乌鳢的药理作用研究进展
2021-01-23喻志新张哲溶张树冰
喻志新,张哲溶,张 玥,张 洋,张树冰
(1.中南大学 湘雅医学院,湖南 长沙 410013;2.中南大学 生命科学学院,湖南 长沙 410013)
乌鳢属于鳢科,俗称黑鱼,又名生鱼、乌鱼、蛇头鱼等,是栖息于许多亚洲国家或地区的淡水鱼。乌鳢生性凶猛,属肉食性鱼类,常能大量吃掉其栖息地附近其他鱼类,陆地上也能灵活滑行,离水生活可达3天之久。乌鳢是一种常见的食用鱼,其肉质细嫩,含肉率高、骨刺少,是一道盘中佳肴,具有较高的经济价值。近来由于种种原因,我国野生乌鳢鱼的数量不断减少,为适应国内外市场的需求,多地进行了人工养殖乌鳢的养殖实践与研究。
不少研究表明乌鳢鱼具有较高的食疗价值,被视为恢复患者术后身体虚弱的滋补品。在我国以及马来西亚等国家,许多学者进行过相关研究,认为乌鳢鱼具有促进伤口愈合的特性。乌鳢鱼通常用于身体虚弱和营养状况差患者的辅助治疗,尤其是可促进烧伤和手术伤口的愈合。对鱼肉多肽或其他通过消化水解的代谢物药理作用的研究表明,乌鳢鱼肉具有很多功效,如抗高血压、免疫调节、抗氧化剂、抗肿瘤和抗菌活性等[1]。
在药物研发方面,已研发出喷雾剂、口服液等产品,用于烧伤、术后伤口愈合和美容等[2]。目前,国内对乌鳢鱼的研究主要是针对养殖技术、分子生物学、营养成分、药用价值及作用机制等[3]。因此,本研究主要针对乌鳢鱼的生理作用进行阐述,为乌鳢鱼的进一步开发和临床应用提供理论参考。
1 乌鳢的营养成分
关于乌鳢营养成分的研究,主要集中在蛋白质、氨基酸、脂肪酸以及矿物质元素的含量等方面[4]。蛋白质是细胞的重要组成成分,也是营养价值研究的热门,蛋白质营养价值的高低,主要与氨基酸的种类和含量有关。乌鳢是一种富含蛋白质的健康食品,其中乌鳢鱼皮中含有大量的胶原蛋白,且雌性乌鳢蛋白含量相比雄性更丰富。乌鳢鱼可食用部位的必需氨基酸含量、鲜味氨基酸含量均较为丰富,乌鳢肌肉中必需氨基酸与总氨基酸比值接近于43%,且养殖乌鳢肌肉中天冬氨酸、脯氨酸等含量高于野生乌鳢[5],因其所含的丰富蛋白质和氨基酸是促进组织修复的重要因素,故乌鳢鱼是一种开发价值较高的高蛋白保健食品,并且可以通过养殖提高乌鳢的利用价值。
脂肪酸可为机体提供必不可少的营养。目前研究发现,乌鳢中脂肪含量较低,但乌鳢鱼肉中不饱和脂肪酸含量相对较高(表1)[6]。乌鳢所含的多种不饱和脂肪酸具有调节人体脂质代谢,增强人体免疫系统,调节血液黏稠度,调节心血管功能等作用[7]。
表1 乌鳢与白乌鳢肌肉中脂肪酸含量比较
通过矿物质元素分析,发现乌鳢鱼汤钾和镁的含量很高。在与其他鱼类对比中发现,乌鳢鱼的矿物质含量相对较高,特别是钙、铁、锌等元素的含量。锌和铁对于机体核酸、蛋白质以及细胞新生有着直接或间接的影响,铁是血红蛋白的重要成分,而锌对于代谢和免疫至关重要。这可能是乌鳢鱼汤能够增强机体抗感染以及促进伤口愈合的重要机制[8]。
2 乌鳢的药理作用
2.1 抗氧化作用
