朱煜冬 張汆 戚良號 袁懷波
(1合肥工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,安徽 合肥 230009;2滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院;3淮南湖鑫水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司)
芡實是睡蓮科1年生水生草本植物芡的種子成熟種仁〔1〕。分布于我國中南、西南、華東、東北等地及東南亞、俄羅斯、日本、印度和朝鮮半島〔2,3〕,于秋末冬初采收成熟果實〔4〕。芡實中碳水化合物含量為72.1%~77.6%,含有0.99%的粗纖維,是較好的能量和膳食纖維的食物來源〔2〕。芡實具有養(yǎng)血安神、去濕健脾、益腎固精等功效,對慢性腹瀉、白帶崩下、小便失禁等癥有治療作用〔5〕。近年來研究發(fā)現(xiàn),芡實種仁和種皮中含有黃酮、腦苷脂、多酚類等物質(zhì)。這些化合物通常被認(rèn)為具有抗氧化活性〔6〕。
生物個體生長發(fā)育到一定階段后,體內(nèi)組織器官就會發(fā)生退行性變化,即衰老〔7〕。關(guān)于衰老機制的研究及尋找高效的抗衰老藥物已成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域中的熱點問題,并在很多方面取得了長遠的進步〔8,9〕。但由于許多合成抗氧化劑存在一定毒性和潛在危害,開發(fā)和使用天然和安全的抗氧化劑是必要的〔10〕。許多藥用植物被認(rèn)為具有很好的抗氧化潛力〔11〕。研究表明,芡實的種子和種皮的提取物具有抗氧化作用〔12〕。本文通過建立D-半乳糖衰老模型小鼠,研究芡實超微粉在小鼠體內(nèi)的延緩衰老作用。
1.1 材料與儀器 芡實:淮南湖鑫水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司;昆明種雄性小鼠,體重(20±2)g,SPF級,批準(zhǔn)號:Scxk(蘇)2011-0003,購于常州卡文斯實驗動物有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、總抗氧化能力(T-AOC)測定試劑盒:南京建成生物工程研究所;小鼠端粒酶酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)分析試劑盒:蘇州卡爾文生物科技有限公司;D-半乳糖、生理鹽水、維生素(V)E、無水乙醇等其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
SL-150型高速多功能粉碎機:浙江省永康市松青五金廠;HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋:國華電器有限公司;SC-3614低速離心機:安徽中科佳學(xué)儀器有限公司;752紫外可見分光度計:上海光譜儀器有限公司;TGL-16B離心機:上海安亭科學(xué)儀器廠;JA1003電子天平:上海良平儀器儀表有限公司;Multiskan Go 1510酶標(biāo)儀:Thermo Fisher Scientific公司。
1.2 芡實制劑的制備 芡實種子及外殼經(jīng)超微粉碎后,過200目篩備用。每次灌胃前將芡實粉沖入生理鹽水配置成懸濁液制劑,濃度為50 mg/ml;VE懸濁液制備同上,濃度為10 mg/ml。
1.3 衰老模型建立及灌胃處理方案 60只小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w后,隨機分為正常組、衰老模型組、VE組、芡實高、中、低劑量組,每組10只,均用普通飼料喂養(yǎng)。模型組、VE 組和芡實高、中、低劑量組每天腹腔注射5% D-半乳糖,劑量為200 mg/kg,正常組注射等量生理鹽水。同時,芡實高、中、低劑量組每天分別灌胃1 200、600、300 mg/kg芡實,VE組每天灌胃100 mg/kg VE;正常組和模型組灌胃等量生理鹽水〔13〕。連續(xù)6 w。觀察小鼠生長狀況,每周測定一次體重。
