全 文 ：收稿日期:2015-11-14
基金项目:国家自然科学基金面上项目(81374019);甘肃省中医药管理局科研立项课题(GZK-2015-59) ;全军医药卫生科研项目
(CLZ15JA05) ;南京军区医学科研基金重点项目(15ZD021)
作者简介:曹馨元(1989-)，女，在读硕士研究生，专业方向:天然药物化学及中药新药研究与开发;Tel:0931-8994676，E-mail:caoxy2014@
aliyun. com。
* 通讯作者:李茂星，Tel:0931-8994676，E-mail:limaox2005@ aliyun. com。
甘肃马先蒿抗运动疲劳活性组分的筛选研究
曹馨元1，2，李茂星1，2* ，陶 锐3，王先敏1，4，毛 婷1，2，刘延彤1，邱 彦5
(1. 兰州军区兰州总医院药剂科 /全军高原环境损伤防治重点实验室，甘肃 兰州 730050;2. 兰州大学药学
院，甘肃 兰州 730000;3. 银川市妇幼保健院，宁夏 银川 750001;4. 兰州理工大学石油化工学院，甘肃 兰
州 730050;5. 南京军区第 454 医院药剂科，江苏 南京 210000)
摘要 目的:筛选甘肃马先蒿抗运动疲劳活性组分。方法:采用负重游泳致运动型疲劳模型，84 只 BALB /c小
鼠随机分为空白组(生理盐水)、对照组(生理盐水)、红景天胶囊(0. 5 g /kg)阳性对照组、甘肃马先蒿水提物(0. 5
g /kg)组、苯乙醇苷(0. 5 g /kg)组、环烯醚萜苷(0. 5 g /kg)组及甘肃马先蒿大极性成分(0. 5 g /kg)组，灌胃给药，连
续 7 d。末次给药 1 h后，通过负重游泳实验检测小鼠力竭游泳时间，并检测血清、肌肉组织中乳酸(LD)含量及乳
酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)的活性及肌肉与肝脏中糖元及 ATP含量，确定抗运动疲劳活性组分。结果:甘肃
马先蒿苯乙醇苷部位可延长小鼠力竭游泳时间(P ＜ 0. 01)，降低血清及肌肉 LD 含量，升高肌肉及肝脏糖元、ATP
含量及血清及肌肉 LDH及 CK活性。结论:苯乙醇苷类成分可能是甘肃马先蒿的抗运动疲劳活性组分，其作用机
制与减少不良代谢产物生成与堆积、增加能源物质储备、维持机体内环境的稳态有关。
关键词 甘肃马先蒿;苯乙醇苷;抗运动疲劳
中图分类号:Ｒ285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2016)05-1160-03
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2016. 05. 052
甘肃马先蒿 Pedicularis kansuensis Maxim. 为玄
参科马先蒿属植物，广泛分布于甘肃、青海等地。在
民间药用历史悠久，具有滋阴补肾、清热解毒、利尿、
保肝等功效。植物化学成分研究表明，苯乙醇苷和
环烯醚萜类是其主要成分〔1〕。现代药理学研究表
明，苯乙醇苷类成分具有抗氧化〔2〕、抗炎、抗肿瘤、
抗疲劳〔3〕等多种生物活性。目前关于疲劳的机制
存在多种学说，从不同侧面揭示了疲劳发生的机理，
尚未有统一完整的理论。本研究拟通过小鼠负重游
泳实验筛选甘肃马先蒿中的抗运动疲劳活性组分，
选择以能量物质、代谢调节物及代谢产物为检测指
标，研究其抗运动疲劳的作用机制，为下一步的研究
和开发奠定基础。
1 材料与仪器
1. 1 实验动物 清洁级 BALB /c 小鼠，雌雄各半，
体质量(20 ± 2)g，由甘肃省兰州市兰州军区总医院
动物实验科提供，实验动物生产许可证号:SCXK
(军)2012-0020。
1. 2 药物与试剂 甘肃马先蒿药材于 2014 年 6 月
采自甘肃省武威市天祝县天堂乡，经兰州大学药学
院马志刚教授鉴定为玄参科马先蒿属一年或两年生
植物甘肃马先蒿 Pedicularis kansuensis Maxim. 的干
燥根茎;红景天胶囊(中国人民解放军西藏军区红
景天研制中心，批号:130604);聚酰胺(20 ～ 40 目，
浙江省台州市路桥四甲生化塑料厂，批号:
20111228);大孔吸附树脂(D-101 净品型，天津市海
光化工有限公司，批号:070305);75%乙醇(山东利
尔康消毒科技股份有限公司，批号:130619);乳酸
脱氢酶(LDH)、乳酸(LD)、肝 /肌糖元、ATP、肌酸
