阿迪萊·艾力，趙樹林，李璐璐，孫小燕，余萬里，郝智慧，趙紅瓊

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】大蒜(Garlic)為百合科植物大蒜(AlliumsativumL.)的磷莖，是藥食兩用的植物，已有數(shù)千年的應(yīng)用歷史[1]?！侗静菥V目》記載：“搗汁飲治吐血心痛”，具有行滯氣、暖脾胃、消淤積之功效[2]?！吨腥A人民共和國獸藥典》記錄大蒜性味辛溫，歸脾、胃、肺經(jīng)，具有理氣開胃，解毒等功效，主治慢草不食，肚腹脹滿，蟲積腹痛，下痢[3]。研究大蒜醇提液對(duì)胃腸運(yùn)動(dòng)的影響，對(duì)了解其可能的作用機(jī)制有實(shí)際意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】大蒜的藥用價(jià)值主要是通過其有效成分大蒜素起作用[4，5]，大蒜素由100多種硫化物組成，呈白色粉末狀，有濃重的蒜臭味，不溶于水、甘油等，能溶于酒精、氯仿等有機(jī)溶劑[6]。大蒜素能改善動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸平衡，提高動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的利用率繼而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[7]。王建平[8]報(bào)道，注射大蒜素可促進(jìn)小鼠胃動(dòng)素的分泌、胃排空和腸推進(jìn)。大蒜素灌胃3 h后可使蓖麻油腹瀉模型小鼠排稀便次數(shù)減少[9]。【本研究切入點(diǎn)】大蒜及其有效成分具有理氣開胃和治療腹脹等功效，其對(duì)消化道動(dòng)力影響研究較少。目前研究初步發(fā)現(xiàn)大蒜素對(duì)胃腸動(dòng)力有影響，但其對(duì)胃腸收縮幅度和收縮頻率的影響及其機(jī)制尚不清楚。研究大蒜醇提液對(duì)小鼠離體小腸平滑肌運(yùn)動(dòng)的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究大蒜主要成分對(duì)消化道運(yùn)動(dòng)的影響，用生物信號(hào)處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大蒜醇提液對(duì)小鼠離體小腸平滑肌運(yùn)動(dòng)的影響，了解其對(duì)胃腸動(dòng)力的局部影響及其可能的作用機(jī)制，為開發(fā)大蒜及其有效成分在胃腸動(dòng)力方面的藥用價(jià)值提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 動(dòng)物

昆明小鼠，12只，雌雄各半，體重(27 ± 5)g，購于新疆醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。

1.1.2 藥材和試劑

外皮干燥的大蒜鱗莖2019年1月購于新疆烏魯木齊市某菜市場(chǎng)；氯鋇膽堿(Bethanechol chloride，BCh)為M-膽堿受體激動(dòng)劑，分子量196.68，Sigma-Aldrich，USA生產(chǎn)，批號(hào)：MKBQ9916V；氯化鉀(Potassium chloride，KCl)，分子量74.55，sigma-aldrich生產(chǎn)，批號(hào)：WXBC0510V；臺(tái)氏營養(yǎng)液配方見參考文獻(xiàn)[10]，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.1.3 儀器設(shè)備

生物信號(hào)處理系統(tǒng)Power lab 8/30(ML870)，橋式放大器(ML118)，配套記錄軟件為Chart 5，均為澳大利亞ADInstruments公司產(chǎn)品；張力換能器(MLT0201/RAD)，量程5 mg～25 g，西班牙Panlab公司產(chǎn)品；超聲波清洗器(WD9415E型)，北京六一生物科技有限公司。加熱電功率：500W±30%、超聲功率：40KHz±30%。

1.2 方 法

1.2.1 大蒜醇提液的制備

將大蒜鱗莖剝?nèi)ネ馄ず螅谐宽毟?，剩余鱗莖瓣用小型杯狀粉碎機(jī)打成蔥泥。將蒜泥(為大蒜鱗莖重量65.4%)轉(zhuǎn)入錐形瓶內(nèi)，以1∶2的體積比浸泡在95%乙醇中，封口后放入-4℃冰箱過夜，然后放入超聲清洗器50℃水浴，超聲提取(50%功率)1 h。超聲提取物先用棉布袋粗過濾，再用濾紙抽濾，保存濾液；將過濾殘?jiān)俅斡猛?5%乙醇浸泡后超聲提取(條件同上)，過濾，反復(fù)2次。合并3次濾液，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至蒜泥重量的20%(在試驗(yàn)中定義為100%原液)，-20℃保存，備用，當(dāng)日開始試驗(yàn)。

