甘 聃,瞿晶菁,杜 军,岑 浩,田 峰,申晓娟,桂 敏,樊柏林,李敏杰
(1安利(中国)研发中心有限公司,上海 201203;2 应用毒理湖北省重点实验室,武汉 430079;3湖北省疾病预防与控制研究中心,武汉 430079)
党参、莱菔子提取物与抗性糊精复合配方的辅助通便功能研究
甘聃1*,瞿晶菁2,3*,杜军1,岑浩1,田峰1,申晓娟1,桂敏1,樊柏林2,3,李敏杰1
(1安利(中国)研发中心有限公司,上海201203;2应用毒理湖北省重点实验室,武汉430079;3湖北省疾病预防与控制研究中心,武汉430079)
摘要:目的:研究党参及莱菔子提取物与抗性糊精复合配方对便秘小鼠模型的肠推进和促进排便作用的影响,并进一步研究复合配方中莱菔子提取物和党参提取物在体外实验条件下对鸦片受体的抑制作用。方法: 采用地芬诺酯灌胃造成小鼠便秘模型,观察受试样品对动物小肠推进的影响;采用地芬诺酯灌胃造成小鼠便秘模型,观察受试样品对动物排便的影响;采用体外细胞模型,观察莱菔子提取物和党参提取物单独或联合作用对鸦片受体的抑制作用。结果 :单独使用党参及莱菔子提取物(933mg/kg BW)小鼠肠推进和首粒排黑便时间有明显效果,抗性糊精(1 000mg/kg BW) 对首粒排黑便时间、排黑便粒数和总重量有明显作用,二者复合配方(1 933mg/kg)在肠推进、对首粒排黑便时间、排黑便粒数和总重量等方面均有明显作用,表明了二者的体内协同作用。同时,体外实验结果表明,党参提取物(IC50,7.97mg/mL)、莱菔子提取物(IC50,1.95mg/mL)以及二者复合使用(IC50,4.84mg/mL)对鸦片受体的抑制作用显著。结论 :该复合配方能显著增加小鼠的小肠推进,缩短便秘小鼠排便时间、增加排便次数及便重,具有辅助通便的作用。
关键词:党参;莱菔子;肠推进;排便;鸦片受体
便秘是世界上最常见的症状之一,不论人种、性别、年龄以及区域,都有相关的报道[1-2]。近年来,随着我国经济的不断发展和人们生活条件的改变,中国的便秘人群比例不断攀升。流行病研究发现,中国的北方城市比南方城市的发生率高,同时老年人以及中青年女性的发生率也高[3]。中医研究表明,便秘与气滞、气虚、阴虚、阳虚等均有一定关联。
莱菔子作为一种药食两用的原材料常被用于保健食品产品的开发,在便秘人群中常见的中医处方中,莱菔子常被用于“通气”,《医学衷中参西录》记载“莱菔子炒熟为末,每饭后移时服钱许,借以消食顺气”[4];《本草纲目》记载莱菔子具有“生升熟降”的作用,表明生者可以降气化痰,熟者功效为消食除胀[5]。党参是中医常用补气药,应用历史悠久。据《本草从新》记载,党参可以“补中益气,和脾胃,除烦渴”;《本草正义》记载“力能补脾养胃,润肺生津,健运中气,本与人参不甚相远”[6-7]。近年来研究发现,传统的具有泻下中药配方中含有的蒽醌和大黄素等原科的安全性受到越来越多的挑战,药食两用的原料受到更多关注。随着人们饮食结构也发生了改变,高脂、高蛋白、低纤维食品不断增多,是导致便秘患者显著增加的主要原因。研究表明,有相当一部分人对低聚糖类敏感,导致肠内产气,会进一步增强便秘病人特别是气滞体质人的不适感。近年来,膳食纤维作为补充剂成为便秘患者的有效选择之一[8]。本文采用地芬诺酯灌胃造成小鼠便秘模型,分别考察莱菔子提取物和党参提取物、抗性糊精以及二者复合配方对便秘小鼠小肠推进和辅助通便的影响,同时采用体外模型考察2种提取物对鸦片受体作用的影响。
1材料与方法
1.1实验动物及环境
SPF级昆明种雄性小鼠,18~22g,由湖北省实验动物研究中心提供。实验动物生产许可证号:SCXK(鄂)2008-0005;实验动物使用许可证号:SYXK(鄂)2012-0065。动物饲养室温度为20~25℃,湿度为40%~70%。
1.2材料与样品
党参,购于药材市场,批号为20141128,粉碎后加6倍量水,加热95℃以上提取2次,每次1.5h,水提液喷雾制粒,最终提取比例约为2.5∶1。莱菔子,购于药材市场,批号为150128-208-01,粉碎后加10倍量80%乙醇,加热80℃以上提取2次,每次1h,水提液喷雾制粒,最终提取比例约为5∶1。 抗性糊精,由日本松谷化学工业株式会社提供,批号为:132019。复方地芬诺酯片,购于广西河丰药业有限责任公司,批号为130401。
1.3动物与剂量分组