激酶(CK)检测试剂盒均由南京建成生物技术研究
所提供;BCA蛋白定量分析测试盒，Thermo scientfic
公司;10 × PBS(批号:20140807)购自北京索莱宝科
技有限公司;其他试剂均为国产分析纯。
1. 3 主要仪器 BP210S 电子天平，德国 Sartorius
公司;ＲE-52AA旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂;
LyoQuest-55 plus 冷冻干燥机，西班牙 Telster;HP-
8453 紫外可见分光光度计，美国惠普公司;
Polytron PT 1200E 电动匀浆器，瑞士 Kinematica
AG公司;3K15 冷冻离心机，美国 Sigma 公司;Spec-
traMax i3 全自动荧光酶标仪，美国 Molecular公司。
2 方法
2. 1 甘肃马先蒿水提物及不同组分的制备 甘肃
马先蒿药材 2. 0 kg，蒸馏水洗去灰尘，加水 2 000 mL
于 100 ℃重复提取 3 次，合并水提取液并分为 2 部
分，一部分喷雾干燥获得甘肃马先蒿水提物。另一
部分注入已预处理好的聚酰胺色谱柱(8 cm × 60
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cm)中，蒸馏水洗脱至 UV 检测无环烯醚萜苷类成
分流出(检测波长 250 nm)。上述水洗脱液注入已
预处理的 D101 大孔树脂柱(5 cm × 40 cm)中，并以
蒸馏水洗至流出液为无色，收集水洗脱液喷雾干燥
得甘肃马先蒿大极性部位。后改用 70%乙醇继续
洗脱 D101 大孔树脂柱，流出液每 50 mL 收集 1 份，
监测至无环烯醚萜苷类成分流出，合并乙醇洗脱物
50 ℃旋转蒸发浓缩，浓缩液冷冻干燥，得总环烯醚
萜苷(质量分数及得率分别为 74. 3%、20. 45%)。
上述聚酰胺柱蒸馏水洗至无色后以 70%乙醇洗脱，
流出液每 20 mL 收集 1 份，UV 监测(检测波长 330
nm)至苯乙醇苷类成分流出，合并洗脱液 50 ℃旋转
蒸发浓缩，浓缩液冷冻干燥，得总苯乙醇苷(质量分
数及得率分别为 89. 2%、21. 36%)。
2. 2 小鼠力竭游泳时间检测 84 只 BALB /c 小
鼠，随机分为 7 组，即空白组、对照组、红景天胶囊阳
性对照组及甘肃马先蒿水提物组、苯乙醇苷组、环烯
醚萜苷组、甘肃马先蒿大极性成分组，每组 12 只。
各组均在 SPF 环境条件下饲养。空白组及对照组
灌胃生理盐水(10 mL /kg)，剩余各组分别灌胃给予
0. 5 g /kg剂量相应药物。连续给药 7 d，除空白组
外，对照组及各给药组末次给药 1 h 后以小鼠体质
量 7%的负荷(铅丝)系于 1 /3 尾巴处，放入水深 18
cm的水槽(50 cm × 40 cm × 30 cm)中，水温控制在
(25 ± 1)℃，进行负重游泳，记录小鼠从放入水槽至
小鼠沉入水 7 s 未能浮在水面上的时间，即为小鼠
力竭游泳时间，以此作为筛选甘肃马先蒿抗疲劳活
性组分的依据。
2. 3 小鼠血清 LD、LDH、CK 水平检测 力竭游泳
后，立即取出小鼠，摘眼球取血，静置 1 h后 3 500 r /
min离心 10 min，分离血清，按试剂盒说明书操作检
测血清中的 LD含量及 LDH、CK活性。
2. 4 小鼠肌肉及肝组织 LD、TP、糖元含量及 LDH、
CK活性检测 小鼠颈椎脱臼处死后，取两后肢的股
四头肌及肝脏，用冰生理盐水洗净擦干，称取 140 ～
150 mg组织，冷 PBS制成 10%匀浆，3 500 r /min 离
心 10 min，取上清液。检测小鼠肌内组织中 LD、
ATP、糖元的含量与 LDH、CK活性及肝组织中 ATP、
糖元含量。
2. 5 统计学处理 应用 SPSS 17. 0 统计软件进行
统计学处理。结果以 珋x ± s表示，组间比较采用方差
分析和 t检验。以 P ＜ 0. 05 为差异有统计学意义。
3 结果
3. 1 甘肃马先蒿对小鼠游泳力竭时间的影响 结
果如表 1 所示，与对照组比较，红景天胶囊组、甘肃
马先蒿水提物组及苯乙醇苷组小鼠力竭游泳时间显
著延长(P ＜ 0. 05 或 P ＜ 0. 01)。
表 1 甘肃马先蒿对小鼠游泳力竭时间的影响
(珔x ± s，n =12)
组别 剂量 /(g /kg) 力竭游泳时间 / s
