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余甘子果汁饮料抗疲劳及抗衰老功效研究



全 文 :南 方 农 业 学 报 45卷
收稿日期:2013-11-26
基金项目:广东省科技计划项目(2012A020602059)
作者简介:*为通讯作者,潘育方(1966-),教授,主要从事药物新剂型及安全性评价研究工作,E-mail:panyf1966@163.com。黄清
松(1966-),高级实验师,主要从事生物活性物质提取及功效研究工作,E-mail:p84188896@163.com
余甘子果汁饮料抗疲劳及抗衰老功效研究
黄清松1,曾满红1,李红枝1,郑 敏1,郭静波2,潘育方3*
(1广东药学院 基础学院,广州 510006; 2广州市越秀区六榕街社区卫生服务中心,广州 510180;
3广东药学院 药科学院,广州 510006)
摘要:【目的】研究余甘子果汁饮料抗疲劳和抗衰老的功效,为开发余甘子功能性饮料提供理论依据。【方法】以昆
明小鼠为试验动物,经连续灌胃余甘子果汁饮料30 d后进行负重游泳试验,测定其负重游泳时间及血清中的尿素氮、
乳酸、肝糖原;采用皮下注射D-半乳糖构建Wistar大鼠衰老模型,同样方法进行抗衰老试验,测定Wistar大鼠血清中的
超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)及脑组织脂褐素(LPF)。【结果】与对照组(生
理盐水)相比,灌胃余甘子果汁饮料后昆明小鼠的负重游泳时间明显延长,负重游泳运动后有效降低血清中的乳酸和
尿素氮及提高肝糖原水平,且随灌胃剂量的增加其效果越明显,高剂量组(40 mL/kg)的各项指标均达极显著水平(P<
0.01)。在抗衰老动物试验中,也发现余甘子果汁饮料可有效提高衰老Wistar大鼠的血清SOD、GSH-Px水平及降低血清
MDA、脑组织LPF水平,其效果也随灌胃剂量的增加而越明显。【结论】余甘子果汁饮料具有良好的抗疲劳和抗衰老功
效,今后可开发为解除疲劳、延缓衰老的保健饮料。
关键词:余甘子;饮料;抗疲劳;抗衰老;动物试验
中图分类号:TS255.44 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2014)05-0840-04
0 引言
【研究意义】余甘子又名山油柑、油甘子、余甘果
等,为大戟科(Euphorbiaceae)叶下珠属(Phyllanthus)
植物余甘子(Phyllanthus emblica L.)的成熟果实,因其
Anti-fatigue and anti-aging effects of emblica juice beverage
HUANGQing-song1,ZENGMan-hong1,LIHong-zhi1,ZHENGMin1,
GUOJing-bo2,PANYu-fang3*
(1School of Basic Courses,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China;2Community Health Center of
Liurong Street,Yuexiu District,Guangzhou 510180,China;3Department of Pharmacy,Guangdong Pharmaceutical
University,Guangzhou 510006,China)
Abstract:【Objective】Anti-fatigue and anti-aging effects of emblica juice beverage were studied to provide theoretical
references for developing emblica functional beverage. 【Method】With Kunming white mice as experimental animals, the mice
were injected with emblica juice beverage. After 30 days, loaded swimming experiment was conducted to detect loaded swim-
ming time, content of blood urea nitrogen, lactic acid and hepatic glycogen. Hypodermic injection D-gal was adopted to build
Wistar big mice aging model. Using the same method, anti-aging experiment was conducted to detect the content of SOD,
GSH-Px, MDA and brain tissue LPF. 【Result】Compared with the control group (physiological saline), the loaded swimming
survival time of Kunming white mice injected with emblica juice beverage was prolonged obviously, the content of serum lactic
acid and urea nitrogen was decreased effectively, and the content of hepatic glycogen was increased after the loaded swimming.
