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葡萄对断奶大鼠肠道抗氧化能力的影响

2013-07-12张翠阮征李玲欧阳崇学余迎利周艳

食品研究与开发 2013年8期
关键词:空肠断奶自由基

张翠,阮征,*,李玲,欧阳崇学,余迎利,周艳

(1.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西 南昌 330047;2.南昌大学生命科学与食品工程学院,江西 南昌 330031)

哺乳动物处于断奶时期的肠道易受到各种因素有诱导氧化应激的攻击,影响哺乳动物的生长[1]。在断奶时期,哺乳动物肠道营养供给不足,限制肠上皮细胞抗氧化能力[2],由于此时肠道黏膜免疫球蛋白含量低、酶系不完善,造成大量的自由基累积;外源食物在肠道的摄入、代谢及吸收过程中,在肠道、肝脏等代谢部位可产生活性氧及自由基,导致抗氧化体系失衡,引起脂质过氧化、攻击膜蛋白、DNA 等生物大分子[3],造成损伤肠黏膜,阻碍营养物质的消化吸收,影响哺乳动物正常生长。在处于断奶期哺乳动物膳食中添加具有富含抗氧化活性成分的食物,对减少肠道自由基的产生,提高体内抗氧化酶的活性,维持断奶期大鼠肠道抗氧化体系的平衡具有重要意义[4]。

葡萄富含多种良好抗氧化活性化合物,研究表明葡萄提取物中富含白藜芦醇、原花青素、色苷等多种化合物,在体外具有较强的羟自由基、超氧阴离子自由基清除能力[5]。文献已表明葡萄中的白藜芦醇、原花青素、花色素苷等多酚类化合物能改变体内与抗氧化相关各种酶的活性、清除机体内自由基,降低脂质过氧化、缓解肠道炎症及肿瘤等作用[6-7]。葡萄在体外和体内均具有自由基清除和抗氧化能力。

近年来,葡萄中的多酚、原花青素以及黄酮类物质活性的研究多集中于在病理状态[8-9],较少涉及对断奶期哺乳动物肠道氧化应激的影响。因此,以富含多酚、黄酮类化合物的葡萄为膳食添加,研究断奶大鼠肠道抗氧化状态是十分必要的。本实验拟揭示葡萄对断奶大鼠的肠道自由基清除和抗氧化的影响,采用断奶SD 大鼠作为实验对象,考察葡萄为膳食添加对断奶大鼠体重、脏器指数以及血浆、肝脏和空肠中与自由基清除相关酶活性的变化,评估葡萄对断奶大鼠肠道自由基清除和抗氧化能力的影响。

1 材料与方法

1.1 试剂

两周龄断奶SD 大鼠:上海西普乐-必凯实验动物有限公司;巨峰葡萄:南昌天虹商场;SOD、CAT、MDA、iNOS 试剂盒:南京建成生物试剂公司。

1.2 仪器与设备

SC-3614 台式离心机:科大创新股份有限公司中佳分公司;722E 可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司。

1.3 动物饲养与样品

适应性饲养3 d 后,根据体重随机分为对照组与葡萄组,各16 只。试验期间,小鼠自由摄食、饮水。葡萄组组小鼠每天灌胃4.0 g/kg 葡萄汁,对照组用相同剂量的蒸馏水灌胃,实验持续28 d。

于第14天和第28 天,空腹采血,离心取上清,-20 ℃保存;称量体重和肠道重量,取空肠、肝脏,储藏于-80 ℃冰箱。

1.4 肠道指数

小肠指数为小肠长度(cm)与体重(g)的比值。

1.5 试剂盒测定MDA 含量以及SOD、CAT 和iNOS活性

试剂盒测定血浆中MDA 含量和SOD、CAT 的活性,测定肾脏和空肠匀浆MDA 含量和SOD、CAT、iNOS 的活性。

1.6 数据处理及统计分析

实验数据用SPSS13.0 统计软件进行单因素方差分析和DUNCAN 式多重比较,数据以平均数±标准差表示,统计显著性水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 葡萄对断奶大鼠体重和脏器指数的测定结果

葡萄对断奶大鼠体重和脏器指数的测定结果见表1。

表1 葡萄对断奶大鼠体重增长率和小肠指数的影响Table 1 Effect of grape on weight rate and intestinal index of the weaning rats

在28 d 时,葡萄组断奶大鼠体重增长率与对照组的相比显著增加(P<0.05)。但葡萄汁不能显著影响断奶大鼠肠道指数。

2.2 葡萄对幼鼠血清SOD、CAT 和MDA 活性的影响

葡萄对幼鼠血清SOD、CAT 和MDA 活性的影响见表2。

表2 葡萄对断奶大鼠血浆中抗氧化指标的影响Table 2 Effect of grape juice on SOD,CAT and MDA in plasma of the weaning rats

