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五味子果汁对四氯化碳致大鼠急性肝损伤的保护作用

2014-02-27刘长姣于徊萍孟宪梅张守勤

食品工业科技 2014年18期
关键词:五味子果汁空白对照

刘长姣,于徊萍,孟宪梅,张守勤

(1.吉林工商学院,粮油食品深加工吉林省高校重点实验室,吉林长春130062;2.吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春130022)

五味子果汁对四氯化碳致大鼠急性肝损伤的保护作用

刘长姣1,2,于徊萍1,孟宪梅1,张守勤2,*

(1.吉林工商学院,粮油食品深加工吉林省高校重点实验室,吉林长春130062;2.吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春130022)

应用四氯化碳(CCl4)致大鼠急性肝损伤模型研究五味子果汁的护肝作用。实验各组大鼠灌胃相应实验样品,用生物化学法检测大鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)和碱性磷酸酶(AKP)活性,肝匀浆中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)的含量,并观察肝组织光镜下病理变化。结果表明五味子果汁可以显著降低CCl4致急性肝损伤大鼠血清中AST和AKP的活性,增强大鼠肝组织匀浆中GHS-Px、SOD和CAT活力,显著降低MDA含量,与模型组相比各果汁组肝脏病理变化显著改善。证明五味子果汁对CCl4致大鼠急性肝损伤具有保护作用,为五味子果汁在保健食品中的应用提供依据。

五味子,护肝作用,果汁,四氯化碳

肝脏疾病是一种发病率高、难以根治的疾病,对人类健康危害极大。我国各种肝病的发病率非常高,例如,病毒性肝炎特别是乙型肝炎的发病率占世界首位;随着物质生活水平的提高及酒精消耗量增多,脂肪肝及酒精肝也明显增多。近年的研究表明,中药有较好改善乙肝病人的临床症状、保肝降酶退黄及一定程度的抗乙肝病毒(11BV)的作用,而且副作用少[1]。五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Bail)是常用护肝中药之一,含有酚类成分和木脂素等多种功能性成分。已有研究证明五味子具有降低肝组织脂质过氧化,提高氧自由基清除能力,对肝损伤具有一定的保护作用,并具有降低酒精性肝损伤的作用[2-6]。

五味子是可用于保健食品的中药[7],目前其应用主要以干燥果实的形式入药,在保健食品中的应用较少。五味子浆果呈红色、果汁味道偏酸,并具有五味子独特的风味。五味子木脂素成分主要存在于种子中,因此可以将果汁与种子分别加以开发利用,种子可入药,果汁可开发保健食品,如保健饮料。到目前为止对五味子果汁护肝活性的研究尚未见报道,本文应用CCl4致大鼠肝损伤模型来测定五味子果汁的护肝活性,为五味子浆果果汁在保健食品中的应用提供理论依据,以促进五味子浆果的深加工和开发利用。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

五味子浆果 采于吉林省抚松县;实验用雄性W istar大鼠 由吉林大学白求恩医学院实验动物中心提供;四氯化碳(CCl4) 武汉巿江北化学试剂厂;ALT试剂盒、AST试剂盒、AKP试剂盒、SOD试剂盒、MDA试剂盒、CAT试剂盒、GSH-Px试剂盒 均购于南京建成生物工程研究所。

UV-2550型紫外-可见分光光度计 日本岛津公司;DZKW-C型恒温水浴祸、TGL-16B型离心机 上海安亭科学仪器厂;KQ-3200DE型数据超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;RE-52旋转式蒸发器 上海安亭电子仪器厂;RJ-TDL-40B型离心机 无锡瑞江;MA 110型电子分析天平 上海良平仪器仪表有限公司;倒置显微镜 日本OLYMPUS;推拉式切片机 德国Leica。

1.2 实验样品制备

取五味子鲜果,经自制机械破碎(避免破碎种子)后,4000r/m in离心10m in,得上清液,为五味子果汁样品。五味子果汁样品配制:依据五味子果汁固形物含量(0.91g/m L),取五味子果汁适量,蒸馏水稀释,配制得到护肝实验高剂量实验样品,浓度为50mg/m L;并依次用蒸馏水稀释得到中剂量和低剂量实验样品,浓度分别为25mg/m L和12.5mg/m L。

