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牛大力多糖对小鼠抗疲劳作用的研究



全 文 :收稿日期:2013-01-11 接受日期:2013-05-20
基金项目:广西植物功能物质研究与利用重点实验室开放基金课
题(FPRU2011-4) ;广西代谢性疾病研究重点实验室开
放基金课题(181H2011-02) ;广西大学“大学生创新创
业训练计划”项目(1201037) ;广西自然科学基金青年
基金项目(2013GXNSFBA019024)
* 通讯作者 Tel:86-013635187786;E-mail:ldp@ gxib. cn
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2014,26:324-328
文章编号:1001-6880(2014)3-0324-05
牛大力多糖对小鼠抗疲劳作用的研究
罗 轩2,林翠梧2,陈洁晶3,温艳蓉2,朱艺萍2,莫 静2,李典鹏1*
1广西植物研究所 广西植物功能物质研究与利用重点实验室,桂林 541006;2 广西大学 化学
化工学院,南宁 530004;3 广西代谢性疾病研究重点实验室(中国人民解放军第 181 医院) ,桂林 541002
摘 要:本文以牛大力(Millettia speciosa Champ.)为对象,利用小鼠爬杆和负重游泳为实验模型,研究了其多糖
的抗疲劳作用。实验随机将小鼠分为五组,分别为空白对照组、阳性药(人参蜂王浆,7 mL /kg)对照组、牛大力
多糖低剂量组[212. 5 mg /(kg·d) ]、中剂量组[425 mg /(kg·d) ]、高剂量组[850 mg /(kg·d) ],灌胃给药 14 d
后,考察其对小鼠爬杆时间、负重游泳时间以及血乳酸(LD)、血乳酸脱氢酶(LD-H)、血中尿素氮(BUN)含量的
影响。结果表明,牛大力多糖能延长小鼠爬杆时间,增加小鼠游泳耐力,降低 LD、BUN 的含量、提高血中 LD-H
含量。且中剂量的药效与阳性药对照组的基本相当。
关键词:牛大力;多糖;抗疲劳;血乳酸;血乳酸脱氢酶;血清尿素氮
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A
In vivo Anti-fatigue Effect of Polysaccharides from Millettia speciosa Champ.
LUO Xuan2,LIN Cui-wu2,CHEN Jie-jing2,WEN Yan-rong2,ZHU Yi-ping2,MO Jing2,LI Dian-peng1*
1Guangxi Key Laboratory of Functional Phytochemicals Research and Utilization,Guangxi Institute of Botany,Guilin 541006,China;
2School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China;3Guangxi Key laboratory of
Metabolic Diseases Research,Guilin 181st Hospital,Guilin 541002,China
Abstract:In this paper,the anti-fatigue effect of polysaccharides from Millettia speciosa Champ. (NDLs)was studied by
models of mice pole-climbing and loaded swimming. Mice were grouped randomly to create five groups,including nega-
tive control group;positive control (ginseng royal jelly,7 mL /kg) ;and polysaccharide groups at low,medium,and high
doses[212. 5,425,850 mg /(kg·d) ]. All groups were treated by gavage for 14 consecutive days. The pole-climbing
time,loaded swimming time,the values of blood lactic acid,blood lactate dehydrogenase-L,and blood urea nitrogen were
determined. The results indicated that NDLs can significantly prolong the pole-climbing and loaded swimming time of
mice,reduce the levels of blood lactic acid and blood urea nitrogen,and improve the content of blood lactate dehydrogen-
ase-L when compared with the control group (P < 0. 05). Furthermore,the effect of the medium dose group was similar
to that of positive control group and was not improved obviously after the dose doubled. Based on the above results,it was
concluded that NDLs have an excellent anti-fatigue effect and 425 mg /(kg·d)maybe the limit of gavage after consid-
ered absorption effects of mice.