共2个动物实验,分开同时进行,每组实验动物包括阴性对照组、模型对照组和A组(复合配方组,包括莱菔子提取物、党参提取物和抗性糊精,1 933mg/kg BW)、B组(莱菔子提取物和党参提取物,933 mg/kg BW)和C组(抗性糊精,1 000mg/kg BW),小鼠按0.20mL/10g BW容量经口灌胃给予,每组动物数均为12只。小鼠连续灌胃7d天后开始通便功能评价实验或小肠推进实验。
1.4试剂配制
墨汁的配制(含5%的活性炭粉、10%阿拉伯胶):准确称取阿拉伯树胶100g,加水800mL,煮沸至溶液透明,称取活性碳(粉状)50g加至上述溶液中煮沸3次,待溶液凉后加水定容到1 000mL,于冰箱中4℃保存,用前摇匀。
取复方地芬诺酯片50mg,用研钵研碎后加0.5%羧甲基纤维素钠溶液至100mL,为通便模型临用前配制。取复方地芬诺酯片25mg,用研钵研碎后加0.5%羧甲基纤维素钠溶液至100mL,小肠运动实验模型临用前配制。
1.5实验方法
1.5.1排便时间、粪便粒数和粪便重量测定实验小鼠连续灌胃7d后,禁食16h(不禁水),模型对照组和各剂量组给予复方地芬诺酯,剂量为10mg/kg BW,按0.20mL/10g BW容量经口灌胃给予,30min后,各剂量组分别给予含相应受试样品的墨汁,阴性对照组和模型对照组给墨汁灌胃,给药容量为0.2mL/10g BW并开始计时, 动物单笼喂养,正常饮水进食,记录每只动物首次排黑便时间、5h内排黑便粒数及重量。
1.5.2小肠运动实验小鼠连续灌胃7d后,禁食16h(不禁水),模型对照组和各剂量组给予复方地芬诺酯,剂量为5mg/kg,按0.20mL/10g BW容量经口灌胃给予,30min后,剂量组分别给予含相应受试样品的墨汁,阴性对照组模型对照组给墨汁灌胃,给药容量为0.2mL/10g BW。25min后颈椎脱臼处死动物,打开腹腔分离肠系膜,剪取上端自幽门、下端至回盲部的肠管,置于托盘上,轻轻将小肠拉成直线,测量从幽门括约肌向小肠回盲部推进的长度及小肠总长度。小肠运动以墨汁推进率(%)表示为(1)式:
(1)
1.6阿片受体体外检测
该体外检测是委托法国Cerep进行,检测报告编号为100017095,具体的操作流程是以非选择性阿片受体(拮抗剂)作为筛选方法,分别筛选党参提取物、莱菔子提取物、以及二者复合物(比例为5∶2)对阿片受体结合的能力,计算化合物对放射性标记的配体特异性结合的抑制作用,即百分比例。一般而言,抑制率达到或超过50%被认为是实验化合物在更高浓度下具有更显著作用效果,根据实验结果进行方程模拟,并计算IC50值,数据以及结果计算时采用Cerep公司的Hill软件。
2结果与分析
2.1小鼠通便实验结果
如表1所示,在小鼠通便实验中,各剂量组小鼠的终重与阴性对照组比较均P>0.05,受试样品对小鼠体重无明显影响。
表1 对排便时间、粪便粒数和粪便重量测定实验小鼠体重的影响±s)
注:与阴性对照组比较,P>0.05
如表2,与阴性对照组比较,模型对照组小鼠首粒排黑便时间,黑便粒数和重量明显减少(P<0.01), 说明给予10mg/kg剂量的复方地芬诺酯诱导小鼠便秘模型成立。与模型对照组比较,A、B和C组首便时间明显缩短(P<0.05或P<0.01),A和C组排黑便粒数明显增加且黑便重量明显增加(P<0.05或P<0.01),说明A和C 排便时间、粪便粒数和粪便重量的测定实验结果为阳性。本研究结合了莱菔子、党参和抗性糊精,并采用小鼠便秘模型分组考察,结果证实了A配方中显著提高小鼠粪便粒数和总重的是膳食纤维,同时B配方正式了党参和莱菔子提取物能有效缩短首粒黑便的排除的时间,这与其他研究结果一致[9,10]。近年来,膳食纤维作为补充剂成为便秘患者的有效选择之一,然而,根据不同人的体质,特别是气滞型的便秘人群,对大剂量的低聚糖类的膳食纤维类会较为敏感,产生胀气等症状。本配方选用了分子量较大的抗性糊精,能有效减轻敏感人群的不良感受[8]。
表2 对小鼠首粒排黑便时间、排黑便粒数和黑便重量的影响±s)
注:与阴性对照组比较,#P<0.01;与模型对照组比较,*P<0.05、**P<0.01
2.2小鼠小肠推进实验结果
如表3所示,在小鼠小肠推进实验中,各剂量组小鼠的终重与阴性对照组比较均P>0.05,受试样品对小鼠体重无明显影响。如表4所示,与阴性对照组比较,模型对照组小鼠墨汁推进率明显降低(P<0.01),说明给予5mg/kg剂量的复方地芬诺酯诱导小鼠小肠蠕动抑制模型成立。经对墨汁推进率数据转换后统计分析,A和B组与模型对照组的差异有显著性(P<0.01)。
