不同比例螺旋藻多糖與銀杏葉提取物對小鼠抗疲勞作用研究

于蕾妍，姜忠玲，周 穎，李華濤*

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院，山東 萊陽 265200; 2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東 青島 266109; 3.山東管理學(xué)院，山東 濟(jì)南 250100)

螺旋藻多糖(Polysaccharidesfromspirulinaplatensis, PSP)，是從螺旋藻中提取得到的水溶性雜多糖，它具有抗氧化、抗疲勞、抗腫瘤等多種生物活性，受到了國內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注。銀杏葉提取物(Extract fromGinkgoBiloba),具有抗氧化、清除自由基、抗衰老等多種生理功效[1]。隨著社會的發(fā)展，人們的工作和生活節(jié)奏越來越快，面臨的壓力也越來越大，于是疲勞成為人們常見的亞健康狀態(tài)，嚴(yán)重影響著人們的生活質(zhì)量。另外，賽馬以及畜禽的長途運輸也因疲勞和應(yīng)激誘發(fā)疾病的發(fā)生，具有極大潛在危害。因此，研究具有抗疲勞功能的保健品用于訓(xùn)練，提高動物的運動能力、促進(jìn)疲勞的消除和體力恢復(fù)，已成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱門課題?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對疲勞的消除尚無明確有效的方法，而中藥的天然活性成分在抗疲勞方面以其抗疲勞效果明顯，毒副作用低，可以長期服用等優(yōu)勢受國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視[2]。本試驗將螺旋藻多糖與銀杏葉提取物按多種比例復(fù)合，研究復(fù)合制劑對小鼠抗疲勞能力的影響，并對其抗疲勞作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討。

1 材 料

1.1 試驗藥物 螺旋藻粉：購于中國科學(xué)院南海海洋研究所三亞站。參照文獻(xiàn)[3]，提取螺旋藻多糖，多糖含量93%以上。銀杏葉提取物：青島農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗室自提，總黃酮含量≥24%，萜內(nèi)酯含量≥6%。

1.2 試驗動物 SPF級昆明種小白鼠，雄性，體重20 g±2 g，購于青島市藥檢所。

2 方 法

2.1 小鼠力竭游泳試驗 小鼠依體重隨機(jī)分為空白對照組、PSP組、GBE組、1∶1復(fù)合組、1∶2復(fù)合組和2∶1復(fù)合組，每組10只。各給藥組以灌胃法給予供試藥物，對照組以同種方法給予同等體積生理鹽水。每只小鼠灌服量為200 mg·kg-1·d-1，供試藥物給予時間14 d。

于末次給藥后30 min后，將小鼠尾根部負(fù)荷8%體重鉛皮，放入水溫25 ℃，水深30 cm的清水中，每個水桶一次放入5只小鼠，進(jìn)行負(fù)重游泳。記錄小鼠入水至力竭而沉入水中并持續(xù)8 s不能浮出水面為止的時間為小鼠力竭游泳時間。按下列公式計算存活時間延長率：

延長率=實驗組小鼠力竭游泳時間/空白組小鼠力竭游泳時間-1

小鼠死后立即取出解剖，取其心、肝、脾、腎，電子天平稱濕重，按下列公式計算臟器指數(shù)：臟器指數(shù)=器官重(mg)/體重(g)

2.2 血乳酸含量測定 小鼠分組及給藥同2.1。末次給藥30 min后,先于泳前安靜時內(nèi)眥采血，測定全血乳酸含量。然后按小鼠體重負(fù)重4%鉛皮，將其放入水溫30 ℃，水深30 cm的水桶中游泳10 min，撈出后立即擦干。于泳后休息15 min、50 min時分別進(jìn)行第二次和第三次采血，按照文獻(xiàn)方法[4]，測定全血乳酸含量。

