魔芋醇提取物急性毒性試驗(yàn)及初步藥效作用研究

周銘濤，馮莉萍，趙春梅，吳德松，郭琰

魔芋[1]是天南星科（A raceae）魔芋屬（Amor phophallus Blume）的總稱，藥用其球狀塊莖。早在《本草圖經(jīng)》、《本草綱目》等古書中就有記載，魔芋性寒、味平，入藥可消腫去毒，主治癰瘡、腫毒、瘰疬等癥?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)[2]，魔芋具有減肥、降血壓、降血糖、排毒通便、防癌等功效。魔芋在我國西南地區(qū)廣泛分布，為更好的利用這一資源，我們對魔芋塊莖的醇提制劑的毒性、促消化作用、抗腫瘤活性進(jìn)行探索研究，為將來更好的開發(fā)和應(yīng)用魔芋提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果報道如下。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 樣品制備 魔芋醇提取物，棕黑色塊狀物，由云南省藥物研究所天然藥物化學(xué)研究室提供，取魔芋藥材，粉碎，加入80%乙醇回流提取二次，每次2 h，濾過，濾液減壓濃縮，真空減壓干燥，即得。提取率為11.6%。藥效劑量設(shè)計(jì)以急性毒性試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)確定，使用時用純水配置成相應(yīng)的濃度。

1.1.2 陽性對照品 硫酸阿托品，0.3 mg/片，江蘇方強(qiáng)制藥廠有限責(zé)任公司，批號：20120130；注射用環(huán)磷酰胺，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，批號：08080321。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)動物 SPF級昆明種（KM種）小鼠，雌雄各半，體重18～22 g，由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。許可證號：SCXK（粵）2008-0002。小鼠分性別飼養(yǎng)于動物房，室溫為25±2℃，相對濕度60～70%。小鼠自由飲水和攝食。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 小鼠急性毒性試驗(yàn)[3-5]根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，將70只KM種小鼠隨機(jī)分為7組，以魔芋醇提物37.82 g﹒kg-1作為起始劑量，以 0.85的組距向下增加5個劑量組，即32.02 、26.57、22.46、19.81、17.06 g﹒kg-1魔芋醇提物劑量組，另設(shè)空白對照組，每組10只，雌雄各半。各組小鼠按40 mL﹒kg-1的給藥容量灌胃給予供試品1次，空白對照組給予等量的純水。灌胃后連續(xù)觀察4 h，以后每天觀察1次，連續(xù)14天。觀察小鼠的急性毒性反應(yīng)和死亡情況，觀察結(jié)束后處死動物，大體觀察各組小鼠臟器、器官的體積、顏色等有無明顯異常。

1.2.2 促消化作用研究[6-8]將40只KM種小鼠按體重隨機(jī)分為4組，分別為正常對照組、阿托品組、魔芋醇提取物低劑量（3 g﹒kg-1）組和魔芋醇提取物高劑量（6 g﹒kg-1）組，每組10只，雌雄各半，各組小鼠灌胃給藥3 d，給藥容積為20 mL﹒kg-1，末次給藥后30 min灌服印度墨水，0.2 mL/只，灌服墨水20 min后處死小鼠，打開腹腔分離腸系膜，剪取幽門至回盲部的腸管，輕輕將小腸拉成直線，測量腸管長度作為“小腸總長度”，從幽門至墨汁前沿的距離作為“墨汁在腸內(nèi)推進(jìn)距離”。計(jì)算墨汁推進(jìn)百分率，即墨汁推進(jìn)百分率=墨汁在腸內(nèi)推進(jìn)距離/小腸總長度×100%。

1.2.3 抗腫瘤作用研究[9-12]選取S180小鼠肉瘤細(xì)胞株和H22小鼠肝癌細(xì)胞株，將細(xì)胞株進(jìn)行常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)，分別選取接種7 d后生長良好的腫瘤細(xì)胞，用無菌生理鹽水調(diào)成1×107個細(xì)胞/mL濃度，接種于KM小鼠右側(cè)腋部皮下，0.2 mL/只，即2×106個細(xì)胞/只。小鼠接種24 h后隨機(jī)分為空白對照組、環(huán)磷酰胺組、魔芋醇提取物低劑量（3 g﹒kg-1）組和魔芋醇提取物高劑量（6 g﹒kg-1）組，每組12只，雌雄各半，各組小鼠灌胃給藥11 d，給藥容積為20 mL﹒kg-1，第12 d各組小鼠稱重，并剖取各組動物的腫瘤、稱瘤重，按下列公式計(jì)算抑瘤率；剖取動物胸腺和脾臟稱重，按下列公式計(jì)算臟器指數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 小鼠急性毒性試驗(yàn)

2.1.1 毒性反應(yīng) 小鼠灌胃給予供試品魔芋醇提物后，在4 h內(nèi)出現(xiàn)毒性反應(yīng)，主要表現(xiàn)為呼吸困難、驚厥、抽搐、尿失禁，部分動物出現(xiàn)紫紺，至第2天恢復(fù)。各組小鼠的毒性反應(yīng)見表1。

表1 魔芋醇提物小鼠灌胃給藥急性毒性癥狀及動物死亡情況

2.1.2 死亡情況 魔芋醇提取物37.82 g﹒kg-1劑量組給藥當(dāng)日出現(xiàn)動物死亡，給藥當(dāng)日死亡9只動物，共死亡9只動物；32.02 g﹒kg-1劑量組給藥當(dāng)天死亡9只動物，共死亡9只動物；26.57 g﹒kg-1劑量組給藥當(dāng)天死亡7只動物，第二天死亡3只動物，共死亡10只動物；22.46 g﹒kg-1劑量組給藥當(dāng)天死亡3只動物，第二天死亡7只動物，共死亡10只動物；19.81 g﹒kg-1劑量組給藥當(dāng)天死亡1只動物，第二天死亡3只動物，共死亡4只動物；17.06 g﹒kg-1劑量組給藥當(dāng)天死亡2只動物，共死亡2只動物；動物死亡時間及死亡數(shù)未顯示出隨劑量的降低而減慢和減少，未顯示出明顯的劑量-反應(yīng)關(guān)系。

