复方铁皮石斛抗疲劳和耐缺氧作用及其机制的实验研究*

韦东谊梁 智颜 欣刘一瑾陈 昀马荣钢

（1.广西中医药大学，广西 南宁530001；2.广西区人民医院，广西 南宁530021；3. 广西南宁元敬本草堂生物科技有限公司，广西 南宁530001）

复方铁皮石斛抗疲劳和耐缺氧作用及其机制的实验研究*

韦东谊1梁 智1颜 欣1刘一瑾1陈 昀2马荣钢3

（1.广西中医药大学，广西 南宁530001；2.广西区人民医院，广西 南宁530021；3. 广西南宁元敬本草堂生物科技有限公司，广西 南宁530001）

目的：研究复方铁皮石斛提高小鼠耐缺氧能力和抗疲劳作用及其机制。 方法：将健康KM种小鼠随机分为6组，即空白对照组、阳性对照组、铁皮石斛组、黄芪组、复方铁皮石斛高、低剂量组，每组10只，雌雄各半。连续灌胃给药11天，采用小鼠负重游泳时间评价抗疲劳作用；小鼠断头后的张口次数和喘息时间评价耐缺氧能力；同时收集血液，分离血清，采用ELISA法和比色法，测定血清中乳酸、尿素氮、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮（NO）的含量或活性。结果：与空白对照组相比，复方铁皮石斛能明显延长小鼠负重游泳时间，增多断头小鼠张口次数和延长喘息时间（P＜0.05），且效果比单用铁皮石斛或单用黄芪要好（P＜0.05）；复方铁皮石斛能显著降低血中乳酸、尿素氮和MDA水平，升高SOD和NO水平（P＜0.05）。结论：复方铁皮石斛能明显提高小鼠抗疲劳和耐缺氧能力。

复方铁皮石斛；抗疲劳；耐缺氧；作用机制

铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）为兰科(Orchidaceae)石斛属多年生附生草本植物，《本草纲目》记载其具有“强阴益精，厚肠胃，补内绝不足，平胃气，长肌肉，益智除惊，轻身延年”等功效，与灵芝、人参、冬虫夏草等被列为上品中药，并被道家养生经典道藏誉为“中华九大仙草之首”。现代药理研究表明，石斛多糖具有抗炎、抗衰老、抗肿瘤、增强机体免疫力、降低血糖等作用[3]。黄芪（Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge.）为豆科（Leguminosae sp.）植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的根，《神农本草经》记载其具有“益气补中、补气、固表、利尿排毒、敛疮生肌”等功效[4]。现代研究表明其具有抗疲劳作用，能够增加小鼠游泳后肝糖元的含量，降低血清乳酸的含量[5]。

近年来，运动医学界开始重视借助中药来消除体力性疲劳与提高机体运动能力的研究，并已取得显著成果。本实验通过研究铁皮石斛与黄芪的联合应用对运动小鼠的物质代谢以及抗疲劳和耐缺氧能力的影响，旨在为其抗运动疲劳和耐缺氧功效的应用提供理论依据。

2 实验材料和方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验动物

KM种小鼠，体重18-22g，雌雄各半，由广西中医药大学实验动物中心提供。许可证号：SYXK 桂 2010-0001。小鼠适应性喂养3d后进行实验。

2.1.2 实验药材及配制

铁皮石斛由广西南宁元敬本草堂生物科技有限公司提供，黄芪，红参均购于广西南宁市国医药店。3种药材均打成微粉，复方铁皮石斛由铁皮石斛和黄芪按一定比例混匀。给药前用生理盐水配成一定浓度的均匀混悬液备用。

