土人参提取液对D-半乳糖所致衰老小鼠的抗氧化作用研究
2014-01-09文全泰潘廷啟黄礼德李芸达赵善民何显教黄彦峰
文全泰 ,潘廷啟,黄礼德,李芸达,赵善民,何显教,黄彦峰,晋 玲
1右江民族医学院临床学院;2 百色市人民医院;3 右江民族医学院 生理学教研室,百色 533000
土人参[Talinum paniculatum (Jacq.)Gaertn.]为马齿苋科土人参类植物,别名为栌兰、假人参等。有补中益气,养阴润肺,消肿止痛,主治脾虚、食少乏力、泄泻、脱肛、肺痨咳血、潮热、盗汗,产后乳汁不足等症[1],研究表明土人参含有的成分为齐墩果酸、蔗糖等[2],而其中多糖具有免疫调节、抗肿瘤、降糖、保肝、抗感染、抗消化道溃疡、抗衰老、降血脂、抗凝血等作用[3]。也有研究表明土人参含环烯醚萜,有类似地黄养阴、生津、益精填髓的作用,同时含三萜皂苷,亦有类似人参大补元气,补脾益气、生津、安神、增强免疫机能之功效。此外尚含香豆素类、挥发油等[4]。目前国内外关于土人参抗氧化的研究仅有张健,刘关艳通过测定土人参叶和根中的抗氧化物质的含量和抗氧化酶的活性,得出土人参中SOD活性较高,总抗氧化能力较强[5],但其未对动物进行任何实验研究,因此在动物方面的研究尚存欠缺,为此本次实验以不同浓度的土人参提取液对D-半乳糖所致衰老小鼠心、肝组织中SOD 和MDA 含量以及血清中GSH-PX 活性的影响来研究其抗氧化能力,这样即进一步探讨土人参的抗氧化作用,也为土人参的临床药物应用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
昆明种3 月龄清洁级小白鼠50 只,雌雄各半,体重35~45 g,由广西右江民族医学院动物实验中心提供(许可证号:SYXK 桂2011-0010)。土人参采摘于广西天等县高州山,由右江民族医学院民族医学教研室覃道光副教授鉴定为马齿苋科土人参类植物;D-半乳糖(批号20120718),购自美国Amresco公司,用生理盐水配成1.25%的浓度。超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒(批号20121120)、丙二醛(MDA)试剂盒(批号20121118)、考马斯亮兰试剂盒(批号20121120)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)试剂盒(批号20121122)均购自南京建成生物工程研究所。
电热恒温水浴锅(江苏金坛宏凯仪器厂);TDZ4A-WS 低速台式离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司);FSH-2A 可调高速电动匀浆机(金坛市金南仪器厂);电热煮沸消毒器(100 度恒温水浴锅)(上海市化工进出口有限公司);722 型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);SW-80A 型旋涡混合器(上海医大仪器厂);ARll40/C 电子天平[奥豪斯(上海)公司生产]。
1.2 实验方法
1.2.1 土人参提取液制备
称取500 g 土人参干品,先用适量蒸馏水浸泡1 h,再加入部分蒸馏水,两次共为干品10 倍,煮沸30 min,自然冷却至室温后过滤,保存为滤液1;同法再加入8 倍的蒸馏水,煮沸30 min 后过滤,保存为滤液2。将1、2 液混合,减压浓缩至100%(1 mL 含生药1 g),作为原药液,置于5 ℃冰箱保存备用,临用前按比例配制成高剂量为15 g/kg,中剂量10 g/kg,低剂量为5 g/kg。
1.2.2 动物的分组及造模
取体重35~45 g 的昆明种小白鼠50 只,适应性饲养7 d 后,将小鼠随机分为5 组,每组10 只,即为正常对照组、衰老模型组、土人参提取液高、中、低剂量组。D-半乳糖衰老小鼠模型的建立及给药方法参照文献[6]方法制备亚急性衰老小鼠模型。即土人参提取液低、中、高剂量组及衰老模型组每日定时颈背部皮下注射(125 mg/kg[7]体重)的D-半乳糖灭菌生理盐水溶液(新鲜配制,其浓度为1.25%),正常对照组颈背部皮下注射等量的生理盐水,连续42 d。同时,将土人参提取液分别配成剂量为15、10、5 g/kg 依次给高剂量组、中剂量组、低剂量组灌胃,正常对照组和衰老模型组给予等量的生理盐水灌胃,每天灌胃1 次,连续给药42 d,并于每周称量体重后,根据体重准确调整给药量及D-半乳糖注射量,并保持给药的连续性和准确性。
1.2.3 血清及组织匀浆液的制备
于42 d 后对各小组小鼠采用摘除眼球法,取血0.5~1.0 mL 放入容积为1 mL 的三角试管中,以3500 rpm,离心10 min,取上清液备用。随即采用颈椎脱臼法处死小鼠,迅速取出其心、肝组织,用冰冻生理盐水洗净,滤纸吸干称重,用匀浆机匀浆(15000 rpm,连续3~5 次)制备成10%的组织匀浆液,备用。并根据试验要求取部分10%的组织匀浆液用生理盐水按1∶9 稀释成1%的组织匀浆液,加药并离心(3000 rpm,10 min),制备成1%的组织匀浆液,备用。
1.2.4 生化指标检测
小鼠血清中的GSH-PX 和心、肝组织中的蛋白量、SOD、MDA 含量的测定均按南京建成生物工程研究所提供的试剂盒说明书方法进行操作。
1.2.5 统计学分析
所有数据均用SPSS 17.0 统计软件包进行处理,计量资料数据以均数±标准差(x ±S)表示,资料进行正态性检验;多组计量资料采用one-way ANOVA,方差齐时采用LSD,方差不齐时采用Dunnett's C 法。P <0.05 有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 土人参提取液对D-半乳糖所致衰老小鼠血清GSH-PX 和心、肝组织SOD 含量的影响
与正常对照组相比,衰老模型组小鼠血清中GSH-PX 和心、肝组织中的SOD 含量明显降低,具有显著差异(P <0.01);与衰老模型组相比,土人参提取液低、中、高剂量组小鼠血清中的GSH-PX 和心脏、肝脏中的SOD 含量均明显升高,具有显著差异(P <0.01),结果见表1、2。
表1 土人参提取液对D-半乳糖所致衰老小鼠心、肝组织SOD 含量的影响(x ±S,n=10)Table 1 Effects of T.crassifolium extract on SOD in heart and liver tissue of aged mice induced by D-galactose (x ±S,n=10)
表2 土人参提取液对D-半乳糖所致衰老小鼠血清中GSHPX 含量的影响(x ±S,n=10)Table 2 Effects of T.crassifolium extract on GSH-PX in serum of aged mice induced by D-galactose (x ±S,n=10)
注:与正常对照组比较,1)P <0.05,2)P <0.01;与模型组比较,3)P<0.05,4)P <0.01。Note:Compared with normal control group,1)P <0.05,2)P <0.01;Compared with model group,3)P <0.05,4)P <0.01.
