毛光明陈江夏勇傅剑云
(浙江省疾病预防控制中心,杭州,310009)
摘要:目的探讨蔓越莓对小鼠的抗衰老作用及机制,观察其是否能有效地改善机体的抗氧化能力。方法采用自然衰老和辐照两种模型小鼠分别给予不同剂量的蔓越莓30d,分别测定小鼠血及肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)的活力和丙二醛(MDA)的含量。结果蔓越莓能显著增强小鼠血及肝组织中SOD和GSHPx的活力(P<005);降低小鼠血及肝组织MDA含量(P<005)。结论蔓越莓对自然衰老和辐照模型小鼠均有改善机体抗氧化能力。
关键词:蔓越莓;抗氧化;衰老;辐照
Effect of cranberry on antioxidant system of natural aging
mice and radiationinjured miceGuangming Mao,Chen Jiang, Xia Yong, Jianyun Fu
(The Center of Disease For Prevention And Control of Zhejiang Province, Hang Zhou, 310009)
Abstract: ObjectiveTo study Antisenility effect and action mechanism of Cranberry ,and to establish whether the cranberry could improve antioxidant effect. MethodsThe model of natural aging mice and radiationinjured mice were used. Differentdoses of cranberry extract were orally administered to the two model mice for 30d. The activity of superoxide dismultase(SOD)、glutathione peroxidase(GSHPx) and the level of malondialdehyrde(MDA) in liver and serum were measured. Results Compared with the two model group,the given cranberry group enhanced the activity of SOD and GSHPx and decreased the content of MDA in liver and serum. ConclusionCranberry can improve antioxidant ability of natural aging mice and radiationinjured mice.
Keywords: cranberry; antioxide; senility; radiation
蔓越莓(Cranberry)是越桔属植物,素有“北美红宝石”之称,产于寒冷的北美湿地,是一种生长在矮藤上的小圆果。北美民间很早就发现了蔓越莓的药用价值,1800年就有记录蔓越莓用于治疗航海员的坏血病。最近一项医学调查表明,美国放开膳食补充剂和草药市场之后,蔓越莓制剂成为预防尿道感染的首选保健药物[1]。目前关于蔓越莓保健功能的研究国外主要集中在抗感染、抗氧化、抗肿瘤等方面[2],国内文献报道较少。本文主要从抗氧化酶对机体抗氧化功能的影响,以及蔓越莓对改善自然衰老和辐射后抗氧化能力等方面探讨蔓越莓的抗氧化作用机制,以期为蔓越莓保健功能的开发提供理论依据。
1 材料与方法
11 实验用ICR小鼠由浙江省实验动物中心提供(实验动物生产许可证号:SCXK(浙)2003-0001),清洁级,雌性,自然衰老小鼠鼠龄9个月龄,体重45.53g;辐照小鼠体重19g-21g,实验时按体重随机分组。
12 实验用蔓越莓鲜果冷冻干燥粉从浙江某药店购得。
13 动物实验方法
131 自然衰老模型实验:实验设三个剂量组、阴性对照组(蒸馏水)。低、中、高三个剂量分别为0.5、1.0、3.0g/kg体重,实验时以蒸馏水为溶媒。试验前取尾血,测丙二醛(MDA)值,采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定。实验时按MDA水平随机分组。各组灌胃给受试物,容量按01ml/10g体重计,每天一次,连续30天,对照组给蒸馏水,处理同受试物组。实验结束时内眦静脉采血,测定红细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活力、MDA含量和全血中GSHPx的活力。
132 辐照模型实验:实验设阴性对照组、模型对照组和三个试验组。低、中、高三个剂量分别为0.5、1.0、3.0g/kg体重,实验时以蒸馏水为溶媒,各组灌胃给受试物,容量按0.1ml/10g体重计,每天一次,连续30天,对照组给蒸馏水,处理同受试物组。30d后内眦静脉采血,测定红细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活力,此后,除空白对照外,各组给予8Gy60C0γ射线全身一次性照射,照射后4天处死各组动物,取肝组织测SOD活力、MDA含量和GSHPx的活力。
14 MDA含量、SOD和GSHPx活力均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定
15 主要仪器60C0γ辐射源,浙江大学核能研究所提供。