1.3 护肝活性实验设计分组及给药

健康雄性W istar大鼠60只,体重180~220g。大鼠在实验室适应3d后,只随机分为6组,每组10只,分别为空白对照组、果汁高剂量组(500mg/kg·bw)、果汁中剂量组(250mg/kg·bw)、果汁低剂量组(125mg/kg·bw)、模型组、阳性对照组(益肝灵,500mg/kg·bw),分别灌胃给药。果汁高、中、低剂量均按1.0m L/100g给药。

1.4 造模及取材

各组实验大鼠,按实验设计灌胃给药,连续7d,末次给药1h后,除空白对照组外其余各组均腹腔注射50%CCl4橄榄油溶液1m L/kg·bw[8],空白对照组腹腔注射等体积橄榄油,禁食不禁水,室温为22℃,24h后,称量体重。眼球取血,-20℃冰箱中保存;大鼠颈椎脱臼处死,快速取出肝脏;距肝大叶边缘0.5cm处取一小块肝组织,将其放于10%甲醛溶液中固定,留做HE染色;剩余肝组织放于-80℃冰箱中保存。另取0.5g肝组织,用生理盐水清洗,用PBS做成10%肝组织匀浆,测MDA、SOD等指标。

1.5 血清生化指标检测

按试剂盒说明书测定血清ALT、AST和AKP活性,并按试剂盒方法计算。

1.6 肝组织匀浆的制备与生化指标检测

1.6.1 肝组织匀浆的制备 肝脏以0.9%NaCl溶液冲洗,用滤纸吸干后,准确称量1.00g。用预冷的0.9% NaCl,组织匀浆机制成匀浆,3500r/min离心20min,上清即为肝组织匀浆。

1.6.2 生化指标检测 取10%肝组织浆,按试剂盒方法测肝组织中SOD、GSH-Px和CAT活性,MDA的含量,并按试剂盒方法计算。

1.7 病理组织学观察及结果判断

将放在10%甲醛溶液中固定的肝组织取出,常规石蜡包埋,4μm连续切片,HE染色,用40倍光学显微镜观察组织病理变化。

1.8 数据处理

实验结果以均数±标准差(x±S)表示,采用SPSS 17.0统计软件,用方差分析进行样本均数间两两比较,两组间比较无显著性以(p>0.05)表示,差异有显著性以(p<0.05)表示。

2 结果与分析

2.1 五味子果汁对大鼠血清中ALT、AST和AKP活性的影响

五味子果汁对大鼠血清中ALT、AST和AKP活性的影响结果见表1。模型组血清中的ALT和AST活力与空白对照组相比明显上升,说明CCl4致大鼠肝脏受到严重损伤,造模成功。五味子果汁3个剂量组的ALT活性与对照组比较,具有显著性差异(p<0.05);与模型组比较,无显著性差异(p>0.05);与阳性对照组比较,无显著性差异(p>0.05);组间比较呈剂量依赖性降低。由此可知,五味子果汁不能显著地降低血清中ALT活力,但与阳性对照药物组之间无显著性差异,说明果汁也具有一定的降低血清中ALT活性的能力。五味子果汁3个剂量组的AST活性与模型组比较,均具有显著性差异(p<0.05);与阳性对照组比较,无显著性差异(p>0.05);组间比较呈剂量依赖性降低,证明五味子果汁能显著地降低CCl4致急性肝损伤大鼠血清中AST的活性。五味子果汁3个剂量组的AKP活性与空白对照组和阳性对照组比较,均无显著性差异(p>0.05);与模型组比较,均具有显著性差异(p<0.05);组间比较呈剂量依赖性降低。表明五味子果汁能显著降低CCl4致急性肝损伤大鼠血清中AKP活性。

由此可知五味子果汁可显著降低CCl4致急性肝损伤大鼠血清中AST和AKP的活性。随五味子果汁剂量的增加,血清中ALT、AST和AKP的活性下降,并低于模型组,证明五味子果汁对CCl4致急性肝损伤大鼠的肝细胞膜有一定的修复或保护肝细胞膜受损作用,从而起到保护肝脏的作用。