1.2.2 大蒜醇提液對(duì)小鼠離體小腸運(yùn)動(dòng)影響

大蒜醇提液對(duì)小鼠離體腸運(yùn)動(dòng)的影響試驗(yàn)，小鼠離體小腸運(yùn)動(dòng)描記方法以及參數(shù)設(shè)置見文獻(xiàn)[11]。離體小腸負(fù)重1 g，待小腸段運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后記錄小腸正常收縮曲線，作為用藥前對(duì)照。為了找到藥物劑量-反應(yīng)關(guān)系，大蒜醇提液加入臺(tái)氏營養(yǎng)液時(shí)采取2倍濃度遞增的方法(0.025%、0.05%、0.1%、0.2%和0.4%)，即一次加入一定量大蒜醇提液原液后，不換營養(yǎng)液，直接再加入一定量大蒜醇提液原液，每次加藥間隔為3 min，最后用臺(tái)氏營養(yǎng)液沖洗3次，每次間隔1 min[12]，觀察清洗后其運(yùn)動(dòng)是否恢復(fù)到用藥前。統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括：收縮張力，以各次收縮之間的最低點(diǎn)表示，在Chart 5軟件中用“周期平均最小值”計(jì)算；收縮幅度，每次收縮的高度，在Chart 5軟件中用“平均周期幅值”計(jì)算。

1.2.3 大蒜醇提液抑制小腸運(yùn)動(dòng)機(jī)制

通過濃度遞增試驗(yàn)得到大蒜醇提液抑制小鼠離體小腸運(yùn)動(dòng)最大有效濃度為0.2%。探究大蒜醇提液抑制腸運(yùn)動(dòng)是否同阻斷膽堿能M-受體有關(guān)，以及對(duì)KCl引起小腸收縮的影響，試驗(yàn)將大蒜醇提液與M-受體激動(dòng)劑BCh[13]或KCl[14]聯(lián)合用藥，試驗(yàn)分為5個(gè)處理：大蒜醇提液單獨(dú)用藥3 min，BCh單獨(dú)用藥3 min，大蒜醇提液用藥1 min后加入BCh 2 min聯(lián)合用藥，KCl單獨(dú)用藥3 min，大蒜醇提液用藥1 min后加入KCl 2 min聯(lián)合用藥；大蒜醇提液、 BCh和KCl用藥濃度分別為0.2%、3 × 10-5mol/L和5 × 10-2mol/L。統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括：收縮張力、收縮幅度、峰值和用藥后曲線下面積(在chart 5軟件中用“最小值以上積分”計(jì)算BCh或KCl用藥后2 min內(nèi)曲線下面積)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均換算成用藥前的百分比，用平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示。用SPSS 16.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，P< 0.05表示差異顯著，P< 0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 濃度遞增的大蒜醇提液對(duì)小鼠離體小腸運(yùn)動(dòng)的影響

研究表明,濃度遞增的大蒜醇提液劑量依賴性抑制小鼠離體小腸平滑肌的運(yùn)動(dòng)，濃度達(dá)到0.2%時(shí)小腸運(yùn)動(dòng)完全抑制，但經(jīng)過3次清洗后，小腸平滑肌運(yùn)動(dòng)恢復(fù)。隨著大蒜醇提液濃度遞增小腸收縮張力同用藥前比較差異不顯著(P> 0.05)。當(dāng)大蒜醇提液濃度遞增到0.05%和0.1%時(shí)，小腸收縮幅度同用藥前比較差異顯著(P< 0.05)，分別為用藥前的94% ± 9%和70% ± 10%；當(dāng)大蒜醇提液濃度遞增到0.2%和0.4%時(shí)，小腸收縮幅度同用藥前比較差異極顯著(P< 0.01)，分別為用藥前的21% ± 4%和19% ± 3%。圖1

A. 描記曲線，大蒜醇提液使用濃度為0.025%、0.05%、0.1%、0.2%和0.4%；B. 收縮張力統(tǒng)計(jì)結(jié)果；C. 收縮幅度統(tǒng)計(jì)結(jié)果；所有值為其用藥前的百分比，用平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤表示，與用藥前比較差異顯著用*表示(P< 0.05)，差異極顯著用**表示(P< 0.01)

A.Tracing curve, extract from garlic used at the dose of 0.025%、0.05%、0.1%、0.2% and 0.4%; B. Statistical results of contraction tension; C. Statistical results of contraction amplitude; All values are the percentage of pre-administration, expressed as mean±SEM;*indicated significantly different from pre-administration (P< 0.05), and**indicated extremely significantly different from pre-administration (P< 0.01)

圖1 濃度遞增的大蒜醇提液下小鼠小腸平滑肌運(yùn)動(dòng)變化
Fig. 1 Effects of alcohol extract from garlic followed by the concentration increasing on the motility of murine small intestine

A.描記曲線，B.統(tǒng)計(jì)結(jié)果；所有值為其用藥前的百分比，用平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤表示；與用藥前比較差異顯著用*表示(P< 0.05)，差異極顯著用**表示(P< 0.0.1)

