蔡聰藝,陳明珠,黃幼霞
(泉州醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校藥學(xué)院,福建 泉州 362011)
唇形科水蘇屬植物草石蠶(StachyssieboldiiMiq.),別名甘露子、寶塔菜、螺絲菜、地蠶等[1-2],為多年生草本植物,因其塊莖形似冬蟲夏草,民間俗稱“土蟲草”。原產(chǎn)我國北部,現(xiàn)我國南北各地廣泛栽培;其塊莖肉質(zhì)鮮脆,可制成泡菜、醬菜、蜜餞等。草石蠶營養(yǎng)豐富,不僅可食用,還有極高的藥用價(jià)值[3]?!侗静菥V目》記載其“功能近似冬蟲草”、“既可為菜為藥,又可充果”;《陸川本草》記載“滋養(yǎng)強(qiáng)壯,清補(bǔ)肺金,功類冬蟲草,治身體羸瘦,虛勞咳嗽,小兒疳積”。草石蠶在民間常用于潤肺益腎、滋陰補(bǔ)血,治療氣喘、肺虛咳嗽、腎虛腰痛等病癥。研究表明,草石蠶中含有豐富的水蘇糖,這是一種功能性低聚糖,具有抑制腸道有害菌群增殖、改善排便功能、防止便秘、保護(hù)肝臟、降血壓和血脂、增強(qiáng)機(jī)體免疫力和抗疲勞等功能[4-7]。
目前對(duì)草石蠶的研究較少,多為歷代本草記載的相關(guān)功效的綜述性文章,關(guān)于草石蠶有效成分和藥理活性的研究僅限于對(duì)水蘇糖的研究。本研究進(jìn)一步考察草石蠶水提取物抗疲勞作用,有利于深入研究草石蠶的活性成分及營養(yǎng)保健功效,也為其開發(fā)利用奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
游泳箱(30 cm×30 cm×45 cm)[8],DZF型真空干燥箱(上海邦西),RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);TGL-16M高速冷凍臺(tái)式離心機(jī)(湖南湘儀);Infinite M Nano酶標(biāo)儀(瑞士Tecan)。
草石蠶,采自福建省泉州市民間蔬菜園,經(jīng)泉州醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校藥學(xué)院中藥學(xué)教研室黃秀珍教授鑒定為唇形科水蘇屬植物草石蠶(Stachys sieboldiiMiq.)。糖原含量試劑盒、乳酸(lactic acid,LA)含量檢測試劑盒、乳酸脫氫酶(lactic dehydrogenase,LDH)試劑盒(上海優(yōu)選生物)。
雄性昆明小鼠,6 ~8周齡,18 ~20 g,由福建閩侯縣上街厚積實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工作室提供。
草石蠶干燥品經(jīng)60 ℃真空干燥后粉碎過80目篩,置入圓底燒瓶,按料液比1:10(g/ml)加入蒸餾水,100 ℃水浴加熱回流1 h,抽濾得初次濾液;將殘?jiān)戳弦罕?:5(g/ml)加入蒸餾水,再經(jīng)100 ℃水浴加熱回流1 h,抽濾得二次濾液;濾液合并濃縮經(jīng)60 ℃真空干燥制得草石蠶水提取物備用。
2.2.1 動(dòng)物分組與處理 取健康雄性昆明小鼠80只,按照體重隨機(jī)分為空白對(duì)照組、草石蠶水提取物低劑量組(AS-L)、中劑量組(AS-M)、高劑量組(AS-H)3個(gè)劑量組。每組20只,自由攝食和飲水,給藥組劑量依次為:200,400,800 mg/kg,空白對(duì)照組給予等體積生理鹽水,每日1次,連續(xù)灌胃14 d。每天根據(jù)小鼠體重定時(shí)灌胃給藥(按0.1 ml/10 g),飼養(yǎng)溫度22±2 ℃,濕度60 %±5 %。
2.2.2 小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn) 在末次給藥后30 min,空白對(duì)照組、AS-L組、AS-M組及AS-H組各取10只小鼠,使小鼠尾部負(fù)重5 %體重的鉛皮,置于水深40 cm、水溫25±1 ℃的游泳箱,記錄小鼠負(fù)重游泳時(shí)間(自開始游泳到沉入水面下10 s不能浮出水面為止的時(shí)間)[9-12]。
2.2.3 小鼠疲勞模型的建立 在末次給藥后30 min,空白對(duì)照組、AS-L組、AS-M組及AS-H組各取10只小鼠,使小鼠在水深40 cm、水溫25±1 ℃的游泳箱中不負(fù)重游泳60 min造成疲勞,休息10 min后,小鼠取血清、肌肉和肝臟樣品測定肌糖原(MG)、肝糖原(LG)、血清中乳酸(BLA)、LDH等指標(biāo)[13-15]。
2.2.4 MG和LG含量的測定 小鼠脫頸椎處死后,立即取新鮮肌肉和肝臟樣品,置于4 ℃生理鹽水中漂洗,濾紙吸干,按照糖原含量試劑盒說明書操作,測定MG和LG含量。
2.2.5 血清中BLA含量和LDH活性的測定 小鼠摘除眼球取全血,室溫(約37 ℃)放置30 min后,3000 r/min 離心15 min 得上清為小鼠血清。按照試劑盒說明書,測定BLA含量和LDH活性。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用 SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,多組間比較采用單因素方差分析Tukey檢驗(yàn),P<0.05為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著。
