体力疲劳又称为运动性疲劳,指由机体运动所引起的“生理过程不能持续,其机能在一特定水平上或不能维持预定的运动强度”的机体运动能力下降的现象。中医学中“疲劳”属于“虚”的范畴,含“虚劳”“虚损”。《黄帝内经》中疲劳多称为“倦”、“解堕”、“困薄”、“身重”、“体重”等,《素问·示从容论篇》中指出“肝虚、肾虚、脾虚,皆令人体重烦冤”[1],中医针对“虚劳”采取的措施主要为增强人体的正气,即《素问·刺法论篇》所言“正气内存,邪不可干”。人的正气主要由精气等物质构成,《素问·金匮真言论》说:“夫精者,身之本也。故藏于精者,春不病温”,可见对于精的保养十分重要,精的生成是要靠食物化生的气血不断来充养,因此补气血类药物对于增强人体正气,缓解疲劳有显著作用。人参大补元气,补脾益肺;鹿茸壮肾阳,益精血,强筋骨;黄精可滋阴润肺、益肾填精;红景天益气活血[2]。在《神农本草经》中,人参、黄精、红景天均被列为上品,鹿茸为滋补中品。均有千余年食用历史,可“滋补强壮,延年益寿”。黄精为《卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知》(卫法监发[2002]51号)中附件1“既是食品又是药品的物品名单”收录,人参、鹿茸、红景天均为附件2“可用于保健食品的物品名单”收录。通过查阅现代药理学的相关国内外报道,发现人参[3-5]、鹿茸[6-8]、黄精[9-11]、红景天[12-14]在缓解体力疲劳方面有较为显著的作用。同时有报道人参、鹿茸配伍制剂有缓解体力疲劳作用[15],黄精和红景天合用也可以抗疲劳[16],但是作用机制尚不明确,并且人参、鹿茸、黄精、红景天合用缓解体力疲劳的研究也未见文献报道。同时深入探讨作用机理,单个组分的研究是必不可少的,可以说复方的研究是总体的综合过程,而单组分的探究则是独立的分析过程[17]。因此本研究针对人参鹿茸复方酒剂以及单个组分酒剂进行了负重游泳实验、血浆尿素测定、血乳酸测定以及肝糖原测定,以期研究复方的活性增强效果,进一步发掘配方的缓解疲劳机制。
选用清洁级健康雄性ICR小鼠360只,体重为19.0 g~21.0 g,购自长春生物制品研究所有限责任公司,动物室环境条件:温度为19℃~23℃,相对湿度40%~65%。
T-1000型电子天平:深圳市博途电子科技有限公司;JA-2003型电子天平:上海越平科学仪器有限公司产品;JJ-100型电子天平:天津盛鑫泰科技有限公司;TDZ5WS离心机:张家港市锐腾机械制造有限公司;HH系列-8水浴锅:青岛聚创环保集团有限公司;HBS-1096A多功能酶标仪:南京德铁实验设备有限公司;DB080小鼠恒温游泳池:北京智鼠多宝生物科技有限责任公司;PD866E-345K计时器:湖南兴科达电气有限公司。
人参鹿茸复方酒剂(人参∶鹿茸∶黄精∶红景天≈3∶2∶6∶3,质量比)、人参酒、鹿茸酒、黄精酒、红景天酒、酒基:长春巅峰科技有限公司。人参鹿茸复方酒剂经60℃减压浓缩,以蒸馏水及50°酒基调配至乙醇浓度15%(体积分数),相当于每毫升含0.058 g原料作为低剂量组(L组)的给药浓度,再同法分别制备相当于每毫升含0.117、0.350 g原料作为中剂量组(M组)和高剂量组(H组)的灌胃浓度,冷藏备用。单组分酒剂经过同人参鹿茸复方酒剂相同操作,均调配至乙醇浓度15%(体积分数),作为各组的灌胃浓度,冷藏备用:人参样品相当于每毫升含原料0.025 g,鹿茸样品相当于每毫升含原料0.017 g,黄精样品相当于每毫升含原料0.050 g,红景天样品相当于每毫升含原料0.025 g。
血浆尿素测定试剂盒、肝糖原测定试剂盒、乳酸测定试剂盒:南京建成生物工程研究所。
雄性ICR小鼠360只,适应3 d后随机分为4大组,分别进行负重游泳实验,血浆尿素测定,肝糖原测定和血乳酸测定,每大组90只。将每组90只雄性ICR小鼠随机分为9剂量组,每组10只,即对照组、酒基对照组、人参鹿茸复方低剂量组(L组)、中剂量组(M组)、高剂量组(H组)、人参组、鹿茸组、黄精组、红景天组。对照组小鼠给予蒸馏水,灌胃量10 mL/kg,每日1次;酒基对照组给予含15%(体积比)乙醇的酒基溶液,灌胃量10 mL/kg,每日1次;试验组分别给予相应浓度样品(单个组分给予量相当于复方中剂量组各单组分的用量),灌胃量10 mL/kg,每日1次。
