葛根素及葛根异黄酮对小鼠急性醉酒预防和
解酒效果的研究

朱振元,薛 婧,刘晓翠,孟 梦,唐亚丽,张 军,郭 蓉

(食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457)

 

摘 要:目的:研究葛根素及葛根异黄酮对小鼠急性防醉解酒的效果。方法:将小鼠随机分成5 组,标记为对照组、葛根粗提物组、葛根异黄酮组、60%葛根素组、99%葛根素组。禁食(不禁水)12 h后,每组灌胃等剂量的对应物50%丙二醇水溶液(对照组灌胃50%丙二醇水溶液),30 min后灌胃等剂量56°红星二锅头,观察其醉酒时间与醒酒时间以研究不同含量葛根素对小鼠急性防醉解酒的效果,并在给酒后持续检测小鼠血液中的乙醇含量,以表征不同时段小鼠的醉酒程度。将另一批小鼠随机分为4 组,禁食(不禁水)12 h后,分别按100、200、300、
400 mg/kg(以体质量计,葛根异黄酮中葛根素含量约为22.13%)剂量灌胃,醉酒时间与醒酒时间以研究葛根素防醉解酒的最佳给药量。结果:随着所给药物中葛根素含量的增高,小鼠急性醉酒的醉酒时间逐渐延长,醒酒时间逐渐缩短。随着葛根素含量的增高,药品解酒防醉的效果越好,但在300 mg/kg(以体质量计)之后,变化趋于缓和。结论:葛根素对小鼠急性防醉解酒有较好的预防效果,葛根中其他异黄酮类物质与葛根素有相似的防醉解酒功效。

关键词:葛根素;葛根异黄酮;小鼠;急性解酒防醉;醉酒时间;醒酒时间

 

Puerarin and Isoflavones from Kudzu Root (Pueraria lobata Ohwi) Prevent Acute Drunkenness and
Relieve Alcoholism in Mice

 

ZHU Zhen-yuan, XUE Jing, LIU Xiao-cui, MENG Meng, TANG Ya-li, ZHANG Jun, GUO Rong

(Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, Ministry of Education, College of Food Engineering and Biotechnology,

Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China)

 

Abstract: Objective: The present study aimed to evaluate the effects of puerarin and isoflavones from kudzu root (Pueraria lobata Ohwi) on preventing acute drunkenness and relieving alcoholism in mice. Method: Firstly, mice were divided randomly into five groups: control, crude kudzu root extract, kudzu root isoflavone, 60% puerarin, and 99% puerarin. After 12 hours of fasting but with access to water, the mice in each group were orally administered with an equal dose of the corresponding materials in 50% aqueous propylene glycol solution (the solvent alone for the control group). After 30 minutes, the mice from each group were administered by gavage with an identical volume of 56° red star Erguotou liquor. The preventive effect of different contents of puerarin on acute drunkenness was investigated by observing the drunk time and sober-up time. At the same time, the ethanol concentration in blood samples of mice was continuously detected to characterize the degree of intoxication in mice at different time points. Secondly, another batch of mice were divided into four groups, which were administered with kudzu root isoflavone containing approximately 22.13% puerarin at doses of 100, 200, 300 and 400 mg/kg bw after 12 hours of fasting with access to water, respectively. The optimal dose for preventing acute drunkenness and relieving alcoholism was selected based on the drunk time and sober-up time. Results: With increasing amount of puerarin in the materials administered to mice, the drunk time was increased and sober-up time was shortened. Hence, the effect of puerarin is positively proportional to its content. However, no obvious change was observed when the puerarin content exceeded 300 mg/kg bw. Conclusion: Puerarin is effective at preventing acute drunkenness and relieving alcoholism. Other isoflavones from kudzu root have similar effect to that of puerarin.

Key words: puerarin; kudzu root isoflavones; mice; anti-drunk; drunk time; sober-up time

中图分类号:TS201.1 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)15-0247-04

doi:10.7506/spkx1002-6630-201415050

葛根始载于《神农本草经》,历代本草均有记载,今为常用生药,被国家卫生部列入“既是食品又是药品”名录。葛根含有多种有效成分,主要为异黄酮类化合物:大豆苷元(daidzein)、大豆苷(daidzin)、4,7-二葡萄糖大豆苷、3-甲氧基葛根素、7-木糖一葛根素、4,6-二乙酞基一葛根素等[1],但以葛根素的含量最高。《中国药典2010》中记载,葛根味甘辛,性凉,入脾、胃、肺经,有解肌退热,生津止渴,透疹,升阳止泻,通络活络,解酒毒之功能[2]。葛根作为中国传统医学中最具代表性的解酒药物之一,具有解酒防醉、改善心脑血管循环、降低心肌耗氧量,降低血糖,防止高血压及动脉硬化,抗肝脏毒,抗炎,祛痰,解热,提高机体免疫力,抗菌,抗病毒等多种药理作用[3],可有效提高肝脏乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)与乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase,ALDH)的活性,其解酒作用与增强乙醇的生物转化有关,从乙醇的吸收、代谢、排泄3 个环节发挥解酒作用,对急、慢性酒精中毒均能发挥解酒作用。

