菱角殼水提物對(duì)小鼠抗疲勞及耐缺氧作用的實(shí)驗(yàn)研究*

張雨晨，肖　益，陳緒清，閔　清

(湖北科技學(xué)院藥學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

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菱角殼水提物對(duì)小鼠抗疲勞及耐缺氧作用的實(shí)驗(yàn)研究*

張雨晨，肖益，陳緒清，閔清**

(湖北科技學(xué)院藥學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

摘要：目的 采用加熱回流提取法得到菱角殼水提物，觀察其對(duì)正常小鼠抗氧化、抗疲勞及耐缺氧能力的作用。方法 將昆明種小鼠隨機(jī)分為菱角殼水提物高劑量組(400mg/kg)、中劑量組(200mg/kg)、低劑量組(100mg/kg)和空白對(duì)照組(等體積蒸餾水)，分別連續(xù)灌胃給藥30d，觀察給藥后小鼠的爬桿時(shí)間、常壓耐缺氧存活時(shí)間，并測(cè)定負(fù)重游泳后小鼠血清尿素氮(BUN)、血乳酸(LD)、肝糖原的含量，和血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的含量，研究其對(duì)小鼠的抗疲勞耐缺氧作用。結(jié)果 與對(duì)照組相比，中、高劑量組明顯延長(zhǎng)小鼠的爬桿時(shí)間(P<0.01)，可以顯著降低游泳后小鼠血清LD含量(P<0.05)和BUN含量(P<0.01)，提高肝糖原含量(P<0.05)；可顯著提高小鼠血清GSH-Px活力(P<0.05)和SOD活力(P<0.05)，降低MDA含量(P<0.05)；在常壓耐缺氧實(shí)驗(yàn)中，菱角殼水提物可提高小鼠耐缺氧時(shí)間，但與對(duì)照組相比無顯著差異(P>0.05)。結(jié)論 菱角殼水提物具有較好的抗疲勞作用和較強(qiáng)的抗氧化活性，但耐缺氧作用不明顯。

關(guān)鍵詞：菱角殼水提物；抗氧化；抗疲勞；耐缺氧

菱角，是菱科菱屬植物，為一年生水生草本植物。中醫(yī)認(rèn)為，菱角除食用外，其果肉、莖、葉、果柄、果皮以及果肉制成的淀粉、菱粉都可用來治療多種疾病[1]。菱角殼作為菱角的副產(chǎn)品，對(duì)人體的藥理作用也在慢慢被人們認(rèn)知。據(jù)《中華藥?！酚涊d，菱角殼性味微苦、澀，性涼，入肺、脾、大腸三經(jīng)，具有解毒療瘡、澀腸止瀉、清化濕熱的療效[2]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，菱角殼中含有大量的生物活性成分，如黃酮、多酚、多糖、生物堿、揮發(fā)油等[3]。本文采用加熱回流法提取得到菱角殼水提物，研究其對(duì)正常小鼠的抗氧化、抗疲勞、耐缺氧能力作用的影響，為提高農(nóng)副產(chǎn)品附加值，合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)所用菱角殼產(chǎn)自湖北鄂州梁子湖，經(jīng)鑒定為四角菱殼。鈉石灰(天津博迪20130601)、尿素氮試劑盒(20150420)、血乳酸試劑盒(20150430)、肝糖原試劑盒(20150423)、谷胱甘肽過氧化物酶試劑盒(20150406)、超氧化物歧化酶試劑盒(20150320)、丙二醛試劑盒(20150408)(試劑盒均自南京建成生物工程研究所購(gòu)入)等。

1.2實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備Bio-tekElx800酶標(biāo)儀：基因有限公司；BP211D分析天平：德國(guó)賽多利斯集團(tuán)；DZF-6050真空干燥箱：上海博訊實(shí)業(yè)；GZX-9140MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海博訊實(shí)業(yè)；數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市富華儀器有限公司；S20pH計(jì)：Seven Easy，瑞士Mettler-Toledo公司；Scan Speed1730R高速離心機(jī)：丹麥labogene公司。

1.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組健康昆明小鼠80只，雄性，體重18～22g，購(gòu)于湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心，許可證號(hào)：SCXK(鄂)2015-0018，合格證號(hào)：42000600008588，飼養(yǎng)于通風(fēng)清潔級(jí)動(dòng)物房，標(biāo)準(zhǔn)鼠籠喂養(yǎng)，自由飲食。室溫20～24℃，室內(nèi)相對(duì)濕度為40%～70%，通風(fēng)良好。隨機(jī)分為4組，每組20只，其中10只用于耐缺氧實(shí)驗(yàn)，另10只用于抗疲勞實(shí)驗(yàn)。

1.4菱角殼水提物的提取挑選菱角殼，去除腐爛及發(fā)霉菱角殼，清洗后干燥，粉碎過40目篩。稱取粉碎后的菱角殼50g于3000ml圓底燒瓶中，加入1500ml雙蒸水浸泡30min后，加熱煮沸，回流提取3h，重復(fù)3次，合并濾液，濾液水浴揮發(fā)至干燥，之后于60℃真空干燥箱中繼續(xù)干燥48h，研磨后得到菱角殼水提物。