1.4 小鼠血清、內(nèi)臟采集和臟器指數(shù)計算 灌胃6 w后,禁食12 h,稱重。采集血樣,4 000 r/min離心10 min,收集血清,-20℃冷凍保存。取血完成后頸椎脫臼處死,無菌摘取小鼠的腦、肝臟和脾臟,生理鹽水洗凈后用濾紙吸干稱重,計算臟器指數(shù)〔7,13〕。稱量臟器重量后整體貯存于-80℃冰箱中待用〔14〕。
1.5 組織勻漿制備及各項生化指標(biāo)測定 取組織塊按1∶9(m/V)的比例加入冷生理鹽水,用玻璃勻漿器冰浴研磨制備10%組織勻漿〔15〕。3 000 r/min離心10 min,取上清液。根據(jù)不同的實驗需要,稀釋成5.0%、1.0%、0.5%不同濃度后進行測定。分別測定小鼠血清、肝臟、腦組織中SOD、NO、MDA、GSH-Px、T-AOC及端粒酶水平,操作步驟和分析過程均按照試劑盒說明書進行。
1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS21.0軟件進行t檢驗及方差分析。
2.1 各組臟器指數(shù)比較 各組肝臟指數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);衰老模型組脾臟指數(shù)高于正常組,腦指數(shù)低于正常組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與衰老模型組相比,VE組、芡實低、中、高劑量組腦指數(shù)明顯上升(P<0.05)。見表1。
表1 各組臟器指數(shù)比較(n=10,%)
與正常組比較:1)P<0.05;與衰老模型組比較:2)P<0.05
2.2 各組血清及組織中SOD活性比較 與正常組相比,衰老模型組肝臟和腦中SOD活性顯著降低(P<0.01,P<0.05);與衰老模型組相比,芡實中、高劑量組肝臟和腦中SOD 活性顯著升高(P<0.01,P<0.05),見表2。
表2 各組組織和血清SOD活性比較
與正常組比較:1)P<0.05,2)P<0.01;與衰老模型組比較:3)P<0.05,4)P<0.01;同表5、表6、表7
2.3 各組血清及組織中MDA含量比較 與正常組相比,衰老模型組血清和肝臟中MDA含量顯著增加(P<0.05)。與衰老模型組相比,VE組、芡實低、中、高劑量組血清、肝臟及芡實高劑量組腦中MDA含量顯著下降(P<0.01,P<0.05),見表3。
2.4 各組血清及組織中NO含量比較 與正常組相比,衰老模型組血清、肝臟和腦中NO含量顯著增加(P<0.05)。與衰老模型組相比,VE組肝臟和腦中,芡實中劑量組血清和肝臟中及高劑量組血清、肝臟和腦中NO含量顯著下降(P<0.05)。見表4。
2.5 各組血清及組織中GSH-Px活性比較 與衰老模型組相比,VE組、芡實低、中、高劑量組血清和芡實高劑量組腦中GSH-Px活性顯著升高(P<0.01,P<0.05)。見表5。
表3 各組組織和血清MDA 含量比較
與正常組比較:1)P<0.05;與衰老模型組比較:2)P<0.05,3)P<0.01;同表4
表4 各組組織和血清NO 含量比較
表5 各組組織和血清GSH-Px 活性比較
2.6 各組血清及組織中T-AOC水平比較 與正常組相比,衰老模型組血清、肝臟和腦中T-AOC水平顯著降低(P<0.05)。與衰老模型組相比,芡實中、高劑量組血清和腦及芡實低、高劑量組肝臟中T-AOC水平顯著升高(P<0.01,P<0.05)。見表6。
表6 各組組織和血清中T-AOC水平比較
2.7 各組肝臟、腦組織中端粒酶含量比較 與正常組相比,衰老模型組肝臟和腦中端粒酶含量顯著降低(P<0.05)。與模型組相比,VE組和芡實中、高劑量組肝臟和腦中的端粒酶含量顯著提高(P<0.01,P<0.05)。見表7。
表7 各組肝臟、腦組織端粒酶含量比較
本試驗結(jié)果表明,芡實超微粉能明顯降低衰老小鼠機體的MDA和NO含量,顯著提高小鼠機體SOD和GSH-Px活性,顯著提高小鼠T-AOC,且在一定范圍內(nèi)效果隨劑量增加而增強,說明芡實超微粉能有效降低體內(nèi)自由基數(shù)量,防止氧化損傷,具有顯著的抗衰老功效,且一定劑量的芡實超微粉對機體的端粒酶具有保護作用。說明芡實超微粉可能通過對端粒酶的保護作用,降低細胞分裂時染色體的損傷,從而起到延長細胞壽命、延緩機體衰老的功效。
綜上,芡實超微粉具有增強機體抗氧化能力、拮抗小鼠腦萎縮及對端粒酶的保護等多種作用。通過多種途徑的協(xié)同作用達到改善機體衰老癥狀,對延緩衰老起積極作用。但芡實超微粉成分復(fù)雜,對于其抗衰老的有效成分及其具體作用機制還有待更深入的硏究。