目前为止,有关葛根解酒多偏向于急、慢性酒精中毒模型下葛根的保肝护肝及其他功效[4],但是对于急性解酒防醉方面的研究却鲜有成效。此外,有关葛根解酒防醉的功效成分的研究也很少,而市场对于功效明确、成分清楚的急性防醉解酒产品的需求却与日俱增。基于此种现状,本实验研究了葛根对小鼠急性防醉解酒的效果及其功效成分。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

葛根 毫州市永刚饮片有限公司;广西粉葛,批号:120715;酒(56°红星二锅头) 北京红星股份有限公司;60%葛根素(批号:121010,HPLC测试含量为60.73%)、99%葛根素(批号:120905,HPLC测试含量为99.08%) 陕西中鑫生物技术有限公司。

JR-2集热式磁力加热搅拌器 天津欧诺仪器仪表有限公司;ESJ205-4电子天平 沈阳龙腾电子称量仪器有限公司;RE-52AA旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;LC-10ATVP高效液相色谱仪 日本岛津公司。

1.2 动物

昆明小鼠,雄性,体质量25~30 g,天津市西青区博为生物制品经营部提供,动物许可证号:SYXK津2012-0001。

1.3 方法

1.3.1 葛根素的提取

葛根粗提物:将葛根饮片粉碎过筛,加8 倍量体积分数为70%的乙醇加热80 ℃回流并磁力搅拌,提取3 次,每次2 h,过滤,合并滤液,浓缩干燥,制得葛根粗提物。

葛根异黄酮:将制得的粗提物溶解后,过AB-8型大孔吸附树脂柱:正确装柱且用蒸馏水冲洗至平衡后上样,吸附0.5 h,然后用蒸馏水冲洗1 h,再用乙醇梯度洗脱,收集目标洗脱液,浓缩干燥,制得葛根异黄酮粉末[5]。

1.3.2 高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)法测定葛根素含量

参考GB/T22251—2008《保健食品中葛根素的测定》,采用HPLC法测定葛根粗提物、葛根异黄酮、60%葛根素、99%葛根素中葛根素的含量。

1.3.3 动物实验处理

选用天津市西青区博为生物制品经营部提供的25~30 g雄性昆明鼠60 只,随机分组。醉酒状态判定:给酒后将小鼠背部朝下,四肢朝上观察其翻正反射是否消失,消失且持续30 s即可判定为醉酒状态。醒酒状态判定:进入醉酒状态后,观察其翻正反射是否恢复,翻身时间短于30 s即可判定为醒酒状态。

1.3.3.1 给酒量选择实验

禁食(不禁水)12 h后,分别按10、12.5、15、20 mL/kg剂量灌胃,观察记录未醉只数、死亡只数、醉酒时间与醒酒时间(醉酒时间:灌胃到翻正反射消失的时间,醒酒时间:翻正反射消失到恢复的时间。下同)。选择未醉率与死亡率都较低,醉酒时间与醒酒时间适中的给酒量进行下述实验。

1.3.3.2 葛根素梯度灌胃实验

禁食(不禁水)12 h后[6],分别用葛根粗提物、葛根异黄酮、60%葛根素、99%葛根素配制30 mg/mL的50%丙二醇水溶液,按给药量为200 mg/kg灌胃(以体质量计,下同)[7],30 min后灌胃12.5 mL/kg酒,观察记录醉酒时间与醒酒时间。

1.3.3.3 急性酒精中毒小鼠血液乙醇含量的测定

采用乙醇脱氢酶法[8]测定小鼠血液中乙醇的含量。

标准曲线的制备:将正常小鼠摘眼球取血,加肝素抗凝后,按全血与生理盐水体积比13混匀,得到稀释血液。以上述血稀释液配制乙醇质量浓度分别为500、1 000、1 500、2 000、2 500 mg/L的标准溶液各1.0 mL,加4%高氯酸4.0 mL,混匀,4 ℃、3 000 r/min离心5 min,吸取上清液各0.1 mL,各加乙醇脱氢酶-氧化型烟酞胺腺嚓吟二核昔酸(alcohol dehydrogenase-nicotinamide adenine dinucleotide,ADH-NAD)液4.9 mL,36 ℃水浴1 h,按紫外分光光度法在340 nm波长处,以蒸馏水为空白对照,测定各管吸光度。以吸光度(y)为纵坐标,相应乙醇质量浓度(x)为横坐标绘制标准曲线,回归方程为y=0.009 9x-0.036 7(R2=0.999 5)。

