牛曼思,童鈺琴,李 姝,楊 陽,汪小玉,張家偉,王松濤,稅丕先
(1.瀘州品創(chuàng)科技有限公司,四川瀘州 646000;2.西南醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,四川瀘州 646000)
疲勞是指機(jī)體在生理過程中,不能維持其機(jī)能的特定水平或器官原有的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)呈現(xiàn)的生理現(xiàn)象。長期處于疲勞狀態(tài)造成的機(jī)體免疫功能紊亂和器官損傷,會嚴(yán)重威脅人類健康[1-2]。長久以來,國際上在緩解疲勞治療中的主流對策為藥物治療,一方面藥物治療起效迅速,效果顯著;但另一方面常規(guī)藥物治療所帶來的副作用、成癮性和依賴性,極大地限制了其臨床應(yīng)用范圍[3-4]。中醫(yī)藥長期臨床研究表明,許多傳統(tǒng)中藥對緩解和治療疲勞有積極作用,并表現(xiàn)出低毒副作用等優(yōu)勢,受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視[5]。
金釵石斛(Dendrobium nobileLindl.)為蘭科石斛屬多年生附生草本植物,味甘、淡,性屬微寒,是歷版《中國藥典》所記載的名貴中藥材,被國際藥用植物界稱為“藥界大熊貓”,現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,金釵石斛中含有的主要活性成分包括倍半萜類、黃酮類、多糖類以及相關(guān)衍生物[6]。因其具備的較高藥用價(jià)值,金釵石斛已被廣泛地開發(fā)成種類繁多的藥品和保健食品,產(chǎn)品功效主要包括抗氧化、增強(qiáng)免疫力、緩解體力疲勞、清咽潤喉等[7-9]。然而,單味中藥作用較為單一,中醫(yī)藥常以整體論治,通常認(rèn)為復(fù)方中藥相比起單味藥材可以從多靶點(diǎn)多角度緩解疲勞。根據(jù)中醫(yī)理論,研究將補(bǔ)虛扶正和祛疲安神作為出發(fā)點(diǎn)[10],以金釵石斛配伍人參、黃芪、五味子、茯苓四味中藥組成復(fù)方,五藥配合,意在益氣生津,補(bǔ)陰助陽。同時(shí),研究以白酒作為復(fù)方溶媒,能夠極大程度地將藥材中的多酚類、倍半萜類等醇溶性成分溶出,增強(qiáng)藥理活性[11-12],最終成品可兼具口感好、功效強(qiáng)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)衛(wèi)生部關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范保健食品原料管理的通知(衛(wèi)法監(jiān)發(fā)[2002]51號)附件1及附件2中名單中的原料及其他保健食品可用原料,組方中人參、黃芪、茯苓為藥食同源中藥,石斛和五味子為可用于保健食品的中藥?;谥嗅t(yī)藥理論以及現(xiàn)代藥理研究,本研究依據(jù)《保健食品功能學(xué)評價(jià)程序和檢驗(yàn)方法》對復(fù)方金釵石斛保健酒進(jìn)行緩解體力疲勞功效驗(yàn)證,為開發(fā)天然、無毒副作用的緩解體力疲勞類保健食品提供理論依據(jù)。
無特定病原體(specific pathogen free,SPF)昆明種雄性小白鼠:體質(zhì)量18~22 g,雄性,由西南醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。生產(chǎn)許可證號:SCXK(川)2013-17,使用許可證號:SCXK(川)2013-065。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)于西南醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,室溫22~24 ℃,濕度65%~80%。給藥期間,動(dòng)物分籠以全價(jià)顆粒飼養(yǎng),自由飲水。
