斑蝥黄质在雄性大鼠血清中的积累研究

赵 婷，惠伯棣，裴凌鹏*

(1.北京联合大学应用文理学院，北京 100191；2.中央民族大学中国少数民族传统医学研究院，北京 100081)

斑蝥黄质在雄性大鼠血清中的积累研究

赵 婷1，惠伯棣1，裴凌鹏2,*

(1.北京联合大学应用文理学院，北京 100191；2.中央民族大学中国少数民族传统医学研究院，北京 100081)

目的：探索斑蝥黄质在雄性大鼠血清中的积累情况。方法：体质量250g 雄性SD大鼠38只，随机分为6组，每组6只。每只一次灌胃1mL斑蝥黄质-豆油溶液(紫外-可见分光光度法检测斑蝥黄质含量为1.75mg/mL)，剩余2只灌胃1mL食用豆油。灌胃后分别于0.5、1、2、4、8、16h各选1组断头取血，萃取血清中总类胡萝卜素。对萃取物进行高效液相色谱(C18柱，二极管阵列检测器)分析。结果：灌胃0.5h后可在血清中检测到斑蝥黄质的信号，开始参与在大鼠消化道的消化吸收，全部消化吸收后，即2h后达到最大值。16h以后，血清中斑蝥黄质的量下降到0.5h的水平。结论：随着血液运输，斑蝥黄质几乎全部被运输至靶器官内或贮存在肝脏中。

斑蝥黄质；血清；积累；HP LC；雄性大鼠

斑蝥黄质(canthaxanthin)是一种酮基类胡萝卜素[1]。它大量存在于软体动物(如虾和蟹)的外骨骼和肌肉[2]、一些鱼类(如三文鱼等)的肌肉、藻类及少数高等植物的花中[3]，可通过食物链进入人体内[4]。长期以来，斑蝥黄质一直被当作饲料添加剂来使用[5]，用于动物食品的着色[6-7]。这些饲料中的斑蝥黄质通过食物链最终也进入了人体。通过上述途径进入体内的斑蝥黄素可在体内发挥多种健康功能[8]，如抗氧化[9-12]和眼保健功能等[13]。因此，将斑蝥黄质已经被认为是食品中的一种功能因子[14-15]，研究斑蝥黄质在人体中的代谢具有很现实的意义。

斑蝥黄质分子中的碳骨架由中央多聚烯链和位于两侧的芳香环组成，并在每个芳香环上各有一个酮基。在体内发挥生物学功能的是其全反式异构体[1]。因此主要本研究应用高效液相色谱(C18柱，二极管阵列检测器)[16]，在酸性洗脱条件下，测定斑蝥黄质组分在大鼠血清中的积累情况，为研究其体内的代谢规律提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

全反式斑蝥黄质水分散粉剂(水溶性，食品级，含量10%) 上海Novepha有限公司。

二氯甲烷、甲醇、正己烷(均为分析纯) 北京化工厂；乙腈、乙酸乙酯(均为色谱纯) 迪马科技有限公司。1.2 仪器与设备

DiamonsilTMC18分离柱(4.6mm × 25cm，5μm) 迪马科技有限公司；HPLC系统(包括1525溶剂输送系统和PDA-2996检测器) 美国Waters公司；MultiSpec-1501型分光光度计 日本岛津公司。

1.3 实验动物

38只250g雄性SD大鼠购自购自北京大学实验动物中心(实验动物合格证号：SCXK京2006-0008)。

1.4 方法

1.4.1 斑蝥黄质灌胃液的制备

取2 g斑蝥黄质水分散粉剂于锥形瓶中，加水100mL，超声波处理10min，使其完全分散。在50mL离心管中3000r/min条件下离心分离。取上清液，弃去残渣。转移上清液至500mL分液漏斗中，加入100mL丙酮，摇动，充分混匀。再加入1 0 0mL二氯甲烷。摇动后静置10min，等待分相。收集下相。如上相显较重颜色，可用100mL二氯甲烷再次萃取。合并下相，用等体积蒸馏水洗涤一次。将收集的下相在45℃、－0.08MPa、30r/min条件下负压蒸馏浓缩，除去二氯甲烷。在浓缩物还剩约20mL时，加入少量食用豆油，继续蒸馏至无馏出物蒸出。用食用豆油稀释残留分组，应用紫外-可见分光光度(UV-VIS)法测定残留组分中的斑蝥黄质含量[1]。使稀释液质量浓度为1.75mg/mL。避光4℃保存。