样品测定:将小鼠按1.3.3.2节葛根素梯度灌胃实验中的方法予以分组、灌胃(对照组灌胃等计量生理盐水)。给酒后30、60、90、120、180、240、300、360 min对小鼠进行眼眶取血。加肝素后,取抗凝血0.25 mL,加生理盐水0.75 mL,4%高氯酸4.0 mL后立即测定吸光度。从标准曲线上查得每一吸光度所对应的的乙醇质量浓度再乘以稀释倍数即可得到样品血液中的乙醇含量。

1.3.3.4 葛根素用药量选择实验

禁食(不禁水)12 h后,分别用葛根异黄酮剂量为100、200、300、400 mg/kg灌胃[9],30 min后灌胃12.5 mL/kg酒,观察记录醉酒时间与醒酒时间。

1.4 数据分析

应用SPSS 13.0软件进行数据分析,计算结果以

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667173.jpg

±s表示,组间采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 HPLC法测定各灌胃药品中葛根素含量

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667213.jpg 

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a. 99%葛根素;b. 60%葛根素;c.葛根粗提物;d.葛根异黄酮。

图 1 高效液相图谱结果

Fig.1 Results of HPLC

在HPLC法[10]测定的葛根素在各灌胃药品中含量不一,葛根粗提物为1.895%,葛根异黄酮为11.012%,60%的葛根素为66.722%,99%的葛根素为98.552%,依次增高,梯度明显。图1为葛根素和葛根异黄酮的HPLC图谱。

2.2 给酒量选择实验结果

表 1 不同给酒量对小鼠的影响

Table 1 Effect of different amounts of Erguotou liquor on mice

组别

剂量/

(mL/kg)

死亡

率/%

未醉

率/%

醉酒时

间/min

醒酒时

间/min

Ⅰ组

10

0

10

15.03±6.87

322.12±85.33

Ⅱ组

12.5

0

0

9.35±2.13

346.85±63.78

Ⅲ组

15

0

0

6.76±2.11

413.73±74.97

Ⅳ组

20

20

0

5.03±1.98

498.67±106.99

 

 

由表1可知,20 mL/kg组有死亡现象,10 mL/kg有未醉现象,均不适合作为实验的给酒剂量。12.5 mL/kg组与15 mL/kg组比较,12.5 mL/kg组的醉酒时间和醒酒时间的长度均比较适合,故选择12.5 mL/kg为下述实验的给酒量。

2.3 葛根素梯度灌胃实验结果

表 2 等剂量不同灌胃药物对小鼠的影响

Table 2 Effect of different drugs orally administered at the same dosage on mice

组别

醉酒时间/min

醒酒时间/min

对照组

9.71±3.52

346.85±79.02

葛根粗提物组

11.12±7.65#

314.22±76.23

葛根异黄酮组

16.31±5.24

327.26±52.41

60%葛根素组

17.02±4.85

322.15±63.77

99%葛根素组

21.25±8.54

265.68±72.45

 

注:#.与对照组相比,有显著差异(P<0.05)。

 

由表2可知,随着葛根素含量的升高,醉酒时间逐渐延长、醒酒时间逐渐缩短,即可说明葛根素有明显的解酒防醉功效。与此同时,也发现葛根异黄酮组与60%葛根素组的数据差距甚小,分析其原因,可能是葛根中有除葛根素以外的异黄酮类物质,与葛根素有相似的功效。由图1d可知,除了在3.831 min处有明显的葛根素吸收峰外,其周围还有一些小而零散的异黄酮吸收峰,这些物质在结构上与葛根素高度相似,由此可推断它们与葛根素有相似的功效。

2.4 急性酒精中毒小鼠血液乙醇含量的测定结果

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图 2 不同含量葛根素对急性酒精中毒小鼠血液乙醇含量的影响

Fig.2 Effects of different contents of puerarin on the concentrationof ethanol in blood of mice

由图2可知,随着所给药物中葛根素含量的不断增高,同时段的小鼠血液中的乙醇含量呈现逐渐降低的趋势。说明葛根素在降低乙醇进入血液方面和增强血液乙醇代谢方面有良好的作用效果。与此同时,葛根异黄酮组与60%葛根素组的效果不相上下,进一步佐证了葛根中除葛根素外,其他异黄酮也有协同解酒防醉的功效。