2.1.3 试剂

试剂：乳酸测试盒、尿素氮试剂盒、NO一步法试剂盒、丙二醛（MDA）测试盒、SOD试剂盒，均购自南京建成生物工程研究所。

2.2 方法

2.2.1 动物分组及给药

将KM小鼠随机分成6组，即空白对照组（生理盐水）、阳性对照组（红参，2g微粉/kg）、铁皮石斛组（2g微粉/kg）、黄芪组（2g微粉/kg）、复方铁皮石斛高、低剂量组（铁皮石斛微粉+黄芪微粉，1+1g微粉/kg,0.5+0.5g微粉/kg），每组10只，雌雄各半。各组小鼠灌胃给予相应药物混悬液，给药容量为20ml/kg，空白对照组给予同等容量的生理盐水。连续给药11d，2次/d。

2.2.2 负重游泳实验[4]

末次给药1h后，在小鼠尾部加10%体重的负荷，放置于水温（25±2）℃，水深为20cm的水槽内，观察小鼠游泳时间，以小鼠沉到水底6s内不再游出水面为止。从中取出小鼠，随后取血，分离血清，于-80℃冰箱保存备测乳酸、尿素、SOD、MDA、NO含量或活性等相关生化指标。

2.2.3 耐缺氧实验[5]

末次给药1h后，用剪刀沿小鼠贴耳根处快速断头，立即观察并记录小鼠张口次数及喘息时间，同时收集血液，分离血清，于-80℃冰箱保存备测乳酸、尿素、SOD、MDA、NO含量或活性等相关生化指标。

2.2.4 血清中乳酸、尿素、SOD、MDA、NO含量或活性测定

按试剂盒说明书操作步骤进行各指标含量或活性测定。

2.2.5 统计学处理

应用EXCEL软件对实验数据进行t检验，实验数据以均数±标准差(±s )表示， P＜0.05为差异有统计学意义。

3 实验结果与讨论

3.1 实验结果

3.1.1 对小鼠负重游泳时间的影响

与空白组比较，各用药组的小鼠负重游泳时间均明显延长(P＜0.05-0.01)。复方高剂量组与单用组相比有显著性差异（P＜0.05），结果见表1。

3.1.2 对耐缺氧能力的影响

与空白组比较，各用药组的小鼠断头张口次数明显增多和喘息时间明显延长(P＜0.05-0.01)。复方高剂量组小鼠张口次数明显多于单用组（P＜0.05），但喘息时间无显著性差异（P＞0.05），结果见表2。

表1 对小鼠负重游泳时间的影响(±s ，n=10)

表1 对小鼠负重游泳时间的影响(±s ，n=10)

注：与空白组相比，*P＜0.05 ，**P＜0.01；与铁皮石斛组比较，#P＜0.05；与黄芪组比较，∆P＜0.05。（下同）

组别 负重游泳时间(min)空白组 5.24±2.02阳性组 13.29±10.41*铁皮石斛组 11.60±6.46**黄芪组 10.33±6.82*复方铁皮石斛组 18.87±7.67*#∆12.92±10.43*

表2 对耐缺氧能力的影响(±s )

表2 对耐缺氧能力的影响(±s )

组别 动物数（n) 张口次数（次） 喘息时间（s）空白组 10 8±3.44 12.9±4.78阳性组 10 13±2.88* 18.3±4.24*铁皮石斛组 9 12±2.12* 18.5±5.92*黄芪组 9 11±3.03* 18.1±5.62*复方铁皮石斛组 9 14±3.06*#∆20.2±5.41** 9 12±3.03* 19.0±5.42*

3.1.3 对负重游泳小鼠血中乳酸、尿素、SOD、MDA、NO含量或活性的影响

与空白组比较，用药组血中乳酸、尿素氮和MDA水平均明显降低，SOD和NO水平明显升高（P＜0.05）。与单用组比较，复方高剂量组血中乳酸、尿素氮和MDA水平均明显降低，SOD和NO水平明显升高（P＜0.05）。结果见表3。