尿素氮試劑盒、全血乳酸檢測試劑盒:上海酶聯(lián)生物科技有限公司;肝糖原測定試劑盒:南京建成生物工程檢驗(yàn)所;金釵石斛藥材(經(jīng)西南醫(yī)科大學(xué)生藥教研室稅丕先教授鑒定為蘭科石斛屬植物金釵石斛):采自瀘州合江金釵石斛種植基地;人參飲片、五味子飲片、黃芪飲片、茯苓飲片:瀘州百草堂中藥飲片有限公司;濃香型白酒(52%vol):由瀘州老窖提供。
UV-I800PC 紫外可見分光光度計(jì):上海美譜達(dá)儀器有限公司;Multiskan FC型酶標(biāo)儀:賽默飛世爾(上海)儀器有限公司;FA2204B電子天平:上海精科天美科學(xué)儀器有限公司;HHS.21-4恒溫水浴鍋:常州諾基儀器有限公司;BPX-272恒溫培養(yǎng)箱:上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。
1.3.1 復(fù)方金釵石斛保健酒的生產(chǎn)工藝流程及操作要點(diǎn)
人參、金釵石斛、黃芪、五味子、茯苓→打粉→浸潤→滲漉→收集→提取液檢驗(yàn)→計(jì)量稱質(zhì)量→配液→初濾→精濾→灌裝→封口→燈檢→包裝→檢驗(yàn)
操作要點(diǎn):
藥材前處理:將藥材粉碎至65~80目的藥粉,按人參∶金釵石斛∶黃芪∶五味子∶茯苓(9∶6∶6∶2∶2)的比例混合。
浸潤:按照藥材粉∶白酒=1∶9(g∶mL)的比例加入酒精度為52%vol的濃香型白酒,在室溫(25~28 ℃)條件下浸潤18h。
滲漉:以5 mL/(min·kg)的流速滲漉至料液比為1∶12(g∶mL)。
配液:以濃香型白酒為基礎(chǔ)將提取液調(diào)配成酒精度為38%vol。
廠家推薦成人(體質(zhì)量以60 kg計(jì)),每日攝入量為100 mL/60 kg。根據(jù)前期研究測定[13],金釵石斛復(fù)方保健酒的功效成分及含量為石斛堿183.37 mg/L、總黃酮219.74 mg/L。
1.3.2 劑量設(shè)計(jì)
參照《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》(2003版)保健酒緩解體力疲勞實(shí)驗(yàn)。將小鼠隨機(jī)分為5組,每組10只,分別為樣品低劑量組(LD)、中劑量組(MD)、高劑量組(HD),溶媒基酒組(BC),空白對照組(NC)。灌胃給藥0.2 mL/10 g,每天1次,連續(xù)30 d,實(shí)驗(yàn)期間小鼠自由飲水、攝食,稱量體質(zhì)量。各組給藥如下:實(shí)驗(yàn)組低、中、高劑量組小鼠灌胃給予劑量相當(dāng)于人體給藥量的5倍、10倍、20倍,即8.4 mL/kg、16.7 mL/kg、33.4 mL/kg;溶媒對照組小鼠灌胃給予:等體積15%vol濃香型白酒;空白對照組小鼠灌胃給予:等體積生理鹽水。
1.3.3 小鼠體質(zhì)量增長測定
小鼠連續(xù)灌胃30 d,每日1次。分別在小鼠灌胃0 d、15 d、30 d時(shí)稱量小鼠體質(zhì)量。
1.3.4 小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)
小鼠連續(xù)灌胃30 d,末次給試樣24 h后將小鼠負(fù)體質(zhì)量5%的鉛皮,放入水深30 cm,水溫(25±0.5)℃的游泳箱內(nèi),記錄小鼠自放入游泳開始至死亡的時(shí)間(以小鼠頭部沉水后8 s無法上浮,放于平面無法完成翻正反射作為力竭判斷標(biāo)準(zhǔn))。
1.3.5 小鼠血乳酸(blood lactic acid,BLA)實(shí)驗(yàn)
連續(xù)灌胃30 d,末次灌胃給予受試酒24 h后尾靜脈采血50 μL,采血后在溫度為30 ℃的水中游泳10 min后停止,立即采血50 μL,休息20 min后眼球再采血50 μL。靜置3 h后分離得血清,按照試劑盒方法測血乳酸含量。并根據(jù)下式計(jì)算出血乳酸曲線下面積:
式中:S表示血乳酸曲線下面積;H0表示游泳前血乳酸值,mmol/L;H1表示游泳后0 min血乳酸值,mmol/L;H2表示游泳后休息20 min血乳酸值,mmol/L。
1.3.6 小鼠血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)實(shí)驗(yàn)
連續(xù)灌胃30 d,末次給受試物24 h后分別將各組小鼠無負(fù)重分別放入水溫30 ℃水中游泳90 min,休息60 min后采眼球血0.5 mL,放置3 h后分離血清,用酶法試劑盒測定尿素氮。
