梁志健,陈桂煌,龙淑娴,黎丽斯,黎耀俊,白建瑜,饶子亮
(广东省医学实验动物中心,广东 佛山 528248)
《素问·灵兰秘典论》:“肾者,作强之官,伎巧出焉[1-2]。”即肾是主导力量运动的器官,肾虚可能引起机体体力下降、运动能力降低、容易出现疲劳的症状。鹿茸、淫羊藿具有温补肾阳的功效,是补肾的常用药物;黄精在益肾之余还能健脾补气;而枸杞则能兼补肝肾。本研究从小鼠负重游泳时长、肝糖原含量、血清尿素氮及血乳酸堆积4个方面[3]综合评价由鹿茸、淫羊藿、黄精、枸杞组方而成的马鹿茸组合物是否具有抗疲劳的作用。
SPF级NIH小鼠,150只,雄性,18~22 g;SPF级SD大鼠,50只,雄性,180~200 g;均购自广东省医学实验动物中心[SCXK(粤)2018-0002],动物合格证号分别为:44007200063580、44007200063166、44007200063824、44007200061954。动物实验均在广东省医学实验动物中心SPF级动物房进行[SYXK(粤)2018-0002],动物实验证明号分别为:00215281、00214589、00215705、00212328,饲养条件∶5只/笼,自由进食饮水,采用12 h∶12 h昼夜间断照明,饲养室条件始终保持稳定。本研究经广东省医学实验动物中心实验动物伦理委员会审核,按实验动物使用的3R原则给予人道关怀,审核批号为:B201903-20、B201904-16、B201905-10、B201905-16。
马鹿茸组合物(汤臣倍健股份有限公司,由马鹿茸、淫羊藿、黄精、枸杞组成,每克组合物含氨基酸10.0%、淫羊藿苷0.5%);无限极牌奕华胶囊(纽斯葆广赛(广东)生物科技股份有限公司,批号:18I08ADS04,每100 g含红景天苷0.3 g、总皂苷2.0 g);肝糖原试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20190620);尿素氮试剂盒(上海科华生物工程股份有限公司,批号:20180822);血乳酸试纸(德国EKF,批号:2001839157)。
Multiskan Go型全波长酶标仪(美国Thermo Fisher Scientific);LACTATE SCOUT型便携式乳酸检测仪(德国EKF);日立7020型全自动生化分析仪(日本株式会社日立高新技术)。
1.3.1 分组和给药
负重游泳实验、血清尿素氮实验、肝糖原实验分别使用50只NIH小鼠,血乳酸实验使用50只SD大鼠。各实验的动物分别按体重随机分为空白对照组、奕华胶囊组、马鹿茸组合物低、中、高剂量组。奕华胶囊组动物以0.6 g/kg的剂量灌胃给予奕华胶囊,马鹿茸组合物组低、中、高剂量组动物分别以0.135 g/kg、0.27 g/kg、0.81 g/kg的剂量灌胃给予马鹿茸组合物,空白对照组动物灌胃给予纯净水。灌胃给药每天1次,连续30 d。动物每周称重1次。
1.3.2 负重游泳时间的测定
负重游泳实验的动物末次灌胃30 min后于尾根部负荷5%体重的铅皮,并置于水深不少于30 cm的游泳箱中游泳,水温控制(25±1)℃,记录小鼠自游泳开始至死亡的时间,即小鼠负重游泳时间。
1.3.3 血清尿素氮的测定
血清尿素氮实验的动物末次灌胃30 min后置于水温(30±1)℃且水深不少于30 cm的游泳箱中游泳90 min,休息60 min后动物眼眶采血并颈椎脱臼处死。血样2000 r/min 离心15 min后,取上层血清利用日立7020型全自动生化分析仪检测其中尿素氮含量。
1.3.4 肝糖原的测定
肝糖原实验的动物末次灌胃30 min后颈椎脱臼处死取肝,用生理盐水漂洗后,滤纸吸干,精确称取100 mg,利用肝糖原试剂盒检测其中的肝糖原含量。
1.3.5 血乳酸的测定
血乳酸实验的动物末次灌胃30 min后尾尖采血检测血乳酸含量,然后置于水温(30±1)℃且水深不少于30 cm的游泳箱中不负重游泳10 min,游泳结束后立刻采血检测血乳酸含量,休息20 min后再采血测血乳酸含量。并按以下公式计算血乳酸曲线下面积。随后动物动物麻醉放血处死。
血乳酸曲线下面积=5×(游泳前血乳酸值+3×游泳后0 min的血乳酸值+2×游泳后休息20 min的血乳酸值)
实验期间,各组动物的体型、被毛、皮肤、粪便、肌肉张力、步态、精神、呼吸等均无异常;各组动物均见增长,且组间未见统计学差异,如图1所示。
与空白对照组比较,奕华胶囊组马鹿茸组合物高剂量组动物游泳时长增加,具统计学差异(P<0.05),如表1所示。
与空白对照组比较,奕华胶囊组动物BUN浓度降低(P<0.01),马鹿茸组合物各剂量组动物血清尿素氮未见统计学差异,如表2所示。
与空白对照组比较,奕华胶囊组、马鹿茸组合物低剂量组动物的肝糖原含量升高(P<0.05或0.01),如表3所示。
与空白对照组比较,马鹿茸组合物低剂量组动物的血乳酸曲线下面积降低(P<0.05),如表4所示。
注:A:负重游泳实验;B:血清尿素氮实验;C:肝糖原实验;D:血乳酸实验。图1 各实验各组动物的体重比较Note. A,Loaded swimming test. B, Serum BUN test. C, Hepatic glycogen test. D, Blood lactic acid test.Figure 1 Comparison of weights among the groups
Table1Loaded swimming time of each group
组别Groups剂量(g/kg)Dosage游泳时长(min)Loading swimming time空白对照组Blank control group/8.8±1.9奕华胶囊组Yihua capsule group0.60013.2±5.3*马鹿茸组合物低剂量组Hairy Antler composition low dosage group0.1359.2±4.1马鹿茸组合物中剂量组Hairy Antler composition middle dosage group0.27012.0±5.3马鹿茸组合物高剂量组Hairy Antler composition high dosage group0.81013.5±6.4*
注:与空白对照组比较,*P<0.05。
Note. Compared with the blank control group,*P<0.05.