Key words:Millettia speciosa Champ.;polysaccharides;anti-fatigue;blood lactic acid;blood lactate dehydrogenase-L;
blood urea nitrogen
牛大力为豆科(Leguminosae)崖豆藤属(Mille-
ttia)植物美丽崖豆藤(Millettia speciosa Champ.)的
根,民间还称其为猪脚笠、山莲藕、金钟根、倒吊金
钟、大力薯,分布福建、台湾、广西、广东、湖北、贵州、
江西等地,具有舒筋活络、润肺滋肾、清热止咳等功
效[1]。自上世纪 70 年代起,牛大力被制药企业加工
成众多中成药。在《中华人民共和国卫生部 药品标
准 中药成方制剂》[2]中有 17 种中成药的处方中含
有牛大力。而民间(特别在广东、香港等地)则将其
作为滋补养身的炖汤原料,用于四肢乏力,产后虚
弱,大病初愈。同时,在牛大力产地的一些中药企
业,正在对其进行产品开发,包括将牛大力(或其提
取物)与其它食材制作成汤料包,提高其保健作用
与产品附加值。
DOI:10.16333/j.1001-6880.2014.03.005
目前,从牛大力分离鉴定出了 31 个化学成分,
包括:八个酚甙、13 个黄酮类化合物、四个紫檀烷类
化合物以及圆齿火棘酸、(–)-丁香脂素、dihydrode-
hydrodiconiferyl alcohol、5-羟甲基糠醛、α-甲氧基-2,
5-呋喃二甲醇和 2,5-二羟基苯甲酸[3-7]。同时,暨南
大学的郑元升[8]对牛大力多糖的组成的活性进行
了初步研究,表明组成多糖的单糖成分主要为鼠李
糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和果糖。与此同时,对牛
大力提取物活性研究表明,其水提物具有祛痰、镇
咳、平喘、抗炎、增强免疫力和保肝的作用[9-13];其多
糖具有较好的抗炎和抗肿瘤作用[8];有进一步深入
开发利用的前景。特别是近几年,不少研究人员选
择食品和中药(尤其是药食同源的中药)作为研究
对象,且研究结果表明这些食品和中药的多糖都具
有比较好的抗疲劳作用。因此,本研究将在前期研
究的基础上进一步探讨牛大力多糖的抗疲劳作用,
为综合开发牛大力提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料、试剂与仪器
昆明种小鼠,SPF 级(合格证号:SCXK 桂 2009-
0002) ,雌雄各半,体质量 18 ~ 22 g,由广西医科大学
实验动物中心提供。
牛大力粗多糖(NDL,含量为 62. 3%,多糖中单
糖组成主要为鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和果
糖[8]) ,由本实验室提供;阳性药人参蜂王浆,北京
市东风保健营养品有限责任公司产品;乳酸(LD)测
试盒,南京建成生物工程研究所产品;尿素氮
(BUN)测试盒、乳酸脱氢酶(LDH-L)测试盒,均为
长春汇力生物技术有限公司产品。
爬杆架;游泳桶(大小约 40 cm × 60 cm) ,自
制;JMA20002 电子天平(余姚纪铭稳重校验设备有
限公司) ;722 型可见分光光度计(上海精密科学仪
器有限公司) ;LG16-W 型离心机(北京医用离心机
厂)。
1. 2 方法
1. 2. 1 动物分组与给药
昆明种小鼠 50 只(18 ~ 22 g) ,雌雄各半,随机
分成空白对照组(NC) ,阳性药人参蜂王浆(7 mL /
kg)组(PC) ,牛大力提取物高、中、低剂量组(NDL-
H、NDL-M、NDL-L) ,每组 10 只。NDL-H、NDL-M、
NDL-L组按 850、425、212. 5 mg /(kg·d)进行给药。
除 NC 组每天灌胃给予等体积的蒸馏水外,其余各
组按照 20 mL /kg 体重灌胃相应药液,1 次 /d,连续
14 d,灌喂期间自由摄食饮水。
1. 2. 2 小鼠一般情况与体重记录
每天观察小鼠的饮食、精神、毛发、大小便等情
况。3 d称重 1 次,共 5 次,记录体重变化情况。
