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环翠楼高丽红参抗疲劳与抗氧化活性研究



全 文 :人参研究 GINSENG RESEARCH 2015 年第 4 期
环翠楼高丽红参抗疲劳与抗氧化活性研究
李桂荣 1 姜鸿骁 2 路立峰 1 张崇禧 3*
(1. 山东药品食品职业学院,威海 264210;2.山东大学(威海)商学院,威海 264200;
3. 山东大学(威海)海洋学院,威海 264209)
摘 要:目的 研究环翠楼高丽红参的抗疲劳和抗氧化活性。 方法 利用小鼠负重游泳实验模型对小鼠体内
血乳酸(BLA)和血清尿素氮(BUN)含量和清除率进行测定,对小鼠体内肝糖原(LG)和肌糖原
(MG)含量和回复率进行测定,检测环翠楼高丽红参的抗疲劳作用;通过对羟基自由基(OH)和超氧
阴离子自由基(O2)的清除能力进行测定来检测环翠楼高丽红参的体外抗氧化活性;对运动后小鼠
肝脏中总抗氧化的能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)的含量进行测
定,检测其对运动后小鼠体内抗氧化的功能。结果 环翠楼高丽红参具有较强的抗疲劳作用并对运
动后小鼠体内抗氧化作用效果明显(p<0.05),有清除自由基能力,体外抗氧化活性显著。结论 环翠
楼高丽红参具有显著的抗疲劳与抗氧化活性。
关键词:环翠楼高丽红参;抗疲劳;抗氧化
Studies on the anti-fatigue and anti-oxidant Activity of
Huancui Floor Korea Red Ginseng
LI Gui-rong1, JIANG Hong-xiao2,LU Li-feng1,ZHANG CHong-xi3*
(1. Shandong Pharmaceutical Food Vocational College,Shandong Weihai 264210;2. School of Business,Shandong University at
Weihai264200;3.Marine College of Shangdong University at Weihai Shandong Weihai 264209)
Abstract:Objective To study the anti-fatigue and anti-oxidant Activity of Huancui Floor Korea Red Ginseng.
Methods to detect Anti fatigue effect of Huancui Floor Korea Red Ginseng, the mice model of
weight loading swimming experiment of mice blood lactic acid (BLA) and blood urea nitrogen
(BUN) content and scavenging assay rate and liver glycogen (LG)and muscle glycogen (MG) content
and recovery rate were detected in vivo. to detect antioxidant activity of Huancui Floor Korea Red
Ginseng, the hydroxyl radical (·OH) and superoxide anion free radical (O2-·) scavenging capacity
were detected in vitro. to detect antioxidation function after mice exercise,the total antioxidant
capacity in liver after mouse movement (T-AOC) and superoxide dismutase (SOD) activity and
malondialdehyde (MDA) content were detected.Results Huancui Floor Korea Red Ginseng have a
strong ability of anti fatigue effect and antioxidant effects obviously after mice exercise (p<0.05),
and scavenging free radical activity and antioxidation activity significantly in vitro (p <0.01).
Conclusion the Huancui Floor Korea Red Ginseng has significant anti fatigue activity and
antioxidant activity.
Key words:Huancui Floor Korea Red Ginseng;anti-fatigue;anti-oxidant
人参来源于五加科人参属植物人参 Panax
ginseng C.A.Mey.的干燥根,主产于我国东北,尤以吉
林省产量最大,质量最佳,是我国传统的珍贵药材,大
补元气,具有百草之王的称号。 人参根据加工方法不
同,分为鲜人参、生晒参、糖参、红参等产品。环翠楼高
丽红参系由产自韩国的高丽园参的新鲜根经韩国红
参加工工艺和中国红参加工技术加工而成。
据报道, 全世界超过 35%的人处于疲劳状态,中
年男性占 60%[1], 多由于生活节奏加快和社会压力增
大所致,处于亚健康的状态,工作效率下降等,表现为
身体经常处于体力疲劳和精神疲劳状态,有人认为疲
劳产生的机制之一和身体产生的自由基有关 。 自
Harman 创立自由基学说以来, 人们对自由基的产生
及其对机体的危害有了更加深刻的认识,各种疾病如
作者简介:李桂荣,女,副教授,硕士,主要从事生药学研究。 Email:swzlb@126.com.