当自由基活跃在一定区域,或数量控制在一定范围时,其对机体是无害的甚至是必须的。在机体的活动过程中,氧化和新陈代谢不断产生各种活性氧自由基,一旦自由基的活动失去控制,超过一定的量,生物体的稳态就会被破坏,疾病可能就会发生。自由基 OH·攻击DNA会造成损伤,NO·能抑制血小板聚集黏附,多余的自由基还能对生物膜、器官结构和功能产生不同程度的损伤[9]。及时有效的清除自由基对于机体稳态至关重要[10]。乌鳢鱼具有一定的抗氧化活性,通过DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基清除、亚铁离子螯合等,清除体内自由基,并且在胃蛋白酶消化过程中抗氧化能力逐渐增强[11]。
2.2 促进伤口愈合
组织损伤后的伤口愈合包括上皮组织的增生,毛细血管、细胞外基质的生成。细胞外基质中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原纤维在上皮组织张力强度恢复中起重要作用。Ⅳ型胶原纤维参与毛细血管基底膜的基板构成。核糖体内合成胶原蛋白的前体,α链要通过一系列酶的剪切、修饰,包括脯氨酸和赖氨酸残基的羟基化,使胶原蛋白富含羟化脯氨酸,α链交联形成胶原特有的排列结构,并决定了胶原蛋白的张力强度。
乌鳢提取液中脯氨酸和赖氨酸含量都很丰富。乌鳢提取液含有丰富的氨基酸,可以促进伤口张力强度的恢复,此结论已被SARINGAT HJ. BAIE[12]的实验所证明。此外,有研究表明,PGE2(前列腺素E2)能够调节伤口愈合中的炎症反应以及成纤维过程,并部分决定伤口愈合的总体效果,而乌鳢提取液中富含PG合成的前体物质——花生四烯酸。此外,乌鳢提取液中富含不饱和脂肪酸,其对前列腺素的合成起着重要的调节作用[13]。乌鳢中所富含的其他氨基酸如天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸对于伤口的愈合也必不可少。乌鳢所含的营养成分参与了细胞外基质的形成。细胞外基质中的硫酸软骨素、硫酸肝素、硫酸皮肤素等在调控结缔组织的结构和通透性中起着重要作用。糖胺聚糖作为细胞外基质形成所必须的第一步骤,由糖醛酸和氨基己糖组成,对伤口应用乌鳢膏后,实验组中糖胺聚糖、氨基己糖、糖醛酸、硫酸皮肤素的含量都明显上升[14]。提示乌鳢膏通过细胞外基质的形成加速了伤口愈合。
对于下段剖宫产后(LSCS)的女性,其子宫伤口的恢复指标主要为子宫在纵切面和斜横切面的前后径测量、子宫血管和皮肤表面动脉的脉动指数(PI)、张力指数(RI)。据相关研究证实,服用乌鳢对于子宫的恢复有重要作用[15]。该实验采用双盲、随机、两组平行实验,分别给经历了LSCS的女性服用乌鳢和安慰剂。结果显示,以时间作为参数,服用乌鳢提取液女性的子宫在不同切面上的前后径测量明显降低并低于安慰组,同时子宫动脉、皮肤动脉的PI、RI也明显降低,提示乌鳢提取液对剖宫产子宫恢复有显著作用。这种作用机制可能与乌鳢提取液促进血管生成,加快伤口愈合,通过多种蛋白质的合成促进子宫平滑肌功能的恢复有关。
2.3 调节心血管作用