2.3 血清尿素氮及肌糖原、肝糖原含量測定 小鼠分組及給藥同2.1。末次給藥30 min后,先于泳前安靜時內(nèi)眥采血，測定血清尿素氮含量。然后將小鼠放入水溫30 ℃，水深30 cm的水桶中游泳90 min，撈出后立即擦干，第二次采血測定血清尿素氮含量[5]。第二次采血后處死小鼠，立即解剖，取肝臟及雙側(cè)后肢肌肉(不含結(jié)締組織)，生理鹽水洗凈血污后用濾紙吸干，蒽酮比色法[6]測定肝糖原及肌糖原含量。

2.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPASS13.0生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計軟件，進(jìn)行單因素方差分析(LSD)。

3 結(jié) 果

3.1 小鼠力竭游泳時間 由表1可見，各給藥組小鼠力竭游泳時間均比空白對照組顯著延長(P<0.05)。其中，復(fù)合組的作用效果優(yōu)于單一成分組；三種比例復(fù)合組中，2∶1復(fù)合組效果最好；兩種單一成分組中，PSP組的作用效果優(yōu)于GBE組。

表1 復(fù)合螺旋藻多糖對小鼠力竭游泳時間的影響Tab 1 Effects of compound PSP on exhaustive swimming time of mice

3.2 血乳酸含量 由表2可見：游泳前安靜時各組小鼠血乳酸含量不存在顯著差異，表明試驗條件穩(wěn)定。泳后休息15 min時，各組小鼠血乳酸含量均比泳前安靜時升高，但各給藥組小鼠血乳酸含量均低于空白對照組。復(fù)合螺旋藻多糖組與空白對照相比，差異極顯著(P<0.01)。泳后休息50 min時，各組小鼠血乳酸含量均比泳后15 min時降低，但各給藥組小鼠的血乳酸含量均顯著低于空白對照組，且差異極顯著(P<0.01)。其中，復(fù)合螺旋藻多糖組的血清乳酸含量低于單一成分組；三種比例復(fù)合組兩兩相比，2∶1復(fù)合組血清乳酸含量最低；兩種單一成分組中， PSP組乳酸含量低于GBE組。

表2 復(fù)合螺旋藻多糖對小鼠血乳酸含量的影響Tab 2 Effects of compound PSP on blood LA content in mice

3.3 血清尿素氮含量 由表3可見：泳前安靜時各組小鼠血清尿素氮含量不存在顯著差異，表明試驗條件穩(wěn)定。游泳90 min即刻，各組小鼠血清尿素氮含量均比泳前安靜時升高，但各給藥組小鼠的血清尿素氮含量均顯著低于空白對照組(P<0.01)。其中，復(fù)合螺旋藻多糖組的血清尿素氮含量低于單一成分組；三種比例復(fù)合組中兩兩相比，2∶1復(fù)合組血清尿素氮含量最低；兩種單一成分組中，PSP組小鼠血清尿素氮含量低于GBE組。

表3 復(fù)合螺旋藻多糖對小鼠血清尿素氮含量的影響Tab 3 Effects of compound PSP on BUN content in mice

3.4 肌糖原及肝糖原含量 由表4可見，各給藥組小鼠的肌糖原含量和肝糖原含量均明顯高于空白對照組。與空白對照組相比，除GBE組外其它給藥組小鼠肌糖原和肝糖原含量差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。復(fù)合螺旋藻多糖組小鼠肌糖原和肝糖原含量均高于單一成分組。

表4 復(fù)合螺旋藻多糖對小鼠肌糖原及肝糖原含量的影響Tab 4 Effects of compound PSP on liver glycogen and muscle glycogen content in mice

3.5 體重及臟器指數(shù) 由表5可見，與空白對照相比，各組小鼠的初始體重不存在顯著差異(P>0.05)。灌服供試藥物14d后，各給藥組小鼠體重呈小于空白對照組的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)。灌服供試藥物對小鼠的體重增長變化差異不顯著(P>0.05)。由表6可見，與空白對照相比，供試藥物對小鼠肝臟指數(shù)和腎指數(shù)無顯著影響(P>0.05)，但可顯著提高其心臟指數(shù)和脾臟指數(shù)，且差異極顯著(P<0.01)。

