牛蒡低聚多糖

BFOS BFOS BFOS

【摘 要】目的： 研究牛蒡低聚多糖（BFOS）對小鼠的抗疲勞作用。方法：GF13分三個劑量組即：100mg·kgd、200mg·kgd、400mg·kgd給小鼠灌胃，對照組為生理鹽水。共42d，末次飼餵30min後進行游泳實驗，耐缺氧實驗，測定運動耐力、血乳酸(LAC)、血尿素氮(BUN)等指標。結果： 三個劑量的GF13均能顯著提高運動耐力和耐缺氧時間；降低運動後LAC 和 BUN 的含量；提高肌、肝糖元含量。結論：牛蒡低聚多糖BFOS具有良好的抗疲勞作用，200mg·kgd為最佳用量，高劑量無明顯優勢。
分類號：Q539 ； 文獻標示碼：A
關鍵字： 牛蒡低聚多糖； 血乳酸(LAC)； 血尿素氮(BUN)； 抗疲勞
牛蒡(Arctium lappa L.)是菊科牛蒡屬直根系 2 年生大型草本植物，是一種較好的藥食同源植物。牛蒡的肉質根的營養價值極為豐富，含有多種生物活性物質，牛蒡低聚多糖（GF13）便是其中之一。GF13是一種天然功能性食用多糖，活性廣泛，可作為防治腫瘤、冠心病、糖尿病、結腸癌、便秘等的保健食品配料和天然藥物。本研究組從牛蒡根中分離一種聚合度是13的低聚多糖，可誘導植物的抗病性和促進雙歧桿菌的生長等活性。有關牛蒡低聚多糖在抗疲勞作用上的研究還未見報導，本文探討GF13對小鼠的抗疲勞作用。
1. 材料和方法
1.1 實驗材料，試劑和設備
牛蒡根來自山東臨沂蒼山縣牛蒡種植基地。動物為昆明種小鼠，120隻，2月齡，體重20±2g，購自南京青龍動物養殖場；所用水為重蒸水，試劑均為分析純，糖原測試試劑盒購自南京建成生物工程公司。設備：鏇轉蒸發器RV05 basic (IKA-WERKE公司)；循環水真空泵SHZ-IIIB型(浙江臨海市精工真空設備廠)；電熱真空乾燥箱DZX-1型(上海福瑪實驗設備有限公司)；電子天平FA2104N型(上海精密科學儀器有限公司)；不鏽鋼電熱恆溫水浴鍋GSY-Ⅱ(北京市醫療設備廠)；752N型紫外可見分光光度計 (上海精密科學儀器有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 牛蒡低聚多糖的製備、試驗設計 牛蒡低聚多糖的製備採用郝林華的方法。小鼠160隻隨機分成對照組(NC)和試驗 I 組（BFOS I）, 試驗 II 組（BFOS II）, 試驗 III 組（BFOS III），每組30隻小鼠。牛蒡低聚多糖用生理鹽水配成100mg·kgd、200mg·kgd、400mg·kgd 的劑量後分別對BFOS I, BFOS II, BFOS III 3個實驗組小鼠灌胃，對照組按等量的生理鹽水灌胃，連續42d後進行各項指標的測定。
1.2.2 無負重遊泳試驗 把小鼠放入溫度為30±2℃，水深40cm的游泳箱無負重遊泳，記錄小鼠開始游泳到體力耗盡沉入水面8s不能浮出水面為止的時間，該時間為小鼠的游泳時間。
1.2.3 耐缺氧試驗 將小鼠置於裝有10g鈉石灰的250ml的廣口瓶中，每瓶一隻，密封瓶口後立刻計時。觀察記錄小鼠的死亡時間，為小鼠的耐缺氧時間。
1.2.4 血乳酸（LAC）含量測定試驗 通過尾部採血，測定小鼠靜息期，游泳（30min）停止後15min和50min時的血乳酸含量。採用對羥基聯苯顯色法。
1.2.5 血尿素氮(BUN)含量測定試驗 通過尾部採血，測定小鼠靜息期，游泳（60min）停止後50min時的血尿素氮含量。採用二乙醯一肟-硫氨脲法。
1.2.6 肝糖原、肌糖原含量測定試驗 小鼠經脫頸椎處死後立即取後肢肌肉和肝臟，生理鹽水沖洗後，用濾紙吸乾，按照試劑盒的說明，進行肌、肝糖元含量的測定。
1.2.7 數據處理 t 檢驗和方差分析。
2. 結果
2.1 牛蒡低聚果糖對小鼠游泳時間的影響
表1牛蒡低聚多糖對小鼠游泳時間的影響
Table 1 The effect of BFOS on the swimming time of mice (x土s)
組別 動物只數 給藥劑量 游泳時間(min)
Group n dose swimming time
NC 10 218±33.58
BFOS I 10 100 mg·kgd237±35.82
BFOS II 10 200 mg·kgd255±49.08
BFOS III 10 400 mg·kgd286±49.79
a: P>0.05;b：P<0.05;c: P<0.01,compared with the NC.