1.3.7 小鼠肝糖原實(shí)驗(yàn)
精確稱取肝臟100 mg,生理鹽水洗凈濾紙吸干多余水分,按照試劑盒方法將樣本與堿液按1∶3加入試管,沸水浴20 min,流水冷卻,將肝糖原水解液配制成1%檢測液,配制空白與標(biāo)準(zhǔn),混勻,沸水浴5 min,冷卻,于波長620 nm處比色,按照肝糖原測定試劑盒操作說明書計(jì)算肝糖原含量。
1.3.8 小鼠肝腎組織病理學(xué)檢查
連續(xù)灌胃30 d,末次給受試物24 h后取出肝和腎,放于10%甲醛溶液中。經(jīng)HE染色制作病理切片。
1.3.9 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,所有數(shù)據(jù)均以表示。利用T檢驗(yàn),首先檢驗(yàn)方差齊性,再對組間分析,P≤0.05則差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P≤0.01差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
灌胃30 d期間,小鼠無異常反應(yīng),皮毛光亮,精神狀態(tài)較好。由表1可知,各組小鼠初始體質(zhì)量均衡(P>0.05),中期和末期各組小鼠的體質(zhì)量差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說明樣品對小鼠的生長無不良影響。
表1 復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠體質(zhì)量的影響Table 1 Effect of compound Dendrobium nobile health wine on mice body mass
由表2可知,基酒組與空白組對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);中劑量組小鼠游泳時(shí)間顯著長于空白組和基酒組(P<0.05)。
表2 復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠負(fù)重游泳的影響Table 2 Effect of compound Dendrobium nobile health wine on the loaded-swimming of mice
由表3可知,游泳前5組小鼠血乳酸含量差異不顯著(P>0.05);游泳10 min后中劑量組小鼠的血乳酸含量顯著低于空白組、基酒組(P<0.05),高劑量組小鼠的血乳酸含量極顯著低于空白組、基酒組(P<0.01);游泳結(jié)束后20 min,5組小鼠血乳酸含量差異不顯著(P>0.05)。經(jīng)計(jì)算,中劑量組、高劑量組小鼠的血乳酸曲線下面積極顯著低于空白組、基酒組(P<0.01)。復(fù)方金釵石斛保健酒可以通過降低小鼠運(yùn)動(dòng)后血乳酸堆積緩解體力疲勞。
表3 復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠血乳酸的影響Table 3 Effect of compound Dendrobium nobile health wine on the blood lactic acid of mice
運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)體蛋白質(zhì)和氨基酸分解,含氮物質(zhì)在體內(nèi)堆積,小鼠BUN含量升高。由表4可知,基酒組小鼠的血清尿素氮含量顯著低于空白組(P<0.05),低劑量組、中劑量組以及高劑量組小鼠的血清尿素氮含量均極顯著低于基酒組(P<0.01)。說明酒精會減慢尿素氮在血液中的代謝分解速率,而復(fù)方金釵石斛保健酒可以加快尿素氮的代謝從而降低小鼠運(yùn)動(dòng)后體內(nèi)的尿素氮含量。
表4 復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠血清尿素氮的影響Table 4 Effect of compound Dendrobium nobile health wine on the blood urea nitrogen of mice
