西瓜皮多糖對衰老小鼠抗衰老及降血糖作用

郎杰鄭玉光1

(河北經(jīng)貿(mào)大學生物科學與工程學院，河北石家莊050061)

摘要〔〕目的研究西瓜皮多糖的抗衰老和降血糖作用。方法提取西瓜皮多糖備用。采用皮下注射D-半乳糖的方法構(gòu)建衰老模型小鼠，同時以西瓜皮多糖按低、高劑量灌胃30 d，測定血清中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。給正常小鼠測血糖后腹腔注射四氧嘧啶造高血糖模型小鼠后，仍以西瓜皮多糖按低、高劑量連續(xù)灌胃15 d再次測定血糖值。兩組試驗均設空白對照組，模型對照組和陽性對照組。結(jié)果西瓜皮多糖可抑制衰老模型小鼠血中SOD和CAT活性下降和MDA含量升高，與模型對照組相比高劑量組SOD、CAT減少下降20.8%、29.4%，減少MDA62.1%；對高血糖模型小鼠具有一定降血糖作用(高劑量組與模型對照組相比減少19.5%)。結(jié)論西瓜皮多糖具有一定的抗衰老作用及降血糖作用。

關(guān)鍵詞〔〕西瓜皮；多糖；抗衰老；降血糖

中圖分類號〔〕R212；TS201〔文獻標識碼〕A〔

1河北中醫(yī)學院基礎(chǔ)部

第一作者：郎杰(1955-)，男，副教授，碩士，主要從事食品生物化學研究。

根據(jù)文獻記載，西瓜皮具有多方面保健或治療作用。將西瓜削去內(nèi)瓤及外面青皮曬干即為中藥西瓜翠衣，性味甘涼，具有清熱利尿功效，可用于暑熱煩渴，水腫，小便不利等證〔1〕。西瓜皮對腎炎、高血壓、糖尿病等具有輔助療效〔2〕。植物多糖有廣泛的生物活性，例如免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗輻射、抗疲勞和抗衰老、降糖、降脂等〔3，4〕。西瓜皮中也含有多糖類成分，是否具有某些方面生物活性尚不清楚，本試驗對西瓜皮水溶性粗多糖進行了抗衰老和降血糖方面的功能研究。

1材料與方法

1.1試驗材料西瓜購自本地，除去紅色瓜瓤和綠色表皮后切成小塊置于烘箱中60℃烘干后粉碎備用。昆明系小白鼠購于河北醫(yī)科大學動物室。

1.2主要試劑與儀器超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、過氧化氫酶(CAT)試劑盒、丙二醛(MDA)試劑盒及血糖試劑盒購于南京建成生物工程研究所，鹽酸二甲雙胍為貴州天安藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，維生素E膠丸為浙江醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn)。UV-752型分光光度計為上海光譜分析儀器廠生產(chǎn)。

1.3西瓜皮多糖制備西瓜皮干粉按重量加入12倍蒸餾水調(diào)pH為8.0，于90℃浸提3 h后以4 000 r/min離心20 min，取上清液加入木瓜蛋白酶(1 U/ml)，37℃水浴1 h，升溫至95℃保持5 min，再以4 000 r/min離心20 min，上清液按體積加入4倍量無水乙醇，靜置后離心20 min，得到淺黃色粗多糖沉淀物，減壓干燥用于動物試驗。

1.4抗衰老試驗選擇體重23~28 g雄性小鼠50只，隨機分為空白對照組，模型對照組，陽性對照組，西瓜皮多糖低劑量組和高劑量組，每組10只。后四組每天頸背部皮下注射62.5 g/L的D-半乳糖生理鹽水溶液20 ml/kg造糖代謝衰老模型〔5〕，連續(xù)30 d。陽性對照組灌胃維生素E 30 mg/kg(混懸液)，西瓜皮多糖低、高劑量組為250、500 mg/kg，另兩組灌胃同體積蒸餾水。連續(xù)灌胃30 d。末次灌胃2 h后用乙醚麻醉小鼠由眼內(nèi)眥采血，測定血清SOD、CAT活性和MDA含量，血樣處理及測定方法及結(jié)果計算按試劑盒說明進行。

1.5降血糖動物試驗所用小鼠及分組與抗衰老試驗相同。分組后乙醚麻醉小鼠后眼內(nèi)眥采血測血糖值(氧化酶法)。禁食1 d后一次性腹腔注射四氧嘧啶200 mg/kg造高血糖模型動物(空白對照組除外)〔6〕。造模后3 d再次采血測定血糖值，血糖達到11.1 mmol/L以上即為高血糖模型動物，則在正常飼養(yǎng)情況下灌胃所制西瓜皮多糖，低劑量組和高劑量組分別為500 mg/kg和750 mg/kg，陽性對照組灌胃鹽酸二甲雙胍100 mg/kg，另兩組灌胃同體積蒸餾水。連續(xù)灌胃15 d，末次灌胃12 h后采血測定血糖值。血樣處理及血糖測定方法及結(jié)果計算按試劑盒說明進行。