* 通讯作者:张崇禧,男,教授,博士,主要从事生药学研究。 Email:zcx_11@126.com.
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人参研究 GINSENG RESEARCH 2015 年第 4 期李桂荣等:环翠楼高丽红参抗疲劳与抗氧化活性研究
癌症、脏器损伤、衰老、炎症等都与自由基有着密切关
系。 随着对天然产物的研究越来越多,人们发现一些
天然产物具有抗疲劳和抗氧化作用,一些补益滋养类
的中药具有抗疲劳和抗氧化作用。中药抗氧化及与人
工合成的抗氧化剂相比较,具有高效、经济、毒副作用
小等明显的优点,近年来,国内外学者在研究中药抗
疲劳和抗氧化等作用方面取得了显著成绩。为了更好
的开发利用环翠楼高丽红参,我们对环翠楼高丽红参
抗疲劳和抗氧化的作用进行了实验研究。
1 仪器与材料
1.1实验仪器
RE52-4 旋转蒸发仪 (上海沪西分析仪器厂);
TDL-5 台式离心机 (上海科兴仪器有限公司);XW-
80A漩涡混合器(上海精密科学仪器有限公司);NDJ-
1电热恒温水浴锅 (北京医疗电子仪器厂); 722 型紫
外可见分光光度计 (上海光谱仪器有限公司);AL204
电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司)。
1.2实验材料
环翠楼高丽红参(进口韩国高丽鲜人参,采用韩国
红参加工工艺和中国红参加工技术相结合制备而成)。
1.3实验试剂
全血乳酸(BLA)检测试剂盒、血清尿素氮(BUN)
检测试剂盒、肌糖原(MG)检测试剂盒、肝糖原(LG)
检测试剂盒,总抗氧化(T-AOC)试剂盒、超氧化物歧
化酶(SOD)测试盒、丙二醛(MDA)测定试剂盒,以上
试剂盒均购于南京建成生物工程研究所。
1.4实验动物:
清洁级(SPF)昆明种小鼠(山东绿叶制药有限公
司),雄性,体重 18~22g。
2 实验方法
2.1环翠楼高丽红参实验组制剂的制备
取环翠楼高丽红参 100g, 加入红参重量的 8 倍
水提取 3h,过滤,滤液备用;滤渣再加 6 倍水提取 2h,
过滤,滤液备用;滤渣再加 4 倍水提取 1h,过滤,合并
3次滤液,用旋转蒸发仪浓缩滤液至 1 g?mL-1,置 4℃
冰箱保存,备用。
2.2动物分组与给药
取健康雄性小鼠 80 只, 随机分为环翠楼高丽红
参实验组、空白对照组,每组 40 只。 采用灌胃方式给
药,每日 1 次,自由摄食与饮水,连续给药 20 d,给药
体积 20 mL?kg-1,空白对照组给予等体积的蒸馏水。
2.3抗疲劳及体内抗氧化活性的实验
2.3.1抗疲劳活性
2.3.1.1 小鼠负重游泳实验和力竭游泳时间测定
末次灌胃给药 30min后,实验组和空白对照组随机
各抽取 10只小鼠,在尾根部负重 5%体重的铅丝,置小
鼠于 100cm×70cm×60cm的游泳箱中游泳,水深不低于
30cm,水温 30℃(±1)。 记录小鼠自开始游泳至沉入水面
下 8s不能浮出水面为止为力竭游泳时间[2~5],并与空白
对照组进行比较,计算其负重游泳时间延长率。
2.3.1.2 全血乳酸(BLA)的含量测定
末次给药 30min 后,实验组和空白对照组随机各
抽取 10 只小鼠,置游泳箱中不负重游泳 45min,使小
鼠达到疲劳状态,游泳完成后,小鼠分为 2 组,一组泳
后立即眼球取血,根据试剂盒要求测定 BLA 的含量,
计算其清除率;另一组泳后休息 45min 后,采用相同
的方法测定 BLA含量并计算清除率。
计算公式为:
BLA的含量(mmol/L)=(测定管吸光度-空白管吸