肝糖原為機(jī)體可以利用的糖儲存,糖原儲存水平直接影響運(yùn)動(dòng)耐力水平。由表5可知,五組小鼠肝糖原含量差異不顯著(P>0.05),說明復(fù)方金釵石斛保健酒不能通過增加小鼠肝糖原的儲存達(dá)到緩解體力疲勞的效果。
表5 復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠肝糖原的影響Table 5 Effect of compound Dendrobium nobile health wine on the hepatic glycogen of mice
由圖1A~圖1E可知,小鼠肝小葉結(jié)構(gòu)正常,肝索排列整齊,呈放射狀。空白組、低劑量組、中劑量組、高劑量組的肝細(xì)胞大小一致,核呈圓形,核仁清晰,可見肝細(xì)胞漿粉染,無腫脹和空泡,匯管區(qū)無炎細(xì)胞浸潤,細(xì)胞核明顯,細(xì)胞之間邊界清晰。而溶媒組出現(xiàn)輕微細(xì)胞空泡現(xiàn)象。由圖1F~圖1J可知,腎皮質(zhì)髓質(zhì)分界清晰,腎被膜未增厚,腎小球結(jié)構(gòu)正常,未見增生萎縮或纖維化,腎小管上皮細(xì)胞呈立方形,細(xì)胞排列緊密,管腔未見異常管。其中基酒組腎臟切片,均有不同程度的中性粒細(xì)胞炎性浸潤。以上結(jié)果表明酒精對腎組織有損傷作用,而復(fù)方金釵石斛保健酒對肝、腎無損傷作用。
圖1 復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠肝、腎組織的影響Fig.1 Effect of compound Dendrobium nobile health wine on pathological section of liver and kidney tissue in different dose groups
復(fù)方金釵石斛保健酒運(yùn)用傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論配伍組方,兼顧了滋陰和補(bǔ)氣兩大抗疲勞治法。組方中金釵石斛一直以來是中醫(yī)藥用于治療“虛損羸弱”的常用藥材,因其明確獨(dú)特的功效,近年來被廣泛研究,但藥理活性主要集中在抗腫瘤和降血糖等方面[14],關(guān)于金釵石斛緩解體力疲勞的研究報(bào)道較少,梁鈞淞等[15]提取金釵石斛中的堿溶性多糖,發(fā)現(xiàn)提取物能夠通過提高血糖和甘油三酯含量、增加脂肪利用并延緩乳酸和氨積累等功效機(jī)理達(dá)到緩解體力疲勞的效果。組方其他四味藥材在不同程度上均有一定的緩解體力疲勞活性[16-19]。復(fù)方金釵石斛保健酒作為復(fù)合醇提物,緩解體力疲勞的藥理活性非五種藥材的機(jī)理相疊加,多種成分互相作用改變了各自原有的緩解體力疲勞作用途徑,甚至可能會產(chǎn)生毒副作用[20]。因此本研究對小鼠進(jìn)行了負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)以及血乳酸、血清尿素氮、肝糖原三個(gè)相關(guān)生化指標(biāo)的檢測,以達(dá)到闡明復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠緩解體力疲勞機(jī)理的目的;同時(shí)對肝、腎組織進(jìn)行病理學(xué)檢查,觀察復(fù)方金釵石斛保健酒對肝、腎這兩個(gè)主要代謝組織是否有毒副作用。
長時(shí)間重復(fù)的體力勞動(dòng)會導(dǎo)致疲勞,引起一系列內(nèi)分泌系統(tǒng)改變,運(yùn)動(dòng)耐力的下降是疲勞最主觀的表現(xiàn)形式和最客觀的指標(biāo)[21],因此負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)是評價(jià)小鼠緩解體力疲勞能力最好的模型。在本次研究中,中劑量的復(fù)方金釵石斛保健酒能延長小鼠游泳時(shí)間(P<0.05)。為了更進(jìn)一步研究復(fù)方金釵石斛保健酒對小鼠的抗疲勞機(jī)理,測定了幾種疲勞生化指標(biāo)說明作用途徑。