細(xì)胞的氧化應(yīng)激和提高脂肪酸氧化[21]。因此,提高機(jī)體肝糖原能量儲備、加快乳酸等代謝產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化、提高抗氧化能力是緩解疲勞的關(guān)鍵。
疲勞的表現(xiàn)主要是肌肉力量的下降和精神的萎靡,小鼠負(fù)重游泳的時(shí)間直觀地反映運(yùn)動耐力和抗疲勞能力。在本實(shí)驗(yàn)中,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒的中劑量組小鼠負(fù)重游泳時(shí)間顯著延長(P<0.05),說明受試樣品能夠緩解小鼠的運(yùn)動疲勞。運(yùn)動首先消耗的是糖原物質(zhì),肝糖原是最直接的能量儲備物質(zhì),直接影響運(yùn)動耐力。在本實(shí)驗(yàn)中,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒的3 個(gè)劑量組小鼠的肝糖原與空白對照組相比有所增加,但差異無顯著性。小鼠游泳過程中,糖原可以快速氧化為機(jī)體提供能量,隨著運(yùn)動的加劇,肌肉細(xì)胞開始糖原的無氧酵解并產(chǎn)生乳酸堆積在細(xì)胞中,引起機(jī)體的疲憊感[22]。在本實(shí)驗(yàn)中,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒的3 個(gè)劑量組小鼠運(yùn)動后的乳酸曲線下面積都顯著下降(P<0.01 或P<0.05),說明受試樣品能夠加強(qiáng)糖原的氧化減少無氧酵解并加快乳酸的代謝。機(jī)體短時(shí)間運(yùn)動主要消耗碳水化合物,而長時(shí)間運(yùn)動糖原供應(yīng)不及就會啟動脂肪和蛋白質(zhì)的消耗,蛋白質(zhì)和氨基酸在體內(nèi)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)化代謝后產(chǎn)生尿素氮,是誘發(fā)疲勞的主要因素之一。在本實(shí)驗(yàn)中,90 min 的游泳屬于長時(shí)間運(yùn)動,機(jī)體已經(jīng)開始消耗蛋白質(zhì)并代謝產(chǎn)生尿素氮,人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒的3 個(gè)劑量組的血清尿素氮含量都極顯著下降(P<0.01),說明受試樣品能夠很好地緩解長時(shí)間運(yùn)動帶來的疲勞。
綜上所述,本研究樣品人參淫羊藿麥冬瑪咖顆粒通過加強(qiáng)糖原的氧化減少無氧酵解并加快乳酸和血清尿素氮的代謝,起到緩解體力疲勞、增強(qiáng)運(yùn)動耐力的作用。