16 数据处理采用SPSS115软件包统计。
2 实验结果
21 对小鼠MDA含量的影响:结果见表1。原始数据符合方差齐性要求(P>0.05),自然衰老模型实验,与阴性对照组(蒸馏水)比较,中、高剂量组小鼠实验后红细胞MDA含量明显降低,差异均有统计学显著性(q检验,P<005);辐照模型实验,与模型对照组(蒸馏水)比较,三剂量组小鼠实验后肝组织中MDA含量明显降低,差异均有显著性(q检验,P<0.05)。
52 对小鼠SOD活力的影响:结果见表2。原始数据符合方差齐性要求(P>0.05),自然衰老模型实验,与阴性对照组(蒸馏水)比较,高剂量组小鼠实验后红细胞SOD活力明显增高,差异有统计学显著性(q检验,P<0.05);辐照模型实验,辐照前,和对照组(蒸馏水)比较,红细胞SOD活力差异无统计学显著性(方差分析,P>0.05),辐照后,与模型对照组(蒸馏水)比较,中、高剂量组小鼠肝组织SOD活力明显增高,差异均有统计学显著性(q检验,P<0.05)。
53 对小鼠GSHPx的活性的影响:结果见表3。原始数据符合方差齐性要求(P>005),自然衰老模型实验,与阴性对照组(蒸馏水)比较,高剂量组小鼠实验后全血中GSHPx的活力明显增高,差异有统计学显著性(q检验,P<005);辐照模型实验,与模型对照组(蒸馏水)比较,高剂量组小鼠实验后肝组织GSHPx的活力明显增高,差异有统计学显著性(q检验,P<005)。
3 讨论
自由基学说是目前比较公认的衰老学说。已有充分证据表明,衰老时机体内抗氧化物质的活性及含量均显著降低,而自由基代谢产物(MDA)的含量却显著升高;而电离辐射可引起自由基的大量生成,引起机体的抗氧化体系失去平衡,进而造成DNA碱基环结构、糖磷酸键和氢键断裂等损伤,自由基也可攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸而引起脂质过氧化[3]。SOD为重要的抗氧化酶之一,可有效地清除自由基反应的启动因子,来抑制和阻断自由基反应,降低自由基代谢产物(MDA)的生成[4]。GSHPx是机体内广泛存在的一种重要的催化过氧化氢分解的抗氧化酶,它可以特异的催化还原型GSH对过氧化氢的还原反应,可有效清除自由基;另一方面,GSHPx是在过氧化氢酶含量较低的组织中,替代过氧化氢酶清除H2O2[5]。因此本研究选用了超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、肝谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)来综合评价蔓越莓抗氧化能力。
越桔属植物大多具有抗氧化、抗肿瘤、抗心血管疾病等作用。其成分大致可以分为:黄酮类、香豆素、酚类以及萜类。随着检测技术的发展,各种成分又可以分出很多种类,如黄酮类又包括花色素、原花青素和黄烷酮类。Kandil等[6]对蔓越莓提取物进行分馏、色谱层析,发现其中含有一系列原花青素和黄酮类化合物。蔓越莓的五羟黄酮(quercetin,又称槲皮素)含量在同种属植物中较高,含量约为25mg/100g,槲皮素是一种黄酮醇化合物,具有很强的抗氧化活性,能抑制低密度脂蛋白胆固醇的氧化[2],Reed等[7]发现蔓越莓中的黄酮类化合物在体内、体外试验中都有抗氧化功能,尤其是黄酮醇和原花青素对动脉粥样硬化有预防作用,此外,原青花素的低聚体和高聚体也能明显地延迟铜离子(Cu )介导的低密度脂蛋白(LDL)氧化过程的启动。花青甙是蔓越莓和其它浆果(如蓝莓、樱桃等)中含有的一种深红色色素,也是很强的抗氧化剂,其抗氧化能力甚至高于维生素C和维生素E。蔓越莓富含维生素C,含量为13.5mg/100g,维生素C 具有很强的还原性,蔓越莓中还含有D一胡萝卜素,它能够捕捉自由基,降低自由基的氧化损伤。其它研究也显示,蔓越莓提取物能够抑制低密度脂蛋白(LDL)的氧化,增加胆固醇的逆向转运,降低总胆固醇和LDL胆固醇[2]。综上所述,我们初步认为蔓越莓的抗氧化作用机制主要是在其所含丰富的槲皮素、原花青素、花青甙、维生素C、D一胡萝卜素等功效因子的的综合作用下,通过抑制自由基的产生,提高机体抗氧化酶活力,捕捉机体自由基等多方面来完成。
总之,蔓越莓作为一种天然浆果,从国外文献来看,长期服用无严重不良反应,另据我们二阶段和亚急性的研究也未见不良反应。尽管蔓越莓的抗氧化机制和其它的保健功能的研究均有待于进一步的深入,但我们深信其作为保健品开发研究的前景一定非常广阔。
4 参考文献
[1] Gunther S,et a1.[J].J Am Diet Assoe,2004,104(1):27-34.
[2] 钟文君. 蔓越莓的保健功能[J].国外医学卫生学分册,2004,31(6):370-372.
[3] Santiard D, Ribiere C, Nordmann R, et al. Inactivation of Cu. Znsupemxoide dismutase by free radicals derived from ethanol metablislm:a gamma radiolysis study [J]. Free Rad Biol Med, 1995, 19:121.
[4] 刘俊达. 衰老的指标及检测意义[J].老年学杂志,1992,12(6):377.
[5] 夏寿萱主编. 分子放射生物学[M]. 北京:原子能出版社,1992,23-45.
[6]Kandil FE,et a1.[J].J Agric Food Chem,2002,50(5):1063-1069.
[7]Reed J.[J].Crit Rev Food Sci Nutr,2002,42(3 Supp1):301-316.