西洋參改善睡眠有效成分的研究

閆曉軍 李 陽

(1 西北大學(xué)化工學(xué)院,西安,710069; 2 西北大學(xué)生物醫(yī)藥研究院,西安,710069)

睡眠是人類最基礎(chǔ)的生理活動,不僅可以消除疲勞,產(chǎn)生新的活力,還對記憶的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用[1]。隨著生活節(jié)奏的加快,睡眠障礙問題日益突出。成人中符合失眠癥診斷標(biāo)準(zhǔn)者高達(dá)11%～16%,輕者入睡困難或睡后易醒,重者徹夜不能入眠,長期失眠甚至?xí)鹫J(rèn)知障礙[2]。目前睡眠障礙的常用治療方式為服用鎮(zhèn)靜催眠類藥物,但連續(xù)用藥會出現(xiàn)機(jī)體藥敏性降低[3]。面對這些局限性,人們更傾向于尋求天然藥物來治療睡眠障礙病癥。歷代醫(yī)書記載了大量具有改善睡眠功效的單味中藥,效果顯著且不良反應(yīng)小、無依賴性,為治療睡眠障礙提供了可以借鑒的經(jīng)驗[4-5]。

西洋參(PanaxquinquefoliumL.)又名花旗參,為五加科(Araliacea)人參屬(Panax)多年生草本植物[6],含有皂苷類、糖類、黃酮類、氨基酸類、脂肪酸類等化合物,具有抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抗缺氧、抗疲勞、降血脂、增強(qiáng)免疫力等作用[7]。高南南等[8]采用剝奪小鼠快速眼動睡眠(Rapid Eye Movement,REM)睡眠試驗,表明西洋參對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮具有一定的抑制作用。河北鹿寶生物工程有限公司用以西洋參為主的組合物,對小鼠進(jìn)行直接睡眠實驗和延長戊巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠時間實驗,表明西洋參具有改善睡眠作用[9]。目前關(guān)于西洋參改善睡眠的研究主要集中在皂苷類化合物,對人體的起效劑量研究較少,且不同組分藥效比較未見詳細(xì)報道。

本研究以小鼠為試驗對象,對西洋參生藥水提物、西洋參皂苷、西洋參多糖進(jìn)行改善睡眠功能試驗,評價不同組分對小鼠睡眠的影響,探究西洋參改善睡眠的主要成分,為西洋參開發(fā)改善睡眠產(chǎn)品提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物 無特定病原體(Specific Pathogen Free,SPF)級昆明小鼠(體質(zhì)量18～22 g),雌性,由陜西省西安市西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物中心提供(許可證號:SCXK(陜)2020-001)。動物飼養(yǎng)于屏障級動物房,溫度20～25 ℃,相對濕度50%～60%,12 h照明和12 h黑暗交替,動物自由攝食和飲水。

1.1.2 藥物 西洋參水提物(提取得率為16%)、西洋參皂苷、西洋參多糖均購自陜西開普勒生物科技有限公司。

1.1.3 儀器與試劑 計時器、玻璃勻漿器、ME104E/02型電子天平,為梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司產(chǎn)品;全波長酶標(biāo)儀(伯騰儀器有限公司,美國,型號:BioTek);臺式高速離心機(jī)(山東百歐醫(yī)療科技有限公司,型號:TGL-20)。生理鹽水、戊巴比妥鈉,為中國醫(yī)藥(集團(tuán))上?；瘜W(xué)試劑公司產(chǎn)品;巴比妥鈉,為中國醫(yī)藥(集團(tuán))上海化學(xué)試劑公司產(chǎn)品;五羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric Acid,GABA)和多巴胺(Dopamine,DA)酶聯(lián)免疫吸附試驗(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELSIA)試劑盒,為南京建成生物工程研究所產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 分組與模型制備 將70只小鼠按照體質(zhì)量隨機(jī)分為7個組,即6個觀察組和1個空白對照組,每組10只。以灌胃方式給予受試藥物,灌胃量為10 mL/(kg·bw),1次/d,空白對照組給予等量的蒸餾水。設(shè)置絞股藍(lán)水提物低、高劑量組,分別按40、80 mg/(kg·bw)給藥;絞股藍(lán)皂苷低、高劑量組,分別按4、8 mg/(kg·bw),給藥;絞股藍(lán)多糖低、高劑量組,分別按4、8 mg/(kg·bw)給藥。實驗期間動物自由攝食飲水,每天觀察小鼠的活動及生長情況。灌胃30 d后,對各組小鼠進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的檢測。