表3 对小肠运动实验小鼠体重的影响±s)
注:与阴性对照组比较,P>0.05
表4 对小鼠小肠推进运动的影响
注:与阴性对照组比较,#P<0.01;与模型对照组比较,*P<0.05、**P<0.01
王少根等[10]报道了党参煎剂能改善小鼠Ⅲ度烫伤后的肠动力功能,在0.1g/d能显著提高小肠推进率,且具有量效关系;同时,王少根等[11]采用烫伤豚鼠模型研究发现党参煎剂可以显著升高肠道内后血中胃泌素(GAS) 和胃动素(MTL) 浓度。唐健元等[12]报道了莱菔子具有促进肠推进作用,研究发现,莱菔子行气消食的作用机制可能与促进MTL的分泌和作用于M受体有关。薛玲等[13]报道莱菔子只有炒制得当,方能发挥消导作用。本实验采用小鼠小肠推进模型进行了考察,结果发现,含有党参和莱菔子提取物的配方A和B都具有明显的效果(P<0.05),而不含有党参和莱菔子提取物的C配方没有任何效果(P>0.05)。该结果与前人研究结果一致,且表明A配方中具有小肠推进推进的功效成分是党参和莱菔子提取物,该结果与便秘小鼠模型中首粒黑便排出时间缩短的结果也是一致的。
2.3阿片受体体外检测
根据最终的检测报告,所有的数据都是符合验证标准,与Cerep数据库进行比较,数据有效且能计算出IC50。根据附图(A-C)结果显示,党参提取物的IC50为7.37 mg/mL、莱菔子提取物的IC50为1.95 mg/mL,二者的混合物的IC50为4.84 mg/mL。阿片类药物是目前治疗中重度疼痛最重要的药物,然而此类药物容易引起便秘,不仅发生率高达90%~100%,而且最不易耐受,越来越多研究人员也证实了阿片受体与便秘之间的联系[14]。DeHaven-Hudkins[15]研究发现,可以通过阿片受体拮抗作用来实现对胃肠生理功能干预和恢复。同时有体外研究表明,莱菔子含药血清对大鼠离体结肠平滑肌肌条作用明显[16]。本实验结果也证实了莱菔子在体内对肠道的作用存在多条通路。
本实验表明,配方B(党参和莱菔子的提取物)是配方A中促进小肠推进的有效成分,同时经过阿片体外试验检测发现,配方B能有效抑制阿片受体和配体的结合试验,同时发现,配方B中莱菔子的提取物对阿片受体拮抗作用最明显(附图1B)。
附图 阿片受体筛选结果(A党参提取物;B莱菔子提取物;C二者混合物)
3结论
根据体内实验检测结果,配方B能促进肠推进功能以及缩短排便功能中的首粒黑便时间;配方C能促进排便实验中的所有3个指标(排便时间、排便粒数以及排便重量);配方A在促进肠推进功能以及缩短排便功能中的4个指标上作用都达到显著差异。同时体外实验表明,配方A和B可能是通过拮抗小鼠肠道中的Mu阿片受体以达到促进肠推进的作用。◇
参考文献
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(责任编辑李婷婷)
作者简介:甘聃(1981—),男,博士,高级研究员,研究方向:食品科学与营养;瞿晶菁(1984—),女,硕士,研究方向:毒理学。
通讯作者:李敏杰(1971—),女,博士,技术开发高级经理,研究方向:营养科学与健康。
Experimental Study on Constipation Relief Function by a Complex Formula Composed by Extract of Codonopsis pilosula and Semen raphani and Resistant Dextrin
GAN Dan1,QU Jing-jing2,3,DU Jun1,CEN Hao1,TIAN Feng1,SHEN Xiao-juan1,GUI Min1,FAN Bo-lin2,3, LI Min-jie1
(1Amway (China) R&D Center,Shanghai 201203,China;2Key Lab of Applied Toxicology of Hubei Province,Wuhan 430079,China;3Center for Disease Prevention and Control of Hubei Province,Wuhan 430079,China)