1. 2. 3 小鼠爬杆实验[14,15]
各组小鼠连续给药 14 d,在第 13 d 给药后 30
min,将小鼠进行爬杆训练,将不会爬杆的小鼠淘汰。
在第 14 d给药后 30 min,将小鼠置于长 48 cm、直径
1. 0 cm的玻璃棒上,记录小鼠自置于杆上至肌肉疲
劳无力从杆上滑落下来所用的时间作为小鼠爬杆时
间。
1. 2. 4 小鼠负重游泳实验[14,15]
各组小鼠连续给药 14 d,末次给药后 30 min,给
小鼠尾负重 5%体重的铅丝,放入水温 28 ± 1°C,水
深不小于 50 cm 的游泳桶中游泳,用秒表记录自游
泳开始至头部沉入水中 8 s不能浮出水面的时间为
力竭游泳时间。小鼠力竭游泳后,从小鼠眼眶静脉
丛取血约 1 mL,待血液凝固后,3000 rpm 离心 10
min分离血清,取上清液,待用。
1. 2. 5 运动后小鼠血清乳酸、乳酸脱氢酶和尿素氮
含量测定
取血清上清液 20 μL(尿素氮含量测定取 10
μL) ,参照试剂盒说明书方法进行相关含量测定和
计算。血清乳酸含量按公式(1)计算,乳酸脱氢酶
和尿素氮含量按公式(2)计算。
血清中乳酸含量( mmol /L) =
( 测定管吸光度 -空白管吸光度) ×标准浓度( 3 mmol /L) ×样本稀释倍数
( 标准管吸光度 -空白管吸光度)
(1)
C样 =
A样
A标
× C标 (2)
式中:C样 为样品管浓度;A样 为样品管吸光度
值;A标 为标准液吸光度值;C标 为标准液浓度。
1. 3 统计分析
应用 SPSS 21. 0 软件进行统计分析,实验数据
以x ± s 表示,满足正态分布数据,采用单因素方差
分析 t检验,不满足正态分布数据用秩和检验,显著
性水平设在 α = 0. 05。
2 结果与分析
2. 1 牛大力多糖对小鼠体重的影响
实验过程中对小鼠体重进行称量和比较发现,
在饲料量不加控制而自由摄食的情况下,各剂量
523Vol. 26 罗 轩等:牛大力多糖对小鼠抗疲劳作用的研究
NDL对雌、雄小鼠体重增长均有不同程度影响,具体数据见表 1。
表 1 NDL对小鼠体重的影响(n = 5,x ± s)
Table 1 Effect of NDLs on mice’s body weight(n = 5,x ± s)
组别
Group
初体重
Initial body
weight (g)
最终体重
The final body
weight (g)
体重增量
Weight
increment (g)
体重增加率
The increasing
rate of weight(%)
空白对照组 NC 雌性组 22. 0 ± 1. 0 27. 4 ± 1. 3 5. 4 ± 1. 4 24. 5
阳性对照组 PC 21. 8 ± 1. 0 25. 9 ± 0. 8 4. 1 ± 0. 8 18. 8
牛大力多糖低剂量组 NDL - L 22. 6 ± 1. 6 27. 8 ± 2. 5 5. 2 ± 1. 2 23. 0
牛大力多糖中剂量组 NDL - M 23. 0 ± 1. 6 28. 5 ± 1. 9 5. 5 ± 0. 7 23. 9
牛大力多糖高剂量组 NDL - H 23. 9 ± 1. 2 29. 1 ± 1. 0 5. 2 ± 1. 0 21. 7
空白对照组 NC 雄性组 24. 1 ± 1. 6 34. 6 ± 2. 2 10. 6 ± 0. 8 44. 0
阳性对照组 PC 23. 0 ± 1. 5 32. 8 ± 1. 0 9. 8 ± 1. 8 42. 6
牛大力多糖低剂量组 NDL - L 23. 6 ± 0. 4 33. 5 ± 1. 8 9. 9 ± 1. 6 41. 9
牛大力多糖中剂量组 NDL - M 22. 5 ± 0. 9 31. 5 ± 1. 3 8. 9 ± 1. 8 39. 6
牛大力多糖高剂量组 NDL - H 23. 8 ± 1. 8 32. 0 ± 1. 8 7. 7 ± 1. 1 32. 3
从表 1 可知,雌性的 NDL-L、NDL-M 和 NDL-H
组小鼠实验末均重与初始均重相比较分别增加了
