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火龙果对衰老模型小鼠血清和肝脏中GSH—Px、SOD活性和MDA含量的影响

2016-01-05郑守欢韦玉娜黎瑜霜魏海帆李朝敢

右江医学 2016年4期
关键词:火龙果

郑守欢韦玉娜黎瑜霜魏海帆李朝敢

【摘要】目的探讨火龙果对衰老模型小鼠血清和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及对丙二醛(MDA)含量的影响。

方法设立衰老模型组、火龙果皮组、火龙果肉组和正常对照组,每组12只小鼠列入统计分析,衰老模型小鼠每天分别给予火龙果的果皮和果肉(100 g·kg1·d1)喂养,40 d后处死小鼠,取血清及肝脏测定GSHPx、SOD活性和MDA含量。

结果与衰老模型组比较,火龙果皮组、火龙果肉组小鼠血清中的GSHPx活性显著增高(P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.05或P<0.01);火龙果皮组、火龙果肉组小鼠肝脏中SOD的活性显著增高(P<0.01),火龙果肉组MDA含量显著降低(P<0.05)。

结论火龙果具有增强抗氧化酶活性而发挥抗氧化作用。

【关键词】火龙果;GSHPx;SOD;MDA

中图分类号:R285.5文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.10031383.2016.04.009

火龙果(Hylocereus undatus),又称红龙果、吉祥果和仙蜜果等,是仙人掌科(Cataceae)量天尺属(Hylocere usundatus)植物果实,是近年来在我国备受关注的一种热带亚热带经济植物[1]。目前在我国海南、福建、广西、广东和贵州省等地被大面积种植,具有极高的经济价值。火龙果全身都是宝,火龙果果肉和果皮富含植物多糖、植物蛋白质及多种氨基酸、脂肪酸及矿物质等,此外,还含有多种生物活性物质,如多酚、黄酮类化合物、花青素等,而这些天然多酚、黄酮类化合物、花青素被实验证实具有清除自由基和良好的抗氧化作用[2~3]。

衰老是一种生命过程的必然规律,是机体各种组织和器官功能的时间依赖性衰退,是各种生命成熟后都一定经历的最后阶段,衰老不能抗拒,但是可以通过药物干预延缓衰老,如通过保持机体具有足够的抗氧化物质,就能及时清除机体内过量的自由基,保持机体健康和抗衰老[4]。由于火龙果是天然抗氧化剂的良好来源,因此本实验以火龙果果皮和果肉为原料,从抗氧化酶活性的角度探讨火龙果的抗氧化作用。现将实验方法及结果报告如下。

1材料与方法

1.1药物及试剂

新鲜火龙果,红皮白肉,采购于广西百色市;D半乳糖购于武汉博士德生物工程有限公司;谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.2实验动物及动物分组

60只健康昆明种小白鼠,雌雄各半,体重(20±2)g,由右江民族医学院实验动物中心提供(许可证号:SYXK20110010)。小鼠被随机分成4个实验组:衰老模型组、火龙果皮组、火龙果肉组和正常对照组,每组15只。

1.3衰老模型的建立及给药

采用皮下注射D半乳糖(150 mg/kg)建立衰老小鼠模型,正常对照组小鼠皮下注射等量生理盐水。在造模的同时,火龙果皮组、火龙果肉组小鼠按体重剂量100 g·kg1·d1分别喂食火龙果皮和火龙果肉,连续注射和喂养40 d。

1.4血清GSHPx、SOD活性和MDA含量的测定

每只小鼠摘眼球取血液于1.5 ml EP管中,经过37℃恒温水浴静置30 min后,3000 rpm离心10 min获得血清,根据相应试剂盒操作说明书分别测定GSHPx、SOD活性和MDA含量。

1.5肝脏GSHPx、SOD活性和MDA含量的测定

小鼠取血后,迅速断椎处死,及时摘取肝脏,先用4℃预冷的生理盐水清洗肝脏表面血液,再用干净的滤纸吸干表面水分,称重,用玻璃匀浆器于冰水浴中进行手工匀浆,再加入9倍体积的生理盐水稀释制成10%肝匀浆,以3000 rpm离心10 min,根据相应试剂盒操作说明书分别取上清液部分测定GSHPx、SOD活性和MDA含量。

1.6统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件进行统计学处理,实验过程中每组小鼠因为种种原因均有意外死亡,因此以每组12只实验数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,多组间均数比较采用单因素方差分析,各组和对照组两两比较采用最小显著差法(LSD法),检验水准:α=0.05。

