蔡華珍 李冬雪 肖和平
(滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,安徽 滁州 239000)
傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)與近來的研究認(rèn)為,烏雞黑色素具有滋補(bǔ)、抗衰老、抗疲勞、調(diào)理機(jī)體平衡等作用,是烏雞滋補(bǔ)健身、延緩衰老的物質(zhì)基礎(chǔ)〔1,2〕。在烏雞黑色素性質(zhì)的研究上實(shí)驗(yàn)已證明:烏雞黑色素具有抗氧化作用〔2~4〕;通過對果蠅喂飼研究發(fā)現(xiàn),烏雞黑色素能夠顯著延長果蠅的平均壽命〔5〕,然而在對小鼠體內(nèi)的抗氧化指標(biāo)的研究上卻未發(fā)現(xiàn)與對照組有顯著差異〔6〕。本研究旨在探討烏雞黑色素對衰老模型小鼠的肝臟、大腦及血清中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)以及相關(guān)臟器的影響。
1.1實(shí)驗(yàn)動物 昆明種小鼠,雌雄各半,平均體重24~30 g,購自安徽科技學(xué)院動物實(shí)驗(yàn)中心。
1.2主要藥品與試劑 烏雞黑色素:從泰和烏雞(購自江西省泰和縣生物谷食品科技工業(yè)園)中提??;D-半乳糖(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);考馬斯亮藍(lán)G250(中國醫(yī)藥上?;瘜W(xué)試劑公司);牛血清清蛋白(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。無水乙醇、冰乙酸、石油醚、乙醚、氯化鈉等均為分析純; SOD試劑盒、GSH-Px試劑盒、MDA試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。
1.3方法
1.3.1烏雞黑色素的提取工藝〔7〕全凈膛烏雞→剔骨取肉→絞碎→加熱(肉水比1∶1,100℃ 5 min)→木瓜蛋白酶酶解→風(fēng)味酶酶解→滅酶→過濾→離心→收集沉淀物→醚洗、水洗至pH中性→沉淀物→凍干→黑色素。
1.3.2小鼠的分組及造?!?,9〕昆明種小鼠80只,3月齡左右。普通飼料適應(yīng)喂養(yǎng)6 d后,將小鼠隨機(jī)分為8組,其中,4組用于生理生化指標(biāo)的測量,另4組用于臟器指數(shù)的測定,兩者分組相同,即每組10只,正常對照組、模型組、黑色素低劑量組,黑色素高劑量組。各組連續(xù)灌胃、注射43 d。模型組每日頸背部皮下注射D-半乳糖150 mg·kg-1·d-1,并灌胃與黑色素組等體積的0.1%瓊脂液;正常對照組每日頸背部皮下注射等體積滅菌生理鹽水,灌胃與黑色素組等體積的0.1%瓊脂液;黑色素組每日頸背部皮下注D-半乳糖150 mg·kg-1·d-1,黑色素低、高劑量組分別按900、1 800 mg·kg-1·d-1劑量灌胃黑色素,黑色素用0.1%瓊脂液分散。每周記錄1次體重,隨時(shí)觀察小鼠的生長情況。小鼠行動遲緩、毛色松散無光澤、自發(fā)性活動減少、形體瘦弱、呈現(xiàn)明顯的衰老特征時(shí),證明衰老模型建立成功。于末次給藥1 d后,摘除眼球取血分離血清,4℃低溫保存?zhèn)溆?;頸椎脫臼法處死動物,快速分離肝臟和腦組織,于-20℃凍存?zhèn)溆?。進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測定。
1.3.3MDA含量、SOD、GSH-Px活力的測定 嚴(yán)格按照試劑盒說明書測定肝、腦組織以及血清中的MDA含量,SOD、GSH-Px活力。
1.3.4組織蛋白含量測定 考馬斯亮藍(lán)法〔10〕。
1.3.5小鼠器官指數(shù)的測定〔11〕頸椎脫臼法處死動物,快速取出腦、胸腺、脾、肝、腎,剔除表面脂肪,用4℃生理鹽水沖凈表面殘血,用濾紙吸收水分,精確稱取其重量,按照以下公式計(jì)算:器官指數(shù)=器官重(mg)/體重(g) 。
2.1烏雞黑色素對D-半乳糖衰老模型小鼠體貌特征及體重的影響 實(shí)驗(yàn)開始2 w后,模型組小鼠毛發(fā)出現(xiàn)凌亂無光現(xiàn)象,注射處開始出現(xiàn)炎癥反應(yīng),其他組無此現(xiàn)象。4 w后模型組小鼠行動較為遲緩,毛色松散無光澤,炎癥加劇,但黑色素組小鼠生長良好,毛發(fā)光亮濃密,活潑好動,至第42天黑色素組模型小鼠一直生長良好,而模型組體形消瘦,脊椎隆起,行動遲緩。用藥后14 d內(nèi)各組小鼠體重?zé)o明顯差異;到第21天,模型組體重比黑色素高劑量組的明顯降低(P<0.05),但與其他各組間無顯著差異;第35天時(shí),模型組體重均低于其他各組(P<0.05);到了第42天,模型對照組與其他各組之間差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01),并且正常對照組的體重亦低于黑色素高劑量組(P<0.05)。這說明烏雞黑色素能夠抵御D-半乳糖的致衰老干擾,促進(jìn)衰老模型小鼠的生長。見表1。