2.2 土人参提取液对D-半乳糖所致衰老小鼠心、肝组织MDA 含量的影响
与正常对照组相比,衰老模型组小鼠心脏、肝脏的MDA 含量明显升高,具有显著差异(P <0.01);与衰老模型组相比,土人参提取液中、高剂量组小鼠心脏、肝脏中的MDA 含量明显降低,具有显著差异(P <0.01),但是土人参提取液的低剂量组中的心脏的MDA 降低不明显(P >0.05),而土人参提取液低剂量组小鼠肝脏MDA 含量明显降低,具有显著差异(P <0.01),结果见表3。
表3 土人参提取液对D-半乳糖所致衰老小鼠心、肝组织MDA 含量的影响(x ±S,n=10)Table 3 Effects of T.crassifolium extract on MDA in heart and liver tissues of aged mice induced by D-galactose (x±S,n=10)
3 讨论
自上世纪二十年代自由基学说创立以来,对于自由基损伤的研究就不断深入。许多研究证实,体内自由基含量是随着年龄增长而积累的,但体内产生抗氧化剂和氧化酶能力却随年龄增加而逐渐下降。自由基的氧化可出现肌肤衰老,色斑,松弛,免疫系统衰退及全身性老化等一系列现象,因此,减少自由基的产生及寻找有效的抗氧化性药物,对人类的生命与健康有着重要意义。本实验通过与D-半乳糖所致衰老模型相对比,来研究土人参提取液的抗氧化作用。
研究表明大剂量D-半乳糖可引起多组织基因表达与调控异常、细胞增殖分化能力下降及细胞退行性改变等表现,其机制可能是D-半乳糖诱导活性氧增多,脂质过氧化亢进,产生超氧阴离子自由基[8]。同时脂质过氧化分解产物MDA 能使DNA、蛋白质发生交联,影响细胞的分裂,破坏蛋白和酶的结构和功能[9],因此,测试MDA 的量常可反映机体脂质过氧化的程度,同时也可间接地反映出细胞损伤程度。从实验结果可知,与正常对照组小鼠相比,衰老模型组小鼠中的心、肝脏组织中MDA 的含量明显的升高,说明由D-半乳糖所致衰老模型组小鼠已经出现细胞损伤,并达到一定程度,同时也表明衰老模型是制备成功的。而土人参提取液中、高剂量组小鼠心脏、肝脏中的MDA 含量与衰老模型组相比也明显降低,土人参提取液低剂量组小鼠肝脏MDA 含量同样明显降低。说明土人参提取液具有抑制MDA 生成,减少细胞损伤的作用。
谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)是机体内广泛存在的一种重要的催化过氧化氢分解的酶。它特异的催化还原型谷胱甘肽对过氧化氢的还原反应,可以起到保护细胞膜结构和功能完整的作用。超氧化物歧化酶(SOD)对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用,此酶能清除超氧阴离子自由基保护细胞免受损伤。从实验结果可知:土人参提取液三个剂量组小鼠血清中的GSH-PX 和心脏、肝脏中的SOD 活性与衰老模型组相比均有明显升高,说明土人参提取液可以通过提高SOD 和GSH-PX 的活性,从而达到抗自由基氧化及保护细胞膜结构的作用。土人参对抗衰老与提高免疫力、抗疲劳有紧密联系,对中枢神经系统的调节,控制内分泌,延缓细胞衰老进程,全面提高人体免疫等起明显的作用,是一种难得的滋补强壮剂,有促进人的食欲、睡眠、疲乏等症状的改善,这种功效可能是土人参中的环烯醚萜、三萜皂苷及糖类等成分起作用。因此综合以上分析证明土人参提取液具有抗氧化,延缓衰老的作用。
研究表明土人参是比较安全且无毒性的植物[10],同时在价格上相对便宜,并且野外生长资源丰富,因此可以根据土人参的抗氧作用,将其由原来的野生植物变成预防衰老的保健产品,这样不仅可以充分发挥土人参的药用功效,而且也为人类的健康做出贡献,同时也展示出我国中草药的独特魅力。
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