光度)/(标准管吸光度-空白管吸光度)×标准样品浓
度×样本稀释倍数
清除率 (mmol/100L.min)=(泳后 0minBLA 的含
量-泳后 45minBLA 的含量)÷45×100
2.3.1.3 血清尿素氮(BUN)的含量测定
小鼠末次灌胃给药 30min 后,采用上述(BLA 的
含量测定)相同的方法,根据试剂盒要求测定 BUN 的
含量,计算其清除率。
计算公式为:
BUN 的含量 (mmol/L)=(测定管吸光度-空白管
吸光度)/(标准管吸光度-空白管吸光度)×标准样品
浓度×样本稀释倍数
清除率 (mmol/100L.min)=(泳后 0minBUN 的含
量-泳后 45minBUN 的含量)÷45×100
2.3.1.4 肌糖原(MG)和肝糖原(LG)的测定
小鼠末次灌胃给药 30min 后,实验组和空白对照
组随机各抽取 10 只小鼠, 置游泳箱中不负重游泳
45min,使小鼠达到疲劳状态,游泳完成后,一组泳后
立即取出肝脏和后腿肌肉,根据试剂盒要求测定 MG
和 LG 的含量,另一组泳后休息 45min 后,采用相同
的方法测定 MG、LG的含量并计算糖原回复率。
计算公式为:
糖原含量(mg/g)=(测定管 OD 值/标准管 OD 值)
×标准管含量×样品稀释倍数×10÷1.11
糖原回复率 (mg/100g.min)=(泳后 45min 糖原
值-泳后 0min糖原值)÷45×100
2.3.2 体内抗氧化活性的 (T-AOC 能力、SOD 活性、
MDA含量)测定
末次灌胃给药 30min 后,实验组和空白对照组随
机各抽取 10只小鼠,采用上述负重游泳模型,致小鼠
力竭游泳后,脱颈处死,立即取同部位的一小块肝脏,
称重,冰浴下匀浆制备成 10%肝脏匀浆液,以 3000 r?
min-1 的转速离心 10 min,取上清,按照试剂盒上的
说明测定肝脏匀浆中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化
物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量。
计算公式为:
总抗氧化(T-AOC)能力(U/mgprot)=(测定管吸
光值-对照管吸光值)÷0.01÷30×反应体系稀释倍数÷
所测样本蛋白含量
公式中:0.01:在 37℃时,每分钟每毫升样品使反
应体系吸光度值每增加 0.01,为 1 个总抗氧化能力的
单位;30:体系反应时间为 30min。
超氧化物歧化酶(SOD)活性(U/mgprot)=(测定管
吸光值-对照管吸光值)÷对照管吸光度÷50%×反应液
总体积÷取样量÷组织中蛋白含量
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人参研究 GINSENG RESEARCH 2015 年第 4 期
3.3环翠楼高丽红参实验组影响体外抗氧化活性的结果
实验结果显示,环翠楼高丽红参实验组对羟基自
由基和氧自由基均有清除作用(p<0.05),且与 Vc 比
较,实验组对羟基自由基的清除效果要好于对超氧阴
离子自由基的清除效果,实验结果见表 5。
3.2实验组影响运动后小鼠体内抗氧化作用的结果
实验结果显示环翠楼高丽红参实验组能增强体内超
氧化物歧化酶 SOD 的活性, 降低由于脂质氧化产生
的丙二醛 MDA含量,实验组总抗氧化 T-AOC能力显
著高于对照组(p<0.01),结果见表 4。
注:与对照组比较, **p<0.01
3.1.3 实验组影响小鼠肌糖原(MG)和肝糖原(LG)的