Indexes of the high dosage group (40 mL/kg) all reached highly significant level (P<0.01). In the anti-aging animal experiment,
it was found that the level of serum SOD and GSH-Px of aged Wistar big mice could be increased, and the level of serum MDA
and brain tissue LPF of aged Wistar big mice could be decreased by emblica juice beverage. Effects were more obvious with the
increasing of dosage. 【Conclusion】Due to good anti-fatigue and anti-aging effects, emblica juice beverage can be developed to
be health beverage with anti-fatigue and anti-aging effects.
Key words: emblica; beverage; anti-fatigue; anti-aging; animal experiment
DOI:10.3969/j:issn.2095-1191.2014.5.840
南方农业学报 Journal of Southern Agriculture 2014,45(5):840-843
ISSN 2095-1191;CODEN NNXAAB http://www.nfnyxb.cn
5期
初入口味酸涩,后回甜生津而得名。余甘子营养丰富,
果实中含有维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B3、
胡萝卜素、维生素A等多种维生素及有机酸、蛋白质、
脂肪和多种矿物元素,具有清热凉血、消食健胃、生津
止咳等功效,主要用于治疗血热血瘀、消化不良、腹
胀、咳嗽、喉痛、口干等症(国家药典委员会,2005)。
《本草纲目》记载:余甘子果,主补益气,久服轻身,延
年益寿。因此,若能以余甘子为主要原料制成复合型
功能饮料,达到既营养又保健的效果,对综合开发利
用余甘子具有重要意义。【前人研究进展】Ghosh等
(1992)研究发现,余甘子果实的水提液可明显降低氯
化铯诱导的骨髓细胞染色体畸变。张淑华等(2003)研
究表明,复方余甘果饮液具有良好的抗氧化作用。
Pinmai等(2008)研究发现,余甘子提取物可抑制人类
肝癌细胞HepG2和肺癌细胞A549,且与顺铂及阿霉素
有协同效果。崔炳权等(2008)用不同剂量余甘子水提
取物给正常小鼠连续灌胃30 d,测定其负重游泳时
间、抗缺氧时间,结果发现余甘子具有抗疲劳、抗缺氧
功效。此后,崔炳权等(2010)还研究发现,余甘子提取
物能增强小鼠巨噬细胞吞噬功能,促进T淋巴细胞增
殖,提高NK细胞活性,从而增强小鼠免疫功能。张钢
等(2011)研究表明,余甘子在模拟高原环境下具有缓
解小鼠体力疲劳的作用。【本研究切入点】余甘子是我
国卫生部首批公布既可食用又可药用的中药品种,但
目前有关余甘子饮料在抗疲劳和延缓衰老方面的研
究鲜见报道。【拟解决的关键问题】以余甘子为原料自
制果汁饮料,通过小鼠负重游泳和亚急性衰老大鼠模
型试验分别探讨余甘子果汁饮料的抗疲劳、抗衰老功
效,旨在为开发余甘子功能性饮料提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1试验材料
试验动物由广东省医学院实验动物中心提供,其
中,清洁级昆明小鼠(雄性)6周龄,体重18~22 g;清洁
级Wistar大鼠(雄性)6周龄,体重180~200 g。D-半乳糖
(D-gal)购自Sigma公司;乳酸、尿素氮、糖原、超氧化物
歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二
醛(MDA)、脂褐素(LPF)试剂盒均由南京建成生物工
程研究所提供。主要仪器设备有:游泳箱(规格50 cm×
40 cm×30 cm)、全自动生化分析仪(日立7060)。
1. 2余甘子果汁饮料制备工艺流程
余甘子清洗→煎煮两次→粗滤→合并滤液→120
目筛过滤→离心两次→过滤→澄清液(备用)→与制
备稳定剂、甜味剂合并→加热压力下搅拌→定容至所
需体积→灌装→灭菌→成品。
1. 3抗疲劳动物试验
1. 3. 1 负重游泳试验 取昆明小鼠40只,随机分为4
组(对照组及余甘子果汁饮料高、中、低剂量组),每组
10只。余甘子果汁饮料低、中、高剂量组分别按每天
20、30、40 mL/kg的剂量给昆明小鼠灌胃余甘子果汁
饮料,对照组灌胃生理盐水(30 mL/kg),连续灌胃30 d。
小鼠末次灌胃余甘子果汁饮料30 min后,尾部载5%体
重铅皮,置于游泳箱(水深30 cm、水温25 ℃)中游泳,
记录游泳开始至死亡(小鼠沉降不露头)时间,即小鼠
负重游泳时间。
1. 3. 2 血清中的尿素氮、乳酸测定 4组小鼠末次灌
胃余甘子果汁饮料30 min后分别于30 ℃水中游泳60
min,休息20 min后摘眼球取血,分离血清,严格按试
剂盒说明测定血清尿素氮及乳酸水平。
1. 3. 3 肝糖原测定 小鼠摘眼球取血后立即断颈处
死,剖出肝脏,用生理盐水冲洗,滤纸吸干后准确称取
肝组织,严格按试剂盒说明测定肝糖原水平。
1. 4抗衰老动物试验
1. 4. 1 建模与给药 取Wistar大鼠50只,随机分为5
组(正常组、亚急性衰老动物组及余甘子果汁饮料高、
中、低剂量组),每组10只。除正常组Wistar大鼠颈背部
皮下注射生理盐水外,其余各组Wistar大鼠颈背部皮
下注射D-半乳糖100 mg/kg,1次/d,连续注射42 d,以构
建Wistar大鼠衰老模型。同时,余甘子果汁饮料高、中、
低剂量组按每天40、30、20 mL/kg的剂量给Wistar大鼠
灌胃余甘子果汁饮料,正常组和模型组灌胃生理盐水。
1. 4. 2 血清SOD、MDA及GSH-Px测定 第42 d末次
给药2 h后,于Wistar大鼠眼球后静脉丛毛细管取血,
血样静置后3500 r/min离心10 min,取血清严格按试
剂盒说明进行测定。
1. 4. 3 脑组织LPF测定 Wistar大鼠取血后迅速颈
椎脱臼处死,剖出脑组织,用4 ℃生理盐水冲洗后用滤
纸吸干,-20 ℃冷冻保存。测定时,脑组织匀浆,4 ℃下
3000 r/min离心10 min,取上清严格按试剂盒说明进
行测定。
1. 5统计分析
采用SPSS 14.0软件对试验数据进行t检验。
2 结果与分析
2. 1余甘子果汁饮料对昆明小鼠负重游泳时间的影响
由表1可看出,与对照组相比,灌胃余甘子果汁饮
料后昆明小鼠的负重游泳时间明显延长,且呈灌胃剂
量越高昆明小鼠负重游泳时间越长的变化趋势,其
中,中剂量组昆明小鼠的负重游泳时间显著延长(P<
0.05,下同),而高剂量组的负重游泳时间极显著延长
(P<0.01,下同),表明余甘子果汁饮料可有效提高小鼠
的耐力和运动能力。
黄清松等:余甘子果汁饮料抗疲劳及抗衰老功效研究 841· ·
南 方 农 业 学 报 45卷
表 1 余甘子果汁饮料对昆明小鼠负重游泳时间及抗疲劳生化指标的影响
Tab.1 Effects of emblica compound beverage on KM mice swimming time and fatigue biochemical indexes
组别 剂量(mL/kg·d) 游泳时间(s) 血清尿素氮(mmol/L) 血清乳酸(mmol/L) 肝糖原(mg/g)
Group Dosage Swimming time Serum urea nitrogen Serum lactate Hepatic glycogen
对照组 Control group - 314.7±54.8 13.56±1.95 6.18±1.04 17.48±2.59
