牛蒡菊糖对小鼠抗疲劳作用的研究

1、牛蒡低聚多糖对小鼠抗疲劳作用的研究 郭敏1 陈靠山1，2 （1皖南医学院药学系 安徽 芜湖 241001 2山东大学生命科学学院，济南 250100）【摘 要】目的： 研究牛蒡低聚多糖（BFOS）对小鼠的抗疲劳作用。方法：GF13分三个剂量组即：100mg·kg-1d-1、200mg·kg-1d-1、400mg·kg-1d-1给小鼠灌胃，对照组为生理盐水。共42d，末次饲喂30min后进行游泳实验，耐缺氧实验，测定运动耐力、血乳酸(LAC)、血尿素氮(BUN)等指标。结果： 三个剂量的GF13均能显著提高运动耐力和耐缺氧时间；降低运动后LAC 和 BUN 的含量；

2、提高肌、肝糖元含量。结论：牛蒡低聚多糖BFOS具有良好的抗疲劳作用，200mg·kg-1d-1为最佳用量，高剂量无明显优势。分类号：Q539 ； 文献标示码：A关键词： 牛蒡低聚多糖； 血乳酸(LAC)； 血尿素氮(BUN)； 抗疲劳牛蒡(Arctium lappa L.)是菊科牛蒡属直根系 2 年生大型草本植物，是一种较好的药食同源植物。牛蒡的肉质根的营养价值极为丰富，含有多种生物活性物质，牛蒡低聚多糖（GF13）便是其中之一1-2。GF13是一种天然功能性食用多糖，活性广泛，可作为防治肿瘤、冠心病、糖尿病、结肠癌、便秘等的保健食品配料和天然药物3 4。本研究组从牛蒡根中分离一种聚

3、合度是13的低聚多糖，可诱导植物的抗病性和促进双歧杆菌的生长等活性 5 7 8 。有关牛蒡低聚多糖在抗疲劳作用上的研究还未见报道，本文探讨GF13对小鼠的抗疲劳作用。1. 材料和方法1.1 实验材料，试剂和设备 牛蒡根来自山东临沂苍山县牛蒡种植基地。动物为昆明种小鼠，120只，2月龄，体重20±2g，购自南京青龙动物养殖场；所用水为重蒸水，试剂均为分析纯，糖原测试试剂盒购自南京建成生物工程公司。设备：旋转蒸发器RV05 basic (IKA-WERKE公司)；循环水真空泵SHZ-IIIB型(浙江临海市精工真空设备厂)；电热真空干燥箱DZX-1型(上海福玛实验设备有限公司)；电子天平F

4、A2104N型(上海精密科学仪器有限公司)；不锈钢电热恒温水浴锅GSY-(北京市医疗设备厂)；752N型紫外可见分光光度计 (上海精密科学仪器有限公司)。1.2 方法 牛蒡低聚多糖的制备、试验设计 牛蒡低聚多糖的制备采用郝林华的方法8。小鼠160只随机分成对照组(NC)和试验 I 组（BFOS I）, 试验 II 组（BFOS II）, 试验 III 组（BFOS III），每组30只小鼠。牛蒡低聚多糖用生理盐水配成100mg·kg-1d-1、200mg·kg-1d-1、400mg·kg-1d-1 的剂量后分别对BFOS I, BFOS II, BFOS III

5、3个实验组小鼠灌胃，对照组按等量的生理盐水灌胃，连续42d后进行各项指标的测定。 无负重游泳试验 把小鼠放入温度为30±2，水深40cm的游泳箱无负重游泳，记录小鼠开始游泳到体力耗尽沉入水面8s不能浮出水面为止的时间，该时间为小鼠的游泳时间。 耐缺氧试验 将小鼠置于装有10g钠石灰的250ml的广口瓶中，每瓶一只，密封瓶口后立刻计时。观察记录小鼠的死亡时间，为小鼠的耐缺氧时间9。 血乳酸（LAC）含量测定试验 通过尾部采血，测定小鼠静息期，游泳（30min）停止后15min和50min时的血乳酸含量。采用对羟基联苯显色法9。 血尿素氮(BUN)含量测定试验 通过尾部采血，测定小鼠静息

6、期，游泳（60min）停止后50min时的血尿素氮含量。采用二乙酰一肟-硫氨脲法9。 肝糖原、肌糖原含量测定试验 小鼠经脱颈椎处死后立即取后肢肌肉和肝脏，生理盐水冲洗后，用滤纸吸干，按照试剂盒的说明，进行肌、肝糖元含量的测定。 数据处理 t 检验和方差分析。2. 结果2.1 牛蒡低聚果糖对小鼠游泳时间的影响 表1牛蒡低聚多糖对小鼠游泳时间的影响 Table 1 The effect of BFOS on the swimming time of mice (x土s) 组别 动物只数 给药剂量 游泳时间(min) Group n dose swimming time NC 10 218±

7、;33.58BFOS I 10 100 mg·kg-1d-1 237±35.82 aBFOS II 10 200 mg·kg-1d-1 255±49.08 bBFOS III 10 400 mg·kg-1d-1 286±49.79C a: P0.05;b：P0.05;c: P0.01,compared with the NC. 由结果（表 1）可看出，各剂量给药组的游泳时间均长于NC组。除BFOS I试验组外，BFOS II，BFOS III组的游泳时间与对照组比均达到统计学上的的显著水平（P0.05; P0.01，分别比NC组的游泳