含量和恢复率的结果
实验结果显示,环翠楼高丽红参实验组与对照组
比较,实验组可以提高小鼠运动后体内肌糖原和肝糖
原的含量,并且也能提高糖原的回复率,具有延缓疲
劳作用,结果见表 3。
丙二醛(MDA)含量(nmol/mgprot)=(测定管吸光
值-测定空白管吸光度)÷(标准管吸光度-标准空白管
吸光度)×标准品浓度÷组织中蛋白含量
以上各实验所得数据均采用 SSPS 17. 0 软件对
数据进行统计分析,并且采用方差分析检验,数据均
以 x ±s 表示,p<0.05 和 p<0.01 都代表所得数据具有
显著性差异。
2.4体外抗氧化活性的测定
体外抗氧化活性的测定采用对 O2-?、?OH 的清
除能力进行测定, 与 Vc比较, 确定其体外抗氧化活
性;羟基自由基的测定参照樊青玲[6]方法,计算清除
率; 超氧阴离子的测定按文献 (Ozsoy et al.2008)方
法,计算清除率。
3 实验结果与分析
3.1实验组抗疲劳活性结果
3.1.1实验组影响小鼠负重游泳实验结果
实验结果显示,环翠楼高丽红参实验组小鼠负重
力竭游泳时间明显高于空白对照组,环翠楼高丽红参
实验组比对照组延长 36.95%,并且差异非常显著(p<
0.01),说明环翠楼高丽红参实验组具有抗疲劳作用,
结果见表 1。
表 1 环翠楼高丽红参实验组影响小鼠负重游泳时间
及延长率的结果
注:与对照组比较, **p<0.01;延长率(%)=(实验
组-对照组)/对照组×100
3.1.2 实验组影响全血乳酸 (BLA) 和血清尿素氮
(BUN)含量和清除率的结果
实验结果显示, 环翠楼高丽红参实验组与对照组相
比,实验组能降低小鼠泳后血液中乳酸和血清中尿素
氮的含量,并且实验组对 BLA 和 BUN 的清除率都明
显高于对照组 (p<0.05), 说明实验组具有抗疲劳作
用,结果见表 2。
组别 负重力竭游泳时间(min) 延长率(%)
空白对照组 45.71±5.12 —
环翠楼高丽红参实验组 62.71±7.29** 36.95
表 2 环翠楼高丽红参实验组影响 BLA 及 BUN 的含量和清除率的结果
组别
泳后立即(mmol/L) 泳后 45min(mmol/L) 45min 内的清除率(mmol/100L.min)
BLA BUN BLA BUN BLA BUN
对照组 18.19±2.03 53.15±4.26 15.46±0.60 48.35±4.08 6.06 10.67
实验组 11.89±0.62** 33.69±3.01**
8.35±0.67** 20.49±2.51** 7.86 29.33
表 3 环翠楼高丽红参实验组影响小鼠肌糖原及肝糖原的含量及回复率的结果
注:与对照组比较, **p<0.01
组别
泳后立即(mg/g) 泳后 45min(mg/g) 45min 内的回复率(mg/100g.min)
MG LG MG LG MG LG
对照组 2.79±0.38 17.68±2.50 2.99±0.30 22.08±2.61 0.43 9.76
实验组 3.96±0.35** 26.95±3.26** 4.30±0.36** 37.39±3.21** 0.76 23.20
表 4 环翠楼高丽红参实验组影响小鼠肝脏组织中 SOD 活性、MDA 含量及总抗氧化 T-AOC 能力的结果
注:与对照组比较, **p<0.01
组别 SOD(U/mgprot) MDA(nmol/mgprot) T-AOC(U/mgprot)
对照组 70.85±6.98 7.30±0.41 1.64±0.61