低剂量组 Low-dose group 20 346.2±57.1 11.98±1.74* 5.27±0.91* 19.24±2.86
中剂量组Moderate-dose group 30 362.8±61.9* 10.72±1.53** 4.95±0.83** 20.18±3.15*
高剂量组 High-dose group 40 394.5±65.2** 9.86±1.27** 4.27±0.64** 21.45±3.46**
*和**分别表示与对照组相比存在显著差异(P<0.05)或极显著差异(P<0.01)
*:Significant difference with the control group(P<0.05);**:Extremely significant difference with the control group(P<0.01)
2. 2余甘子果汁饮料对昆明小鼠运动后血清尿素氮
的影响
与对照组相比,灌胃余甘子果汁饮料的昆明小鼠
运动后,其血清尿素氮水平明显降低,且随灌胃剂量
的增加而逐渐降低(表1),说明余甘子果汁饮料可降
低昆明小鼠剧烈运动后体内血清尿素氮的积累。
2. 3余甘子果汁饮料对昆明小鼠运动后血清乳酸的
影响
余甘子果汁饮料对昆明小鼠运动后血清乳酸的
影响与其对昆明小鼠运动后血清尿素氮的影响一致,
即灌胃余甘子果汁饮料的昆明小鼠运动后,其血清乳
酸水平明显降低,且随灌胃剂量的增加而逐渐降低
(表1),说明余甘子果汁饮料还可降低昆明小鼠剧烈
运动后体内血清乳酸的积累。
2. 4余甘子果汁饮料对昆明小鼠运动后肝糖原的影响
肝糖原是由许多葡萄糖分子聚合而成葡萄糖聚
合物,并以糖原的形式储存于肝脏,当机体需要时可
分解成葡萄糖,转化为能量。由表1可知,灌胃余甘子
果汁饮料昆明小鼠运动后的肝糖原水平明显高于对
照组,其中,中剂量组显著高于对照组,高剂量组极显
著高于对照组,说明余甘子果汁饮料可有效提高昆明
小鼠的肝糖原水平,为其剧烈运动补充能量。
2. 5余甘子果汁饮料对Wistar大鼠血清MDA、SOD、
GSH-Px及脑组织LPF的影响
由表2可以看出,与正常组相比,模型组Wistar大
鼠的血清MDA和脑组织LPF水平极显著升高,而血清
SOD和GSH-Px水平显著降低,说明模型组Wistar大鼠
体内抗氧化功能明显下降。与模型组相比,灌胃余甘
子果汁饮料的Wistar大鼠血清MDA和脑组织LPF水平
明显降低,且随灌胃剂量的增加而逐渐降低,中、高剂
量组的降幅达极显著水平;与血清MDA和脑组织LPF
的变化趋势相反,Wistar大鼠的血清SOD和GSH-Px水
平随灌胃剂量的增加而逐渐升高。可见,余甘子果汁
饮料可有效抑制血清MDA和脑组织LPF生成、增强体
内SOD和GSH-Px活力,具有良好的抗氧化作用。
表 2 各组大鼠血清SOD、MDA、GSH-Px及脑组织LPF含量变化
Tab.2 Changes of rat serum SOD,MDA,GSH-Px and LPF content in brain tissue
组别 剂量(mL/kg·d) 血清SOD(U/mL) 血清GSH-Px(U/mL) 血清MDA(nmol/mL) 脑组织LPF(μg/g)
Group Dosage Serum SOD Serum GSH-Px Serum MDA Brain tissue LPF
正常组 Normal group - 182.36±21.47 94.13±13.82 3.85±0.54 0.38±0.05
模型组Model group - 149.25±16.58# 75.29±9.81# 6.49±0.92## 0.89±0.16##
低剂量组 Low-dose group 20 160.56±18.24 82.46±10.75 5.72±0.76* 0.71±0.12*
中剂量组Moderate-dose group 30 167.49±19.75* 87.19±11.26* 5.16±0.71** 0.64±0.09**
高剂量组 High-dose group 40 171.65±20.94** 90.58±12.45** 4.35±0.62** 0.56±0.08**