2結(jié)果

2.1西瓜皮多糖抗衰老試驗結(jié)果模型對照組小鼠與空白對照組小鼠相比，血清中SOD和CAT活性明顯下降，MDA含量明顯升高(P<0.01)，其中模型對照組SOD和CAT活性平均值分別下降到空白對照的73.0%和66.2%，MDA含量為空白對照組的185.8%，表明模型制作成功。西瓜皮多糖灌胃組的衰老模型小鼠血清中SOD和CAT活性未明顯下降，MDA含量未明顯升高，其中高劑量組的SOD、CAT活性和MDA含量分別為空白對照組的93.8%、95.6%和123.7%，與空白對照組相比差異不顯著。高、低劑量組間差異不顯著。表明西瓜皮多糖可以減輕因衰老造模帶來的SOD和CAT活性下降和MDA含量增加。見表1。

表1　各組小鼠血中SOD、CAT活性及MDA

與空白對照組比較：1)P<0.05；與模型對照組比較：2)P<0.05；與陽性對照組比較：3)P<0.05

2.2 西瓜皮多糖降血糖試驗結(jié)果正常小鼠經(jīng)過四氧嘧啶造模后血糖均增高兩倍以上，說明已造成高血糖模型動物。通過降糖藥物及西瓜皮多糖的給藥處理，高血糖模型動物血糖均有不同程度的下降，其中西瓜皮多糖的降血糖效果與陽性對照相比差異不顯著(P>0.05)，西瓜皮多糖低、高劑量組的血糖分別為模型對照的83.6%和80.5%，低、高劑量組與模型對照組間比較(P<0.05)，表明西瓜皮多糖具有一定的降血糖作用。

表2　各組小鼠血糖水平比較

與模型對照組比較：1)P<0.05

3討論

衰老機制之一的自由基傷害學說認為生命活動過程不斷產(chǎn)生的氧自由基會損傷細胞膜和一些生物大分子的功能，由此導致細胞或機體的衰老〔7〕。SOD是機體內(nèi)氧自由基的清除劑，可增強機體抗氧化損傷能力，減少MDA產(chǎn)生，起到抗衰老作用〔8〕。SOD歧化氧自由基產(chǎn)生的H2O2對機體也有損害，所以在抗衰老過程中CAT與SOD的作用密切相關(guān)。

很多多糖類物質(zhì)可抑制衰老動物血清中SOD和CAT活性下降及MDA含量增高而具有抗衰老作用〔9〕。本試驗采用衰老模型小鼠灌胃西瓜皮多糖，表現(xiàn)出抑制血清中SOD和CAT活性的下降及MDA含量的升高，表明西瓜皮多糖也具有抗衰老作用。

糖尿病是老年常見病，發(fā)病率在逐年升高。降糖類西藥長期服用對身體不利，有必要尋找具有降血糖作用的中藥或天然生物成分。已發(fā)現(xiàn)的降血糖天然成分有皂苷類、生物堿類、黃酮及酚類、多糖類等〔10〕。多糖的降血糖機制研究認為：某些多糖可通過抗氧化途徑，減輕對胰島或相關(guān)組織的損傷，例如蒲公英多糖〔11〕等；某些多糖可通過抑制α-葡萄糖苷酶抑制糖的吸收或以其他途徑增強葡萄糖的轉(zhuǎn)化，例如荔枝多糖〔12〕及某些禾本科植物的β-葡聚糖〔13〕；某些多糖可增強胰島細胞的活性或改善胰島功能，如山藥多糖〔14〕。某些多糖也存在多種作用。本試驗所提取的西瓜皮多糖表現(xiàn)出一定降糖作用，從影響SOD活性分析，認為有可能是抗氧化機制。但尚不能確定此多糖粗提物中含有其他降糖成分，有待于進一步探討。

隨著人口老齡化趨勢上升，提高老年人生活質(zhì)量，延緩衰老已成為國內(nèi)外醫(yī)學和生物學領(lǐng)域研究的熱點之一。西瓜皮來自農(nóng)產(chǎn)品，對人體基本沒有毒副作用，對其進一步深入研究，即可利用西瓜皮多糖或其他成分維護老年身體保健，又可使天然廢棄農(nóng)產(chǎn)品得到利用。

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〔2014-06-07修回〕

(編輯安冉冉/曹夢園)