盧虹玉,陳曉敏,歐小蕾,毛俊杰,吉宏武
廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)品深加工廣東普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湛江 524088
硇洲馬尾藻(S.naozhouense)屬褐藻門、馬尾藻科、馬尾藻屬(Sargassum)海洋大型藻類[1],俗稱黑菜,廣泛分布于湛江硇洲島海域且已經(jīng)開(kāi)始人工養(yǎng)殖[2]。因其具有清火、解喉毒和利尿等功效,當(dāng)?shù)貪O民每年都大量采集食用,有很高的食用和藥用價(jià)值。但目前關(guān)于硇洲馬尾藻的研究與開(kāi)發(fā)利用報(bào)道較少見(jiàn),僅有少量報(bào)道對(duì)其基本營(yíng)養(yǎng)成分和多糖進(jìn)行了研究[3,4],對(duì)其他生物活性成分研究未見(jiàn)報(bào)道。
海藻多酚是海藻中多酚類化合物的總稱,因具有獨(dú)特的生理活性,近年來(lái)成為研究熱點(diǎn)。其中褐藻中存在一類間苯三酚類單寧物質(zhì),被稱為褐藻多酚(Phlorotannins,PTs),為間苯三酚衍生物,結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣。大量研究表明,PTs具有抗氧化、抗腫瘤、抗糖尿病、抗菌、抗凝血等等多種生物活性[5]。本研究擬從硇洲馬尾藻中提取PTs,進(jìn)行體內(nèi)和體外的抗凝血活性研究,為開(kāi)發(fā)新型抗凝血或抗血栓藥物提供理論依據(jù)。
真空冷凍干燥機(jī)(東京理化),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(東京理化),高速冷凍離心機(jī)(日本日立),UV-2550紫外分光光度計(jì)(日本島津),數(shù)顯恒溫水浴鍋(東京理化),回旋流/切向流超濾器(德國(guó)賽多利斯),蠕動(dòng)泵(美國(guó)BARNANT),微量移液器(美國(guó)吉爾森)。
硇洲馬尾藻全藻體由廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院謝恩義教授鑒定和提供,采集于湛江徐聞。清水洗去表面泥沙及附生物,風(fēng)干后粉碎待用。
昆明小鼠,6~8周齡,雄性;成年新西蘭兔。均由廣東醫(yī)學(xué)院SPF級(jí)動(dòng)物中心提供。
Folin-酚試劑(北京鼎國(guó)生物技術(shù)有限公司);沒(méi)食子酸(Gallic acid,GA)(中國(guó)藥品生物制品檢定所);阿司匹林(拜耳醫(yī)藥保健有限公司);凝血酶原時(shí)間試劑盒;凝血酶時(shí)間試劑盒(南京建成生物工程研究所);其它試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.2.1 褐藻多酚提取
海藻干粉按1∶10(質(zhì)量體積比)加入80%甲醇水溶液,室溫下避光振蕩16 h,過(guò)濾后殘?jiān)貜?fù)浸提2次,合并上清夜,35℃避光真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮去甲醇,水溶液以等倍體積乙醚和氯仿分別萃取2次,取水相,超濾(截留分子10K),得水層內(nèi)液NW1(>10K高分子量)和水層外液NW2(<10K低分子量),真空冷凍干燥至粉末,-20℃保存。
1.2.2 總酚含量測(cè)定
采用Folin-Ciocalteu法[6]測(cè)定多酚含量。上述提取物分別配制成一定濃度。在10 mL容量瓶中加入1 mL待測(cè)液、2 mL 1 mol/L的福林酚試劑乙,搖勻后靜置2 min,緩慢加入6 mL 12%Na2CO3,定容至10 mL,迅速搖勻,室溫放置1 h,765 nm處測(cè)定吸光度。以GA為標(biāo)準(zhǔn)品,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程:Y=0.1467X+0.0048,R2=0.9995,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總酚含量。
1.2.3 體內(nèi)抗凝血活性
1.2.3.1 凝血時(shí)間(coagulation time,CT)測(cè)定(毛細(xì)管法)[7]
健康雄性昆明小鼠80只,隨機(jī)分成8組,每組10只小鼠,分別為:NW1中、高、低濃度各1組,NW2中、高、低濃度各1組,生理鹽水組和阿司匹林對(duì)照組。每天固定時(shí)間給藥,NW1和NW2中高低給藥劑量分別為 10、20、40 mg/kg.d,阿司匹林 20 mg/kg.d。連續(xù)灌胃給藥7 d后,于末次灌胃給藥1 h后將毛細(xì)管(內(nèi)徑1.0 mm,長(zhǎng)120 mm)插入小鼠眼內(nèi)眥眼球后靜脈叢,自血液流入開(kāi)始計(jì)時(shí),注滿后取出平放于桌面,每隔5 s折斷毛細(xì)管兩端約0.5 cm,并緩慢向左右拉開(kāi),直至凝血絲出現(xiàn)為止,所經(jīng)歷的時(shí)間即為凝血時(shí)間CT。
