五味子酸性多糖對小鼠抗疲勞作用的實驗研究

牛佳牧，劉嘉瑋，林慧嬌，苑麗葳，王春梅，孫靖輝，張成義，陳建光，李 賀

(1.北華大學(xué)醫(yī)學(xué)部，吉林 吉林 132013；2.北華大學(xué)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

隨著社會生活節(jié)奏的加快，疲勞已逐漸成為影響人們生活質(zhì)量的主要健康問題.最新的研究[1]表明：未來全球亞健康的人口比例將達到75%，其中，慢性疲勞綜合征(Chronic Fatigue Syndrome，CFS)是其主要的表現(xiàn)形式.當機體長時間進行超負荷的體力勞動而并未得到及時緩解時，會產(chǎn)生一系列的生理變化，大量的代謝廢物在體內(nèi)聚集，進而造成機體運動耐力的暫時下降，最終產(chǎn)生一定的疲勞感覺[2-3].疲勞嚴重時還會傷及機體其他的組織和器官，進而產(chǎn)生各種疾病[4]，因此，開發(fā)一種具有抗疲勞作用的保健食品意義重大.

五味子(Schisandrachinensis(Turcz.)Baill)為長白山道地藥材，具有豐富的多糖及木脂素等活性成分[5-6].近年的研究[7-9]表明：五味子多糖具有抗氧化、抗感染、護肝等功效，安全性較好，因此，受到越來越多的學(xué)者關(guān)注.本研究中的北五味子酸性多糖(Schisandrachinensisacidic polysaccharide，SCP-A)是從北五味子總多糖中分離提取得到的酸性多糖成分.目前，關(guān)于SCP-A對小鼠抗疲勞作用尚未見報道，因此，本研究通過給予小鼠低、中、高3種不同劑量的SCP-A觀察其抗疲勞作用，為研發(fā)具有抗疲勞相關(guān)功能的藥物或保健食品提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 實驗動物與試劑

健康雄性ICR小鼠(合格編號：SCXK(吉)2019-0008，長春億斯實驗動物技術(shù)有限公司)40只，體質(zhì)量(20±2)g；SCP-A(北華大學(xué)五味子開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工程研究中心)；尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、乳酸(lactic acid，LA)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、8-羥基脫氧鳥苷(8-hydroxy-2’-deoxyguano- sine，8-OHdG)檢測試劑盒(南京建成生物工程研究所).

1.2 實驗方法

1.2.1 動物分組及給藥

將雄性ICR小鼠隨機分成4組：空白對照組、低劑量組(5 mg/kg)、中劑量組(10 mg/kg)、高劑量組(20 mg/kg)，每組10只，實驗前進行小鼠適應(yīng)性實驗.

1.2.2 小鼠負重游泳實驗

末次給藥30 min后進行小鼠負重游泳實驗.將小鼠置于溫度(25±5)℃、水面高度20 cm的塑料容器中，并在小鼠尾部負荷相當于體質(zhì)量10%的鉛塊進行游泳訓(xùn)練，以小鼠沉入水面10 s不能浮出水面的時間作為力竭游泳時間[10].

1.2.3 小鼠前肢握力實驗

根據(jù)小鼠善于攀爬、喜愛用爪抓取物品的習(xí)性，設(shè)計小鼠前肢握力實驗[11].在末次給藥30 min后，應(yīng)用握力測試儀進行測試，并記錄小鼠的最大握力.

1.2.4 小鼠體內(nèi)疲勞指標BUN、LA水平的測定

末次給藥60 min后，將小鼠麻醉后進行眼眶取血，于3 500 r/min、4 ℃的條件下離心15 min制備血清，并取骨骼肌組織，用生理鹽水漂洗后凍存于-80 ℃中備用.按照試劑盒所提供的檢測方法檢測小鼠血清中BUN、LA的水平.

1.2.5 小鼠體內(nèi)氧化指標MDA、8-OHdG水平的測定

取上述實驗所制備的小鼠骨骼肌組織，檢測骨骼肌組織中氧化指標MDA、8-OHdG的水平.

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 負重游泳實驗和前肢握力實驗觀察SCP-A對小鼠運動耐力的影響

負重游泳實驗結(jié)果顯示：與空白對照組比較，5、10、20 mg/kg酸性多糖組小鼠力竭游泳時間均顯著延長(P<0.05或P<0.01)，且20 mg/kg與5 mg/kg酸性多糖組比較小鼠游泳時間顯著延長(P<0.01)；小鼠前肢握力實驗結(jié)果顯示：與空白組比較，5 mg/kg劑量組無顯著性差異(P>0.05)，10 mg/kg及20 mg/kg劑量酸性多糖組小鼠前肢握力數(shù)值顯著增加(P<0.01)，其中20 mg/kg與5 mg/kg酸性多糖組比較小鼠前肢握力數(shù)值顯著增加(P<0.05).結(jié)果見表1.以上結(jié)果提示：SCP-A能夠增強小鼠運動耐力，且該作用可能具有劑量依賴性.

2.2 SCP-A對小鼠血清中BUN、LA含量的影響

各組小鼠血清中BUN含量檢測結(jié)果顯示：與空白組比較，10 mg/kg及20 mg/kg酸性多糖組小鼠血清中BUN水平顯著降低(P<0.05或P<0.01)，且20 mg/kg酸性多糖小鼠血清BUN較5 mg/kg組顯著降低(P<0.01)；LA檢測結(jié)果顯示：與空白組比較，各劑量酸性多糖組小鼠血清中LA水平均顯著降低(P<0.05或P<0.01)；且20 mg/kg酸性多糖小鼠血清LA較5 mg/kg組顯著降低(P<0.05).見表2.以上結(jié)果提示：SCP-A能夠降低運動小鼠血清BUN和LA含量，具有一定的抗疲勞作用，且該作用可能具有劑量依賴性.

