选题依据：黄芪作为传统的补益名药, 《神农本草经》列其为上品,具有补气固表之功效,素有“十药八芪”之说。本草考证结合前期文献调研发现黄芪具有良好的抗疲劳药效,但其在不同微环境(生理和劳损状态)下的药效并未得到系统地研究。蒙古黄芪作为黄芪药材市场的主流商品,目前出现了以山西浑源、应县等为主的野生或半野生传统黄芪和以甘肃、内蒙为主的栽培速生黄芪两种格局,前者主要作为高端礼品芪,远销国际市场,但资源量少,而后者在国内药材市场较为普遍,占国内黄芪产量的近80%。关于两种商品黄芪药材的品质目前均以化学评价为主,其最可靠指标应为生物效应(药效)评价,二者在抗疲劳作用的发挥上有无差异,并未获得系统性评价结果。目的：阐明黄芪的抗疲劳作用机制,明确生理和劳损状态下黄芪发挥抗疲劳作用所引起机体代谢物的差异,比较传统野生蒙古黄芪和栽培速生蒙古黄芪发挥抗疲劳生物效应方面的异同,为临床和制药企业分类选择黄芪原料提供科学依据。方法： (1)研究生理状态下黄芪的抗疲劳作用,对黄芪水提液设置3个剂量,分别为1 g/kg、3 g/kg和6 g/kg,给药21天后,以大鼠负重力竭游泳时间为药效指标进行研究,并对血清中超氧化物歧化酶、乳酸、尿素氮、肌酸激酶以及肝脏中肝糖原含量进行测定,再对收集到的血清、尿液、肌肉和脾脏样本进行1H NMR代谢组学分析； (2)研究劳损状态下黄芪的抗疲劳作用,采用强迫大鼠每天力竭游泳结合限制饮食造成疲劳模型,对黄芪水提液设置3个剂量,分别为3 g/kg、6g/kg和12 g/kg,连续21天后,以第21天的负重游泳力竭时间为药效指标进行研究,对血清生化指标(甘油三酯、总胆固醇、乳酸脱氢酶、肌酸激酶、葡萄糖和尿素氮)进行测定,再采用1H NMR代谢组学分析黄芪干预疲劳大鼠血清内源性代谢产物的变化； (3)在劳损状态下,以黄芪水提液6 g/kg的剂量比较传统芪和栽培芪的抗疲劳生物效应差异,比较第21天的游泳时间和血清生化指标,并结合代谢组学分析血清生物标志物的变化异同。结果： (1)黄芪水提液中剂量3 g/kg对于生理条件下的大鼠有较好的抗疲劳作用,表现在能显著延长大鼠力竭游泳时间,提高血清超氧化物歧化酶SOD含量和肝糖原含量,降低肌酸激酶CK的水平,清除机体运动产生的乳酸LA和尿素氮BUN；黄芪中剂量组和空白组的代谢组学结果表明,在血清、尿液、肌肉和脾脏样本的OPLS-DA散点图中,二者均呈现明显分离,血清中共找出10个差异代谢物,尿液中15个差异代谢物,以及肌肉和脾脏中以氨基酸为主的15个和19个差异代谢物,可能通过调节能量代谢,包括糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢以及核苷酸代谢来发挥抗疲劳药效。(2)对于劳损状态的大鼠,黄芪中剂量(6g/kg)和高剂量(12g/kg)均能发挥良好的抗疲劳作用,表现在能显著延长大鼠的负重游泳力竭时间；生化指标测试结果发现黄芪能降低血清肌酸激酶含量,增高乳酸脱氢酶水平,降低甘油三酯以及总胆固醇含量,清除运动代谢中积累的大量乳酸,增加葡萄糖的储存；血清1HNMR代谢组学表明,与模型组相比,给药组血清中葡萄糖、TMAO、谷氨酸含量上升,而乳酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和β-羟丁酸含量降低,与空白组趋势一致；丙氨酸和肌酸在空白组中含量最低,在给药组中明显升高,且高于模型组。(3)山西黄芪和甘肃黄芪均能显著性延长疲劳大鼠的力竭游泳时间,且山西黄芪略优于甘肃黄芪,但无统计学意义；血清生化指标结果发现二者均能降低甘油三酯、总胆固醇、肌酸激酶和尿素氮的含量,升高乳酸脱氢酶和葡萄糖的水平,二者之间无显著性差异；代谢组学表明,二者均能升高丙氨酸、谷氨酸、肌酸和氧化三甲胺的含量,降低乳酸、缬氨酸、p-羟丁酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺的含量,调节趋势一致,结论：本论文采用核磁代谢组学技术对黄芪的抗疲劳作用进行了全面系统的研究,以传统的药效学经典指标、血清生化结合多元统计分析,发现黄芪水提液3 g/kg剂量对正常大鼠有抗疲劳作用,黄芪水提液6 g/kg和12g/kg剂量对于疲劳大鼠可以发挥良好的抗疲劳作用。在整体动物水平上,初步比较了传统芪和栽培芪的抗疲劳作用,从药效学指标和生物效应引起代谢物的整体变化角度来看,二者的抗疲劳作用差异较小,临床使用时可以不加以区别。本研究为中药材或中药复方的药效及其相关作用机制研究,以及不同来源药材的品质评价提供了一种较为全面的思路。