对照组 － 750. 67 ± 432. 47
红景天胶囊组 0. 5 951. 33 ± 229. 29##
甘肃马先蒿水提物组 0. 5 849. 64 ± 219. 31#
苯乙醇苷组 0. 5 930. 67 ± 217. 83##
环烯醚萜苷组 0. 5 622. 55 ± 291. 71
甘肃马先蒿大极性成分组 0. 5 679. 37 ± 125. 68
注:与对照组比较，#P ＜ 0. 05，##P ＜ 0. 01
3. 2 甘肃马先蒿对力竭游泳小鼠血清及肌肉 LD、
LDH、CK的影响 结果如表 2 所示，与空白组比较，
对照组小鼠血清及肌肉中 LD、CK 水平显著升高(P
＜ 0. 05 或 P ＜ 0. 01)，LDH 活性显著降低(P ＜
0. 01)。与对照组比较，红景天胶囊组及苯乙醇苷
组小鼠血清及肌肉中 LD、CK 水平显著降低(P ＜
0. 05 或 P ＜ 0. 01)，LDH活性显著升高(P ＜ 0. 05 或
P ＜ 0. 01);甘肃马先蒿水提物组小鼠血清 LD 含量
及血清、肌肉组织中 CK 活性显著降低(P ＜ 0. 05 或
P ＜ 0. 01)，肌肉组织中 LDH 活性显著升高(P ＜
0. 05)。
表 2 甘肃马先蒿对力竭游泳小鼠血清及肌肉 LD、LDH、CK的影响(珔x ± s，n =12)
组别
剂量 /
(g /kg)
LD LDH CK
血清 /(mmol /L)肌肉 /(mmol /g prot) 血清 /(U /L) 肌肉 /(U /g prot) 血清 /(U /mL) 肌肉 /(U /mg prot)
空白组 － 6. 04 ± 0. 37 0. 36 ± 0. 10 5182. 52 ± 206. 27 4700. 52 ± 277. 64 0. 40 ± 0. 12 5. 00 ± 0. 99
对照组 － 7. 20 ± 0. 43＊＊ 0. 48 ± 0. 14＊＊ 5058. 63 ± 475. 35＊＊ 3095. 83 ± 559. 70＊＊ 0. 51 ± 0. 07* 6. 85 ± 1. 37＊＊
红景天胶囊组 0. 5 6. 21 ± 0. 47## 0. 38 ± 0. 08## 5425. 49 ± 139. 05# 3596. 42 ± 54. 88## 0. 34 ± 0. 10## 3. 15 ± 1. 03##
甘肃马先蒿水提物组 0. 5 6. 47 ± 0. 68# 0. 45 ± 0. 11 5176. 45 ± 248. 80 3145. 12 ± 543. 55# 0. 39 ± 0. 05# 4. 11 ± 1. 26#
苯乙醇苷组 0. 5 6. 22 ± 0. 47## 0. 39 ± 0. 07# 5543. 84 ± 251. 42# 3485. 14 ± 243. 55## 0. 37 ± 0. 13## 3. 83 ± 0. 65##
环烯醚萜苷组 0. 5 6. 96 ± 0. 65 0. 48 ± 0. 15 5020. 55 ± 338. 41 3030. 81 ± 580. 33 0. 41 ± 0. 11 5. 89 ± 1. 44
甘肃马先蒿大极性成分组 0. 5 6. 77 ± 0. 55 0. 45 ± 0. 07 5232. 35 ± 389. 15 2877. 27 ± 382. 33 0. 45 ± 0. 09 5. 53 ± 1. 20
注:与空白组比较，* P ＜ 0. 05，＊＊P ＜ 0. 01;与对照组比较，#P ＜ 0. 05，##P ＜ 0. 01
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3. 3 甘肃马先蒿对力竭游泳小鼠肌肉及肝脏中糖
元、ATP的影响 结果如表 3 所示，与空白组比较，
对照组小鼠肌肉及肝脏中糖元及 ATP 含量均显著
降低(P ＜ 0. 01)。与对照组比较，红景天胶囊组、甘
肃马先蒿水提物组及苯乙醇苷组小鼠肌肉及肝脏中
糖元及 ATP含量均显著升高(P ＜ 0. 01)。
表 3 甘肃马先蒿对力竭游泳小鼠肌肉及肝脏中糖元、ATP的影响(珔x ± s，n =12)
组别
剂量 /
(g /kg)
肝糖元 /
(mg /g)
肌糖元 /
(mg /g)
肌肉 ATP /
(μmol /g prot)
肝脏 ATP /
(μmol /g prot)