2结果

2.1火龙果对小鼠血清GSHPx、SOD活性和MDA含量的影响

与正常对照组比较,火龙果肉组、火龙果皮组血清GSHPx活性均显著升高(P<0.05或0.01);而衰老模型组血清GSHPx活性显著降低(P<0.05);火龙果皮组血清MDA含量显著降低(P<0.05)。与衰老模型组比较,火龙果肉组、火龙果皮组血清GSHPx活性均显著升高(P<0.01),而MDA含量均显著降低(P<0.05或0.01)。但火龙果肉组、火龙果皮组血清SOD活性与正常对照组比较以及与衰老模型组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2火龙果对小鼠肝脏GSHPx、SOD活性和MDA含量的影响

与正常对照组相比,火龙果肉组、火龙果皮组和衰老模型组肝脏MDA含量均有显著升高(P<0.01);同时衰老模型组肝脏SOD活性显著降低(P<0.01)。与衰老模型组相比,火龙果肉组、火龙果皮组肝脏SOD的活性显著升高(P<0.01);火龙果肉组MDA含量显著降低(P<0.05)。但火龙果肉组、火龙果皮组肝脏GSHPx活性与正常对照组相比以及与衰老模型组相比差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

3讨论

在众多研究抗衰老机制中,自由基学说被公认为是衰老发生发展的重要机制之一[5]。自由基学说认为,人体抗氧化防御体系中的各种抗氧化酶如GSHPx、SOD等和小分子非酶抗氧剂与机体自由基的产生在正常生理情况下是处于动态平衡状态中,一旦这种平衡被打破,机体内包括氧自由基以及其活性衍生物就会产生过多,这类统称为活性氧族(reactive oxygen species,ROS)物质产生过多会使机体发生一系列的氧化反应,使细胞脂质过氧化,产生脂质过氧化物如MDA等有害物质,结果使细胞质膜的生理功能遭受损害,细胞生命活力低下,导致组织器官功能减退,从而使机体进入衰老过程[6]。因此,通过保持机体内各种抗氧化酶活性,及时清除过量自由基,对于延缓衰老有着重要的意义。

火龙果的果肉和果皮中均含有丰富的营养物质,此外,还含有如黄酮类物质、三萜类化合物等生理活性药用成分[7]。火龙果含有的多酚类化合物,具有清除过量自由基危害的功效[8~9]。红皮白肉火龙果以及红皮红肉火龙果的果肉和果皮中都含有丰富的花青素,其中火龙果中的甜菜花青素(betacyanines)既可以作为着色剂,又具有减少和清除自由基的能力[10~11]。本研究结果表明,火龙果肉、果皮能显著增高血清GSHPx活性和肝脏SOD活性,同时能显著降低血清和肝脏MDA含量,提示火龙果具有提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂质过氧化物产生等而发挥抗氧化作用。但在本次实验中也发现,火龙果在提高血清SOD活性、肝脏GSHPx活性方面作用不明显,这是否可能与产生SOD、GSHPx的组织器官有关,还有待进一步实验研究。

综上所述,火龙果具有一定抗氧化、延缓衰老的作用。其抗氧化和延缓衰老方面的有效成分和作用机制还有待进一步研究。

参考文献

[1]邓仁菊,范建新,蔡永强,等.国内外火龙果研究进展及产业发展现状[J].贵州农业科学,2011,39(6):188192.

[2]廖芳,王光银,陈来平,等.火龙果果皮色素的提取及抗氧化活性的研究[J].凯里学院学报,2013,31(6):6165.

[3]陈冠林,邓晓婷,胡坤,等.火龙果的营养价值、生物学活性及其开发应用[J].现代预防医学,2013,40(11):20302033.

[4]杨翠荣.衰老的机理与药物抗衰老作用的分析[J].北方药学,2014,11(3): 163,120.

[5]周文丽,张建鹏,冯伟华,等.脑衰老机制与脑疾病的关系[J].生命的化学,2008,28(4):435438.

[6]黄丽娟,黄彦峰,王映,等.茴香提取液对糖尿病大鼠血清NO、MDA和SOD的影响[J].右江民族医学院学报,2016,38(1):1416.

[7]赵志平,杨春霞.火龙果的开发与发展前景[J].中国种业,2006,6(2):1314.

[8] He X,Liu RH.Phytochemicals of apple peels:isolation,structure elucidation,and their antiproliferative and antioxidant activities[J].J Agric Food Chem,2008,56(21):99059910.

[9] Lamperi L,Chiuminatto U,Cincinelli A,et al.Polyphenol levels and free radical scavenging activities of four apple cultivars from integrated and organic farming in different italian areas[J].J Agric Food Chem,2008,56(15):65366546.

[10] Stintzing FC,Carle R.Functional properties of anthocyanins and betalains in plants,food,and in human nutrition[J].Trends FoodSci Tech,2004,15(1):1938.

[11]Tenore GC,Novellino E,Basile A.Nutraceutical potential and antioxidant benefits of red pitaya(Hylocereus polyrhizus)extracts[J].J Funct Foods,2012,4(1):129136.