3.1.4 对断头小鼠血中乳酸、尿素、SOD、MDA、NO含量或活性的影响

与空白组相比，各用药组血中尿素氮、MDA水平明显降低，SOD、NO水平明显升高（P＜0.05），对乳酸无明显影响（P＞0.05）；复方组与单用组比较，各指标无显著差异（P＞0.05）。结果见表4。

表3 对负重游泳小鼠血中生化指标的影响(±s ，n=10)

表3 对负重游泳小鼠血中生化指标的影响(±s ，n=10)

组别 血乳酸(mmol/L) 尿素氮(mmol/L) SOD (U/ml) MDA(nmol/ml) NO(µmol/L）空白组 15.22±3.09 8.71±1.79 100.76±24.15 10.91±4.18 2.74±1.64阳性组 12.09±3.10* 7.07±1.36* 136.46±36.58* 7.53±1.66* 5.06±2.57*铁皮石斛组 11.14±3.76* 7.03±1.47* 130.62±31.74* 7.43±2.35* 6.09±3.00**黄芪组 11.81±3.66* 7.08±1.56* 129.65±33.92* 7.58±2.61* 4.38±2.35 8.07±4.28**#∆5.81±0.97*#∆160.99±29.81**#∆5.54±1.05**#∆7.24±3.55**∆复方铁皮石斛组11.84±3.79* 7.11±1.61* 127.15±29.64* 6.76±2.42* 5.89±3.36*

表4 对断头小鼠血中乳酸、尿素、SOD、MDA、NO含量或活性的影响(±s )

表4 对断头小鼠血中乳酸、尿素、SOD、MDA、NO含量或活性的影响(±s )

组别 动物数（n) 血乳酸(mmol/L) 尿素氮(mmol/L) SOD (U/ml) MDA(nmol/ml) NO(µmol/L）空白组 10 10.71±3.74 7.67±1.30 120.56±33.84 7.77±2.87* 2.14±1.15阳性组 10 9.63±2.51 5.89±1.45** 155.04±33.36* 5.00±1.71* 4.13±2.54*铁皮石斛组 9 9.37±1.98 6.43±1.21* 156.94±34.43* 5.50±1.69* 5.07±3.01*黄芪组 9 9.39±2.55 6.65±1.78 152.69±33.18* 5.22±1.46* 3.85±2.87 9 9.20±2.66 6.08±1.18* 176.97±43.39** 4.58±1.53** 5.88±3.73**复方铁皮石斛组9 9.27±2.06 6.42±1.06* 167.05±39.03* 5.33±2.08* 5.28±3.96*

3.2 讨论

疲劳是机体在一定环境条件下，因长时间从事过于繁重、紧张的劳动(包括脑力和体力)而引起的工作效率暂时性明显降低的一种生理现象[6]。疲劳的产生是多方面的，如代谢物质的积累、能源物质的消耗等。抗疲劳作用的检测主要针对机体运动能力的提高、代谢物质的消除等[7]。

小鼠力竭性游泳时间是评定机体运动能力、抗疲劳能力及恢复能力的重要指标之一[8]。小鼠断头脑组织血液供应中断，造成脑缺氧，通过断头的张口次数和喘息时间来评定小鼠的耐缺氧能力。乳酸是糖无氧酵解的产物，作为肌肉活动的主要代谢产物，是评价机体疲劳的重要标志物[9]。其在体内的积累可影响肌肉的收缩功能和运动能力，会刺激神经末梢，从而引起肌肉的痉挛、疼痛和局部水肿等一系列延迟性肌肉酸痛的表现。血中尿素是体内蛋白质和氨基酸分解代谢的最终产物，是评价运动时机体内蛋白质和氨基酸分解代谢的指标[10]。NO在生物体内作为一种反应性极强的自由基，兼有第二信使和神经递质作用，同时又是一种效应分子，在体内具有广泛的生理作用。SOD对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用，此酶能清除超氧阴离子自由基，保护细胞免受损伤。MDA为氧自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化而形成的脂质过氧化物。因氧自由基和脂质过氧化参与了疲劳的发生发展过程，所以MDA的测定常与SOD的测定相互配合。SOD活力高低间接反映了机体清除氧自由基的能力，而MDA的高低又间接反映了机体细胞受自由基攻击的严重程度，从而反映出机体的抗疲劳能力。