A. Tracing curve; B. Statistical results; All values are the percentage of pre-administration, expressed as mean ± SEM;*indicated significantly different from pre-administration (P< 0.05), and**indicated extremely significantly different from pre-administration (P< 0.01)

圖2 0.2%大蒜醇提液下小鼠小腸平滑肌運(yùn)動(dòng)變化
Fig. 2 Effect of 0.2% alcohol extract from garlic on the motility of murine small intestine

A. 3 × 10-5mol/L氯貝膽堿單獨(dú)用藥描記曲線；B. 0.2%大蒜醇提液和3 × 10-5mol/L氯貝膽堿聯(lián)合用藥描記曲線；C. 統(tǒng)計(jì)結(jié)果，用平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤表示，單獨(dú)用藥與聯(lián)合用藥比較差異顯著用*表示(P< 0.05)，差異極顯著用**表示(P< 0.01)

A.Tracing curve added 3 × 10-5mol/L BCh alone; B. Tracing curve combined 0.2% alcohol extract from garlic and 3 × 10-5mol/L BCh; C. Statistical results, expressed as mean ± SEM;*indicated significantly different between KCl alone and garlic combined with KCl (P< 0.05), and**indicated extremely significantly different (P< 0.01)

圖3 大蒜醇提液與M-受體激動(dòng)劑聯(lián)合用藥下小鼠小腸運(yùn)動(dòng)變化
Fig. 3 Effect of alcohol extract from garlic combined with BCh on the motility of murine small intestine

2.2 0.2%大蒜醇提液對(duì)對(duì)小鼠離體小腸運(yùn)動(dòng)的影響

研究表明,大蒜醇提液抑制小鼠離體小腸運(yùn)動(dòng)的最有效濃度為0.2%，往臺(tái)氏營養(yǎng)液里一次性加入0.2%大蒜醇提液對(duì)小鼠離體小腸運(yùn)動(dòng)的影響。加入0.2%大蒜醇提液后離體小腸收縮幅度明顯減小。0.2%大蒜醇提液用藥后，小腸收縮張力同用藥前比較差異不顯著(P> 0.05)；而收縮幅度同用藥前比較差異極顯著(P< 0.01)，為用藥前26% ± 7%。圖2

2.3 大蒜醇提液與M-受體激動(dòng)劑聯(lián)合用藥對(duì)小鼠小腸運(yùn)動(dòng)的影響

研究表明,大蒜醇提液與M-受體激動(dòng)劑BCh聯(lián)合用藥對(duì)小鼠小腸運(yùn)動(dòng)的影響。3 × 10-5mol/L BCh單獨(dú)用藥后小腸運(yùn)動(dòng)迅速出現(xiàn)峰值，為用藥前174% ± 26%；0.2%大蒜醇提液用藥1 min內(nèi)小腸收縮幅度明顯減小，再加入 3 × 10-5mol/L BCh小腸運(yùn)動(dòng)迅速出現(xiàn)峰值，為用藥前151%±7%。大蒜醇提液與BCh聯(lián)合用藥同BCh單獨(dú)用藥比較收縮張力、收縮幅度、峰值和曲線下面積均差異不顯著(P> 0.05)。圖3

2.4 大蒜醇提液與KCl聯(lián)合用藥對(duì)小鼠小腸運(yùn)動(dòng)的影響

研究表明,大蒜醇提液與氯化鉀聯(lián)合用藥對(duì)小鼠小腸運(yùn)動(dòng)的影響。5 × 10-2mol/L KCl單獨(dú)用藥后小腸運(yùn)動(dòng)迅速出現(xiàn)峰值，為用藥前199% ± 16%，并迅速回落，但收縮張力依然高于用藥前；0.2%大蒜醇提液與5 × 10-2mol/L KCl聯(lián)合用藥小腸運(yùn)動(dòng)迅速出現(xiàn)峰值，為用藥前260% ± 67%。大蒜醇提液與KCl聯(lián)合用藥同KCl單獨(dú)用藥比較收縮張力、收縮幅度、峰值和曲線下面積均差異不顯著(P> 0.05)。圖4