2.1.3 體重 試驗(yàn)期間，于給藥后第3、7、14 d對各劑量組存活動物稱重，存活小鼠體重均持續(xù)增長。結(jié)果見表2。

表2 魔芋醇提取物小鼠急性毒性試驗(yàn)動物體重（x±s）

2.1.4 解剖觀察 觀察14 d結(jié)束后脫頸椎處死存活小鼠進(jìn)行大體解剖觀察，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎、腎上腺、胸腺、卵巢、子宮、精囊、前列腺、睪丸、胃、腸及胸腔、腹腔，各組織和器官的體積、顏色、質(zhì)地等，魔芋醇提物各劑量組、溶媒對照組各小鼠器官均無肉眼所見異常。

2.1.5 毒性評價 在本實(shí)驗(yàn)條件下，魔芋醇提物24 h內(nèi)小鼠灌胃給藥LD50為19.18 g﹒kg-1（相當(dāng)于生藥165.34 g﹒kg-1），95%可信限為16.56～22.21 g﹒kg-1（相當(dāng)于生藥142.76~191.46 g﹒kg-1）。提示毒性作用可能涉及中樞神經(jīng)、自主神經(jīng)、神經(jīng)肌肉等。

2.2 腸推進(jìn)作用研究

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表3所示：與空白對照組比較，魔芋醇提取物低劑量組和高劑量組小鼠小腸的墨汁推進(jìn)百分率均顯著升高（均P<0.01），提示魔芋醇提取物可以促進(jìn)小腸運(yùn)動，具有顯著的促消化作用。

2.3 抗腫瘤作用研究

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表4和表5所示：與空白對照組比較，魔芋醇提取物低劑量組和高劑量組可以顯著降低小鼠瘤重（P<0.05或P<0.01），提示魔芋醇提取物可以抑制小鼠腫瘤的生長，具有顯著的抗腫瘤活性。

表4 魔芋醇提取物對S180小鼠肉瘤細(xì)胞的抑制作用研究(x±s，n=12)

表5 魔芋醇提取物對H22小鼠肉瘤細(xì)胞的抑制作用研究(x±s, n=12)

試驗(yàn)結(jié)果表6所示：與空白對照組比較，魔芋醇提取物6 g﹒kg-1組對H22移植瘤小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均顯著增加（P<0.05或P<0.01），但對S180移植瘤小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)無明顯影響（結(jié)果未列出）。

表6 魔芋醇提取物對H22移植瘤小鼠免疫器官指數(shù)的影響(x±s, n=12)

3 討論

早在3000年前我國就已經(jīng)開始栽培和利用魔芋，在我國南方各省丘陵地區(qū)、秦嶺大巴山地區(qū)、四川盆地、云貴高原、滇南[13]和臺灣等地有著豐富的魔芋資源。魔芋中的主要化學(xué)成分[14]包括糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物質(zhì)和少量的生物堿。魔芋中的多糖類是其主要活性成分，含量約在44%~64%，目前研究最多的就是魔芋葡甘露聚糖[15]。魔芋中的毒性主要來源于其生物堿成分，但是目前尚未見有關(guān)魔芋毒性相關(guān)的報道。魔芋的主要活性成分葡甘露聚糖可以使人食用后不在胃中消化，能有效地吸附膽固醇和膽汁酸，并能抑制腸道對膽固醇和膽汁酸的吸收，具有降脂、降血壓、開胃、通便和防癌等功效[16-19]。因此，魔芋作為一種低熱量、難消化的膳食纖維，是一種理想的減肥保健食品和抗癌食品。

在本研究中，我們采用低醇提取的方式，保留了魔芋中的多糖成分，對其醇提取物進(jìn)行藥效和毒性研究，希望能更好的開發(fā)和利用魔芋資源。藥效試驗(yàn)結(jié)果表明，魔芋醇提取物可以促進(jìn)小腸運(yùn)動，具有明顯的促消化，潤腸通便的功效，這與文獻(xiàn)報道[20]的魔芋食用后大量可溶性植物纖維促進(jìn)胃腸蠕動，減少有害物質(zhì)在胃腸的滯留一致。此外，我們的研究還發(fā)現(xiàn)，魔芋醇提取物可以顯著抑制S180和H22腫瘤細(xì)胞的生長，具有顯著地抗腫瘤活性。在H22移植瘤小鼠實(shí)驗(yàn)中魔芋醇提取物還可以提高小鼠的胸腺指數(shù)和脾指數(shù)，提示我們魔芋在抗腫瘤的同時還可以起到免疫保護(hù)的作用，或者說魔芋醇提取物的抗腫瘤作用就是與其免疫保護(hù)功能有關(guān)，具體的作用機(jī)制還有待后續(xù)研究。急性毒性試驗(yàn)結(jié)果表明，魔芋醇提取物的24 h內(nèi)小鼠灌胃給藥LD50為19.18 g﹒kg-1（相當(dāng)于生藥165.34 g﹒kg-1），95%可信限為16.56～22.21 g﹒kg-1（相當(dāng)于生藥142.76~191.46 g﹒kg-1）?？梢姡в蟠继崛∥镞€是具有一定的毒性，且其毒性主要與神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)，如何降低魔芋的毒性也是我們后續(xù)研究的重點(diǎn)。綜上所述，本研究的結(jié)果為更好的開發(fā)和利用魔芋資源提供了必要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。