2.5 葛根素用药量的选择实验结果

表 3 不同含量葛根异黄酮对小鼠的影响

Table 3 Effect of different doses of pueraria on mice

剂量/(mg/kg)

醉酒时间/min

醒酒时间/min

100

8.85±3.24

332.15±55.52

200

10.32±3.77

326.54±57.24

300

13.21±4.24

214.73±73.12

400

13.29±5.21

218.68±64.21

 

 

由表3可知,随着葛根素用药量的增加,醉酒时间逐渐延长、醒酒时间逐渐缩短,之后则变化趋于缓和。因此,选择葛根异黄酮300 mg/kg为最优用药量,折合葛根素33.039 mg/kg。

3 讨 论

酒精进入人体后,主要通过以下4 个途径进行代谢[11]:
1)部分乙醇在胃黏膜氧化脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)作用下首过代谢(firstpassmetabolism,FPM),从而减少了进入机体的乙醇总量。2)肝细胞内的乙醇脱氢酶氧化途径,可产生自由基,引起氧化应激。3)肝微粒体内的乙醇氧化酶系(microsomal ethanol oxidizing system,MEOS)系统。4)肝过氧化酶体内的触酶(过氧化物酶)。

由本实验结果可知,随着灌胃药品中葛根素浓度的不断升高,小鼠的醉酒时间逐渐延长,醒酒时间逐渐缩短,说明葛根素在机体急性防醉解酒方面有出色的功效。宋浩亮等[12]经实验证明了葛根素对饮酒后小鼠的异常行为的改变和肌体内氧化反应有明显的拮抗作用,能起到保护机体细胞的作用。Zhang Rongrong等[13]经实验证明了葛根提取物有抑制乙醇导致的肠道通透性增加,改善乙醇所导致的肠屏障功能紊乱的功能。Lee等[14]认为葛根水提物能通过促进脂质物质代谢和提高肝中抗氧化酶的活性,从而降低乙醇及其代谢物的危害。日本福冈大学的金城顺英和熊本大学原野稔私认为葛根异黄酮可通过机体的内分泌系统和免疫系统发挥协调作用,改善酒精引起的新陈代谢异常[15]。中岛嘉次郎[16]通过实验证明葛根异黄酮能保护胃黏膜以及激活消化管,促进小鼠消化道的输送功能。与此同时,虽然葛根异黄酮中的葛根素含量明显低于60%葛根素,但这两组的数据却并无太大差异,说明葛根中的其他异黄酮类物质与葛根素同有解酒防醉的功效,或者与葛根素有协同的作用。葛根中各种异黄酮的结构本就大体类似,在葛根异黄酮的HPLC图谱中,葛根素的特征吸收峰附近存在几个其他异黄酮的吸收峰,虽然小却与葛根素吸收峰的位置接近,这说明有些异黄酮的结构与葛根素极为相似,因而才会具有相同或相似的功效。Yu Wenli等[17]采用了化学发光法比较葛根中总异黄酮和葛根素清除自由基的能力,结果表明两者都有出色的抗氧化功能,但葛根总异黄酮要明显优于葛根素。周吉银[18]、欧阳玉祝[19]等认为葛根总黄酮是葛根提取物中的主要有效成分,葛根素则是葛根总黄酮中的一种活性单体成分,两者均具有防醉酒、治醉酒和对抗酒精肝损伤等作用。汤晓等[20]报道了多黄酮混合物抗氧化活性的协同与拮抗作用。葛根作为一种安全有效的传统解酒药物在中国已经有千年历史,今后应从分子的角度深入探讨其作用机制,将葛根异黄酮中的有效成分制成快捷、廉价而又适用于临床的新型防醉解酒产品。

4 结 论

本实验分析和评价了葛根中葛根异黄酮和葛根素的解酒防醉效果,通过醉酒时间、解酒时间以及小鼠给酒后血液乙醇含量等生理指标结合灌胃药品中葛根素的含量得出以下结论:1)葛根素对小鼠急性防醉解酒有一定功效,能有效降低血液中乙醇的含量,从而延长小鼠醉酒时间,缩短小鼠醒酒时间。灌胃药品中葛根素含量越高,防醉解酒的效果越明显。2)葛根中除葛根素外,有其他的异黄酮类物质与葛根素有相似的防醉解酒功效,机制有待进一步研究。

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收稿日期:2013-07-14

基金项目:天津科技大学科学研究基金项目(20120106);农业科技成果转化资金项目(2011GB2A100009)

作者简介:朱振元(1969—),男,教授,博士,研究方向为生物资源与功能食品。E-mail:zhyuanzhu@tust.edu.cn