*和**分别表示与模型组相比存在显著差异(P<0.05)或极显著差异(P<0.01);#和##分别表示与正常组相比存在显著差异(P<0.05)或极显著差异
(P<0.01)
*:Significant difference with the model group(P<0.05);**:Extremely significant difference with the model group(P<0.01);#:Significant difference
with the normal group(P<0.05);##:Extremely significant difference with the normal group(P<0.01)
3 讨论
疲劳是机体在过度紧张、繁重或长时间劳动下引
起工作效率暂时明显降低的一种生理病理现象。由于
剧烈运动或长时间运动,机体处于相对缺氧状态,导
致糖酵解加快而产生大量乳酸。血乳酸大量堆积是引
起机体疲劳的重要原因(张睿等,2011),即运动后血
清乳酸水平能客观反映机体无氧供能的比率,是无氧
耐力或机体疲劳的常用衡量指标(刘静波和林松
毅,2005)。因此,抑制乳酸产生或加快其清除,可有效
维持内环境稳定,从而延缓疲劳或加快疲劳消除。体
内血清尿素氮随运动负荷的增加而增加,机体对运动
负荷的适应力越差,其血清尿素氮的增加就越明显
(刘静波和林松毅,2005)。能量储备充足是耐力增强
的内因。在氧充足条件下,糖原是机体最先动用的能
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5期
源物质,因此增加体内肝糖原的储备量,可使剧烈运
动中蛋白质的氧化分解减少,保护蛋白质在各项生理
活动的正常代谢,提高机体对过量负荷的适应能力。
本研究以昆明小鼠为研究对象,经连续灌胃余甘子果
汁饮料30 d后进行负重游泳试验,结果表明,余甘子
果汁饮料能有效延长昆明小鼠的负重游泳存活时间、
降低运动后的血清乳酸与尿素氮水平、提高肝糖原
水平,且随灌胃剂量的增加其效果愈明显,与崔炳权
等(2008)、张钢等(2011)的研究结果一致,即余甘子
具有抗疲劳功效。
机体衰老是一个复杂过程,其中“自由基”学说受
到普遍重视。该学说认为,自由基及其代谢产物引起
的脂质过氧化可导致机体老化。随着年龄的增长,机
体自身的抗氧化系统功能下降,导致体内自由基代谢
平衡逐渐紊乱,自由基积累增多。SOD和GSH-Px为体
内主要抗氧化酶。SOD能催化超氧阴离子( )发生歧
化反应,使其生成H2O2,H2O2进一步转变成H2O和O2,
从而清除自由基;GSH-Px则与SOD产生协同作用,促
使自由基加速清除。因此,SOD、GSH-Px活力或水平
反映了机体清除氧自由基的能力。机体组织中SOD和
GSH-Px水平随着动物年龄的增长而逐渐下降。MDA
是自由基损伤不饱和脂肪酸生成的脂类过氧化分解
产物,能反映机体组织氧化应激的损伤状态,也是评
价机体衰老的重要指标之一(Brunk and Terman,
2002)。LPF是脑老化的重要指标,在脑组织中过量积
累易损害神经组织(彭少君,2009)。本研究采用皮下
注射D-半乳糖构建Wistar大鼠衰老模型,然后以该模
型探讨余甘子果汁饮料的抗氧化功能,结果表明,余
甘子果汁饮料可有效提高衰老Wistar大鼠的血清
SOD、GSH-Px水平及降低血清MDA、脑组织LPF水平,
说明余甘子果汁饮料可增强衰老模型Wistar大鼠机体
的抗氧化功能,改善SOD、GSH-Px、MDA、LPF等与衰
老密切相关指标,发挥抗衰老作用。
4 结论
本研究结果表明,余甘子果汁饮料具有良好的抗
疲劳和抗衰老功效,今后可开发为解除疲劳、延缓衰
老的保健饮料。
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(责任编辑 兰宗宝)
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