鳢鱼皮提取物可显著降低离体蟾蜍和豚鼠心脏收缩率和收缩幅度,导致暂时性阻滞,反复冲洗后可恢复正常状态[16]。鳢鱼皮提取物通过KARMAKAR S等[17]的进一步研究,分离出一种活性化合物——有心脏毒性的分子CSS-CTFⅡ。在动物实验中,CSS-CTFⅡ被发现具有产生低血压,呼吸暂停和心脏毒性作用。然而MULYANA R等[18]研究显示,乌鱼提取物中含有可以显著提高老年低蛋白血症患者体内IGF-1水平的物质,而IGF-1可以促进心肌生长、肥大,并增强心肌收缩力,还能刺激血管平滑肌细胞增殖和血管舒张[19]。乌鳢中富含不饱和脂肪酸(PUFA),而摄入一定量的PUFA对预防心房颤动具有积极作用,其机制可能与前述提到的抗炎、抗氧化作用以及抑制减缓心房内电生理重构及解剖重构的发生有关[20]。对于上述两种对心血管系统的不同作用,前者是由于鱼皮提取物中的特定的生物分子决定,而后者是由于乌鳢中丰富的脂肪酸、蛋白质、矿物质等成分产生的作用。
2.4 骨关节炎治疗作用
骨关节炎可能会导致软骨严重损坏以及其他关节组织形态受损。过去骨关节炎被认为主要是发生于有关节损伤史以及肥胖人群中,近期的研究表明骨关节炎的发生还与免疫学因素有一定的关系[21]。现阶段骨关节炎的治疗方式主要分为三类:药物治疗、手术治疗和康复治疗。患者通常使用抗炎症药物治疗,SAWITZKE等[22]认为这些可能与骨关节炎并发症的发生有关。乌鳢鱼提取物在世界各地开始成为一种新的治疗关节炎的药物,在GANABADI[23]的研究中使用乌鳢鱼提取物饲养患有关节炎的小鼠,实验诱导的关节滑膜的炎症变化减少;同时实验中PGP9.5免疫反应神经纤维有显著增加,更加证明乌鳢鱼提取物对关节炎有一定的作用。在NG YEEN等[24]的实验中,使用乌鳢鱼提取物作用于实验诱导的兔关节炎,并进行了免疫组化分析,结果表明,使用乌鳢鱼提取物治疗的实验兔相比未治疗组,关节软组织肿胀明显减少。见表2。
表2 不同处理组的PGP9.5免疫反应神经纤维
2.5 抗抑郁作用
抑郁症是一种精神失常性疾病。临床上使用的抗抑郁药物大多以单胺学说作为依据,其主要抗抑郁机制是通过抑制NA和5-HT的再摄取,抑制单胺氧化酶,阻断突触前α2受体增加神经递质的释放[25]。
SALEEM等[26]在实验中对抑郁症模型小鼠注射乌鳢鱼提取物,结果治疗后显著减少了强迫游泳试验和尾部悬吊实验的固定时间。ELHWUEGI等[27]在实验中发现5-HT系统和NA能系统与抗抑郁作用有关。在A.M. SALEEM等[28]的研究中,证明乌鳢鱼提取物可以促进5-HT的合成,其作用与色氨酸羟化酶有关。乌鳢鱼提取物的抗抑郁作用与去甲肾上腺素能系统也有一定关系,可能为α1和α2-肾上腺素能受体的相互作用。除了5-HT系统和NA能系统外,多巴胺能系统也同抗抑郁作用有关,但实验证明乌鳢鱼提取物的抗抑郁作用与这种系统无关。
3 乌鳢的应用前景及展望
乌鳢鱼是“盘中佳肴”,营养丰富,通过对乌鳢不同品种的筛选和对乌鳢的人工饲养,可以进一步提高其营养成分,并在此基础上开发出更多的药用品种,以对机体修复产生更大的积极作用,为临床预后以及康复医疗提供更多的理论参考。
综上所述,乌鳢鱼在促进伤口愈合,治疗炎症、心血管系统、神经系统疾病等方面有着一定的积极作用。在这些作用中,乌鳢促进伤口愈合的作用最为突出。目前对乌鳢促进伤口愈合的作用机制的研究相对较多,但仍有不足,需要继续深入研究,阐明其具体机制,确定其具体有效成分并进行提取浓缩。另外,在其他水产中,是否存在与乌鳢营养成分相近或者更加丰富的水产品种,需要进一步的调查研究。