8、时间延长了17%和31%。表明BFOS可以提高小鼠的运动耐力，具有抗疲劳作用。2.2 牛蒡低聚多糖对小鼠耐缺氧时间的影响 表2牛蒡低聚多糖对小鼠耐缺氧时间的影响 Table 2 The effect of BFOS on survival time under hypoxia in mice (x土s) 组别 动物只数 给药剂量 耐缺氧时间(min) Group n dose survival time NC 10 21.6±2.12 BFOS I 10 100 mg·kg-1d-1 23.6±3.44 aBFOS II 10 200 mg·kg-1d-

9、1 25.1±2.99 bBFOS III 10 400 mg·kg-1d-1 24.9±2.65 b 15.2a：P0.05;b: P0.01,compared with the NC. 由试验结果可知（表1），BFOS I，BFOS II，BFOS III组小鼠的耐缺氧时间分别比对照组延长了9.3%，16.2%，15.3%，均达到统计学上的显著水平（P0.05; P0.01）。2.3 牛蒡低聚多糖对小鼠血乳酸水平的影响表3牛蒡低聚多糖对小鼠血乳酸水平的影响 Table 3 The effect of BFOS on LAC content in swimmin

10、g mice (x土s) 组别 动物只数 before swimming 25min after swimming 50 min after swimmingGroup n (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) NC 10 20.33±1.76 50.81±1.98 42.87±2.98 110.8BFOS I 10 19.16±1.59 45.87±2.31 a 34.83±2.18 bBFOS II 10 18.69±2.03 39.46±2.09 b 28.69±2.21 bBFOS

11、 III 10 18.88±1.75 38.32±2.42 b 24.31±2.58 b 28.7 a：P0.05;b: P0.01,compared with the NC.结果表明（表3），游泳前各剂量组的LAC含量与NC无差异；游泳后25min测定结果显示，BFOS I、BFOS II、BFOS III三个实验组的LAC含量均明显低于NC组（P0.05； P0.01）；而游泳后50min的结果，各剂量组的LAC含量与NC组比降低更加明显（P0.01）。2.4 牛蒡低聚多糖对小鼠血尿素水平的影响表4牛蒡低聚多糖对小鼠血尿素氮水平的影响 Table 4 The

12、effect of BFOS on BUN content in swimming mice (x土s) 组别 动物只数 before swimming 50 min after swimmingGroup n (mmol/L) (mmol/L) NC 10 5.38±0.99 8.45±0.76 57BFOS I 10 5.75±0.96 7.86±0.89 aBFOS II 10 5.32±1.01 6.25±1.02 bBFOS III 10 5.27±0.93 5.99±0.77 b 13.6a：P0.05

13、;b: P0.01,compared with the NC.结果显示（表4）静息期时各剂量组和对照组小鼠血尿素氮含量无差别，剧烈运动（游泳60min）50min后，对照组小鼠血尿素氮含量增加57%，显著高于各剂量组（P0.05；P0.01）。2.5 牛蒡低聚多糖对小鼠肌及肝糖原含量的影响表5牛蒡低聚多糖对小鼠耐缺氧时间的影响 Table 5 The effect of BFOS on glycogen in mice (x土s) Group n Muscle glycogen Liver glycogen (mg/g) (mg/g) NC 10 2.115±0.0151 6.578

14、±0.825 BFOS I 10 2.458±0.224 a 7.079±0.691BFOS II 10 2.642±0.319 a 7.758±0.644 aBFOS III 10 2.944±0.717 a 39 7.579±0.309 a 15.2 a：P0.05,compared with the NC.结果表明（表5），各剂量试验组小鼠肝糖原的含量均高于NC，均达到统计学显著水平（P0.05）；肌糖元含量也高于NC，两个高剂量试验组的肌糖原含量显著高于NC。3讨论 目前认为10，物质代谢因素导致疲劳发生的机制有能量

15、物质耗竭、代谢产物堆积、内环境平衡失调三种学说。体力活动时主要靠糖原酵解来获得能量，当糖原被大量消耗，机体活动能力就降低。机体在剧烈运动时，因氧供应不足，便进行无氧呼吸供能，糖酵解产生的乳酸及H+的积累造成细胞 pH值下降，导致疲劳；同时蛋白质及氨基酸的分解代谢也增强，氨基酸经过脱氨基作用被氧化，氨基则生成尿素，使血尿素含量增加，也是导致疲劳的原因。因此血乳酸及血尿素氮水平的高低是判断机体疲劳的重要指标，运动后血乳酸及血尿素氮清除越快疲劳消除的越快11。本试验结果显示，喂食BFOS的各实验组小鼠的肝糖原和肌糖原含量显著高于NC，从而可以提高运动耐力，而LAC和BUN含量均低于对照组，表明其可以

16、快速清除血乳酸血尿素氮等代谢废物。而游泳和耐缺氧试验也表明了BFOS 可延长小鼠的运动时间和耐缺氧时间。实验结果表明，BFOS 在提高机体对运动负荷的适应能力，提高运动耐力和快速消除代谢废物方面有很明显的作用。致谢：感谢皖南医学院药理试验室桂常青老师实验动物的饲养中给予的执导和帮助。参考文献1 程肖蕊，李彦航食药俱佳植物一牛蒡J植物杂志，2001，1：102 孟楣，廖自荣，周建理牛蒡根的生药学研究J基层中医杂志，2000，14(4)：27283 郑建仙，耿立萍功能性低聚糖析论J食品发酵工业，1997，23(1)：39464 朱宏吉，郭强菊粉应用研究的新进展J中国糖料，2000，4：55575 郝林华，陈磊， 陈靠山等. 牛蒡低聚果糖的分离纯化及结构研究J高等学校化学学报, 2005,26(7),1242-12476 郝林华, 陈靠山,李光友.牛蒡低聚果糖对双歧杆菌体外生长的促进作用J海洋科学进展,2