表1 各組小鼠負重游泳時間及前肢握力數(shù)值Tab.1 Weight-bearing swimming time and forelimb grip strength of mice in each group

表2 各組小鼠血清中BUN和LA水平Tab.2 BUN and LA levels in serum of mice

表3 各組小鼠骨骼肌中MDA和8-OHdG水平Tab.3 MDA and 8-OHdG levels in skeletal muscle of mice in each group

2.3 SCP-A對小鼠骨骼肌中MDA、8-OHdG含量的影響

小鼠骨骼肌中氧化相關(guān)指標MDA、8-OHdG含量檢測結(jié)果顯示：與空白組比較，5 mg/kg劑量組小鼠MDA水平無顯著差異；10、20 mg/kg酸性多糖組小鼠骨骼肌中MDA、8-OHdG水平均顯著降低(P<0.05或P<0.01)，且20 mg/kg酸性多糖組較5 mg/kg 組顯著增加(P<0.05或P<0.01).見表3.以上結(jié)果提示：SCP-A在運動小鼠骨骼肌組織中表現(xiàn)出顯著的抗氧化作用，且該作用可能具有劑量效應(yīng)關(guān)系.

3 討 論

近年來，越來越多的中藥因具有緩解疲勞的作用而應(yīng)用于抗疲勞領(lǐng)域.在臨床上運用中醫(yī)理論，合理配伍中藥能夠有效消除人體負荷運動后產(chǎn)生的疲勞，從而減輕其對人體產(chǎn)生的不利影響[12].本研究所選用的五味子酸性多糖是北五味子的主要活性成分之一，與木脂素類成分相比具有含量高、毒性低等優(yōu)點，因此，其研究價值較高.

運動耐力實驗及生化指標檢測是評價體力疲勞的兩種主要方法[13]，其中，運動耐力的提高可直觀反映出機體抗疲勞能力的增強[14-15].本研究采用了負重游泳實驗及前肢握力實驗兩種經(jīng)典行為學(xué)實驗方法，觀察受試動物的肌肉力量變化，提示機體的疲勞狀態(tài).負重游泳實驗是評價藥物抗疲勞作用最常用、最客觀的指標[16]，負重游泳時間越長，則表明藥物的抗疲勞效果越好.本研究結(jié)果顯示：經(jīng)不同劑量的SCP-A處理后各組小鼠負重游泳時間明顯增加；前肢握力實驗中，10、20 mg/kg酸性多糖組小鼠的前肢握力數(shù)值同樣明顯增加，表明了SCP-A能夠提高小鼠的運動耐力，具有一定的抗疲勞作用.

為進一步明確SCP-A的抗疲勞作用，本研究對小鼠血清中BUN、LA等評估機體疲勞程度最經(jīng)典指標進行觀察.BUN是人體蛋白質(zhì)分解代謝的產(chǎn)物，運動時機體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸分解代謝會加強，尿素生成增多，使BUN水平升高[17-18].同時，長時間、大強度的運動還會導(dǎo)致機體內(nèi)糖原的大量消耗及LA等代謝產(chǎn)物的堆積，最終導(dǎo)致肌肉疲勞[19-21].本研究結(jié)果顯示：與CON組比較，10、20 mg/kg給藥組小鼠血清中BUN和LA的水平均明顯降低，進一步證實了SCP-A具有較好的抗疲勞作用.

由于劇烈運動會加速自由基的產(chǎn)生，因此，也會造成氧化應(yīng)激損傷的發(fā)生[22-24].本研究對小鼠骨骼肌中氧化相關(guān)指標進行了檢測，8-OHdG作為DNA氧化損傷的重要標志物，能夠衡量機體細胞內(nèi)的氧化應(yīng)激水平，其數(shù)值越高顯示機體損傷程度越嚴重[25-27].MDA作為脂質(zhì)過氧化作用的終產(chǎn)物，同樣是反應(yīng)自由基損傷的重要指標，其含量可間接反映細胞受自由基損害和過氧化的程度[28-29].本實驗結(jié)果顯示：SCP-A可以降低疲勞小鼠骨骼肌中MDA、8-OHdG水平，提示SCP-A在疲勞小鼠中表現(xiàn)出顯著的抗氧化作用.

本研究依據(jù)前期實驗結(jié)果，選用低(5 mg/kg)、中(10 mg/kg)、高(20 mg/kg)3種劑量SCP-A對抗疲勞作用進行觀察.研究結(jié)果顯示：高劑量(20 mg/kg)及中劑量(10 mg/kg)組對運動耐力及疲勞、氧化等測定指標均具有顯著影響，而低劑量(5 mg/kg)對BUN、LA、MDA等指標的影響無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05).提示SCP-A對小鼠的抗疲勞作用可能與劑量呈現(xiàn)一定的關(guān)系，其具體的劑量效應(yīng)關(guān)系將在后續(xù)的研究中進行觀察.

綜上，SCP-A具有顯著的抗疲勞作用，其機制可能為通過提高機體抗氧化能力而發(fā)揮抗疲勞作用.