空白组 － 5. 87 ± 0. 22 1. 09 ± 0. 09 1303. 65 ± 188. 90 1644. 13 ± 149. 08
对照组 － 5. 45 ± 0. 44＊＊ 0. 84 ± 0. 18＊＊ 975. 00 ± 318. 33＊＊ 1342. 75 ± 339. 68＊＊
红景天胶囊组 0. 5 6. 33 ± 0. 46## 1. 18 ± 0. 02## 1689. 23 ± 229. 10## 2032. 06 ± 405. 47##
甘肃马先蒿水提物组 0. 5 6. 02 ± 0. 25## 1. 10 ± 0. 06## 1480. 29 ± 278. 31## 1706. 69 ± 186. 25##
苯乙醇苷组 0. 5 6. 17 ± 0. 41## 1. 16 ± 0. 05## 1580. 50 ± 380. 05## 1990. 12 ± 284. 36##
环烯醚萜苷组 0. 5 5. 85 ± 0. 33 1. 05 ± 0. 04 1363. 86 ± 348. 05 1241. 96 ± 163. 59
甘肃马先蒿大极性成分组 0. 5 5. 85 ± 0. 56 1. 02 ± 0. 13 1301. 24 ± 368. 81 1288. 68 ± 179. 04
注:与空白组比较，＊＊P ＜ 0. 01;与对照组比较，##P ＜ 0. 01
4 讨论
高强度的运动能使机体内产生大量的乳酸和代
谢废物，短时间内无法排出体外。乳酸在体内的蓄
积使得体液内环境 pH 值下降，抑制机体各项机能
的正常运转。pH 过低，导致肌肉无力，运动疲劳产
生。在高强度的运动中，糖元首先被消耗，经过糖酵
解产生能量为机体供能，当运动继续持续，体内糖元
储备量减少，无法及时恢复及补充，机体就会进入疲
劳状态。剧烈运动使得自由基作用加强，致使细胞
膜通透性增加，肌细胞膜系统的功能受到严重损伤，
造成机体内环境失衡，血清中 CK活性显著升高，肌
肉工作能力下降，外周疲劳产生。
甘肃马先蒿水提物成分复杂，为了明确其抗运
动疲劳活性成分，本研究首先运用大孔吸附树脂结
合聚酰胺柱，分离制备得到苯乙醇苷部位、环烯醚萜
苷部位及大极性成分部位。选用抗疲劳活性明确的
红景天胶囊作为阳性对照药物，通过经典的抗疲劳
药理学实验方法负重游泳实验对各类组分进行活性
筛选。结果显示，甘肃马先蒿水提物、苯乙醇苷部位
均能显著的延长小鼠力竭游泳时间。生化指标检测
结果显示，苯乙醇苷部位能增强 LDH 的活性，减少
乳酸的产生，加快了乳酸的消除，从而减少乳酸在机
体内的堆积，延缓疲劳的产生;苯乙醇苷部位能明显
提高小鼠肝 /肌糖元的储备，从而增加 ATP 的释放，
促进能量代谢，缓解运动疲劳的产生;苯乙醇苷部位
可通过抑制 CK活性，起到抗运动疲劳作用。
综上所述，甘肃马先蒿苯乙醇苷部位可能是通
过提高 LDH活性，促进乳酸的转化利用，减少乳酸
堆积;通过升高肌糖元和肝糖元水平，运动时增加
ATP 的释放，促进能量代谢;通过减少因剧烈运动
引起的膜结构损伤，降低 CK酶活性，维持内环境稳
态，进而增加运动强度及运动时间，实现其抗运动疲
劳功效。
参 考 文 献
［1］ Zhang BB，Shi KL，Liao ZX，et al． Phenylpropanoid glyco-
sides and triterpenoid of Pedicularis kansuensis Maxim.
［J］． Fitoterapia，2011，82(6):854-860.
［2］ Arthur H，Joubert E，De Beer D，et al． Phenylethanoid gly-
cosides as major antioxidants in Lippia multiflora herbal in-
fusion and their stability during steam pasteurisation of
plant material［J］． Food Chemistry，2011，127(2) :581-
588.
［3］褚洪标，曾红，梁生林，等 . 二岐马先蒿苯丙素类活性成
分研究［J］．中草药，2014，45(9):1223-1227.
·2611· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 5 期 2016 年 5 月