1.5對(duì)小鼠的常壓耐缺氧作用[4]小鼠每天灌胃給藥，對(duì)照組給生理鹽水，低劑量組給予菱角殼水提物100mg/kg，中劑量組200mg/kg、高劑量組400mg/kg。連續(xù)給藥30d后，進(jìn)行常壓耐缺氧實(shí)驗(yàn)。取250ml的廣口瓶，瓶底鋪10g鈉石灰，鈉石灰上覆蓋一層脫脂棉。末次給藥30min后，將小鼠放入廣口瓶中，瓶口用凡士林密封，記錄小鼠從放入廣口瓶開始至窒息而死的時(shí)間，作為小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間。

1.6對(duì)小鼠的抗疲勞作用

1.6.1小鼠爬桿實(shí)驗(yàn)[5]實(shí)驗(yàn)小鼠分組及給藥量同1.5，小鼠連續(xù)給藥30d，末次給藥30min后，將小鼠置于垂直懸掛的爬桿架上，使其抱住頂端，記錄小鼠因肌肉疲勞而掉落的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，3次時(shí)間之和為爬桿時(shí)間。

1.6.2小鼠游泳后血清中BUN、LD及肝糖原含量測(cè)定[6]以及血清中GSH-Px活力、SOD活力、MDA含量測(cè)定小鼠爬桿實(shí)驗(yàn)后休息24h，進(jìn)行不負(fù)重游泳，60min后取出，眼球取血，分離血清，按試劑盒方法測(cè)定血清中BUN及LD含量。按照試劑盒方法測(cè)定血清中GSH-Px活力、SOD活力、MDA含量。同時(shí)取小鼠肝臟，測(cè)定肝糖原含量。

2結(jié)果

2.1菱角殼水提物對(duì)小鼠的常壓耐缺氧存活時(shí)間的影響與對(duì)照組相比，中、高劑量菱角殼水提物可不同程度的增加小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表1。

表1　菱角殼水提物對(duì)小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間的影響

2.2菱角殼水提物對(duì)小鼠爬桿時(shí)間的影響與對(duì)照組相比，不同劑量的菱角殼水提物可不同程度的增加小鼠的爬桿時(shí)間，而中劑量和高劑量可以非常顯著提高小鼠的爬桿時(shí)間(P<0.01)。見表2。

表2　菱角殼水提物對(duì)小鼠爬桿時(shí)間的影響

與對(duì)照組比較，*P<0.01

2.3菱角殼水提物小鼠游泳后血清中BUN、LD及肝糖原含量測(cè)定菱角殼水提取物可以降低小鼠血清BUN含量，低劑量組和中劑量無明顯差異，而高劑量組血清BUN含量有非常顯著降低(P<0.01)；同樣，小鼠血清LD含量的測(cè)定結(jié)果顯示，給藥組小鼠LD含量均低于正常組，且中劑量組和高劑量組有明顯降低(P<0.05)；不同劑量的菱角殼水提物均可增加肝糖原含量，并且隨著劑量的增加而增加，與對(duì)照組相比均有顯著性差異(P<0.05)。見表3。

表3　菱角殼水提物對(duì)疲勞小鼠血清中BUN、LD及肝糖原含量的影響

與對(duì)照組比較，*P<0.05、**P<0.01

2.4菱角殼水提物對(duì)小鼠游泳后的體內(nèi)抗氧化作用低劑量菱角殼水提物可提高正常小鼠血清中的GSH-Px活力中劑量和高劑量菱角殼水提取物可顯著提高GSH-Px活力(P<0.05)；同樣，菱角殼水提物亦可提高正常小鼠血清SOD活力，且隨著劑量的增大，其作用越強(qiáng)，高劑量藥物可以明顯提高SOD活力(P<0.05)；不同劑量的菱角殼提取物均可以顯著降低小鼠血清中MDA含量(P<0.05)，且有一定的劑量依賴性。見表4。

表4　菱角殼水提物對(duì)正常小鼠血液抗氧化指標(biāo)的影響

與對(duì)照組比較，*P<0.05、**P<0.01

3討論

疲勞是機(jī)體在一定環(huán)境條件下，由于長(zhǎng)時(shí)間或過于繁重、緊張的勞動(dòng)(包括腦力和體力)而引起的工作效率暫時(shí)降低的一種生理心理現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)性疲勞是由機(jī)體一系列生化改變導(dǎo)致的肌肉收縮力降低而產(chǎn)生的，最直接、最客觀的表現(xiàn)是機(jī)體運(yùn)動(dòng)耐力的降低。本研究中小鼠爬桿實(shí)驗(yàn)可作為抗疲勞能力的指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明菱角殼水提物可以非常顯著提高小鼠的爬桿時(shí)間。說明可以改善疲勞狀況。