3 討 論

試驗(yàn)用生物信號(hào)處理系統(tǒng)研究顯示，大蒜醇提液劑量依賴性減小小鼠離體小腸平滑肌收縮幅度，但對(duì)收縮張力無影響，提示大蒜醇提液對(duì)小鼠離體胃腸運(yùn)動(dòng)具有抑制作用。王建平[8]研究顯示腹腔注射大蒜素可升高血清胃動(dòng)素和生長激素釋放肽(ghrelin)水平以及促進(jìn)胃排空和腸推進(jìn)作用。馬曉莉等[15]也報(bào)道，大蒜硝黃膏穴位貼敷可增強(qiáng)小鼠胃排空、腸蠕動(dòng)和促進(jìn)排便。以上兩個(gè)研究結(jié)果與此次試驗(yàn)研究結(jié)果相反，一方面，可能是因?yàn)槟莾蓚€(gè)研究均使用大蒜的主要成分大蒜素，而研究使用的是大蒜醇提液，可能在成分上的差異造成其對(duì)胃腸動(dòng)力作用的相反。其次，那兩個(gè)研究做的是在體試驗(yàn)，而此次試驗(yàn)是離體試驗(yàn)。在體胃腸運(yùn)動(dòng)受到神經(jīng)-體液的調(diào)節(jié)，用藥后對(duì)其影響機(jī)制較復(fù)雜，而離體試驗(yàn)胃腸平滑肌離開機(jī)體后不受機(jī)體整體調(diào)節(jié)，調(diào)控機(jī)制相對(duì)簡單，因而大蒜用藥后對(duì)胃腸運(yùn)動(dòng)影響在體和離體可能存在差異。

A. 5 × 10-2mol/L氯化鉀單獨(dú)用藥描記曲線；B. 0.2%大蒜醇提液和 5 × 10-2mol/L氯化鉀聯(lián)合用藥描記曲線；C-統(tǒng)計(jì)結(jié)果，用平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤表示，單獨(dú)用藥與聯(lián)合用藥比較差異顯著用*表示(P< 0.05)，差異極顯著用**表示(P< 0.0.1)

A. Tracing curve of 5 × 10-2mol/L KCl alone; B. Tracing curve of 0.2% alcohol extract from garlic combined with 5 × 10-2mol/L KCl; C. Statistical results, expressed as mean±SEM ;*indicated significantly different between BCh alone and garlic combined with BCh (P < 0.05), and**indicated extremely significantly different (P< 0.01)

圖4 大蒜醇提液與氯化鉀聯(lián)合用藥下小鼠小腸運(yùn)動(dòng)變化
Fig. 4 Effect of alcohol extract from garlic combined with KCl on the motility of murine small intestine

胃腸平滑肌上膽堿能M-受體興奮通過第二信使三磷酸肌醇(IP3)引起肌漿網(wǎng)鈣釋放，而使胞漿內(nèi)鈣離子濃度增加。試驗(yàn)結(jié)果顯示，一次性使用0.2%大蒜醇提液使小腸收縮幅度較用藥前降低26% ± 7%，而其對(duì)M-受體特異性激動(dòng)劑BCh引起的小腸收縮無影響，提示大蒜醇提液對(duì)小腸收縮的抑制作用可能同抑制M-受體無關(guān)。

小腸平滑肌細(xì)胞水平的生物電有靜息電位、慢波電位和動(dòng)作電位[16]。小腸平滑肌細(xì)胞興奮的標(biāo)志是在慢波電位基礎(chǔ)上動(dòng)作電位的產(chǎn)生。Cajal間質(zhì)細(xì)胞為特殊分化的神經(jīng)細(xì)胞，位于消化道肌間神經(jīng)叢和黏膜下層之間，是胃腸活動(dòng)的起搏器和傳導(dǎo)細(xì)胞，能夠產(chǎn)生慢波電位并將其傳導(dǎo)[17]。細(xì)胞外高鉀時(shí)，靜息電位水平較低，有助于Cajal間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的慢波電位接近閾電位，爆發(fā)動(dòng)作電位，使平滑肌興奮。試驗(yàn)用 5 × 10-2mol/L KCl單獨(dú)用藥后小腸運(yùn)動(dòng)迅速出現(xiàn)峰值，為用藥前199% ± 16%，而大蒜醇提液對(duì) KCl引起的小腸快速收縮無影響，提示其對(duì)小腸收縮運(yùn)動(dòng)的抑制作用可能與阻止細(xì)胞內(nèi)鉀離子外流減少(即閾值減小)無關(guān)。

4 結(jié) 論

大蒜醇提液劑量依賴性抑制小鼠離體小腸平滑肌的運(yùn)動(dòng)，大蒜醇提液抑制小腸收縮幅度的最效濃度為0.2%，小腸收縮幅度僅為用藥前26% ± 7%(P< 0.01)；0.2%大蒜醇提液與M-受體激動(dòng)劑氯貝膽堿或 KCl聯(lián)合用藥對(duì)小腸收縮張力、收縮幅度、峰值和曲線下面積與這兩種藥物單獨(dú)用藥比差異均不顯著，大蒜醇提液對(duì)小腸運(yùn)動(dòng)的抑制作用可能同抑制膽堿能 M-受體和阻止細(xì)胞內(nèi)鉀離子外流減少無關(guān)。