实验组 82.24±4.48** 5.26±0.75** 4.95±1.43**
表 5 环翠楼高丽红参实验组影响羟基自由基和超氧阴离子自由基的结果
注:与对照组比较,*p<0.05,**p<0.01
组别 羟基自由基清除率(%) 超氧阴离子自由基清除率(%)
对照组 Vc(阳性) 86.66±0.52 98.50±0.20
环翠楼高丽红参实验组 81.19±4.28** 55.31±2.99**
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人参研究 GINSENG RESEARCH 2015 年第 4 期
4 讨论
自由基学说认为, 机体高强度或长时间运动时,
体内会产生自由基,过多的自由基会破坏体内氧化攻
击和抗氧化保护的平衡,最终导致疲劳,运动性疲劳
的产生和氧化应激间存在着很大的关系,也成为抗疲
劳领域研究的热点[7~8]。生物体内最常见的自由基是氧
自由基, 而氧自由基主要包括超氧阴离子自由基
(O2-·)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)等。 因此一
般通过对上述自由基的清除能力来鉴定药物的体外
抗氧化活性。 当机体剧烈运动时,抗氧化酶的清除作
用有限,体内产生自由基会逐渐积累,机体会产生疲
劳状态。 因此,抗氧化活性与抗疲劳活性之间有密切
的联系,研究表明一些具有抗氧化作用的物质具有延
缓疲劳的作用。 正常的生理状态下,机体代谢产生的
自由基会被体内的一些抗氧化酶和非酶成分如超氧
化物歧化酶 SOD 和谷胱甘肽等清除, 从而达到一个
稳定的状态。
有人认为,当机体剧烈运动时,体内相对缺氧,发
生酵解乳酸大量产生, 影响机体内环境的酸碱平衡,
导致机体疲劳。糖原是评价机体抗疲劳能力的一项重
要指标。 随着运动时间的加长,体内的主要供能物质
糖原越来越少,此时机体为补充能量,会对蛋白质进
行代谢,产生尿素氮,血清中尿素氮的含量升高,运动
能力降低,疲劳感增加。 生化指标检测中血液中乳酸
的含量及清除率、 血清中尿素氮的含量及清除率、肝
糖原和肌糖原的含量及回复率是评价机体疲劳的经
典代表性指标。
选取环翠楼高丽红参依据机体产生疲劳的原因
和评价机体疲劳的方法进行了运动耐力实验和生化
指标的检测。 实验进行了经典的小鼠负重游泳实验,
抗疲劳指标 BLA、BUN、MG、LG 检测、 体外 (O2-·、·
OH)和体内抗氧化(SOD、MDA)活性的测定等,可以
充分说明环翠楼高丽红参的抗氧化能力和抗疲劳能
力。 在抗氧化指标的检测中,采用了体外和体内两种
实验方法进行,可以更加充分的说明环翠楼高丽红参
抗氧化能力。体外抗氧化实验结果显示环翠楼高丽红
参对羟基自由基和超氧阴离子自由基均有明显的清
除作用。 体内抗氧化实验结果显示,环翠楼高丽红参
可以提高体内超氧化物歧化酶活性,降低氧化物丙二
醛的含量,具有良好的抗氧化能力,这与环翠楼高丽
红参中含有的皂苷类、多糖类等成分有关[9~14]。
《神农本草经》对人参的描述为 :人参主补五脏,
安精神,定魂魄,止惊悸,除邪气,明目,开心益智,久
服轻身延年。通过多种实验方法和生化指标探讨了环
翠楼高丽红参的抗疲劳和抗氧化活性,实验证明环翠
楼高丽红参在抗疲劳和抗氧化方面具有广阔的开发
前景,为人参的久服轻身延年的传统功效提供了现代
实验依据,为中药在抗疲劳和抗氧化领域进行更深入
广泛的人体研究和开发利用提供了理论和实践依据。
参 考 文 献
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