疲勞的最直接和客觀的表現(xiàn)是運(yùn)動(dòng)耐力的下降，而游泳時(shí)間一直以來被作為反映運(yùn)動(dòng)耐力的重要指標(biāo)，游泳是全身消耗性運(yùn)動(dòng)，劇烈的運(yùn)動(dòng)消耗大量的能量和氧氣，同時(shí)產(chǎn)生大量的乳酸?？蛊谧饔玫闹饕獧C(jī)制是使機(jī)體更節(jié)省地利用糖原和三磷酸腺苷，為肌肉活動(dòng)提供更充分的能量。資料表明，乳酸、乳酸脫氫酶、血清BUN和肝糖原水平也是反映肌體的有氧代謝能力和疲勞程度的重要指標(biāo)[7]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：菱角殼水提物能明顯降低負(fù)重游泳后小鼠血清LD和BUN的含量，提高肝糖原的水平。而且還能提高小鼠血清GSH-Px和SOD的活性，降低MDA含量，表明其具有較強(qiáng)的抗氧化活性。

缺氧對(duì)于機(jī)體是一種劣性刺激，可影響機(jī)體的供氧功能，最終導(dǎo)致機(jī)體心、腦等重要器官損傷，引起機(jī)體供氧不足而死亡[8]。因此，改善缺氧對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響，可以預(yù)防或延緩其對(duì)機(jī)體的損傷。小鼠常壓耐缺氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，菱角殼水提物可以延長(zhǎng)小鼠在缺氧環(huán)境下的存活時(shí)間，但與正常組相比，無顯著性差異。

本研究表明菱角殼提取物顯示出較好的抗疲勞作用，但是耐缺氧作用不明顯，其抗疲勞的作用機(jī)制可能與其抗氧化等有關(guān)，具體機(jī)制還有待于進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛鳳蘭，董威嚴(yán)，程舸，等.東北菱中營(yíng)養(yǎng)素的分析[J].食品科學(xué)，2002,23(8)：272

[2]冉先德.中華藥海[M].哈爾濱:哈爾濱出版社，1993:1584

[3]董晶萊，高廣春，黃嬛，等.菱角殼的化學(xué)成分和藥理活性研究進(jìn)展[J].嘉興學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，26(6)：68

[4]夏星，鐘振國(guó)，林彩云，等.羅漢果皂苷抗疲勞及耐缺氧作用[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2012,18(17)：198

[5]何俊霞，劉微，張敏，等.駝乳對(duì)小鼠抗疲勞作用的研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2011,11(5):19

[6]沈維治，鄒宇曉，林光月，等.瑪咖抗疲勞作用及活性組分研究[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2014,33(7):721

[7]Woo JS,Lee CH,Shin CK,et al.Enhanced oral biovailability of paclitaxed by coadminisration of the P-glycoprotein inhibitor KR30031[J].Pharm Res,2003,20(1):24

[8]賀敏，王慶軍，丁雪潔，等.黑青稞籽皮提取物提高小鼠耐缺氧及抗疲勞能力的初步研究[J].中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2014,11(28):7

Study on Anti-fatigue and Anti-hypoxia Effects of Aqueous Extract from Water Caltrop Shellin Mice

ZHANG Yu-chen，XIAO Yi，MIN Qing,et al

(SchoolofPharmacy，HubeiUniversityofScienceandTechnology，XianningHubei437100,China)

ABSTRACT：Objective To investigate the anti-oxidation，anti-fatigue and anti-hypoxia effects of aqueous extract from water caltrop shell (WCH) in mice. Methods Kunming mice were randomly divided into high-dose group(400mg/kg)，middle-dose group(200mg/kg)，low-dose group(100mg/kg) and blank control group，and the aqueous extract from water caltrop shell was administrated intragastrically，once a day for consecutive 30 days.climing-pole time，and survival time under anoxia，and loaded swimming duration were observed， the contents of serum urea nitrogen,liver glycogen，MDA，lactic acid and the activities of GSH-Px,SOD were determined．Results Compared with control group，high-dose group and middle-dose group of WCH could significantly prolong climing-pole time(P<0.01)，reduce the content of serum urea nitrogen， lactic acid and increase the content of hepatic glycogen after exercise(P<0.05)，elevate GSH-Px and SOD activities(P<0.05)，and decrease MDA content(P<0.05).Conclusion WCH can enhance the anti-fatigue effect of mice.

KEY WORDS：Aqueous extract from water caltrop shell;Anti-oxidation;Anti-fatigue;Anti-hypoxia

(收稿日期：2016-01-11)

DOI:10.16751/j.cnki.2095-4646.2016.02.093

中圖分類號(hào)：R-332

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-4646(2016)02-093-03

基金項(xiàng)目：野生菱角殼的提取分離及功效研究，湖北省科技廳計(jì)劃項(xiàng)目(2014CFC1083)；野生菱角殼的活性成分提取與產(chǎn)品開發(fā)研究，咸寧市科技局計(jì)劃項(xiàng)目(2015KJ-04)

**通訊作者，E-mail：baimin0628@163.com