小鼠負(fù)重游泳時(shí)間常作為反映疲勞程度的重要指標(biāo)[16],運(yùn)動(dòng)耐力提升是抗疲勞作用最直接的體現(xiàn),小鼠負(fù)重游泳時(shí)間越長,表明運(yùn)動(dòng)耐力越高,小鼠抗疲勞作用越強(qiáng)。由表1可見,草石蠶水提取物低、中、高3個(gè)劑量組比空白對(duì)照組的小鼠負(fù)重游泳時(shí)間明顯延長,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),分別延長了29.93 %,69.96 %和60.65 %,以草石蠶水提取物中劑量組(400 mg/kg)效果為最佳。結(jié)果表明,草石蠶水提取物具有延長小鼠負(fù)重游泳時(shí)間的作用。
表1 小鼠負(fù)重游泳時(shí)間(±s,n=10)
表1 小鼠負(fù)重游泳時(shí)間(±s,n=10)
注: * P<0.05 vs 空白對(duì)照組,** P<0.01 vs 空白對(duì)照組
組別 負(fù)重游泳時(shí)間/min 游泳時(shí)間增長率/%空白對(duì)照組 8.92±2.01 AS-L組 11.59±3.10* 29.93 AS-M組 15.16±3.78** 69.96 AS-H組 14.33±3.42** 60.65
MG和LG含量可評(píng)價(jià)疲勞的程度。由表2可見,與空白對(duì)照組相比,草石蠶水提取物低、中、高劑量組小鼠游泳后的MG和LG儲(chǔ)備量均有增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。其中草石蠶水提取物中劑量組(400 mg/kg)的MG和LG儲(chǔ)備量最高。結(jié)果表明,草石蠶水提取物能增加糖原儲(chǔ)備,減輕疲勞。
表2 小鼠游泳后MG和LG含量(±s,n=10)
表2 小鼠游泳后MG和LG含量(±s,n=10)
注: * P<0.05 vs 空白對(duì)照組,** P<0.01 vs 空白對(duì)照組
組別 MG含量/mg·g-1 LG含量/mg·g-1空白對(duì)照組 15.45±2.24 6.19±1.08 AS-L組 17.80±2.20* 7.40±1.39*AS-M組 19.02±3.12** 8.08±1.68**AS-H組 18.24±2.77* 8.01±1.80*
BLA水平可作為評(píng)估運(yùn)動(dòng)后機(jī)體疲勞程度的重要指標(biāo)。由表3可見,與空白對(duì)照組相比,草石蠶水提取物中、高劑量組小鼠游泳后的BLA含量降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),其中以草石蠶水提取物中劑量組(400 mg/kg)抑制BLA堆積的作用最顯著。結(jié)果表明,草石蠶水提取物可能抑制運(yùn)動(dòng)后BLA的生成或加速BLA的代謝,減少BLA堆積,延緩疲勞發(fā)生。
表3 小鼠游泳后血乳酸含量和LDH活性(±s,n=10)
表3 小鼠游泳后血乳酸含量和LDH活性(±s,n=10)
注: * P<0.05 vs 空白對(duì)照組,** P<0.01 vs 空白對(duì)照組
組別 BLA /mmol·L-1 LDH/U·ml-1空白對(duì)照組 1.76±0.18 83.42±10.55 AS-L組 1.55±0.28 119.95±12.86**AS-M組 1.50±0.17** 123.42±14.56**AS-H組 1.59±0.16* 113.31±15.32**
LDH活性可作為評(píng)估運(yùn)動(dòng)后機(jī)體疲勞程度的重要指標(biāo)。由表3可見,草石蠶水提取物低、中、高劑量組小鼠游泳后的LDH活性明顯高于空白對(duì)照組,統(tǒng)計(jì)學(xué)差異極顯著(P<0.01)。結(jié)果表明,草石蠶水提取物能明顯提高LDH活性,加速BLA代謝,減少BLA堆積,延緩疲勞發(fā)生。
疲勞是一種日常普遍存在的機(jī)體不適癥狀,由于長時(shí)間工作或運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致身體機(jī)能衰退或精神狀態(tài)不佳,進(jìn)而引起工作效率低下,也可能誘發(fā)突發(fā)性疾病,或加重已有疾病,甚至威脅生命[17]。研究中常采用負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)、MG、LG、BLA和LDH等生化指標(biāo)評(píng)價(jià)疲勞程度和抗疲勞作用[18-20]。負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)是最常用的運(yùn)動(dòng)耐力試驗(yàn)[21-22],草石蠶水提取物組小鼠的負(fù)重游泳時(shí)間比空白對(duì)照組顯著延長,表明草石蠶水提取物可提高運(yùn)動(dòng)耐力,具有明顯的抗疲勞作用。機(jī)體MG和LG儲(chǔ)備量越高,延緩疲勞的作用就越強(qiáng),草石蠶水提取物抗疲勞作用可能與其改善機(jī)體能量代謝,增加MG和LG的儲(chǔ)備有關(guān)。草石蠶水提取物對(duì)BLA含量和LDH活性的影響結(jié)果表明,通過提高LDH活性,抑制BLA生成或加速BLA代謝,減少BLA堆積,延緩疲勞發(fā)生。其機(jī)制可能與草石蠶水提取物中含有大量水蘇糖有關(guān),水蘇糖能增加腸道雙歧桿菌數(shù)量,利于提高LDH活性,加速乳酸代謝而減少堆積[3],從而達(dá)到延緩疲勞的作用。
綜上,草石蠶水提取物能延長小鼠負(fù)重游泳時(shí)間,可增加運(yùn)動(dòng)后MG和LG的儲(chǔ)備,提高血LDH活性,抑制BLA生成或加速BLA代謝,產(chǎn)生明顯的抗疲勞作用,且與草石蠶水提取物的劑量呈一定量效關(guān)系,尤其以400 mg/kg劑量組抗疲勞效果最佳。