连续灌胃30 d后,检测各项指标,每周进行体重测定1次,根据体重对灌胃量进行调整。
末次给小鼠灌胃样品30 min后,将小鼠尾根部固定5%体重的铅丝,小鼠放置在游泳箱中进行游泳试验测定,游泳池水深约35 cm,水温控制在(25±1)℃。记录小鼠自游泳开始至死亡的时间,作为小鼠负重游泳时间。
末次给小鼠灌胃样品30 min后,小鼠放置在游泳箱中进行游泳,水温控制在(30±1)℃,游泳时间为90 min,游泳后将小鼠取出休息60 min后立即取眼球采血。将采集的血液离心后,吸取20 μL血浆,用血浆尿素测定试剂盒(二乙酰—肟法)测定血浆尿素值。
末次给小鼠灌胃样品30 min后,立即处死,取肝脏经生理盐水漂洗后用滤纸吸干,准确称取肝脏75mg,用肝糖原测定试剂盒测定肝糖原含量。
末次给小鼠灌胃样品30 min后,小鼠放置在游泳箱中进行游泳,水温控制在(30±1)℃,游泳时间为10 min,分别在游泳前0 min,游泳后0 min、休息20 min进行小鼠眼内眦静脉丛采血,采用乳酸测定试剂盒测定小鼠血乳酸含量。血乳酸曲线下面积用下式表示:
血乳酸曲线下面积=1/2×(游泳前血乳酸值+游泳后0 min的血乳酸值)×10+1/2×(游泳后0 min的血乳酸值+游泳后休息20 min的血乳酸值)×20
采用SPSS19.0软件对原始数据进行分析,各组数据用±s(平均值±标准差)表示,组间差异的显著性用t检验方法进行统计学处理,P<0.05表示差异有统计学意义。
小鼠负重游泳时间测定结果如表1所示。
表1 不同样品对小鼠负重游泳时间的影响(n=10,±s)
Table 1 Effects of different samples on the time of load swimmingin mice(n=10,±s)
注:*表示与对照组比较P<0.05,#表示与酒基对照组比较P<0.05。
组别 动物只数初始体重/g终末体重/g负重游泳时间/s P水 P酒基对照组 10 20.1±1.1 38.4±2.3 612±407 0.992酒基对照组 10 20.1±1.2 37.9±1.8 636±486 0.992 L 组 10 20.1±1.1 38.7±2.1 853±929 0.653 0.612 M 组 10 20.1±1.1 37.8±2.3 1191±1241*#0.016 0.018 H 组 10 20.1±1.1 38.4±2.3 920±448*# 0.031 0.025人参组 10 20.1±1.0 39.0±0.6 900±616*# 0.024 0.030鹿茸组 10 20.1±1.1 38.6±1.3 913±1013*# 0.025 0.028黄精组 10 20.1±1.1 38.1±1.6 958±220*# 0.012 0.010红景天组 10 20.1±1.1 37.8±1.2 949±372*# 0.011 0.009
酒基对照组同对照组相比,无显著性差异,表明酒基对小鼠负重游泳无影响。中剂量组(M组)、高剂量组(H组)、人参组、鹿茸组、黄精组、红景天组可延长小鼠负重游泳时间,同对照组和酒基对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.05)。游泳时间中剂量组(M组)>黄精组>红景天组>高剂量组(H组)>鹿茸组>人参组。
血浆尿素水平测定结果如表2所示。
表2 不同样品对小鼠血浆尿素水平的影响(n=10,±s)
Table 2 Effect of different samples on the blood urea nitrogen content in mice(n=10,±s)
注:*表示与对照组比较P<0.05,#表示与酒基对照组比较P<0.05。