表2 各组动物血清尿素氮的比较
注:与空白对照组比较,**P<0.01。
Note. Compared with the blank control group,**P<0.01.
表3 各组动物肝糖原的比较
注:与空白对照组比较,*P<0.05,**P<0.01。
Note. Compared with the blank control group,*P<0.05,**P<0.01.
表4 各组动物血乳酸的比较
注:与空白对照组比较,*P<0.05。
Note. Compared with the blank control group,*P<0.05.
疲劳属于中医“虚劳”、“虚损”的范畴,中医认为气血不足是产生疲劳的基础之一。奕华胶囊主要由补气类中药红景天、西洋参和祛风湿、强筋骨的刺五加组方而成。其中红景天所含的红景天苷可延长小鼠负重游泳时间,降低血清中乳酸和血清尿素氮含量,提高肝糖原含量[4];西洋参中的人参皂苷Re、Rb1、Rb2、Rg1、Rg3具有延缓疲劳产生和促进疲劳恢复的作用,主要表现在调节中枢神经系统、改善机体功能和消除疲劳等方面[5];刺五加的脂溶性成分能减少尿素氮的损伤来增强小鼠被迫游泳能力,有效降低了肌酐浓度的增加,促进脂肪的利用[6]。奕华胶囊经动物实验评价,具缓解体力疲劳作用。中医又认为“人之元气,根基于肾,培养与脾”,明代薛己也强调“治虚劳,当以脾肾二脏为要”,本研究主要探讨了由补肾中药组方而成的马鹿茸组合物是否具有相类似的抗疲劳作用。
疲劳的表现主要有运动时体内能量降低和肌肉力量的下降,使机体不能持续在特定水平和/或不能维持预定的运动强度[7-8]。通过测定机体持续运动到力竭的时长可以反映机体的耐力。在本实验中,马鹿茸组合物可增加小鼠负重游泳时长显著高于空白对照组(P<0.05),提示马鹿茸组合物可以提高小鼠的运动耐力。这与报道中黄精多糖可不同程度地抑制脂质过氧化损伤,调节脑内5-HT和DA含量,从而延缓运动致外周疲劳和中枢疲劳的发生相一致[9]。
人体短时间高强度运动的主要能量来源于糖原的无氧糖酵解,糖原主要分布在肝和肌肉,肝糖原与肌糖原分别是能量储备和利用的直接组织。因此肝糖原储备含量可以反应机体运动所能消耗的能量多少[10-11]。本实验中,马鹿茸组合物可以提高小鼠肝糖原含量升高(P<0.05)。其机制可能为:一是淫羊藿能够提高大鼠睾酮水平,使糖原合成和糖异生作用加强;二是淫羊藿内含有多糖成分,可作为外源性糖分补充和延缓机体运动对内源性糖分的消耗[12];三是枸杞中的枸杞多糖亦可增加小鼠肝糖原储备粮[13]。糖原的无氧糖酵解过程的代谢产物是乳酸,如果机体能量代谢能正常进行,乳酸会被运输至肝进行进一步分解;如果运动过于剧烈或持久,或乳酸分解所需的维生素、矿物质缺乏,乳酸则会堆积;产生肌肉酸痛感和疲劳感[14-15]。马鹿茸组合物可以降低大鼠游泳后血乳酸曲线下面积(P<0.05),提示马鹿茸组合物可以降低机体的血乳酸堆积,减轻机体的疲劳感。这可能与马鹿茸增加有氧代谢能力,促进乳酸代谢有关[16]。尿素氮是氨基酸和蛋白质分解代谢的产物,机体运动后血清尿素氮含量降低,反应蛋白质参与供能的比例下降,而碳水化合物和脂肪参与供能的比例升高。本试验中,马鹿茸组合物组动物运动后的血清尿素氮含量与空白对照组未见统计学差异。
现代社会生活方式的改变及面对来自工作的压力,人们十分容易出现疲劳的症状。随着健康意识的提高、对自身体态的要求及纾解压力,越来越多的人投入到运动健身中,但长时间、高强度的运动可能会使机体的疲劳越加严重。目前国内外均有从天然植物提取抗疲劳成分的报道[17],旨在改善人们的生活。马鹿茸组合物是在传统中医理论指导下,选取马鹿茸、淫羊藿、黄精、枸杞组方,并经过加工、提取有效成分而成,本研究验证了该马鹿茸组合物具有缓解疲劳、延长运动时长的作用,其机制与增加机体肝糖原储备和降低运动所引起的血乳酸堆积有关。