1.2.3.2 出血時(shí)間(bleeding tim,BT)測(cè)定(剪尾法)[7]
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分組及給藥同上2.3.1,于末次灌胃給藥30 min后,以酒精摩擦小鼠尾部至血管擴(kuò)張,以剪刀在距離小鼠尾尖0.3 cm處剪斷,立即計(jì)時(shí),每隔20 s用濾紙吸取血滴1次,直至血流停止(以濾紙吸至無(wú)血跡時(shí)為準(zhǔn)),記錄出血時(shí)間BT。
1.2.4 體外抗凝血活性
1.2.4.1 血漿凝血酶原時(shí)間(prothrombin time,PT)測(cè)定[8]
新西蘭兔正常喂養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)前按新鮮靜脈血與0.109 M 檸檬酸鈉體積比為9∶1,預(yù)先加入0.109 M檸檬酸鈉溶液。選取兔子靜脈較粗較清晰的耳朵,修剪采血部位的毛,用酒精多次擦洗,消毒,并使血管擴(kuò)張充血。用刀片在血管上切一小口,讓血液自然流至預(yù)先裝有檸檬酸鈉管中,輕緩混勻,3000 rpm低溫離心15 min,收集上層液體,即為待測(cè)血漿,2 h內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取待測(cè)血漿0.1 mL,分別加入0.05 mL 濃度為 1.0、5.0、10.0、15.0 mg/mL 的 NW1 和NW2,空白對(duì)照組加0.05 mL蒸餾水,陽(yáng)性對(duì)照組加0.05 mL 1.0 mg/mL的阿司匹林,然后根據(jù)試劑盒說(shuō)明進(jìn)行操作,記錄凝固時(shí)間,即為PT值。每組平行測(cè)定10次。
1.2.4.2 血漿凝血酶時(shí)間(thrombin time,TT)測(cè)定[8]
血漿制備方法和實(shí)驗(yàn)組組別設(shè)置及濃度設(shè)置同2.4.1,然后根據(jù)試劑盒說(shuō)明進(jìn)行操作,記錄凝固時(shí)間,即為TT值。每組平行測(cè)定10次。
1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
應(yīng)用SPSS、EXECL進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示,組間用t檢驗(yàn)與LSD檢驗(yàn)。
測(cè)定結(jié)果表明(表1),NW1和NW2的總酚含量相近,以提取物干粉計(jì)分別為2.4和2.2 mg GA/g,以海藻干基計(jì)分別為0.324 mg GA/g,以干粉質(zhì)量計(jì)提取率分別為13.51%和14.06%。
表1 總酚含量測(cè)定結(jié)果Table 1 Total phenolic content of extractive from S.naozhouense
2.2.1 硇洲馬尾藻褐藻多酚對(duì)CT的影響
表2數(shù)據(jù)顯示,與生理鹽水組相比,不同劑量NW1和NW2組的CT均有不同程度的延長(zhǎng),且差異性顯著。其中 NW1中劑量(20.0 mg/kg.d)對(duì) CT的作用最顯著,為133.47 s,比生理鹽水組延長(zhǎng)了84.78%,隨著劑量的增加,CT有所下降,說(shuō)明NW1對(duì)CT的作用存在一個(gè)最佳劑量,濃度太高反而效果降低,這與魏玉西等[9]報(bào)道的鼠尾藻多酚的抗凝血作用相似。NW2高劑量組的CT相對(duì)較長(zhǎng)。總的來(lái)說(shuō),低中高劑量的NW2對(duì)CT的作用沒(méi)有呈現(xiàn)出劑量與效果的明顯規(guī)律。
2.2.2 硇洲馬尾藻褐藻多酚對(duì)BT的影響
BT測(cè)定結(jié)果表明(表2),與生理鹽水組對(duì)比,NW1組中高低劑量均能顯著延長(zhǎng)BT,其中低劑量和高劑量的延長(zhǎng)效果優(yōu)于中劑量,最多延長(zhǎng)了82.96%;NW2組不同劑量對(duì)BT的延長(zhǎng)作用極為顯著,均延長(zhǎng)了一倍以上,高劑量比生理鹽水組延長(zhǎng)近1.6倍,比阿司匹林組延長(zhǎng)了1.1倍??傮w來(lái)說(shuō),NW2對(duì)BT的作用強(qiáng)于NW1。
表2 硇洲馬尾藻多酚對(duì)CT和BT的影響(n=10)Table 2 Effects of phlorotannins from S.naozhouense on CT and BT(n=10)
2.3.1 硇洲馬尾藻褐藻多酚對(duì)PT的影響