本实验结果显示，复方铁皮石斛能明显延长小鼠负重游泳时间，增多断头小鼠张口次数和延长喘息时间，且效果比单用铁皮石斛或单用黄芪要好。这些作用可能与其降低血中乳酸、尿素氮和MDA水平，升高SOD和NO水平有关。说明合理使用复方铁皮石斛可用于抗疲劳，提高运动耐力。

[1]吴昊姝,徐建华,陈立钻等.铁皮石斛降血糖作用及其机制的研究[J].中国中药杂志,2004,29(2):160-163.

[2]赵厚熙.中药黄芪在防治心血管疾病方面的作用研究[J].当代医药卫生, 2005,2(8):39-40.

[3]朱华野,朴龙.黄芪提取物抗炎、镇痛、耐缺氧及抗疲劳作用的研究[J].时珍国医国药,2007,18(5):1156-1157.

[4]高伟博,米钧,秦秋杰等.人参及其炮制品抗疲劳作用[J].中国实验方剂学杂志，2011,17（19）:210-213.

[5]陈奇主编.中药药理研究方法学[M].人民卫生出版社，1993(1):783.

[6]辛甜,储智勇,栾洁等.铁皮石斛胚状体对大鼠抗疲劳能力的影响[J].药学实践杂志, 2011,29 (1):21-23.

[7]鹿伟,陈玉满,徐彩菊等.铁皮石斛抗疲劳作用研究[J].中国卫生检验杂志,2010,20(10): 2488-2489.

[8]周海涛,曹建民,林强等.铁皮石斛对运动训练大鼠物质代谢及抗运动疲劳能力的影响[J].中国药学杂志,2013,48(19):1684-1686.

[9]武云,吴大正,胡之璧.黄芪提取物对大鼠负重力竭游泳的抗疲劳作用[J].上海中医药大学学报,2008,22(1):36-39.

[10]陈玉满,鹿伟,傅剑云等.铁皮石斛西洋参混合物对不同性别小鼠缓解体力疲劳作用的研究[J].浙江预防医学,2011,23(10):19-21.

Effects of Compound Dendrobium on the Anti-Fatigue and Hypoxia Tolerance of Candidum in mice

WEI Dong-yi, etal.

（University of Chinese medicine in Guangxi, Nnanning 530001, Guangxi, China）

[Objective] To study the anti-fatigue and hypoxia tolerance effects on Compound Dendrobium Candidum in mice. [Methods] Mice were randomly divided into 6 groups, including blank control group, positive control group, Dendrobium Candidum group, Astragalus group, Dendrobium candidum and Astragalus high dose group, Dendrobium candidum and Astragalus low dose group. There were 10 mice in each group, half male and half female. The loaded-swimming time of mice and opening mouth times and breathing time of beheaded mice were tested after continuous intragastric administration for 11 days. Meanwhile, the level or activity of lactic acid, urea, SOD, MDA, NO in serum were detected by ELISA or colorimetric method. [Results] Compared with the blank control group, Compound Dendrobium Candidum can not only significantly prolong the swimming time of mice and breathing time of beheaded mice, but also increase opening mouth times of beheaded mice(P＜0.05). These effects of compound is better than signal use Dendrobium or Astragalus. , compound can significantly decrease the level of lactic acid, urea, MDA and increase the level SOD, NO in serum(P＜0.05). [Conclusion] Compound Dendrobium Candidum can improve the ability of anti-fatigue and hypoxia tolerance in mice.

compound dendrobium candidum; anti-fatigue; hypoxia tolerance; mechanism

韦东谊（1978-），广西南宁人，研究生，讲师，研究方向：传统保健体育。