金莉英，姜 欣，張 露，崔承弼

(1.延邊大學融合學院；2.延邊大學農(nóng)學院：吉林 延吉 133002)

抗疲勞作用主要是減緩疲勞或消除疲勞，實驗研究表明，作用于大腦皮層以及神經(jīng)中樞的一類抗疲勞化學藥物對神經(jīng)系統(tǒng)、正常生理活動產(chǎn)生不良影響，甚至對有些化學藥物依賴成癮[1-3]。而中藥在抗疲勞方面與化學藥物相比副作用小，可以增加機體糖原儲備，為疲勞時能量消耗提供能源物質(zhì)；減少疲勞時代謝物質(zhì)堆積以及清除自由基；增強免疫力調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞來減緩、消除疲勞[4]。因此，從中草藥中探尋抗疲勞藥物提高人們生活、工作質(zhì)量成為研究熱點之一。

紅景天(Rhodiolarosea)是景天科紅景天屬植物的干燥根和根莖[5]，多生長在海拔2 000 m左右的高寒地帶，具有較強的生命力和藥用價值[6]。紅景天具有抗疲勞、抗衰老、活血止血、清肺止咳等功效，并且能治療胸悶、周身乏力的癥狀[7-10]。紅景天中的主要活性成分為紅景天苷，紅景天苷具有使中樞神經(jīng)興奮的有效活性成分，這種成分物質(zhì)是代表紅景天作為藥用植物的一項重要指標[11]。研究人員從紅景天地下根中分離出黃酮苷，并從紅景天地上部分提取出各種黃酮和乙?；铩｜S酮類化合物具有抗自由基作用，因此，在藥品和食品添加劑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[12-13]。

食品輻照技術(shù)是對食品進行非熱加工的新技術(shù)，食品在輻照過程中溫度變化不大。輻照技術(shù)的基本原理是利用電離輻射(60Co、137Cs、X射線、電子束)抑制或破壞食品中生物體的生長發(fā)育和新陳代謝，可以達到殺菌、延長保藏時間等實用目的[14]。當下關(guān)于輻照技術(shù)的應(yīng)用主要有2個方面，殺菌和誘變育種。輻照誘變育種可以創(chuàng)造和培育新的生物品種，該技術(shù)育種周期短，操作簡單，而且突變后的性狀也比較穩(wěn)定[15]。

時下比較常見的輻照處理多為60Co-γ射線處理，這種射線具有穿透力強、殺菌徹底，而且成本低廉的優(yōu)點[16]。60Co-γ射線還可以引起植物內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化的改變，因此，該試驗選用60Co-γ射線對藥材紅景天進行輻照處理。經(jīng)過高效液相色譜分析發(fā)現(xiàn)，60Co-γ射線20 kGy輻照劑量下，紅景天中的活性成分含量顯著提升，輻照處理紅景天比未輻照紅景天的紅景天苷含量提升33.3%，因此，該實驗選用20 kGy60Co-γ射線輻照處理的紅景天提取物和未輻照紅景天提取物對昆明種小鼠進行灌胃試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼養(yǎng)條件

1) 昆明種小鼠：CL級，雄性，30只，體重20～30 g。

2) 飼養(yǎng)條件：每小時6次定時換氣、定時照明(7:00～19:00)、溫度(24±2) ℃、相對濕度(45%～65%)；

3) 飼養(yǎng)地址：延邊大學食品研發(fā)中心動物實驗室。

適應(yīng)1周后進行后續(xù)試驗。飼養(yǎng)期間小鼠自由攝食、飲水，多籠飼養(yǎng)，每天更換墊料以保證飼養(yǎng)環(huán)境干燥清潔。

1.2 材料與試劑

紅景天由長白山科學研究院提供，并于四川省原子能研究院進行60Co-γ射線輻照處理；刺五加片(哈爾濱東方制藥有限公司)；無水乙醇(天津市科密歐化學試劑有限公司)；乳酸(Lactic Acid LD)試劑盒、糖元試劑盒(南京建成生物工程研究所)；醫(yī)用酒精95%(上海金和實業(yè)有限公司)。