实验结果表明,14 d 时,与对照组相比,葡萄组断奶大鼠血浆中的SOD 活性和MDA 含量分别升高了12.4%和175.3%,显著差异(P<0.05),CAT 活性升高了1.5%,差异不显著(P>0.05)。28d 时,与对照组相比,葡萄组断奶大鼠血浆中MDA 下降38.2 %(P<0.05),SOD 和CAT 分别升高了5.59 %和27.0 %(P>0.05)。因此,葡萄可使断奶大鼠血浆中的SOD 活性显著升高,MDA 显著降低(P>0.05),可是CAT 有升高趋势,葡萄可影响断奶大鼠血浆中抗氧化酶的活性以及脂质过氧化程度。

2.3 葡萄对肝脏、空肠CAT、SOD、MDA 和iNOS 的作用

摄取葡萄汁的二周后,评估断奶大鼠肝脏和空肠中的抗氧化状况。与对照住相比,断奶大鼠摄取葡萄汁14 d 后,肝脏中的iNOS 降低了48.4%,没有达到显著性差异(P>0.05);肠道中空肠中iNOS 活性显著降低了5.66 倍(P<0.05),肝脏中的降低了48.4%(P>0.05)。与对照组相比,肝脏和空肠中的SOD 活性分别升高了3.0%和1.8%,CAT 活力分别提高了13.5%和29.6%、MDA 降低了1.4%和3.5%,但均未达到显著性差异(P>0.05)。因此,葡萄对断奶大鼠肝脏、空肠中自由基清除和抗氧化能力有一定的影响。

表3 葡萄对断奶大鼠肝脏空肠CAT、SOD、MDA 和iNOS 的影响Table 3 Effect of grape on CAT,SOD,MDA and iNOS in liver and jejunum of the weaning rats in the 14 day

3 讨论

肠道指数是肠道健康状况的重要指标,一定程度上反应肠道的损伤程度[10]。体重是衡量哺乳动物生长发育的重要指标。实验结果揭示:在断奶大鼠中,葡萄汁对肠道的损伤无显著影响;但可提高其体重增长率[11]。

MDA 是由活性氧引发的多不饱和脂肪酸链式反应中主要的代谢产物产物,生物医学认为MDA 是衡量自由基水平以及脂质过氧化程度的重要生化指标,血浆中MDA 含量的高低间接反映细胞受到自由基侵伤的严重程度[12]。结果表明:葡萄组断奶大鼠血浆中的MDA 含量由14 d 高于对照组的175.3%,在28 d 时显著降低了38.2%,但对照组28 d 血浆中MDA 的含量为14 d 时的3.93 倍;表明在大鼠断奶期,随着日龄的增加,血浆中的脂质过氧化加剧,而膳食中添加葡萄可减缓断奶时期大鼠血浆的脂质过氧化[13]。SOD 的活性反应了自由基清除的能力,可直接清除超氧阴离子自由基,阻断自由基链式反应,避免组织损伤[14]。CAT是一种广泛存在与动物中的氧化还原酶,可快速催化细H2O2分解,避免过多H2O2对细胞造成损伤[15]。与对照组相比,在14 d,葡萄组断奶大鼠血浆中的SOD 显著增加,而CAT 升高了1.5%;在28 d 时,SOD 和CAT分别升高了5.9%和27.0%;马中春等研究发现葡萄籽多酚可提高大鼠血清中SOD 和CAT 的活性[16]。因此,葡萄为膳食添加可增强血浆中抗氧化酶活性和降低脂质过氧化程度,提高其血浆抗氧化能力。

由于肠道-肝脏屏障在抑制毒素和病原体转移的过程中发挥重要作用[17]。因此,在考察葡萄对肠道抗氧化状态的同时应考察其对肝脏的抗氧化状态的影响。结果表明,葡萄对空肠和肝脏的抗氧化均有影响与对照组相比葡萄汁仅使空肠MDA 含量水平降低了3.5%,但肝脏中的MDA 降低了1.4%,结果表明葡萄对断奶大鼠肠道和肝脏的脂质过氧化状态影响不大。Raquel Mateos 等研究表明葡萄中多酚保护血浆和肝脏避免氧化损伤[18]以及多酚对结肠癌患者中结肠中MDA 含量有降低作用。因此,葡萄可降低断奶大鼠肝脏和空肠中脂质过氧化水平。空肠和肝脏中的SOD 和CAT活性均有所升高,葡萄在一定程度上影响肝脏和空肠中的自由基清除能力。研究表明,在肠上皮细胞内,iNOS 催化生成的过量NO,促进炎症发生和加剧机体损伤[19]。在本实验中,断奶大鼠摄入葡萄汁显著降低了空肠中iNOS 活性显著降低,肝脏中iNOS 的活性降低了48.4%,但差异不显著。因此在空肠和肝脏中,iNO合成一氧化氮(NO)能力下降,降低炎症和氧化的发生率。Marion Man-Ying Chan[20]等研究亦证实葡萄中的多酚、白藜芦醇、槲皮黄酮等对iNOS 具有抑制作用,减少血管壁和DNA 损伤。

因此,以葡萄为膳食添加能增强断奶SD 大鼠血浆、肠道和肝脏对自由基的清除,提高肠道抗氧化能力。以葡萄为膳食添加剂评估大鼠在断奶时期血浆、肝脏和肠道抗氧化酶系活性变化状况及肠道抗氧化能力的改变,为进一步研究断奶期哺乳动物中抗氧化状况提供参考。

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