杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织二价矿物元素含量的影响*

程艳芬，刘 伟，冯翠萍，常明昌，程红艳，孟俊龙，刘靖宇，云少君

(山西农业大学食品科学与工程学院，山西 太谷 030801)

杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织二价矿物元素含量的影响*

程艳芬，刘 伟，冯翠萍**，常明昌，程红艳，孟俊龙，刘靖宇，云少君

(山西农业大学食品科学与工程学院，山西 太谷 030801)

为探讨杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织钙、铁、锌、镁、铜和锰二价矿物元素含量的影响，选择健康21日龄SD大鼠30只，随机分为3组，即对照组、铅模型组和试验组，铅模型组和试验组饮用0.2%醋酸铅水，试验组饲料中添加2%杏鲍菇多肽。60 d后，利用ICP－MS检测大鼠脑组织二价矿物元素的含量。结果显示，与对照组相比，染铅大鼠脑组织铅含量显著升高（P<0.05），Fe2＋、Ca2＋、Mg2＋和Zn2＋含量显著下降（P＜0.01）；饲料中添加杏鲍菇多肽后，染铅大鼠脑组织铅含量显著下降（P＜0.01），Fe2＋、Ca2＋、Mg2＋和Zn2＋含量显著提高（P＜0.05或P＜0.01），对Cu2＋和Mn2＋的含量影响不显著。杏鲍菇多肽对染铅造成的脑组织二价矿物元素失衡具有一定的调节作用。

杏鲍菇多肽；脑组织；铅；二价矿物元素

铅作为一种环境污染物，普遍存在于自然界，可以对人体神经系统、造血系统、免疫系统等造成毒害作用，尤其是神经系统[1]。一些研究认为，铅在脑组织中蓄积可严重干扰脑细胞的正常生长发育和代谢，破坏神经元结构的完整性[2]，其机制之一是铅可影响脑细胞膜离子通道[3]，而钙与铅有相同的离子通道，因此，铅可使钙的含量显著降低[4]。另外，铅可使大鼠脑组织铁、锌等矿物元素含量显著降低[5－6]，因此，研究促排铅食品或功能成分对降低铅对人体的危害具有重要意义。

多肽相对于蛋白质更易被人体吸收，而且多肽对人体有多种生理功能，目前研究结果表明，有促进钙离子吸收的作用[6]。杏鲍菇Pleurotus eryngi，别名刺芹侧耳[7]，既可食用，又可药用，营养丰富，其蛋白质含量较多，约占子实体干重的15%左右[8]。前期研究表明，通过酶解制备的杏鲍菇多肽，其分子量在500 Da～3 000 Da，具有一定清除自由基功能[9]，但是否有对染铅引起的二价矿物元素的失衡具有调节作用还鲜见报道。因此，本试验通过建立染铅大鼠模型，研究杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织二价矿物质元素的调节作用，为杏鲍菇多肽功能性食品提供开发和应用的理论支撑。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料

杏鲍菇粉，由山西农业大学食用菌中心供给。

1.1.2 试剂

乙酸铅（醋酸铅）、乙醚、浓HNO3、无水乙醇和HClO4等，均为国产优级纯或分析纯试剂。

1.1.3 主要仪器和设备

电感耦合等离子体发射光谱仪，型号Optima 5300DV，美国Perkinelmer公司；电子分析天平，型号Y96000，上海精密科学仪器公司；HYP 4孔恒温消化炉，上海子期实验设备有限公司；电子称，青岛格力特电子称重设备有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 杏鲍菇多肽的制备

实验室自制杏鲍菇多肽，采用参照文献[10]的方法提取。

1.2.2 动物模型的建立

选取体重21日龄的SPF级雄性SD大鼠30只，购自北京维通利华有限公司，随机分为对照组（NC组）、铅模型组和试验组，每组10只。适应性饲喂1周后，对照组给予基础饲料和蒸馏水，铅模型组给予基础饲料和0.2%醋酸铅水，试验组给予添加2%杏鲍菇多肽的基础饲料和0.2%醋酸铅水。各组大鼠自由采食和饮水，连续饲喂60 d。

1.2.3 样品采集

将SD大鼠禁食过夜（期间自由饮水）后，称量体重。大鼠用乙醚麻醉后，颈椎脱臼法处死，取全脑称重，并计算脑指数。

1.2.4 样品的测定

取1.0 g左右的脑组织样品，分别加入8 mL浓HNO3和2 mL HClO4（HNO3与HClO4体积比为4: 1），摇匀并封口，于室温静置过夜，使其完全消解。次日在电炉上慢慢加热，温度由低到高，直到三角瓶中的液体变得澄清透明后停止加热，冷却后过滤，用1%HNO3将滤液定容至25 mL，利用ICP－MS测定大鼠脑组织中Pb2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Zn2＋的含量。

1.2.5 数据分析

实验数据以x±s表示；用SPSS17.0进行单因素方差分析，P＜0.05和P＜0.01为具有不同统计学差异的标准。

2 结果与分析

2.1 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑指数的作用

杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑指数的影响见表1。

表1 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑指数的影响Tab.1 Effect of Pleurotus eryngii polypeptides on brain index of lead exposed rats

表1结果显示，大鼠连续饮用0.2%醋酸铅水60 d后，其脑指数明显降低（P＜0.05）；饲料中添加杏鲍菇多肽后，染铅大鼠的脑指数明显升高（P＜0.05）。

2.2 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织铅蓄积的作用

杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织铅含量的影响见图1。

图1结果显示，铅暴露后，大鼠脑组织中铅的蓄积明显增加（P＜0.05）；添加杏鲍菇多肽后，染铅大鼠脑组织铅的蓄积极显著减少（P＜0.01）。

2.3 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织 Ca2+、Fe2+、Mg2+、Zn2+的影响