由結果（表 1）可看出，各劑量給藥組的游泳時間均長於NC組。除BFOS I試驗組外，BFOS II，BFOS III組的游泳時間與對照組比均達到統計學上的的顯著水平（P<0.05; P<0.01=，分別比NC組的游泳時間延長了17%和31%。表明BFOS可以提高小鼠的運動耐力，具有抗疲勞作用。
2.2 牛蒡低聚多糖對小鼠耐缺氧時間的影響
表2牛蒡低聚多糖對小鼠耐缺氧時間的影響
Table 2 The effect of BFOS on survival time under hypoxia in mice (x土s)
組別 動物只數 給藥劑量 耐缺氧時間(min)
Group n dose survival time
NC 10 21.6±2.12
BFOS I 10 100 mg·kgd23.6±3.44
BFOS II 10 200 mg·kgd25.1±2.99
BFOS III 10 400 mg·kgd24.9±2.65
a：P<0.05;b: P<0.01,compared with the NC.
由試驗結果可知（表1），BFOS I，BFOS II，BFOS III組小鼠的耐缺氧時間分別比對照組延長了9.3%，16.2%，15.3%，均達到統計學上的顯著水平（P<0.05; P<0.01）。
2.3 牛蒡低聚多糖對小鼠血乳酸水平的影響
表3牛蒡低聚多糖對小鼠血乳酸水平的影響
Table 3 The effect of BFOS on LAC content in swimming mice (x土s)
組別 動物只數 before swimming 25min after swimming 50 min after swimming
Group n (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L)
NC 10 20.33±1.76 50.81±1.98 42.87±2.98 110.8%
BFOS I 10 19.16±1.59 45.87±2.31 34.83±2.18
BFOS II 10 18.69±2.03 39.46±2.09 28.69±2.21
BFOS III 10 18.88±1.75 38.32±2.42 24.31±2.58
a：P<0.05;b: P<0.01,compared with the NC.
結果表明（表3），游泳前各劑量組的LAC含量與NC無差異；游泳後25min測定結果顯示，BFOS I、BFOS II、BFOS III三個實驗組的LAC含量均明顯低於NC組（P<0.05； P<0.01）；而游泳後50min的結果，各劑量組的LAC含量與NC組比降低更加明顯（P<0.01）。
2.4 牛蒡低聚多糖對小鼠血尿素水平的影響
表4牛蒡低聚多糖對小鼠血尿素氮水平的影響
Table 4 The effect of BFOS on BUN content in swimming mice (x土s)
組別 動物只數 before swimming 50 min after swimming
Group n (mmol/L) (mmol/L)
NC 10 5.38±0.99 8.45±0.76
BFOS I 10 5.75±0.96 7.86±0.89
BFOS II 10 5.32±1.01 6.25±1.02
BFOS III 10 5.27±0.93 5.99±0.77
a：P<0.05;b: P<0.01,compared with the NC.
結果顯示（表4）靜息期時各劑量組和對照組小鼠血尿素氮含量無差別，劇烈運動（游泳60min）50min後，對照組小鼠血尿素氮含量增加57%，顯著高於各劑量組（P<0.05；P<0.01）。
2.5 牛蒡低聚多糖對小鼠肌及肝糖原含量的影響
表5牛蒡低聚多糖對小鼠耐缺氧時間的影響
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±0.825
BFOS I 10 2.458±0.2247.079±0.691
BFOS II 10 2.642±0.3197.758±0.644
BFOS III 10 2.944±0.7177.579±0.309
a：P<0.05,compared with the NC.
結果表明（表5），各劑量試驗組小鼠肝糖原的含量均高於NC，均達到統計學顯著水平（P<0.05）；肌糖元含量也高於NC，兩個高劑量試驗組的肌糖原含量顯著高於NC。
3．討論
目前認為，物質代謝因素導致疲勞發生的機制有能量物質耗竭、代謝產物堆積、內環境平衡失調三種學說。體力活動時主要靠糖原酵解來獲得能量，當糖原被大量消耗，機體活動能力就降低。機體在劇烈運動時，因氧供應不足，便進行無氧呼吸供能，糖酵解產生的乳酸及H的積累造成細胞 pH值下降，導致疲勞；同時蛋白質及胺基酸的分解代謝也增強，胺基酸經過脫氨基作用被氧化，氨基則生成尿素，使血尿素含量增加，也是導致疲勞的原因。因此血乳酸及血尿素氮水平的高低是判斷機體疲勞的重要指標，運動後血乳酸及血尿素氮清除越快疲勞消除的越快。
本試驗結果顯示，餵食BFOS的各實驗組小鼠的肝糖原和肌糖原含量顯著高於NC，從而可以提高運動耐力，而LAC和BUN含量均低於對照組，表明其可以快速清除血乳酸血尿素氮等代謝廢物。而游泳和耐缺氧試驗也表明了BFOS 可延長小鼠的運動時間和耐缺氧時間。實驗結果表明，BFOS 在提高機體對運動負荷的適應能力，提高運動耐力和快速消除代謝廢物方面有很明顯的作用。