(收稿日期:2016-05-25修回日期:2016-08-06)

(编辑:梁明佩)

郑守欢 韦玉娜 黎瑜霜 魏海帆 李朝敢

【摘要】目的探讨火龙果对衰老模型小鼠血清和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及对丙二醛(MDA)含量的影响。

方法设立衰老模型组、火龙果皮组、火龙果肉组和正常对照组,每组12只小鼠列入统计分析,衰老模型小鼠每天分别给予火龙果的果皮和果肉(100 g·kg1·d1)喂养,40 d后处死小鼠,取血清及肝脏测定GSHPx、SOD活性和MDA含量。

结果与衰老模型组比较,火龙果皮组、火龙果肉组小鼠血清中的GSHPx活性显著增高(P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.05或P<0.01);火龙果皮组、火龙果肉组小鼠肝脏中SOD的活性显著增高(P<0.01),火龙果肉组MDA含量显著降低(P<0.05)。

结论火龙果具有增强抗氧化酶活性而发挥抗氧化作用。

【关键词】火龙果;GSHPx;SOD;MDA

中图分类号:R285.5文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.10031383.2016.04.009

火龙果(Hylocereus undatus),又称红龙果、吉祥果和仙蜜果等,是仙人掌科(Cataceae)量天尺属(Hylocere usundatus)植物果实,是近年来在我国备受关注的一种热带亚热带经济植物[1]。目前在我国海南、福建、广西、广东和贵州省等地被大面积种植,具有极高的经济价值。火龙果全身都是宝,火龙果果肉和果皮富含植物多糖、植物蛋白质及多种氨基酸、脂肪酸及矿物质等,此外,还含有多种生物活性物质,如多酚、黄酮类化合物、花青素等,而这些天然多酚、黄酮类化合物、花青素被实验证实具有清除自由基和良好的抗氧化作用[2~3]。

衰老是一种生命过程的必然规律,是机体各种组织和器官功能的时间依赖性衰退,是各种生命成熟后都一定经历的最后阶段,衰老不能抗拒,但是可以通过药物干预延缓衰老,如通过保持机体具有足够的抗氧化物质,就能及时清除机体内过量的自由基,保持机体健康和抗衰老[4]。由于火龙果是天然抗氧化剂的良好来源,因此本实验以火龙果果皮和果肉为原料,从抗氧化酶活性的角度探讨火龙果的抗氧化作用。现将实验方法及结果报告如下。

1材料与方法

1.1药物及试剂

新鲜火龙果,红皮白肉,采购于广西百色市;D半乳糖购于武汉博士德生物工程有限公司;谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.2实验动物及动物分组

60只健康昆明种小白鼠,雌雄各半,体重(20±2)g,由右江民族医学院实验动物中心提供(许可证号:SYXK20110010)。小鼠被随机分成4个实验组:衰老模型组、火龙果皮组、火龙果肉组和正常对照组,每组15只。

1.3衰老模型的建立及给药

采用皮下注射D半乳糖(150 mg/kg)建立衰老小鼠模型,正常对照组小鼠皮下注射等量生理盐水。在造模的同时,火龙果皮组、火龙果肉组小鼠按体重剂量100 g·kg1·d1分别喂食火龙果皮和火龙果肉,连续注射和喂养40 d。

1.4血清GSHPx、SOD活性和MDA含量的测定

每只小鼠摘眼球取血液于1.5 ml EP管中,经过37℃恒温水浴静置30 min后,3000 rpm离心10 min获得血清,根据相应试剂盒操作说明书分别测定GSHPx、SOD活性和MDA含量。

1.5肝脏GSHPx、SOD活性和MDA含量的测定

小鼠取血后,迅速断椎处死,及时摘取肝脏,先用4℃预冷的生理盐水清洗肝脏表面血液,再用干净的滤纸吸干表面水分,称重,用玻璃匀浆器于冰水浴中进行手工匀浆,再加入9倍体积的生理盐水稀释制成10%肝匀浆,以3000 rpm离心10 min,根据相应试剂盒操作说明书分别取上清液部分测定GSHPx、SOD活性和MDA含量。

1.6统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件进行统计学处理,实验过程中每组小鼠因为种种原因均有意外死亡,因此以每组12只实验数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,多组间均数比较采用单因素方差分析,各组和对照组两两比较采用最小显著差法(LSD法),检验水准:α=0.05。

2结果

2.1火龙果对小鼠血清GSHPx、SOD活性和MDA含量的影响

与正常对照组比较,火龙果肉组、火龙果皮组血清GSHPx活性均显著升高(P<0.05或0.01);而衰老模型组血清GSHPx活性显著降低(P<0.05);火龙果皮组血清MDA含量显著降低(P<0.05)。与衰老模型组比较,火龙果肉组、火龙果皮组血清GSHPx活性均显著升高(P<0.01),而MDA含量均显著降低(P<0.05或0.01)。但火龙果肉组、火龙果皮组血清SOD活性与正常对照组比较以及与衰老模型组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2火龙果对小鼠肝脏GSHPx、SOD活性和MDA含量的影响