表1 五味子果汁对大鼠血清ALT、AST和AKP活性的影响(±s,n=10)Table 1 Effectof S.chinensis juice on the activities of ALT,AST and AKP in rat plasma(±s,n=10)

表1 五味子果汁对大鼠血清ALT、AST和AKP活性的影响(±s,n=10)Table 1 Effectof S.chinensis juice on the activities of ALT,AST and AKP in rat plasma(±s,n=10)

注:a:p<0.05,vs空白对照组;b:p<0.05,vs模型组;c:p<0.05,vs阳性对照组;表2同。

AKP(金氏单位/100mL)空白对照 36.75±7.82 77.35±14.24 59.42±5.90损伤模型 200.38±30.90 174.10±16.69 79.47±10.64低剂量 194.80±15.97a 113.65±8.72ab 67.15±8.16b中剂量 180.22±18.21a107.15±10.54ab 60.02±8.89b高剂量 177.58±21.91a 101.80±9.09ab 57.99±7.77b阳性对照 187.41±14.20 107.65±13.81 62.62±14.70组别 ALT(卡门式单位)AST(赖式法单位)

表2 五味子果汁对大鼠肝组织不同酶活性和MDA的影响(±s,n=10)Table 2 Effectof S.chinensis juice on the activities of three different enzymes and MDA in rat live(r±s,n=10)

表2 五味子果汁对大鼠肝组织不同酶活性和MDA的影响(±s,n=10)Table 2 Effectof S.chinensis juice on the activities of three different enzymes and MDA in rat live(r±s,n=10)

组别 GSH-Px(U) SOD(U/mg prot) CAT(U/mg prot) MDA(nmol/mg prot)空白对照 18.65±1.89 74.53±2.50 89.72±2.78 14.80±1.77损伤模型 14.20±1.89 57.70±1.27 68.32±7.67 24.80±1.51低剂量 15.80±2.15abc 64.66±2.87ab 79.09±6.21ab 22.15±1.71abc中剂量 17.37±1.36b 70.02±2.40ab 79.33±4.15ab 20.38±1.72abc高剂量 17.85±0.68b 73.03±2.58b 86.85±5.49bc 17.40±2.42ab阳性对照 17.29±1.15 68.83±4.12 80.00±3.27 17.74±2.98

2.2 五味子果汁对大鼠肝组织中GSH-Px、SOD和CAT活性的影响

五味子果汁对大鼠肝组织中GSH-Px、SOD和CAT三种酶活性影响的结果见表2。结果表明五味子果汁中剂量组和高剂量组的GSH-Px活性与空白对照组比较,无显著性差异(p>0.05)。3个剂量组与模型组比较,均具有显著性差异(p<0.05)。组间比较呈剂量依赖性增高。表明五味子果汁中剂量组和高剂量组可以显著提高损伤肝脏中GSH-Px的活性。随着五味子果汁剂量增加,损伤肝脏中GSH-Px的活性增高,可降低细胞内有害的过氧化物代谢产物,阻断脂质过氧化连锁反应,从而起到保护损伤肝细胞膜结构和功能完整的作用。

五味子果汁高剂量组SOD活性与空白对照组比较,无显著性差异(p>0.05)。3个剂量组与模型组比较,均具有显著性差异(p<0.05)。3个剂量组与阳性对照组比较,均无显著性差异(p>0.05)。组间比较呈剂量依赖性增高。表明五味子果汁能显著提高损伤肝脏中SOD活性,并且随着剂量增加,损伤肝脏中SOD的活性增高,能够更好地防止体内自由基引起的膜脂质过氧化,进而起到保护肝脏伤的作用。

五味子果汁高剂量组CAT的活性与空白对照组比较,无显著性差异(p>0.05);3个剂量组与模型组比较,均具有显著性差异(p<0.05);低剂量组和中剂量组与阳性对照组比较,无显著性差异(p>0.05);高剂量组与阳性对照组比较有显著性差异(p<0.05)。组间比较呈剂量依赖性增高趋势。表明五味子果汁可以有效提高损伤肝脏中CAT活性,随着五味子果汁剂量增加,损伤肝脏中CAT的活性增高,提高机体清除OH·自由基的能力,从而起到一定的保护肝脏的作用。