图1 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织铅含量的影响Fig.1 Effect of Pleurotus eryngii polypeptides on lead in brain of lead exposed rats

杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Zn2＋含量的影响见图2。

从图2可以看出，染铅后，大鼠脑组织中Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Zn2＋的含量明显降低（P＜0.01）；添加杏鲍菇多肽后，染铅大鼠脑组织Fe2＋和Mg2＋、Ca2＋和Zn2＋的含量均明显升高（P＜0.01、P＜0.05）。

2.4 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织Cu2+和Mn2+作用

杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织中Cu2＋和Mn2＋含量的影响见图3。

从图3可以看出，染铅后，大鼠脑组织中Cu2＋和Mn2＋的含量无明显变化；添加杏鲍菇多肽后，染铅大鼠脑组织中Cu2＋和Mn2＋含量略微升高，但是无统计学意义。

图2 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Zn2＋含量的影响Fig.2 Effect of Pleurotus eryngii polypeptides on Ca2＋,Fe2＋,Mg2＋,Zn2＋in brain of lead exposed rats

3 讨论

大鼠铅暴露后，其脑组织中铅的含量显著升高，脑指数显著降低表明铅离子对脑组织的生长有不良影响，与吕玲等的研究结果一致[11]。补充杏鲍菇多肽后，与只饮用0.2%醋酸铅水的大鼠相比，试验组大鼠脑组织中铅的蓄积明显减少，脑指数明显提高，表明杏鲍菇多肽具有一定的排铅功能，并对铅离子造成的脑指数降低有明显的改善效果。

染铅后，大鼠脑组织中铅的蓄积明显增加，而Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Zn2＋的浓度均明显下降，可能是由于铅与钙等二价阳离子通过相同的转运蛋白 (DMT1)进出细胞膜[4]。补充杏鲍菇多肽以后，与铅模型组相比，杏鲍菇多肽试验组大鼠脑组织中铅的含量显著下降，Ca2＋、Fe2＋、Zn2＋、Mn2＋的含量显著升高，可能原因是杏鲍菇多肽的摄入促进了机体对铅的排出，减少了脑组织中铅的蓄积，使脑细胞膜上的DMT1处于相对空闲的状态，有利于其对Ca2＋、Fe2＋、Mg2＋、Zn2＋的转运。有研究表明，铅的暴露可导致大鼠脑的氧化－还原紊乱[12]，杏鲍菇多肽具有很强的细胞抗氧化活力，可能通过增强机体抗氧化应激的能力，从而提高机体的免疫力，使得脑组织减少对铅的吸收，促进其对铅的排出。杏鲍菇多肽在排铅的同时还可以补充人体所需的氨基酸，对其排铅机制的研究具有深远的意义。总之，杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织二价矿物质元素的调节作用机制需要进一步的研究。本研究结果显示铅暴露对SD大鼠脑组织Cu2＋和Mn2＋含量的影响无统计学意义，与林芬[13]的研究结果一致；但是，张洁琼[14]认为，在神经胶质瘤细胞中加入一定量的铅，可导致其内铜的含量升高；这可能是由于正常脑细胞和神经瘤细胞对铜的吸收或排出方式不一致导致的。

图3 杏鲍菇多肽对染铅大鼠脑组织Cu2＋和Mn2＋含量的影响Fig.3 Effect of Pleurotus eryngii polypeptides on Cu2＋and Mn2＋in brain of lead exposed rats

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Effect of Pleurotus eryngii Polypeptides on Contents of Bivalent Mineral Elements in Brain Tissue of Lead Exposure Rats

CHENG Yan-fen,LIU Wei,FENG Cui-ping,CHANG Ming-chang,CHENG Hong-yan, MENG Jun-long,LIU Jing-yu,YUN Shao-jun
(College of Food Science and Engineering,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China)

Effect of Pleurotus eryngii polypeptides on contents of calcium,iron,zinc,copper,manganese,magnesium in brain tissue of lead－exposure rats were investigated.Thirty rats were randomly divided into three groups,such as control group,leadpoisoning model group and experimental group.Lead－poisoning model group and experimental group were given 0.2%lead acetate water for free drink,and the rats in experimental group was given normal diet add 2%P.eryngii polypeptides.After continuous feeding for 60 days,the contents of calcium,lead,iron,zinc,copper,manganese,magnesium were determined in brain tissue of rats.The results showed that,compared with the control group,the lead content was increased(P＜0.05)and the iron, calcium,magnesium and zinc contents were decreased(P＜0.01)in the brain tissue of lead－poisoning model group rats,and compared with the model group,the lead content was decreased(P＜0.05),the iron,calcium,magnesium and zinc contents were increased(P＜0.01 or P＜0.05)and the copper and manganese contents were no significant difference in the brain tissue of the experimental group rats.Therefore,P.eryngii polypeptides treatment could effectively remove lead in brain of the rats.Moreover, the iron,calcium,magnesium and zinc were maintained.

Pleurotus eryngii polypeptides;brain tissue;lead;bivalent mineral elements

S646.1

A

1003-8310（2017）03-0050-04

10.13629/j.cnki.53－1054.2017.03.012

山西省重点研发计划重点项目（201603D21106）；山西省煤基重点科技攻关项目（FT2014－03－01）；山西省科技攻关项目（20130311017－03）；山西农业大学科技创新基金项目（2015YJ04）

程艳芬（1986－），女，博士，讲师，主要从事食品质量与安全研究。E－mail:cyf2341986＠163.com

**通信作者：冯翠萍（1970－），女，博士，教授，主要从事食品营养与安全研究。E－mail:ndfcp＠163.com

2017－03－05