23. 0%、23. 9% 和 21. 7%,都低于雌性 NC 组的
24. 5%。雄性的 NDL-L、NDL-M 和 NDL-H 组小鼠
实验末均重与初始均重相比较分别增加了 41. 9%、
39. 6%和 32. 3%,也都低于雄性 NC组的 44. 0%。
2. 2 牛大力多糖对小鼠运动耐力的影响
从表 2 数据说明,小鼠喂服牛大力多糖后,
NDL-L组的数据与 NC 组对比,无显著性差异。而
NDL-M和 NDL-H组小鼠在爬杆和游泳时间与 NC
组对比具有极显著性差异(P < 0. 01) ,且接近或好
于 PC组数据,说明牛大力多糖能够提高小鼠的运
动耐力,具有延长小鼠运动时间的功能,且最低起效
浓度在 212. 5 mg /kg,当浓度达到 425 mg /kg时,与
7 mL /kg人参蜂王浆的功效基本相当。
表 2 NDL对小鼠爬杆时间及其游泳时间的影响(n = 10,x ± s)
Table 2 Effect of NDLs on the pole-climbing and loaded swimming time of mice(n = 10,x ± s)
组别
Group
爬杆实验
The pole-climbing assay
游泳实验
The loaded swimming assay
时间
Time (min)
延长率
The rate of
change (%)
时间
Time (min)
延长率
The rate of
change (%)
空白对照组 NC 0. 91 ± 0. 55 7. 70 ± 3. 97
阳性对照组 PC 2. 45 ± 0. 92** 169. 9 12. 90 ± 6. 27* 67. 6
牛大力多糖低剂量组 NDL-L 1. 35 ± 0. 99 49. 5 5. 08 ± 3. 75a -34. 0
牛大力多糖中剂量组 NDL-M 2. 45 ± 0. 85** 169. 2 12. 67 ± 5. 38* 64. 6
牛大力多糖高剂量组 NDL-H 2. 78 ± 1. 87** 206. 4 13. 60 ± 5. 67* 72. 9
注:a. NDL-L组在游泳实验中有一只小鼠负重脱落,因此 n = 9。与空白对照组比较,* P < 0. 05;**P < 0. 01。
Note:a. In NDL-L group,n = 9,because the load on the mouse tail dropped. Compare with control,* P < 0. 05;**P < 0. 01.
2. 3 牛大力多糖对小鼠血乳酸含量的影响
表 3 数据说明,各受试组小鼠在连续喂服牛大
力多糖 14 d并负重游泳后,血乳酸含量与 NC 组对
比有明显下降(P < 0. 05)。与爬杆和游泳时间得
出的规律类似,NDL-M 组的血乳酸含量降低率与
PC组基本一致,而当喂服牛大力多糖浓度提高一倍
后,对运动后血乳酸含量降低的影响非常有限,因此
425 mg /kg的牛大力多糖可能是喂服小鼠的极限
值。超过该值后,对小鼠运动后血乳酸含量的降低
没有明显影响。
623 天然产物研究与开发 Vol. 26
表 3 NDL对小鼠血乳酸含量的影响(n = 10,x ± s)
Table 3 Effect of NDLs on blood lactic acid of mice(n = 10,x
± s)
组别
Group
泳后乳酸含量
The content of
blood lactic acid after
swimming
(mmol /L)
降低率
The rate
of change (%)
空白对照组 NC 107. 7 ± 65. 8
阳性对照组 PC 57. 6 ± 37. 7* 46. 6
牛大力多糖低剂量组 NDL-L 64. 6 ± 14. 3 40. 3
牛大力多糖中剂量组 NDL-M 57. 4 ± 34. 5* 46. 7
牛大力多糖高剂量组 NDL-H 56. 3 ± 19. 0* 47. 7
注:与空白对照组比较,* P < 0. 05。
Note:Compare with control,* P < 0. 05.