1.4.2 动物实验设计

在预实验基础上，确定斑蝥黄质的一次灌胃剂量标准为其在血清中的含量达到最高值时所需的最小量。经多次探索，一次灌胃剂量确定为1.75mg/mL，灌胃体积为1mL。

选250g雄性SD大鼠38只，随机分为6组，每组6只。每只灌胃1mL灌胃液。剩余2只灌胃1mL食用豆油。

1.4.3 血清中斑蝥黄质的萃取

血清中总类胡萝卜素萃取方法参照Khachik等[17-18]的方法并作了优化。在实验中，灌胃后，分别于0.5、1、2、4、8、16h，各选1组动物断头取血。每只取血8mL，将血在离心管中静置30min，在600r/min条件下离心6min，上层均得到4mL以上的血清，取血清4mL，加入5mL甲醇后振荡30s，再加入8mL正己烷，振荡10min，在4600r/min条件下离心10min，取上清液6mL，用N2吹干至10μL，立即进行HPLC分析。

1.4.4 斑蝥黄质含量的HPLC测定

色谱条件：DiamonsilTMC18分离柱(4.6mm×25cm，5μm)；流动相A：乙腈-水(体积比9:1)，每100mL流动相A中加入15μL磷酸；流动相B：乙酸乙酯；恒定梯度洗脱：0～20min，25% B；流速：1.0mL/min；检测波长：480nm；波长收集范围：260～600nm；进样量：20μL。根据各组分的色谱行为和光谱特征对其定性。根据峰面积，按朗比定律[19]计算血清中斑蝥黄质组分的含量。

1.4.5 血清中斑蝥黄质积累曲线的绘制

采用SPSS软件进行平均数与标准偏差处理，绘制血清中斑蝥黄质含量在16h内的变化曲线。

2 结果与分析

2.1 灌胃液中斑蝥黄质组分的C18-HPLC分离和鉴定

图1 灌胃液二氯甲烷定容物的HPLC色谱图Fig.1 HPLC profile of orally administrated solution

图2 灌胃液二氯甲烷定容物组分Ⅰ的电子吸收光谱图Fig.2 Electronic absorption spectrum of HPLC fraction Ⅰfrom orally administrated solution

从图1可见，斑蝥黄质组分(组分Ⅰ)在10.24min左右出现。图2为组分Ⅰ的电子吸收光谱图。

2.2 血清萃取液中斑蝥黄素组分含量的HPLC测定结果

图3 血清萃取物的HPLC色谱图Fig.3 HPLC chromatogram of rat serum extract

图3显示，组分I在10.24min左右出现，该组分的光谱特征与报道[20]的斑蝥黄质的光谱特征一致。图4为这一组分的电子吸收光谱图。根据其色谱行为和光谱特征，鉴定该组分为全反式斑蝥黄质组分。

图4 血清萃取物组分Ⅰ的电子吸收光谱图Fig.4 Electronic absorption spectrum of HPLC fraction I from rat serum extract

2.3 斑蝥黄质在血清中的积累

图5 斑蝥黄质在大鼠血清中的积累曲线Fig.5 Accumulation curve of canthaxanthin in rat serum

在实验中，有2只大鼠在灌胃前被分别取血。血清中斑蝥黄质含量的检测数据可作为0点数据考虑。检测结果表明：在灌胃前的大鼠血清中未检出斑蝥黄质。由图5可见，饲喂后0.5h，血清中可以检出斑蝥黄质组分，饲喂后1～2h，血清中斑蝥黄质的含量迅速上升，饲喂后2h，血清中斑蝥黄质的积累达到峰值，在随后的4～16h，斑蝥黄质在血清中的含量逐渐下降，到16h基本恢复到0.5h的水平。

造成斑蝥黄质在大鼠血液中含量随时间的变化曲线(图5)的原因是：斑蝥黄质进入大鼠体内后参与了大鼠的消化道的消化吸收，全部消化吸收后，在血液内达到最大值，即2h处的最高点，然后随着大鼠体内的血液运输进入某些器官，使血液中的斑蝥黄质含量下降，即2h后曲线逐渐下降，到16h时缓慢下降到0.5h水平，血液中的斑蝥黄质几乎全部被运输至某些器官，在靶器官内被消耗或储存在肝脏中。

3 结 论

本研究结果表明：斑蝥黄质从消化道进入体内后，由血清进行转运。在灌胃后2h，血清中斑蝥黄质含量达到最大值。灌胃后8h，斑蝥黄质含量下降到最大值的50%。灌胃后16h，斑蝥黄质含量回到0.5h的水平，这说明血清中的斑蝥黄质已经被排出，其去向可能有两种，其一是被靶器官消耗，其二是贮存在肝脏中。

[1] 惠伯棣. 类胡萝卜素化学及生物化学[M]. 北京: 中国轻工出版社,2005: 91; 231-240.