组别 动物只数初始体重/g终末体重/g血浆尿素/(mmol/L) P水 P酒基对照组 10 20.1±1.3 38.9±1.6 8.50±1.28 0.999酒基对照组 10 20.1±1.1 38.7±1.0 8.36±1.15 0.999 L 组 10 20.1±1.1 38.7±1.8 7.51±1.40 0.670 0.721 M 组 10 20.1±1.1 38.0±2.1 5.76±0.83*#0.001 0.000 H 组 10 20.1±1.2 38.9±1.6 6.96±0.93 0.078 0.066人参组 10 20.1±1.1 38.9±1.0 6.10±0.81*#0.015 0.020鹿茸组 10 20.1±1.1 38.7±2.1 8.28±0.49 0.972 0.912黄精组 10 20.1±1.1 39.1±1.3 8.04±0.83 0.542 0.652红景天组 10 20.1±1.1 38.1±1.4 6.23±0.55*#0.022 0.018
酒基对照组同对照组相比,无显著性差异,表明酒基对小鼠血浆尿素水平无影响。中剂量组(M组)、人参组、红景天组可降低小鼠血浆尿素水平,同对照组和酒基对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.05)。血浆尿素清除能力中剂量组(M组)>人参组>红景天组。
肝糖原测定结果如表3所示。
表3 不同样品对小鼠肝糖原含量的影响(n=10,±s)
Table 3 Effects of different samples on glycogen in liver content in mice(n=10,±s)
组别 动物只数初始体重/g终末体重/g肝糖原/(mg/g肝) P水 P酒基对照组 10 20.1±1.1 38.7±1.1 16.0±8.0 0.997酒基对照组 10 20.1±1.2 38.8±1.7 16.7±9.8 0.997 L 组 10 20.1±1.1 38.1±2.5 19.0±8.5 0.532 0.564 M 组 10 20.1±1.1 37.7±2.2 21.6±12.4 0.316 0.419 H 组 10 20.1±1.2 38.7±1.1 17.2±9.8 0.990 0.890人参组 10 20.1±1.1 38.9±1.3 17.4±13.3 0.941 0.933鹿茸组 10 20.1±1.1 39.3±1.8 18.4±15.0 0.617 0.598黄精组 10 20.1±1.1 38.5±1.6 20.2±1.5 0.943 0.922红景天组 10 20.1±1.2 38.5±1.3 18.4±0.9 0.968 0.956
酒基对照组同对照组相比,无显著性差异,表明酒基对小鼠肝糖原水平无影响。各组同对照组和酒基对照组相比均无显著性差异。中剂量组(M组)和黄精组有一定的增高趋势。
血乳酸曲线下面积值测定结果如表4所示。
表4 不同样品对小鼠血乳酸曲线下面积的影响(n=10,±s)
Table 4 Effect of different samples on area under the blood lactic acid curve(n=10,±s)
注:*表示与对照组比较P<0.05,#表示与酒基对照组比较P<0.05。
组别 动物只数初始体重/g终末体重/g血乳酸曲线下面积值 P水 P酒基对照组 10 20.1±1.2 38.4±2.4 237±33 1.000酒基对照组 10 20.1±1.1 38.6±1.8 237±39 1.000 L 组 10 20.1±1.1 38.3±1.7 225±23 0.715 0.699 M 组 10 20.1±1.2 37.6±1.2 181±16*# 0.005 0.001 H 组 10 20.1±1.2 38.6±2.4 237±9 0.912 0.901人参组 10 20.1±1.1 38.2±1.3 221±20 0.380 0.355鹿茸组 10 20.1±1.1 38.8±1.3 191±21*# 0.014 0.019黄精组 10 20.1±1.2 38.5±1.4 213±9 0.075 0.087红景天组 10 20.1±1.0 37.9±1.1 199±12*# 0.037 0.031