与正常对照组相比,火龙果肉组、火龙果皮组和衰老模型组肝脏MDA含量均有显著升高(P<0.01);同时衰老模型组肝脏SOD活性显著降低(P<0.01)。与衰老模型组相比,火龙果肉组、火龙果皮组肝脏SOD的活性显著升高(P<0.01);火龙果肉组MDA含量显著降低(P<0.05)。但火龙果肉组、火龙果皮组肝脏GSHPx活性与正常对照组相比以及与衰老模型组相比差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

3讨论

在众多研究抗衰老机制中,自由基学说被公认为是衰老发生发展的重要机制之一[5]。自由基学说认为,人体抗氧化防御体系中的各种抗氧化酶如GSHPx、SOD等和小分子非酶抗氧剂与机体自由基的产生在正常生理情况下是处于动态平衡状态中,一旦这种平衡被打破,机体内包括氧自由基以及其活性衍生物就会产生过多,这类统称为活性氧族(reactive oxygen species,ROS)物质产生过多会使机体发生一系列的氧化反应,使细胞脂质过氧化,产生脂质过氧化物如MDA等有害物质,结果使细胞质膜的生理功能遭受损害,细胞生命活力低下,导致组织器官功能减退,从而使机体进入衰老过程[6]。因此,通过保持机体内各种抗氧化酶活性,及时清除过量自由基,对于延缓衰老有着重要的意义。

火龙果的果肉和果皮中均含有丰富的营养物质,此外,还含有如黄酮类物质、三萜类化合物等生理活性药用成分[7]。火龙果含有的多酚类化合物,具有清除过量自由基危害的功效[8~9]。红皮白肉火龙果以及红皮红肉火龙果的果肉和果皮中都含有丰富的花青素,其中火龙果中的甜菜花青素(betacyanines)既可以作为着色剂,又具有减少和清除自由基的能力[10~11]。本研究结果表明,火龙果肉、果皮能显著增高血清GSHPx活性和肝脏SOD活性,同时能显著降低血清和肝脏MDA含量,提示火龙果具有提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂质过氧化物产生等而发挥抗氧化作用。但在本次实验中也发现,火龙果在提高血清SOD活性、肝脏GSHPx活性方面作用不明显,这是否可能与产生SOD、GSHPx的组织器官有关,还有待进一步实验研究。

综上所述,火龙果具有一定抗氧化、延缓衰老的作用。其抗氧化和延缓衰老方面的有效成分和作用机制还有待进一步研究。

参考文献

[1]邓仁菊,范建新,蔡永强,等.国内外火龙果研究进展及产业发展现状[J].贵州农业科学,2011,39(6):188192.

[2]廖芳,王光银,陈来平,等.火龙果果皮色素的提取及抗氧化活性的研究[J].凯里学院学报,2013,31(6):6165.

[3]陈冠林,邓晓婷,胡坤,等.火龙果的营养价值、生物学活性及其开发应用[J].现代预防医学,2013,40(11):20302033.

[4]杨翠荣.衰老的机理与药物抗衰老作用的分析[J].北方药学,2014,11(3): 163,120.

[5]周文丽,张建鹏,冯伟华,等.脑衰老机制与脑疾病的关系[J].生命的化学,2008,28(4):435438.

[6]黄丽娟,黄彦峰,王映,等.茴香提取液对糖尿病大鼠血清NO、MDA和SOD的影响[J].右江民族医学院学报,2016,38(1):1416.

[7]赵志平,杨春霞.火龙果的开发与发展前景[J].中国种业,2006,6(2):1314.

[8] He X,Liu RH.Phytochemicals of apple peels:isolation,structure elucidation,and their antiproliferative and antioxidant activities[J].J Agric Food Chem,2008,56(21):99059910.

[9] Lamperi L,Chiuminatto U,Cincinelli A,et al.Polyphenol levels and free radical scavenging activities of four apple cultivars from integrated and organic farming in different italian areas[J].J Agric Food Chem,2008,56(15):65366546.

[10] Stintzing FC,Carle R.Functional properties of anthocyanins and betalains in plants,food,and in human nutrition[J].Trends FoodSci Tech,2004,15(1):1938.

[11]Tenore GC,Novellino E,Basile A.Nutraceutical potential and antioxidant benefits of red pitaya(Hylocereus polyrhizus)extracts[J].J Funct Foods,2012,4(1):129136.

(收稿日期:2016-05-25修回日期:2016-08-06)

(编辑:梁明佩)

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