综上可知,五味子果汁对CCl4致急性肝损伤大鼠,具有提高肝组织中GSH-Px、SOD和CAT活性的作用,从而起到保护CCl4致急性肝损伤大鼠的作用。

2.3 五味子果汁对大鼠肝组织中MDA的影响

五味子果汁对CCl4致急性肝损伤大鼠肝组织中MDA含量影响的测定结果见表2。五味子果汁3个剂量组的MDA含量与空白对照组和模型组比较,均具有显著性差异(p<0.05);高剂量组与阳性对照组比较,无显著性差异(p>0.05);组间比较呈剂量依赖性降低。表明五味子果汁可以显著降低损伤肝脏中MDA的含量。五味子果汁随着剂量增加,损伤肝脏中MDA含量降低,可知五味子果汁具有一定的抑制脂质过氧化的作用,减轻组织细胞损伤,从而起到一定的保护肝损伤的作用[9]。

2.4 肝脏组织病理学研究

光镜所见对照组大鼠肝小叶结构正常、清晰,细胞排列整齐,大小均匀,细胞核位于细胞中央,圆而边界清;模型组大鼠肝细胞明显水肿、气球样变,肝索排列紊乱,可见肝细胞索解离,肝小叶内点状坏死,中央静脉和汇管区出现弥漫性的炎细胞浸润;而各给药组大部分肝细胞结构完整,排列整齐,肝细胞水肿、气球样变及炎细胞浸润均明显减轻,与模型组相比各给药组肝脏病理变化显著改善,见图1。

图1 五味子果汁对损伤肝组织病理形态的影响(HE染色)Fig.1 The influence of differentextracts of S.chinensis on the pathology of the injury liver(HE staining)

3 结论

应用CCl4致大鼠急性肝损伤模型研究五味子浆果果汁的护肝作用。研究证明五味子果汁可显著降低CCl4致急性肝损伤大鼠血清中AST和AKP的活性,随五味子果汁剂量的增加,血清中ALT、AST和AKP的活性下降。造膜各组大鼠肝组织中MDA含量较正常对照组及各给药组明显升高,GHS-Px、SOD和CAT活性明显下降,而给以五味子果汁实验组大鼠肝组织匀浆中MDA含量明显下降,GHS-Px、SOD和CAT活力增强。结果证明五味子果汁对CCl4致大鼠急性肝损伤具有保护作用,为五味子果汁在保健食品中的应用提供了理论依据。

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Hepatoprotective effects of Schisandra chinesis(Turcz.)Bail juice on carbon tetrachloride induced acute liver damage in rats

LIU Chang-jiao1,2,YU Huai-ping1,M ENG Xian-mei1,ZHANG Shou-qin2,*
(1.Jilin ProvinceKey LaboratoryofGrainand OilProcessing,Jilin Businessand TechnologyCollege,Changchun130062,China;2.Biological and Agricultural College,Jilin University,Changchun 130022,China)

The p rotective effects of Schisand ra chinensis(Turcz.)Bail juice against liver damage in carbon tetrachloride(CCl4)-induced acute hepatotoxicity in rats were studied.Wista rats were orally fed w ith detected samp les.The activities of ALT,AST and AKP in serum and GSH-Px,SOD and CAT in live were detected.The contentof MDA in liverwas also tested.The liver tissue pathological change was observed.The results showed that S.chinensis juice could significantly decrease the activities of AST and AKP in serum and significantly increase the ac tivities of GSH-Px,SOD and CAT in liver.The content of MDA in liver was also significantly decreased.Com pared w ith the model g roup the pathological change in liver of each S.chinensis juice g roup was significantly im p roved.The results p roved that S.chinensis fruit juice had a p rotective effect on CCl4-induced acute liver damage in rats.This p rovided the basis for S.chinensis juice app lication in health food.

Schisand ra chinensis(Turcz.)Bail;liver p rotection;juice;carbon tetrachloride

TS201.4

A

1002-0306(2014)18-0355-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.071

2013-12-27 *通讯联系人

刘长姣(1981-),女,博士,讲师,研究方向:天然产物有效成分提取与分离。

国家自然科学基金资助项目(30472135)。

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