1.3 儀器與設(shè)備

80-2型高速離心機(上海手術(shù)器械廠)；DF-35落地式連續(xù)投料粉碎(溫嶺市林大機械有限公司)；TG16A-WS型離心機(上海盧湘儀器有限公司)；FA2004型分析天平(上海上平儀器有限公司)；CCA-1111CE小型冷卻水循環(huán)裝置(東京理化器械株式會社)；DTC-22B真空泵(日本愛發(fā)科集團)；OSB-2100水油兩用恒溫水浴鍋(東京理化器械株式會社)；DHG-9620A型立式鼓風干燥箱(上海百典儀器設(shè)備有限公司)；SP-Max3500FL型多功能熒光酶標儀(上海閃譜生物科技有限公司)；Scout SE-SE202FZH型電子天平(奧豪斯儀器有限公司)；HWS-24電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科學儀器有限公司)。

1.4 方法

1.4.1 紅景天的提取

該試驗使用醇提法提取紅景天。將干燥的不同輻照劑量的紅景天粉碎，過40目篩得到紅景天粉，將紅景天粉按料液比1∶10(g∶mL)加入到70%乙醇中，混勻后在70 ℃水浴1 h，之后在4 000 r/min下離心20 min，取上清液，混合3次的提取液，抽濾、濃縮、真空干燥后得紅景天提取物。

1.4.2 試驗設(shè)計

將30只小鼠隨機分成輻照紅景天提取物低、中、高劑量組、未輻照紅景天提取物高劑量組、空白對照組、陽性對照組，每組5只。李鳳林等[17]在研究高山紅景天提取物抗疲勞作用時將其3種劑量分別設(shè)定為100、200和400 mg/kg·bw，因此,將輻照紅景天提取物低、中、高劑量組分別設(shè)定為100、200、400 mg/kg·bw，未輻照高劑量組灌胃濃度為400 mg/kg·bw。有研究[18]表明,刺五加有優(yōu)秀的抗疲勞活性，刺五加對小鼠的等效劑量是人體推薦最高劑量的10倍，因此,計算得出陽性對照組小鼠灌胃濃度為300 mg/kg·bw，對空白對照組的小鼠灌胃等體積的蒸餾水。每次灌胃1 h后給予飼料，晚上把飼料撤掉，為了確定灌胃劑量每3 d稱重1次，并每天觀察小鼠毛發(fā)、飲食、精神等狀態(tài)[19]，連續(xù)灌胃3周后進行實驗。

1.4.3 小鼠爬桿和力竭游泳時間測定

第3周最后1次灌胃30 min后，把30只小鼠放到鐵架臺的最上端，使小鼠的四肢肌肉處于緊張狀態(tài)。并記錄小鼠跌落的時間，在第3次跌落后結(jié)束爬桿實驗，3次跌落時間的平均值為小鼠的爬桿時間。

測定完爬桿時間后休息1 d，每組隨機取小鼠2只進行力竭游泳試驗。在小鼠的尾部綁上其體重5%的重物，每組取2只小鼠使小鼠在水溫25 ℃左右、水深25 cm的水箱中游泳，并將小鼠的頭下沉7 s不抬頭的時間記錄下來[20]。

1.4.4 小鼠血乳酸、肝糖原和肌糖原測定

測定爬桿時間和力竭游泳時間后，休息1 d，每組取小鼠5只在水箱中游泳40 min，之后當即取小鼠眼球血1 mL，并且將血液在4 ℃冰箱中冷藏保存。取小鼠眼球血后脫頸處死小鼠，解剖后用生理鹽水將解剖取出的肝臟和后肢肌肉漂洗后用濾紙吸干，放入冰箱中在-20 ℃下冷凍保存，之后使用酶標儀測定吸光值，分別計算血乳酸、肝糖原和肌糖原含量。

1.4.5 統(tǒng)計分析

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照紅景天提取物對各組小鼠體重的影響

由表1可知，經(jīng)過連續(xù)灌胃3周后，每組小鼠的體重呈增長趨勢，但每組小鼠的體重與對照組小鼠相比,無顯著性差異(P>0.05)。這說明輻照紅景天提取物、未輻照紅景天提取物以及刺五加藥液對小鼠的體重無明顯影響。

