分別提取茯苓和枸杞多糖,將兩者按照1:1組合得到組合多糖(PM),通過(guò)三種自由基清除試驗(yàn)以及過(guò)氧化氫氧化損傷的人正常肝細(xì)胞模型,檢測(cè)多糖對(duì)細(xì)胞抗氧化活性。兩種多糖和組合多糖均顯示了較好的抗氧化活性,在過(guò)氧化氫造成的損傷肝L02細(xì)胞,組合多糖顯示了顯著的抗氧化作用,在濃度為100μg/mL時(shí),L02細(xì)胞存活率最高。組合多糖可以明顯下降過(guò)氧化氫損傷L02細(xì)胞的MDA濃度,并可以顯著提高損傷細(xì)胞的兩種抗氧化酶SOD和GSH-Px的活力。
食品來(lái)源多糖(Polysacharide) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有多種生物學(xué)功能,包括抗氧化、減輕炎癥、降糖、降脂等功能。很多研究表明不同食品來(lái)源多糖具有較好的抗氧化的功能,其主要是通過(guò)促進(jìn)抗氧化酶活性、減少自由基生成及抑制脂質(zhì)過(guò)氧化來(lái)完成。有研究表明,不同組合多糖共同應(yīng)用的抗氧化效果更強(qiáng)。人體肝臟的正常功能對(duì)于維持人體代謝非常重要,肝臟代謝非常活躍,其在不同生理狀態(tài)下產(chǎn)生活性氧自由基,在一定的條件下引發(fā)的氧化應(yīng)激認(rèn)為會(huì)造成不同程度的肝臟細(xì)胞損傷,積累的自由基損傷會(huì)加速慢性肝病的形成和發(fā)展。目前在體外使用肝L02細(xì)胞的過(guò)氧化氫損傷模型,能較為有效的評(píng)價(jià)食品中活性成分的抗氧化能力。
茯苓,為多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核,《名醫(yī)別錄》中記載其能“調(diào)臟氣,伐腎邪,長(zhǎng)陰,益氣力,保神守中”。枸杞味甘性平、補(bǔ)腎益精、補(bǔ)血安神。枸杞和茯苓配伍,具有健脾益腎的效果。
前期實(shí)驗(yàn)中,我們對(duì)不同種類食品來(lái)源提取的多糖進(jìn)行了抗氧化能力的初步評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)其中茯苓和枸杞制備多糖及兩者組合的多糖,在自由基清除等抗氧化活性評(píng)價(jià)中顯示了較好的抗氧化能力,在此基礎(chǔ)上,我們使用人正常肝細(xì)胞L02的過(guò)氧化氫損傷模型進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估,試圖為今后進(jìn)一步的組合多糖應(yīng)用提供可能的依據(jù)。
1.材料與方法
1.1 材料、試劑和儀器
枸杞,產(chǎn)自寧夏,為茄科植物枸杞Lycium barbarum L的干燥成熟果實(shí)。茯苓,產(chǎn)自云南,為多孔菌科茯苓屬真菌茯苓Poria cocos P的菌核。它們購(gòu)自廣州至信中藥飲片有限公司。1,1-二苯-2-苦基肼、抗壞血酸VC和MTT(噻唑藍(lán))均購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司,MDA檢測(cè)試劑盒、SOD檢測(cè)試劑盒和GSH-Px檢測(cè)試劑盒均購(gòu)自上海碧云天公司。
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(型號(hào)EYELA,日本)、冷凍干燥機(jī)(寧波新芝)、全波長(zhǎng)分光光度計(jì)(上海元析)、酶標(biāo)儀(美國(guó)Thermo)、二氧化碳細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo)。
1.2 方法
參照兩種不同方法提取枸杞多糖(LBP)和茯苓多糖(PP)。分別將購(gòu)買的枸杞、茯苓清洗后烘干、研磨為粗粉,熱水浸泡提取,經(jīng)離心,醇沉,Sevage法除蛋白,然后透析,產(chǎn)物經(jīng)冷凍干燥后制得樣品。將制備的枸杞、茯苓多糖質(zhì)量進(jìn)行制備茯苓:枸杞(1:1)組合多糖(TP)。
自由基清除的檢測(cè),多糖濃度分別設(shè)置為1mg/mL、 0.8mg/mL、0.6mg/mL、0.4mg/mL、0.2mg/mL,VC作陽(yáng)性對(duì)照,進(jìn)行DPPH自由基清除率、 ·OH清除率測(cè)定和超氧陰離子自由基的清除率測(cè)定。
H2O2氧化損傷L02細(xì)胞的評(píng)價(jià)
細(xì)胞以1×104個(gè)/孔接種于96孔培養(yǎng)板中,每孔100μL加入完全培養(yǎng)液,設(shè)置正常細(xì)胞組、H2O2組、多糖組。細(xì)胞多糖組分別加入終濃度為0、25、50、100、200、400、800μg/mL的枸杞多糖、茯苓多糖和組合多糖的含血清培養(yǎng)液處理24小時(shí),H2O2組和多糖各組都加入100μL含50μmol/L H2O2培養(yǎng)液,損傷4h,正常細(xì)胞組加入100μL培養(yǎng)液處理4h。用噻唑藍(lán)染色法檢測(cè)后獲得細(xì)胞存活率。
設(shè)置正常組,H2O2組和篩選出的100μg/mL多糖濃度組,參照使用說(shuō)明書檢測(cè)丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活力。