4 討論與分析

螺旋藻是營養(yǎng)全面、均衡的生物，是一種極具開發(fā)潛力的的水生生物資源，其含有的生物活性物質(zhì)具有多種生理功能。報道稱，螺旋藻多糖對阿爾茨海默病模型小鼠腦線粒體氧化應(yīng)激有保護(hù)作用，是腦線粒體營養(yǎng)素，高劑量效果最佳[7]。大量的研究表明強(qiáng)度較大的運動可對機(jī)體帶來氧化損害，適量的GBE可以降低運動中升高的氧化應(yīng)激水平、增強(qiáng)運動能力、延長運動時間[8]。

表5 復(fù)合螺旋藻多糖對小鼠體重的影響Tab 5 Effects of compound PSP on the body weight of mice

表6 復(fù)合螺旋藻多糖對小鼠臟器指數(shù)的影響Tab 6 Effects of compound PSP on organ index of mice

研究發(fā)現(xiàn)，將含有相同或相似官能團(tuán)的化合物進(jìn)行復(fù)合，能夠使藥物發(fā)揮協(xié)同增效作用[9]。PSP與GBE復(fù)合使用對提高小鼠的耐缺氧能力有一定的協(xié)同增效作用，延長小鼠在常壓密閉缺氧條件下的存活時間[10]。運動耐力是評價機(jī)體疲勞的一個重要指標(biāo)[11]。運動時肌肉收縮劇烈，糖酵解啟動產(chǎn)生的乳酸含量升高，解離后導(dǎo)致肌肉中H+濃度上升，pH下降，進(jìn)而引起一系列生化反應(yīng)，導(dǎo)致疲勞的發(fā)生[12]。

本試驗的供試藥物均可不同程度的延長小鼠的力竭游泳時間，提高小鼠的運動耐力。PSP與GBE以1∶1、1∶2、2∶1比例復(fù)合使用及PSP單獨使用都可通過有效地減少運動過程中乳酸的產(chǎn)生和加速過量乳酸的消除，減少蛋白質(zhì)的消耗、降低血清尿素氮形成，增加肌糖原和肝糖原儲備，從而提高機(jī)體的耐力，延緩疲勞的發(fā)生或加速疲勞的消除，發(fā)揮抗疲勞功效。GBE單獨使用可通過減少運動過程中蛋白質(zhì)的消耗、降低血清尿素氮形成，加快乳酸等運動廢物的代謝來發(fā)揮抗疲勞功效。Bailey等證明，大鼠中腦和腦橋中DA合成和代謝下降與疲勞發(fā)生有關(guān)，而保持腦中DA的合成和代謝會延緩疲勞的發(fā)生[13]。章夢瑤[14]報道GBE可引起運動大鼠中腦的DA濃度顯著上升。另外，GBE抗疲勞功效的發(fā)揮還可能與其突出的強(qiáng)心作用和擴(kuò)張血管、增加血流量，改善組織供氧和營養(yǎng)物質(zhì)的供給有關(guān)。目前國內(nèi)外對GBE的作用效果進(jìn)行多方面研究，已研究表明，其具有抗腦缺血缺氧、降血脂、清除氧自由基等多種生理活性，但具體作用的分子機(jī)制正在探究。濮海平[15]等人報道，新生鼠缺血缺氧性腦損傷腹腔注射GBE后24 h、48 h、72 h均能增加NSE、S-100mRNA的基因表達(dá)，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞能量代謝，保護(hù)腦組織，減輕缺氧缺血對腦組織的損傷。由于GBE有較為明顯的強(qiáng)心作用，灌服GBE會使機(jī)體的應(yīng)激能力增強(qiáng)，運動能力提高，使得運動量增大，血糖大量消耗，從而使肝糖原分解增加，儲備減少，且本試驗中測定糖原含量的取樣時間又是在一定時間的游泳運動之后，這可能也是本試驗中GBE組小鼠糖原含量與空白對照組相比無顯著性差異的原因之一，這一問題有待于進(jìn)一步研究證實。