2. 4 牛大力多糖对小鼠血乳酸脱氢酶含量的影响
表 4 数据表明,连续喂服牛大力多糖 14 d,且进
行负重游泳后,各受试组小鼠的血乳酸含量与 NC
组对比,均有明显下降(P < 0. 05) ,说明牛大力多
糖可以通过乳酸脱氢酶加速分解乳酸以及减少运动
中乳酸的生成,达到延缓疲劳产生的效果。
表 4 NDL对小鼠血乳酸脱氢酶含量的影响(n = 8,x ± s)
Table 4 Effect of NDLs on blood lactate dehydrogenase-L of
mice(n = 8,x ± s)
组别
Group
泳后乳酸脱氢酶含量
The content of blood
lactate dehydrogenase-L
after swimming
(mmol /L)
增加率
The rate of
change (%)
空白对照组 NC 985. 6 ± 398. 0
阳性对照组 PC 1926. 5 ± 758. 0** 95. 5
牛大力多糖低剂量组 NDL-L 1742. 4 ± 707. 4** 76. 8
牛大力多糖中剂量组 NDL-M 2009. 9 ± 828. 9** 103. 9
牛大力多糖高剂量组 NDL-H 1710. 8 ± 610. 2* 73. 6
注:与空白对照组比较,* P < 0. 05;**P < 0. 01。
Note:Compare with control,* P < 0. 05;**P < 0. 01.
2. 5 牛大力多糖对小鼠血清尿素氮含量的影响
表 5 数据反映了在负重游泳后,各受试组小鼠
尿素氮含量的变化趋势。实验结果表明,牛大力多
糖能明显减少运动后小鼠血清尿素氮的产生,使小
鼠更能适应大强度的运动。该组数据的变化规律与
前三个数据的变化规律略有不同。当牛大力多糖喂
服量达最高值时,其对小鼠血清尿素氮含量的影响
与 PC组基本相当。
3 结论
疲劳的评价方法主要有运动耐力试验和生化改
表 5 NDL对小鼠血清尿素氮含量的影响(n = 5,x ± s)
Table 5 Effect of NDLs on serum urea nitrogen of mice(n =
5,x ± s)
组别
Group
泳后血清尿素氮含量
The content of serum
urea nitrogen after
swimming
(mmol /L)
降低率
The rate of
change (%)
空白对照组 NC 14. 7 ± 4. 7
阳性对照组 PC 8. 5 ± 4. 1* 42. 3
牛大力多糖低剂量组 NDL-L 11. 0 ± 0. 9* 25. 3
牛大力多糖中剂量组 NDL-M 9. 5 ± 0. 9* 34. 9
牛大力多糖高剂量组 NDL-H 8. 8 ± 3. 7* 39. 8
注:与空白对照组比较,* P < 0. 05。
Note:Compare with control,* P < 0. 05.
变的检测。运动耐力的提高是抗疲劳能力加强最直
接的表现。游泳和爬杆时间的长短可以反映动物运
动疲劳(动态和静态)的程度,因此一直以来被作为
反映运动耐力的重要指标。实验结果表明,比 NC
组小鼠的力竭游泳和爬杆时间对比,牛大力多糖可
明显延长小鼠力竭游泳和爬杆时间,降低运动后小
鼠血乳酸和尿素氮水平,提高乳酸脱氢酶水平,说明
牛大力多糖在提高机体对运动负荷的适应能力,提
高运动耐力和快速消除代谢废物方面有很明显的作
用。根据抗疲劳保健食品的评价程序和检验方法,
若一项以上(含一项)运动实验和两项以上(含两
项)生化指标为阳性,即可判断该受试物具有抗疲
劳作用[16]。
根据表 1 小鼠体重的变化,以及实验中对小鼠
体型的观察(高剂量组小鼠都明显较 NC 组瘦长) ,
NDL可能具有一定毒性,对小鼠体重的增长具有一
定的抑制作用,且抑制作用在雄性中更为明显。而
表 2 至表 5 的结果表明,NDL-M 组小鼠的各项数据
与 PC组的数据非常相近,说明该剂量的牛大力多
糖与 7 mL /kg人参蜂王浆的功效基本相当。当牛大
力多糖喂服含量提高一倍后,小鼠的爬杆和游泳时
间并没有大幅度提高,且乳酸脱氢酶的影响出现下
降,这可能是由于“超量抑制效应”造成的[17]。有关
牛大力多糖发挥抗疲劳作用的具体机制尚有待于进
一步研究探讨,以扩展牛大力资源在医药、保健等领
域的应用。
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