表1 輻照及未輻照紅景天對各組小鼠體重的影響Table 1 Effect of irradiated and non-irradiated Rhodiola rosea on the weight of mice (g)

2.2 輻照紅景天提取物對小鼠表現(xiàn)狀態(tài)的影響

經(jīng)過3周的灌胃觀察，小鼠的各項生理情況均沒有異常現(xiàn)象，精神狀態(tài)越來越好。由此可見，輻照紅景天提取物、未輻照紅景天提取物以及刺五加藥液有助于提高小鼠的精神狀態(tài)。

2.3 輻照紅景天提取物對小鼠爬桿、力竭游泳時間的影響

由表2可知，5個劑量組均顯著延長了小鼠的爬桿時間(P<0.05)。輻照中劑量組的爬桿時間延長效果最好，與其他5組相比,差異具有顯著性(P<0.05)。與空白對照組相比，5個劑量組延長小鼠游泳時間效果顯著(P<0.05)，輻照中劑量組和其他5組相比，延長小鼠游泳時間效果最明顯，具有顯著性差異(P<0.05)，輻照紅景天提取物低、高劑量組以及未輻照劑量組與陽性對照組相比,差異不顯著(P0.05)。結(jié)果表明,5個劑量組均能增加小鼠的力竭游泳時間。

表2 輻照及未輻照紅景天對各組小鼠爬桿及游泳時間的影響Table 2 Effect of irradiated and non-irradiated Rhodiola rosea on climbing and swimming times of mice (min)

2.4 輻照紅景天提取物對小鼠肝糖原、肌糖原含量的影響

運動耐力與機體糖原的儲備量有密切聯(lián)系，機體劇烈運動時產(chǎn)生的大量乳酸堆積會導致運動耐力水平下降，因此,增加糖原含量或抑制乳酸堆積可以緩解疲勞。由表3可知，與空白對照組相比,5個劑量組均顯著提高了小鼠的肝糖原含量(P<0.05)。輻照中劑量組的肝糖原含量最高，與其他5組相比,差異具有顯著性(P<0.05)。

表3 輻照及未輻照紅景天對各實驗組小鼠肝糖原、肌糖原含量的影響Table 3 Effect of irradiated and non-irradiated Rhodiola rosea on hepatic glycogen and muscle glycogen content of the mice (mg/g)

與空白對照組相比,5個劑量組均顯著增加了小鼠的肌糖原含量(P<0.05)。輻照紅景天提取物中劑量組肌糖原含量最高，與其他5個劑量組相比,具有顯著性差異(P<0.05)。表明5個劑量組均能增加小鼠的肌糖原含量，輻照紅景天提取物低劑量組、未輻照劑量組在增加小鼠肝糖原含量與刺五加藥液陽性對照組相接近。

2.5 輻照紅景天提取物對小鼠血乳酸含量的影響

機體中乳酸的濃度與其疲勞程度密切正相關(guān)，因此可以通過小鼠運動后血乳酸水平了解其乳酸代謝情況。由表4可知，與空白對照組相比,5個劑量組均顯著降低了小鼠的血乳酸含量(P<0.05)。輻照中劑量組小鼠的血乳酸含量最少，與其他5個劑量組相比,具有顯著性差異(P<0.05)，表現(xiàn)出良好的清除小鼠代謝產(chǎn)物的能力。結(jié)果表明,5個劑量組均能降低小鼠的血乳酸含量，輻照低劑量組與未輻照劑量組在降低小鼠血乳酸含量上相接近，輻照高劑量組與陽性對照組血乳酸含量相接近。

表4 輻照及未輻照紅景天對各組小鼠血乳酸含量的影響Table 4 Effect of irradiated and non-irradiated Rhodiola rosea on blood lactic acid content of the mice (mmol/L)