1.2.2 檢測指標(biāo)與方法 1)直接睡眠試驗。末次灌胃15 min后觀察小鼠睡眠情況。當(dāng)小鼠置于背臥位時,能夠立即翻正身位,如果超過60 s小鼠不能翻正,說明翻正反射消失,小鼠進(jìn)入睡眠,從翻正反射消失到其恢復(fù)的時間為小鼠的睡眠時間。分別觀察并計算各組小鼠的入睡只數(shù)及睡眠時間。2)延長戊巴比妥鈉睡眠時間試驗。末次灌胃15 min后,各組小鼠腹腔注射戊巴比妥鈉45 mg/(kg·bw),分別記錄各組動物的平均睡眠時間。3)戊巴比妥鈉閾下劑量催眠試驗。末次灌胃15 min后,各組小鼠腹腔注射戊巴比妥鈉27 mg/(kg·bw),分別記錄各組30 min內(nèi)入睡動物只數(shù)。4)巴比妥鈉睡眠潛伏期試驗。末次灌胃15 min后,各組小鼠腹腔注射巴比妥鈉230 mg/(kg·bw),觀察受試藥物能否縮短巴比妥鈉睡眠潛伏期。5)腦組織5-HT、GABA、DA含量的檢測。各組小鼠連續(xù)灌胃30 d后,禁食12 h,處死小鼠,取出腦組織,用生理鹽水沖洗后稱其質(zhì)量,用勻漿器制備10%的腦組織勻漿,4 ℃條件下8 000 r/min離心10 min后取上清液,按照試劑盒說明書采用ELISA測定各組小鼠腦組織中5-HT、GABA、DA的含量。

2 結(jié)果

2.1 直接睡眠試驗 對照組、西洋參水提物、西洋參皂苷、西洋參多糖各劑量組的小鼠均未出現(xiàn)睡眠現(xiàn)象,各組均無直接睡眠效果,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 西洋參水提物、西洋參皂苷及西洋參多糖對小鼠直接睡眠試驗的影響

2.2 延長戊巴比妥鈉睡眠時間試驗 與對照組比較,西洋參水提物高劑量組、西洋參皂苷各劑量組及西洋參多糖高劑量組小鼠的戊巴比妥鈉睡眠時間顯著延長,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),而西洋參水提物低劑量組與西洋參多糖低劑量組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);西洋參皂苷各劑量組與西洋參多糖各劑量組比較,更能顯著延長小鼠戊巴比妥鈉睡眠時間,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),而西洋參水提物僅高劑量組顯著優(yōu)于西洋參多糖組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。這說明在延長小鼠戊巴比妥鈉睡眠時間方面,西洋參皂苷效果最佳,西洋參水提物次之,最后為西洋參多糖。見表2。

表2 西洋參水提物、西洋參皂苷及西洋參多糖對 戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠時間的影響

2.3 戊巴比妥鈉閾下劑量催眠試驗 與對照組比較,西洋參水提物各劑量組、西洋參皂苷各劑量組及西洋參多糖高劑量組均能顯著增加戊巴比妥鈉閾下催眠劑量入睡小鼠只數(shù),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),西洋參多糖低劑量組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);3種不同組分西洋參各劑量組之間增加戊巴比妥鈉閾下催眠劑量入睡小鼠只數(shù)無顯著性差異。見表3。

表3 西洋參水提物、西洋參皂苷及西洋參多糖對 巴比妥鈉閾下劑量催眠作用的影響

2.4 巴比妥鈉睡眠潛伏期試驗 與對照組比較,西洋參水提物各劑量組、西洋參皂苷各劑量組及西洋參多糖高劑量組均能顯著縮短巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠潛伏期(P<0.05,P<0.01或P<0.001);與西洋參多糖組比較,西洋參皂苷各劑量組更能顯著縮短小鼠睡眠潛伏期(P<0.05),但西洋參水提物各劑量組與西洋參多糖各劑量組之間無顯著性差異。這說明在縮短巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠潛伏期方面,西洋參皂苷效果最佳。見表4。