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體相對缺氧,糖酵解加快,產(chǎn)生大量乳酸,使肌肉中H+濃度上升pH值下降,乳酸大量堆積后,會降低肌肉反應(yīng)度,使肌肉負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)能力大大降低,產(chǎn)生疲勞感[22-23]。因此,加快乳酸分解或減少其產(chǎn)生都能緩解疲勞,BLA水平能反應(yīng)疲勞程度。較長時(shí)間運(yùn)動(dòng)后,機(jī)體蛋白質(zhì)與氨基酸分解代謝加強(qiáng),血尿素氮明顯增加,身體對負(fù)荷的適應(yīng)性減弱,產(chǎn)生的尿素氮增加,BUN含量能反應(yīng)機(jī)體負(fù)荷能力[24]。糖是肌肉活動(dòng)時(shí)能量的主要來源,長時(shí)間的運(yùn)動(dòng),體力和糖原的耗竭會同時(shí)發(fā)生[25],糖原的含量高低能說明疲勞的深淺程度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),中、高劑量的復(fù)方金釵石斛保健酒能夠減少運(yùn)動(dòng)后堆積在小鼠體內(nèi)的BLA(P<0.01);低、中、高劑量的復(fù)方金釵石斛保健酒能減少小鼠血清中的BUN堆積(P<0.01);肝糖原水平未發(fā)生變化。這說明在負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)中,耐力的增強(qiáng)和減少BLA、BUN的堆積這兩種機(jī)理有關(guān),而非通過提高糖原儲存來達(dá)到緩解體力疲勞效果。
數(shù)據(jù)表明,小鼠運(yùn)動(dòng)后基酒組BUN含量高于空白對照組(P<0.05),這說明酒精的損傷作用,導(dǎo)致機(jī)體不能及時(shí)清除BUN,使身體負(fù)荷能力變差。為了進(jìn)一步探究酒精作用機(jī)理,對小鼠的肝和腎進(jìn)行HE染色切片觀察。結(jié)果顯示空白組和三個(gè)劑量組小鼠肝、腎組織未發(fā)生病變?;平M的肝細(xì)胞的輕微空泡可能為脂肪肝,機(jī)體長期攝入乙醇,乙醇脫氫酶使乙醇脫氫氧化,此過程影響三羧酸循環(huán)從而導(dǎo)致脂肪代謝減弱,脂肪堆積于肝中形成脂肪肝,在病理切片中體現(xiàn)為細(xì)胞空泡。腎組織有炎性浸潤,基酒中的醇類屬于水溶性外源物質(zhì),進(jìn)入體內(nèi)后除部分被胃吸收,容易在腎臟細(xì)胞和間質(zhì)內(nèi)沉積,對腎造成腫脹、損傷、炎癥反應(yīng)等不同程度的損害,造成機(jī)體氧化應(yīng)激產(chǎn)生炎癥反應(yīng)[26]。復(fù)方金釵石斛中的成分與基酒中不易被吸收的物質(zhì)締合,削弱了純基酒對肝、腎的損傷,與純基酒對比復(fù)方金釵石斛保健酒對肝腎的毒副作用不明顯。
通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對小鼠緩解體力疲勞活性進(jìn)行考察,結(jié)果表明復(fù)方金釵石斛保健酒對體重不產(chǎn)生明顯影響。中劑量(16.7 mL/kg)復(fù)方金釵石斛保健酒能顯著增加小鼠游泳時(shí)間(P<0.05),給予中(16.7 mL/kg)、高劑量(33.4 mL/kg)復(fù)方金釵石斛保健酒能極顯著降低運(yùn)動(dòng)后小鼠BLA水平(P<0.01)。低(8.4mL/kg)、中(16.7mL/kg)、高劑量(33.4mL/kg)可極顯著降低運(yùn)動(dòng)后小鼠BUN含量(P<0.01),但復(fù)方金釵石斛保健酒不能通過改變小鼠肝糖原緩解體力疲勞(P>0.05)。各劑量組肝和腎細(xì)胞完整清晰,均未受損傷。根據(jù)《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》,負(fù)重游泳結(jié)果為陽性,且血乳酸、血清尿素和肝糖原三項(xiàng)生化指標(biāo)中任意兩項(xiàng)為陽性,可判定復(fù)方金釵石斛保健酒具有緩解小鼠體力疲勞的功效,研究結(jié)果為開發(fā)安全有效的緩解體力疲勞保健食品提供了參考。