統(tǒng)計(jì)分析運(yùn)用Graphpad軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)以 x±s(標(biāo)準(zhǔn)差)表示,P<0.05 表示顯著差異,P<0.01 表示差異極顯著。
2.結(jié)果與分析
2.1 枸杞多糖、茯苓多糖、組合多糖清除DPPH自由基的檢測(cè)
如圖1,隨著培養(yǎng)液中多糖濃度的增加,清除DPPH自由基比例逐漸升高。相同濃度時(shí),組合多糖清除效果略強(qiáng)于兩種多糖,枸杞多糖的清除率高于茯苓多糖組。組合多糖清除DPPH自由基能力在0.6 mg/mL時(shí)達(dá)到最高。
2.2 枸杞多糖、茯苓多糖和組合多糖清除·OH自由基的檢測(cè)
由圖2顯示,隨著濃度升高,枸杞多糖、茯苓多糖和組合多糖對(duì)·OH自由基的清除能力增強(qiáng),清除比例增加。組合多糖濃度在0.2-0.4 mg/mL時(shí),對(duì)·OH自由基清除作用強(qiáng)于其他多糖組,組合多糖清除·OH自由基能力在0.6 mg/mL時(shí)達(dá)到最高。
2.3 枸杞多糖、茯苓和組合多糖清除超氧陰離子自由基檢測(cè)
圖3顯示,各組多糖隨著濃度的升高,清除超氧陰離子自由基的能力先增強(qiáng),但到0.6 mg/mL濃度時(shí)開始減弱,對(duì)O2-·自由基的清除能力均低于同濃度的VC溶液。在0.4mg/mL濃度時(shí),組合多糖清除O2-·自由基最強(qiáng)。
2.4多糖對(duì)L02細(xì)胞保護(hù)濃度的測(cè)定
在之前的實(shí)驗(yàn)中,50μmol/L的H2O2與L02細(xì)胞共培養(yǎng)R0ahEuMJ//wZbcK8V92P9IWCr2lTw9i/vCjhiQQRBN4=4小時(shí),細(xì)胞存活率約為50%,使用此條件對(duì)肝細(xì)胞進(jìn)行損傷造模。如圖4,在100μg/mL濃度,LBP組和PP組的存活率最高。組合多糖濃度在25、50、100μg/mL時(shí),肝細(xì)胞活力高于同濃度的兩種多糖。當(dāng)組合多糖濃度是100μg/mL時(shí),細(xì)胞存活率為84.3%,達(dá)到最高。
2.5 L02細(xì)胞抗氧化指標(biāo)檢測(cè)
如表1,過(guò)氧化氫損傷L02細(xì)胞后,與正常細(xì)胞組相比,損傷組的MDA濃度顯著增加,損傷組的SOD和GSH-Px活力顯著減低。多糖各組與過(guò)氧化氫損傷組相比,細(xì)胞MDA濃度降低,細(xì)胞的抗氧化酶SOD和GSH-Px活力均顯著增加。其中組合多糖的兩種抗氧化酶活性最高,明顯高于單種多糖。
3.討論
肝臟是機(jī)體代謝活動(dòng)非?;钴S的器官,肝臟細(xì)胞在代謝過(guò)程中線粒體產(chǎn)生大量的氧自由基(ROS),在一些特殊因素作用下,導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)量的自由基引起氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致肝臟細(xì)胞的受損,這種損傷在一定范圍內(nèi),細(xì)胞可以通過(guò)自身抗氧化酶的激活及其他清除自由基的方式來(lái)修復(fù)損傷,當(dāng)損傷超出修復(fù)能力時(shí)候,細(xì)胞自身功能不能得到改善,將導(dǎo)致細(xì)胞衰老或者死亡。食品來(lái)源的一些多糖能夠清除過(guò)量活性氧自由基,并維持細(xì)胞線粒體的正常生理機(jī)能,減少自由基對(duì)細(xì)胞的損傷。
在前期的實(shí)驗(yàn)中,我們對(duì)多種食品來(lái)源多糖進(jìn)行抗氧化活性檢測(cè),根據(jù)之前實(shí)驗(yàn)的結(jié)果選擇了枸杞和茯苓多糖,發(fā)現(xiàn)其多糖在清除DPPH自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基的方面能力較強(qiáng)。在正常肝細(xì)胞L02細(xì)胞過(guò)氧化氫氧化損傷實(shí)驗(yàn)中,組合多糖濃度在100μg/mL時(shí),細(xì)胞活力最高,與其他單種多糖相比,低濃度的組合多糖抗氧化能力更強(qiáng)。據(jù)此認(rèn)為,組合茯苓枸杞多糖通過(guò)提高兩種抗氧化酶的活性,降低丙二醛的濃度,減少了過(guò)氧化氫的氧化應(yīng)激對(duì)肝細(xì)胞的損傷。
上述結(jié)果表明,組合多糖自由基清除能力與單種多糖相近,在肝L02細(xì)胞過(guò)氧化氫損傷實(shí)驗(yàn)中,低濃度的組合多糖與單種多糖相比,抗氧化能力更強(qiáng)。期待組合多糖后續(xù)應(yīng)用于護(hù)肝功能添加。
基金項(xiàng)目
2022年廣東省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目“運(yùn)動(dòng)肽健康營(yíng)養(yǎng)素”(編號(hào):S202210573038)。
作者簡(jiǎn)介
王祈蘅(2002.11-),女,漢族,廣東珠海人,本科在讀;研究方向:生物技術(shù)。
*通訊作者
黃宏靚(1974.06-),男,漢族,湖南桂東人,博士,副教授;研究方向:生物技術(shù)。