3 討論

通過參考文獻可知,紅景天具有優(yōu)異的抗疲勞活性，甘昌盛等[21]研究了復方紅景天的抗疲勞活性，該試驗將各味中藥浸膏按不同配比混合后配成3種配方分別進行抗疲勞試驗，最后選出抗疲勞活性最好的配方組，結(jié)果表明,配方組的抗疲勞活性明顯高于紅景天單方組；李晶等[22]對紅參和紅景天合提液(按1∶1比例提取)和合并液(2種單提液按1∶1比例混合)的抗疲勞活性進行了研究，比較了配伍前后抗疲勞作用的變化，證明了兩者配伍后坑疲勞作用增強；譚曉宇[23]研究了靈芝紅景天制劑的抗疲勞作用，該實驗將小鼠按灌胃劑量進行分組，結(jié)果表明靈芝紅景天制劑灌胃組的小鼠抗疲勞效果均顯著提高。

目前可以替代傳統(tǒng)的食品保藏技術(shù)主要有臭氧[24]、噬菌體[25]、輻照[26]、對抗性細菌[27]等，輻照技術(shù)具有強作用力、低能耗、作用時間短等優(yōu)點，并且室溫處理可以最大限度地保留被輻照食品的營養(yǎng)[28]，在輻照劑量高達50 kGy時,其產(chǎn)品中的主要有效成分蛋白質(zhì)、必需氨基酸等也不會發(fā)生顯著變化[29]。有研究表明，在安全范圍內(nèi)對產(chǎn)品進行輻照可以提高產(chǎn)品的性能[30]。因此，該試驗中選用輻照技術(shù)處理了紅景天，以便研究輻照后其抗疲勞活性的變化。

爬桿試驗、力竭游泳試驗是反應(yīng)運動耐力和肌體疲勞度的指標，肝糖原、肌糖原、血乳酸均為評估抗疲勞試驗的指標[31]。在該試驗中與未輻照組相比，輻照組小鼠的爬桿時間和力竭游泳時間顯著增加，說明輻照紅景天對小鼠運動耐力的提高和肌體抗疲勞具有顯著效果。糖原是肌體重要能量來源，糖原的儲存量會直接影響運動耐力水平。若體內(nèi)肝糖原和肌糖原的儲備充足，就能延遲疲勞出現(xiàn)的時間[32]。試驗中輻照組小鼠的肝糖原和肌糖原含量顯著增加，說明輻照紅景天可增加肝糖原和肌糖原儲備量。乳酸是肌體運動時肌肉因缺氧發(fā)生糖酵解反應(yīng)而產(chǎn)生[33]，肌體中乳酸的濃度和疲勞度成正比。試驗中輻照組的血乳酸含量顯著降低，說明紅景天經(jīng)輻照后血乳酸清除能力提高。

該試驗中輻照中劑量組的爬桿時間和力竭游泳時間最長，肝糖原和肌糖原增加量最多，血乳酸含量最低。而與輻照中劑量組相比,高劑量組的小鼠爬桿時間和力竭游泳時間明顯減少，肝糖原和肌糖原含量明顯降低，血乳酸含量明顯增多。結(jié)合試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，紅景天經(jīng)輻照后其抗疲勞能力明顯增加，但給藥劑量過高時各項指標呈減弱趨勢，因此,輻照紅景天的給藥劑量不宜過高，抗疲勞作用最佳的給藥劑量為200 mg/kg·bw。

很多關(guān)于紅景天抗疲勞活性的文獻報道，隨著藥物中紅景天濃度的增加或其他復合配方成分的添加，其抗疲勞活性也隨之增加，而目前關(guān)于輻照后紅景天抗疲勞活性的研究甚少，通過該試驗的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，紅景天經(jīng)輻照處理后依然具有優(yōu)秀的抗疲勞活性。該試驗初步研究了輻照紅景天的抗疲勞活性較好的劑量，為輻照紅景天在抗疲勞產(chǎn)品的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

4 結(jié)論

輻照紅景天提取物中劑量組與未輻照紅景天高劑量組相比，可以顯著地延長小鼠的爬桿時間和力竭游泳時間，并且可以顯著地提高小鼠的肝糖原和肌糖原含量，降低血乳酸含量。輻照紅景天提取物可以提高運動耐力,延緩疲勞的產(chǎn)生，證明紅景天經(jīng)輻照后具有更顯著的抗疲勞作用。