[2] 胡雅馨, 惠伯棣, 李阳. 食用虾中虾青素类化合物的含量和组成[J].食品科学, 2007, 28(8): 389-391.

[3] 张同, 赵婷, 惠伯棣. 类胡萝卜素在食物中的分布[J]. 食品科学, 2010,31(17): 487-492.

[4] 惠伯棣, 刘沐霖, 庞善春, 等. 类胡萝卜素膳食补充剂[J]. 食品科学,2008, 29(2): 444-450.

[5] 惠伯棣, 李京, 裴凌鹏. 我国食品工业中类胡萝卜素的生产与应用[J]. 中国食品添加剂, 2006(3):130-135.

[6] 张欣欣, 宋保强, 吴世林, 等. 斑蝥黄质对蛋黄着色效果研究[J]. 山东畜牧兽医, 2006(4): 4-5.

[7] 王万祥, 王银东, 吴世林. 脱温鸡的着色效果研究[J]. 畜禽业, 2007(4): 5-6.

[8] KOHLER B E. Biological functions and activities of animal carotenoids[J]. J Chem Phys, 1990, 93: 5838-5844.

[9] 裴凌鹏, 周明学, 惠伯棣, 等. 斑蝥黄质对大鼠高血脂症形成过程中脂代谢的干预作用[J]. 河北师范大学学报: 自然科学版, 2009, 33(2): 236-239.

[10] 刘翔, 惠伯棣. 类胡萝卜素在体内外的抗氧化活性[J]. 食品工业科技, 2008, 29(10): 279-282.

[11] 裴凌鹏, 崔箭. 角黄素对脂多糖诱导急性肺损伤小鼠模型免疫功能的影响[J]. 中华中医药杂志, 2009, 24(4): 456-459.

[12] 裴凌鹏, 惠伯棣, 董福慧. 角黄素对D-半乳糖致衰老大鼠抗氧化功能影响[J]. 中国公共卫生, 2007, 23(4): 453-454.

[13] 王志. 斑蝥黄质的制备与生物学功能研究[J]. 食品科学, 2005, 23(2): 228-234.

[14] 胡雅馨, 惠伯棣, 李京. 韩国的健康功能食品[J]. 中国食品添加剂,2006(4): 113-116.

[15] 张艳, 惠伯棣. 日本功能性食品发展近况与未来展望[J]. 中国食品添加剂, 2006(2): 74-78.

[16] 惠伯棣, 裴凌鹏, 董福慧. 角黄素对D-半乳糖老龄大鼠骨质的影响[J]. 中国药学杂志, 2008(20): 1559-1563.

[17] KHACHIK F, BEECHER G, GOLI M B. Separation and identification of carotenoids and their oxidation products in the extracts of human plasma[J]. Analytical Chemistry, 1992, 64(18): 2111-2122.

[18] 裴凌鹏, 董福慧, 惠伯棣, 等. 角黄素改善H2O2对成骨细胞损伤的影响[J]. 南京医科大学学报: 自然科学版, 2007(2): 114-117.

[19] KHACHIK F, BEECHER G, GOLI M B, et al. Methods of enzymology[M]. New York: Academic Press, 1992: 205.

[20] 丁靖, 惠伯棣. 食物中类胡萝卜素的HPLC分析[J]. 中国食品添加剂, 2010(4): 256-267.

A Preliminary Investigation into Canthaxanthin Accumulation in Male Rat Serum

ZHAO Ting1，HUI Bo-di1， PEI Ling-peng2,*
(1. College of Applied Arts and Science, Beijing Union University, Beijing 100191, China；2. China Minority Traditional Medical Center, Minzu University of China, Beijing 100081, China)

This study was aimed to investigate canthaxanthin accumulation in male rat serum. A total of 38 male SD rats were selected with 250 g body weight and divided into 6 groups of 6 ones each (the remaining two served as controls). A single (1 mL)dose of canthaxanthin (1.75 mg in soybean oils) was orally administered to each rat. At 0.5, 1, 2, 4, 8 h and 16 h post-administration,blood was collected from each group to analyze total flavonoids in serum by HPLC (equipped with C18 column and PDA detector). The results obtained showed that canthaxanthin was detectable in rat serum at 0.5 h post-administration, reached the maximum level at 2 h, and at 16 h presented a level lower than that at 0.5 h.

canthaxanthin；serum；accumulation；HPLC；male rat

TS254.1

A

1002-6630(2012)05-0260-03

2011-04-21

中央高校基本科研业务费专项(0910KYCZ01)

赵婷(1986—)，女，硕士研究生，研究方向为食品科学与工程。E-mail：zhaoting72886@163.com

裴凌鹏(1976—)，男，教授，博士，研究方向为药理学。E-mail：lppei@hotmail.com