酒基对照组同对照组相比,无显著性差异,表明酒基对小鼠血乳酸含量无影响。中剂量组(M组)、鹿茸组、红景天组同对照组和酒基对照组相比,血乳酸曲线下面积明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。血乳酸曲线下面积降低程度中剂量组(M组)>红景天组>鹿茸组。
各组小鼠未见异常反应,毛皮、精神状况、活动正常,实验期间,各组小鼠增重趋势相同,体重对照组同酒基对照组相比、各剂量组同对照组和酒基对照组相比,均无统计学差异(P>0.05),表明样品对小鼠的正常生长无影响。
复方配伍一直是许多学者关注的重点[18]。人参、鹿茸、黄精、红景天都被证实具有缓解体力疲劳的生理活性,但是合用是否能缓解体力疲劳并无相关研究报道,本研究针对人参鹿茸复方以及单组分进行了相关实验检测,期望进一步发掘配方的缓解疲劳机制。
体力疲劳又称运动性疲劳,是机体针对过度体力活动而产生的一种生理保护机制,当疲劳发生,不仅机体的工作运动能力下降,身体也将呈现亚健康状态或疾病前兆。而当体力疲劳长期持续下去,身体过早衰老、罹患器质性疾病的风险也将大幅增高[19]。力竭游泳实验、血浆尿素、肝糖原及血乳酸是检测机体疲劳的重要指标[20]。运动能力的下降是体力疲劳最为直观的外在表现,负重游泳实验可以反映出运动能力的下降程度,同时也是缓解体力疲劳能力的重要指标[21-22]。血浆尿素随体内氨基酸分解代谢而增高,当运动负荷增加,氨基酸分解加剧,血浆尿素水平也呈正向增高。缓解体力疲劳样品抑制或清除血浆尿素的能力同其抗疲劳功效呈正相关[23]。糖原是机体重要能量来源,肝糖原是贮存糖原的主要方式之一,糖原分解为葡萄糖以满足运动所需,糖原储存量同运动耐力有密切的关系,当糖原消耗过多会引起机体疲劳[24-25]。乳酸是在剧烈运动的情况下,肌肉因缺氧发生糖酵解反应而产生的,乳酸大量积累导致肌肉酸胀,引起疲劳。因此血乳酸清除能力越强,抗疲劳作用越显著[26-27]。
在实验中,人参鹿茸复方中、高剂量组以及单组分组均可以显著提高负重游泳时间,按照游泳时间排序,中剂量组(M组)>黄精组>红景天组>高剂量组(H组)>鹿茸组>人参组。其中中剂量组(M组)效果最优。复方中剂量组(M组)、人参组、红景天组可显著降低小鼠血浆尿素水平,按降低水平排序中剂量组(M组)>人参组>红景天组,血浆尿素清除能力也以中剂量组(M组)为最优。中剂量组(M组)、鹿茸组、红景天组同对照组和酒基对照组相比,血乳酸曲线下面积明显降低。按血乳酸曲线下面积降低程度中剂量组(M组)>红景天组>鹿茸组,中剂量组(M组)的血乳酸清除能力最优。各组均不能增加肝糖原储备量,但中剂量组(M组)和黄精组有一定的增高趋势。
结合实验结果发现:1)复方中剂量组(M组)不仅在负重游泳实验、血浆尿素检测、血乳酸曲线下面积都具有阳性结果,同时该3项指标均超过单组分单独使用。推测人参、鹿茸、黄精、红景天合用,具有协同增效的作用,可以增强抗疲劳能力。2)人参鹿茸复方抗疲劳效果明显,但是当剂量加大后,各项指标均呈现减弱趋势,推测人参鹿茸复方酒剂随剂量加大后存在一定的疲劳拮抗作用,但作用机制尚待进一步验证。3)单组分中,红景天组在负重游泳实验、血浆尿素检测、血乳酸曲线下面积3项指标都呈阳性结果,人参组和鹿茸组次之,黄精组仅在负重游泳实验中呈阳性结果,但黄精组的游泳时间仅次于复方中剂量组(M组),在肝糖原检测中,各组均无阳性结果,但复方中剂量组(M组)和黄精组存在一定的肝糖原储备增加趋势,推测各组分在缓解体力疲劳作用方面有各自的作用机制,且作用靶点不尽相同,尚待进一步研究。
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