石菖蒲化學成分體外抗疲勞活性研究

朱梅菊 ，譚寧華，熊靜宇，朱洪竹，褚洪標

1湛江師范學院體育科學學院，湛江 524048;2中國科學院昆明植物研究所植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室，昆明 650204;3井岡山大學體育學院，吉安 510006

石菖蒲為歷代延年、益智的要藥，《神農本草經》將其列為上品，屬于增力類中藥之一。研究表明:該藥具有明顯的抗腦缺氧和提高小鼠力竭游泳時間的作用［1，2］。本研究利用體外抗疲勞活性篩選模型對從石菖蒲中分離鑒定的量較大的化合物進行體外抗疲勞活性篩選，旨在從石菖蒲中找到抗疲勞活性的單體化合物。

1 材料和方法

菖蒲醇酮(calamenone，1)、2，4，5-三甲氧基苯甲醛(2，4，5-trimethoxy benzaldehyde，2)、α-細辛醚(cis-asarone，3)、1，8 二羥基-3-甲基蒽醌 (chrysophanol，4)、1，8 二羥基-3-甲氧基-6-甲基蒽醌(Physcion，5)、1，3，8 三羥基-6-甲基蒽醌(emodin，6)，上述化合物的分離提取與鑒定見文獻［3］。化合物稱重后，用DMSO(分析純)溶解。中華大蟾蜍(南華市場購買)，體重65～88 g。為減少個體差異的影響，按體重分組，使每組內的體重范圍不超過體重均值的10%。分離腓腸肌，置任氏液中10 min后按文獻［4］方法進行實驗。肌肉置于石蠟肌槽內的任氏液中，電刺激條件為:最大刺激強度的150%，增益:200，刺激持續時間5毫秒。用生物機能檢測系統XL-89005(日本)記錄肌肉收縮幅度隨時間的變化。肌肉收縮幅度維持在最大收縮幅度(Cmax)的90%、50%、l0%以上的持續時間對應為收縮持續時間T0.9、T0.5、T0.1。同只蟾蜍雙側腓腸肌的收縮能力無明顯差異(P ＞0.05，n=4)。故隨機選擇同只蟾蜍的任一條腓腸肌作測試，另一條為對照。測試組肌肉置于含藥物的任氏液中30 min后測定收縮能力。實驗均在23～25℃進行。每一條腓腸肌均進行最大收縮幅度的90%、50%、10%的收縮持續時間測定。

2 數據處理

3 結果

本項研究結果表明:化合物3能明顯增強肌肉最大收縮幅度(Cmax)，顯著延長肌肉收縮持續時間(T0.9、T0.5、T0.1)，與空白對照組比較，均 P ＜ 0.05。化合物1對肌肉最大收縮幅度(Cmax)和肌肉收縮持續時間(T0.5、T0.1)與空白對照組比較，有延長趨勢，但無統計學意義，P ＞ 0.05。化合物2、4、5和6對肌肉最大收縮幅度和肌肉收縮持續時間無明顯影響，與空白對照組比較，均P ＞0.05。見表1。

表1 6個化合物體外對蟾蜍腓腸肌肌肉收縮的影響(n=10，)Table 1 Effects of six compounds on in vitro contractility of bufo gastrocnemius muscle(n=10，)

表1 6個化合物體外對蟾蜍腓腸肌肌肉收縮的影響(n=10，)Table 1 Effects of six compounds on in vitro contractility of bufo gastrocnemius muscle(n=10，)

注:與空白對照比較，*P ＜0.05Note:Compared with the blank control，*P ＜ 0.05

藥物Drug濃度Conc.(mg/L)最大收縮幅度(cm)Cmax(cm)收縮持續時間(秒)Contraction duration(seconds)T0.9 T0.5 T0.1化合物1Compound 1 10 0.78 ±0.31 665.00 ±157.77 718.75 ±402.50 77±131.24 867.00 ±82.76 5.75 ±175.44空白對照 Blank control 0.70 ±0.14 702.25 ±334.26 628.00 ±141.49 745.50 ±95.60化合物2Compound 2 10 3.09 ±0.46 352.50 ±137.69 487.50 ±229.83 772.00 ±130.65空白對照 Blank control 3.23 ±0.66 337.00 ±105.18 440.00 ±196.13 790.00 ±162.69化合物 3Compound 3 10 2.75 ±1.01* 332.00 ±87.88* 591.25 ±170.32* 644.50 ±64.10*空白對照 Blank control 1.95 ±0.71 248.25 ±58.47 202.39 ±101.19 542.75 ±127.39化合物 4Compound 4 10 2.41 ±1.21 329.50 ±108.94 767.50 ±104.36 962.50 ±86.73空白對照 Blank control 2.11 ±1.42 339.50 ±105.64 787.80 ±101.78 942.10 ±81.56化合物5Compound 5 10 2.88 ±0.68 350.00 ±98.32 492.00 ±69.91 890.25 ±64.22空白對照 Blank control 2.98 ±0.48 347.64 ±87.12 497.86 ±49.81 892.75 ±60.12化合物 6Compound 6 10 2.61 ±0.67 211.75 ±70.80 671.00 ±104.39 849.50 ±82.76空白對照 Blank control 2.59 ±0.77 223.00 ±67.20 677.50

4 討論

蟾蜍離體腓腸肌在電刺激下持續劇烈收縮，可誘發產生活性氧，這些活性氧促進了肌肉疲勞［3-5］，而經典的抗氧化劑可有效地延緩肌肉疲勞［6］。本項研究結果表明化合物3具有顯著的延緩肌肉疲勞的發生，推測其機理可能與化合物3的抗氧化作用［7］，保護 ATPase活性［8］等有關。而且尚有明顯的提高肌肉收縮幅度作用，這是否與該化合物對肌肉收縮蛋白，鈣離子的跨膜轉運的促進作用等影響有關有待進一步研究。化合物2為含有醛基類化合物，主要用作醫藥中間體，用于制備細辛腦。本項研究結果表明化合物2對肌肉最大收縮幅度和肌肉收縮持續時間無明顯影響。化合物2是菖蒲烷型倍半萜類化合物，有關該化合物的藥理活性研究較少。本項研究結果表明化合物1對肌肉最大收縮幅度(Cmax)和肌肉收縮持續時間(T0.5、T0.1)與空白對照組比較，有延長趨勢，但無統計學意義。化合物4、5、6為蒽醌類化合物，依次為大黃酚、大黃素甲醚和大黃素。研究表明大黃酚有抗常壓缺氧、急性腦缺氧和提高機體耐力的作用［9］，能明顯減少大鼠肝過氧化脂質的生成［10］，并對小鼠的學習記憶力有一定的影響［11］。大黃素甲醚可增強缺血預處理誘導的腦缺血耐受作用，下調腦組織再灌注損傷時IL-1β和TNF-a的表達［12］。大黃素具有免疫調節、抗菌、抗炎、抗腫瘤等多方面的作用［13］。本項研究表明該類型化合物體外對肌肉收縮幅度和延緩肌肉疲勞均無明顯的作用。但這類化合物是否具有體內抗疲勞活性，有待進一步的研究。另至目前止，尚沒有公認的抗骨骼肌疲勞的陽性藥物。有些實驗用咖啡因，但我們的研究發現其體外抗骨骼肌疲勞的作用并不明顯，咖啡因可能是通過中樞發揮作用。有些實驗用人參，但人參不是單體，且人參中的單體如人參皂甙的體外抗骨骼肌疲勞研究尚未得到公認，所以整個實驗未設陽性對照組。

5 結論

α-細辛醚有可能延緩肌肉疲勞的發生。

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