表4 西洋參水提物、西洋參皂苷及西洋參多糖對 巴比妥鈉睡眠潛伏期的影響

2.5 西洋參水提物、西洋參皂苷、西洋參多糖對失眠小鼠腦組織5-HT、GABA、DA含量的影響 與對照組比較,西洋參水提物各劑量組、西洋參皂苷各劑量組及西洋參多糖高劑量組5-HT、GABA含量顯著升高(P<0.05,P<0.01或P<0.001),DA含量顯著降低(P<0.05或P<0.01),西洋參多糖低劑量組無顯著性差異(P>0.05)。與西洋參多糖各劑量組對比,西洋參皂苷各劑量組5-HT含量更高(P<0.05);GABA含量3個組分各劑量組之間無顯著性差異(P>0.05);西洋參水提物高劑量組、西洋參皂苷高劑量組DA含量顯著低于西洋參多糖低劑量組(P<0.05),而西洋參水提物各劑量組與西洋參皂苷各劑量組之間無顯著性差異(P>0.05)。見表5。

表5 各組小鼠腦組織中5-HT、GABA、DA的含量比較

3 討論

本研究為探討西洋參改善睡眠的功效成分,采用西洋參水提物、西洋參皂苷、西洋參多糖灌胃小鼠,通過延長戊巴比妥鈉睡眠時間、戊巴比妥鈉閾下劑量催眠試驗、巴比妥鈉睡眠潛伏期試驗比較不同組分對小鼠睡眠的作用,并對小鼠腦組織中的5-HT、GABA、DA含量進(jìn)行了測定,結(jié)果顯示西洋參皂苷、西洋參水提物在8 mg/(kg·bw)以及80 mg/(kg·bw)劑量下對小鼠的改善睡眠作用明顯,此時小鼠腦組織的5-HT、GABA含量與空白對照組比較顯著升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01或P<0.001),DA水平也顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。西洋參皂苷與西洋參水提物對小鼠睡眠的改善作用差異并不顯著,而西洋參皂苷顯著優(yōu)于西洋參多糖。研究表明,西洋參水提物中含有多糖和皂苷等活性成分[10-11]。西洋參皂苷對小鼠的改善睡眠作用明顯,而西洋參多糖對小鼠的改善睡眠作用并不明顯,這說明西洋參對小鼠改善睡眠作用的主要功效成分為西洋參皂苷。

西洋參性涼,味甘、微苦,有抗氧化、抗疲勞、降低血糖和提高免疫力等多種功效[12]。作為臨床常用貴重藥物之一,常用于藥食同源及日常保健的重要原料[13]。西洋參的化學(xué)成分較為豐富,含有皂苷類、聚乙炔類、黃酮類、木脂素類、有機(jī)酸類、多糖類、黃酮類等組分[14]。張梓萱等[15]通過直接睡眠實驗、延長戊巴比妥鈉睡眠時間實驗、戊巴比妥鈉閾下劑量催眠實驗、巴比妥鈉睡眠潛伏期試驗評判西洋參水提物的改善睡眠功效,結(jié)果表明西洋參水提物能顯著縮短小鼠睡眠潛伏期,并能顯著提高小鼠腦干中的5-HT含量,具有改善睡眠的功效。皂苷類化合物是西洋參的主要成分,Rb1、Re、Rg1、Rc、Rd含量占總皂苷含量的70%以上,具備調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)的作用,對小鼠具有改善睡眠作用[16]。西洋參多糖的研究起步較晚,還不夠深入,作用機(jī)制和結(jié)構(gòu)的關(guān)系仍不明確[17]。西洋參水提物和西洋參皂苷均可改善睡眠,而西洋參多糖無明顯效果,這與本試驗的結(jié)果一致。西洋參水提物與西洋參皂苷改善睡眠效果無顯著性差異,這是因為改善睡眠的功效成分為皂苷類化合物,皂苷易溶于水,水提物中皂苷含量與西洋參皂苷用量差異不大[18]。水提西洋參工藝簡單、成本較低、無溶劑污染,日常生產(chǎn)中廣為使用[19]。

綜上所述,西洋參皂苷具有明顯的鎮(zhèn)靜、催眠作用,是西洋參改善睡眠主要功效成分,其作用機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

利益沖突聲明:無。