表1 烏雞黑色素對D-半乳糖衰老模型小鼠體重的影響
2.2烏雞黑色素對D-半乳糖衰老模型小鼠肝臟、大腦、血清中SOD、GSH-Px活性以及MDA含量的影響 正常對照組、黑色素組小鼠肝臟、大腦、血清中的SOD、GSH-Px活力極顯著高于模型組(P<0.01),與黑色素低劑量組比較,高劑量黑色素對D-半乳糖致衰小鼠大腦中GSH-Px活力影響更顯著(P<0.01),但黑色素各劑量組之間肝臟、大腦、血清中的SOD差異均不顯著。因此,烏雞黑色素能顯著提高D-半乳糖致衰小鼠肝臟、大腦、血清中的SOD、GSH-Px活力。見表2,表3。
在對MDA含量的影響方面,衰老模型組小鼠肝臟、大腦和血清中MDA含量均極顯著高于其他各組(P<0.01);黑色素高、低劑量組間肝臟和血清中MDA含量差別不大,但是大腦的MDA含量,卻是高劑量組極低于低劑量組(P<0.01),這與黑色素高劑量組大腦中GSH-Px高活力相對應(yīng)。表明烏雞黑色素對D-半乳糖致衰小鼠細(xì)胞脂質(zhì)過氧化損傷有保護(hù)作用,尤其對大腦保護(hù)作用更顯著,其保護(hù)作用與黑色素成正比。見表4。
表2 烏雞黑色素對D-半乳糖致衰小鼠肝臟、大腦和血清中SOD的影響
2.3烏雞黑色素對D-半乳糖衰老模型小鼠器官指數(shù)的影響 黑色素組各器官指數(shù)均極顯著高于模型組(P<0.01),略高于正常對照組(P>0.05)。黑色素高劑量組各器官指數(shù)亦略高于黑色素低劑量組,但差異不顯著,說明黑色素可顯著提高D-半乳糖致衰小鼠的器官指數(shù),但黑色素劑量影響差別不大。見表5。
表3 烏雞黑色素對D-半乳糖致衰小鼠肝臟、大腦和血清中GSH-Px的影響
表4 烏雞黑色素對D-半乳糖致衰小鼠肝臟、大腦和血清中MDA的影響
表5 烏雞黑色素對D-半乳糖致衰小鼠腦指數(shù)和臟器指數(shù)的影響
隨著年齡的增長,機(jī)體內(nèi)自由基防御系統(tǒng)如SOD、GSH-Px等功能下降,這種平衡逐漸被破壞,造成自由基過剩。過量自由基可通過過氧化作用攻擊細(xì)胞膜及核酸、蛋白質(zhì)和酶類等生物大分子,造成生物膜的結(jié)構(gòu)損傷和功能障礙,DNA基因突變或復(fù)制異常及生物酶活力下降,最終導(dǎo)致細(xì)胞功能嚴(yán)重受損以至衰老、死亡〔12〕。
MDA是體內(nèi)自由基引發(fā)脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物之一,其含量可間接判斷體內(nèi)自由基對機(jī)體的損傷程度以及衰老的程度;SOD能及時(shí)清除機(jī)體生成的過量自由基,從而保護(hù)細(xì)胞免受氧自由基的攻擊,因而SOD活力的高低可間接反映機(jī)體清除氧自由基的能力;GSH-PX是機(jī)體廣泛存在的一種重要的催化過氧化氫分解的酶,它特異性地催化還原型GSH對過氧化氫的還原反應(yīng),可以起到保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整作用〔12,13〕。
因此,通過測定自由基清除系統(tǒng)的SOD、GSH-Px等活力,以及MDA含量,可以觀察肌體的氧化損傷情況。
D-半乳糖所致亞急性衰老模型是與自然衰老所出現(xiàn)的生化改變相近的實(shí)驗(yàn)動物模型〔14〕。D-半乳糖可導(dǎo)致糖代謝紊亂,蛋白質(zhì)、脂肪代謝異常,使體細(xì)胞發(fā)生退行性變化,產(chǎn)生多項(xiàng)生化指標(biāo)變化,如SOD等活性降低和MDA水平升高等〔13,15〕。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示烏雞黑色素能提高衰老模型小鼠機(jī)體清除自由基的能力,降低機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化程度,烏雞黑色素具有延緩衰老之功能。
但是,這一結(jié)果與胡泗才等〔3,16,17〕研究烏雞黑色素對老齡小鼠紅細(xì)胞及肝細(xì)胞SOD活性沒有明顯影響;對老齡小鼠的血漿過氧化脂質(zhì)含量也沒有明顯影響結(jié)果不同。對此,周偉偉等〔18〕分析認(rèn)為,烏雞黑色素性質(zhì)較穩(wěn)定,難溶于水等溶劑,胡泗才等試驗(yàn)效果不理想的原因是未能找到溶解烏雞黑色素的溶劑,從而造成烏雞黑色素在機(jī)體內(nèi)吸收效果不夠理想。但本研究認(rèn)為,胡泗才等的結(jié)果可能是黑色素的飼喂方式所致,由于他們均采用將烏雞黑色素加入小鼠飼料中喂養(yǎng),而小鼠的習(xí)性會啃咬部分食物用來磨牙,從而使得烏雞黑色素?cái)z入量不夠。本試驗(yàn)采用灌胃法則避免了黑色素的損失,烏雞黑色素的難溶性并未影響試驗(yàn)效果,相反小鼠吸收效果良好,這也可能與小鼠的胃腸液功能等有關(guān),具體的吸收機(jī)制目前尚不清楚。
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