表中數(shù)據(jù)顯示(表3),NW1能顯著延長(zhǎng)PT,并表現(xiàn)出劑量時(shí)間依賴關(guān)系,當(dāng)濃度為15 mg/mL時(shí),PT為21.24 s,比對(duì)照延長(zhǎng)了63.38%,顯著高于阿司匹林組;NW2在低濃度時(shí)表現(xiàn)出較低的PT延長(zhǎng)活性,和生理鹽水組相比,沒(méi)有顯著性差異,隨著濃度的增加,NW2反而表現(xiàn)出顯著的縮短PT作用。
表3 硇洲馬尾藻多酚對(duì)PT和TT的影響(n=10)Table 3 Effects of phlorotannins from S.naozhouense on PT and TT(n=10)
2.3.2 硇洲馬尾藻褐藻多酚對(duì)TT的影響
從表3可看出,NW1對(duì)TT的延長(zhǎng)作用極為顯著,并呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系,隨著濃度的增加,15 mg/mL的濃度組比生理鹽水組延長(zhǎng)了近4倍(生理鹽水組的TT值在正常參考值范圍內(nèi)),遠(yuǎn)高于阿司匹林組。NW2在低濃度時(shí),有一定的劑量依賴關(guān)系,隨著濃度的增加,TT不再增加,5.0~15 mg/mL范圍內(nèi)NW2對(duì)TT的作用沒(méi)有顯著差異性。對(duì)比NW1和NW2對(duì)TT的效果可以看出,NW1的作用更加顯著,這一點(diǎn)與兩者對(duì)PT的作用相似。表中數(shù)據(jù)還說(shuō)明,陰性對(duì)照組的 PT(13.00±1.26s)和TT(14.00±0.85 s)測(cè)定結(jié)果分別在正常參考值10.7-14.3s和10.0 ~18.0 s范圍內(nèi),說(shuō)明新鮮血漿的制備符合試劑盒的測(cè)定要求。
褐藻多酚是海藻中一類重要的次生代謝產(chǎn)物,具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤、降血脂等多種活性。本研究通過(guò)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)對(duì)硇洲馬尾藻褐藻多酚的抗凝血作用進(jìn)行了初步探討。
凝血過(guò)程是一種復(fù)雜的模式,包括內(nèi)源性凝血途徑和外源性凝血途徑,兩者之間可以相互活化,并最終匯總于凝血酶形成和纖維蛋白形成的共同途徑。不同的抗凝血藥物作用的途徑不同,表現(xiàn)出的相應(yīng)機(jī)制也不同。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,硇洲馬尾藻褐藻多酚NW1和NW2對(duì)CT和BT均有顯著延長(zhǎng)作用,但兩者的作用不同,分子量相對(duì)大的NW1對(duì)CT的效果優(yōu)于分子量相對(duì)小的NW2,魏玉西等[9]報(bào)道的結(jié)果與此類似。NW2對(duì)BT的延長(zhǎng)效果顯著高于NW1。由于CT是內(nèi)源性凝血途徑因子,而B(niǎo)T更多受血小板和毛細(xì)血管的影響,受凝血因子的影響相對(duì)較少,NW2主要為小分子量提取物,其中所含的成分相對(duì)更為復(fù)雜。因此,NW1和NW2產(chǎn)生的作用效果不同是正?,F(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)中采用的阿司匹林劑量與魏玉西等和丁麗等的研究一致[9,10],但對(duì)CT的延長(zhǎng)效果不顯著,他們的研究結(jié)果表明20 mg/kg.d的阿司匹林給藥劑量對(duì)小鼠具有顯著延長(zhǎng)CT作用,可能與所使用的阿司匹林生產(chǎn)廠家不同有關(guān),也有相關(guān)報(bào)道采用100 mg/kg.d高劑量的阿司匹林作為陽(yáng)性對(duì)照。體外實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了硇洲馬尾藻褐藻多酚對(duì)PT和TT的作用,其中PT反映的是外源性凝血途徑,TT反映的是共同凝血途徑。
從以上結(jié)果可以看出,NW1對(duì)分別代表內(nèi)源和外源的CT和PT均有顯著延長(zhǎng)作用,對(duì)BT和代表共同途徑的TT也有顯著延長(zhǎng)作用,是比較全面的抗凝血物質(zhì),而NW2對(duì)外源凝血途徑(PT)不起作用甚至起相反作用,對(duì)內(nèi)源性凝血途徑(CT)和共同途徑(TT)有一定作用,對(duì)BT作用顯著。推測(cè)相對(duì)分子量較大的NW1的抗凝血作用可能更多的與凝血途徑因子相關(guān)。如抗凝血藥物肝素也有類似的現(xiàn)象,肝素的抗凝血因子IIa活性與其分子量有關(guān),分子量在5400D以上才具有抗IIa活性[11],并隨分子量增加活性升高;NW2可能更多的作用于其他方面。兩者的具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
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