Abstract:【Objective】 To study the effect of a combination formula containing Codonopsis pilosula and Semen raphani extract and resistant dextrin on intestinal movement and defecation improvement in mice model,and test the binding inhibition of Codonopsis pilosula and Semen raphani extract on Mu-Opioid receptor in an in vitro bioassay.【Method】Effects of testing sample on intestinal movement were studied in mice model using diphenoxylate as model drug.Effect of testing sample on defecation improvemnt were studied in mice model using diphenoxylate as model drug,The binding inhibition activity by single or combination of Codonopsis pilosula and Semen raphani extract on Mu-Opioid receptor was studied by in vitro cell model.【Result】 Codonopsis pilosula and Semen raphani extract,with dose of 933mg/kg BW could significantly improve the intestinal movement and decrease the time of first black fecal grain.Resistant dextrin,with dose of 1 000mg/kg BW could significantly decrease the time of first black fecal grain and increased the total fecal grains and fecal weight.Combination of Codonopsis pilosula and Semen raphani extract and resistant dextrin,with dose of 1 933mg/kg BW,could significantly show the synergy effect on four index including intestinal improvement,time of first black fecal grain,total fecal grains and fecal grains.Meanwhile,in-vitro results showed that significant inhibitory effect on Mu-Opioid receptor by Codonopsis pilosula extract (IC50,7.97mg/mL),Semen raphani seed extract (IC50,1.95mg/mL) and their combination (IC50,4.84mg/mL),respectively.【Conclusion】The combination formula could significantly increase the gastrointestinal propulsion,fecal grains and total fecal weight,and decrease the first black carbon fecal grain.This combination formula possessed the potential capability on constipation relief based on overall related results.
Keywords:Codonopsis pilosula;Semen raphani;intestinal propulsion;defecation;Mu-Opioid receptor
*共同第一作者。