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山东芫荽精油对小鼠氧化性以及SOD和POD活性的影响

2019-06-11董岩王丽燕

安徽农业科学 2019年4期
关键词:超氧化物歧化酶丙二醛

董岩 王丽燕

摘要 [目的]探讨不同浓度山东芫荽精油对小鼠氧化性以及SOD和POD活性的影响,以期为芫荽的进一步开发利用提供依据。[方法]以不同浓度的山东芫荽精油喂食小鼠,研究山东芫荽精油对半乳糖氧化小鼠模型肝脏、心脏、肌肉丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响。[结果]山东芫荽精油可以缓解半乳糖氧化模型小鼠肝脏和心脏的氧化程度,但对肌肉MDA含量的影响不大。喂食芫荽精油可以增加小鼠不同组织中SOD活性。在该试验饲喂的芫荽精油量范围内不能很好地提高小鼠肝脏、心脏、肌肉的POD活性。[结论]山东芫荽精油可以缓解小鼠肝脏和心脏的氧化伤害。

关键词 山东芫荽精油; 超氧化物歧化酶;  丙二醛;  过氧化物酶

中图分类号 TS201.2文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2019)04-0181-03

Abstract [Objective] To explore the effects of Shandong coriander essential oil on the oxidative performance and SOD,POD activities in mice and provide basis for the utilization of Shandong coriander resources.[Method]The effects of Shandong coriander essential oil on malondialdehyde (MDA),superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) activities in the liver,heart and muscle of galactoseoxidized mice were studied.[Result] Shandong coriander essential oil could alleviate the oxidative degree of liver and heart in galactoseoxidized mice,but it had little effect on the content of MDA in the muscle.Feeding mice with coriander essential oil could increase SOD activity in different tissues of mice.Feeding mice with oriander essential oil  could not improve POD activity in the liver,heart and muscle of mice.[Conclusion] Shandong coriander essential oil could alleviate the oxidative damage to the liver and heart of mice.

Key words Shandong coriander essential oil;Malondialdehyde(MDA);Superoxide dismutase(SOD);Peroxidase(POD)

芫荽,又稱胡荽、香菜、香荽,是伞形科芫荽属植物鞠荽(Coriandrum sativum L.)的全草,伞形花,为一、二年生草本植物。芫荽原产地为地中海沿岸和中亚地区,目前大部分地区均有种植。目前国内外许多科学家研究了芫荽的成分,结果发现芫荽叶中含有大量人体所需的元素,在根中也含有许多挥发性芳香族化合物(如萜类、不饱和脂肪酸、糠酸等),对人体的健康有益,另外还含有黄酮、芳樟醇等天然活性成分,它们是芫荽的主要成分。黄酮是植物的次生代谢产物,也是天然的抗氧化剂,不能在人体内合成,但广泛存在于水果、蔬菜和茶叶中。芫荽中的黄酮类化合物主要包括异槲皮素、芦丁、槲皮毒-3-葡萄糖醛酸苷等。李峰等[1]使用分光光度法测得芫荽籽中总黄酮含量为5.310 mg/g;杨洋等[2]研究发现芫荽中黄酮类化合物在叶部浓度最高,与其在藜蒺中的分布相一致。

动物体内正常代谢活动后会产生自由基,包括超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。过量的自由基会使得细胞内的物质发生氧化作用,从而导致细胞膜损坏,影响蛋白质以及核酸等物质的正常功能,并且自由基在体内的过度积累会加速动物体的衰老。近年来,抗氧化剂越来越受到人们的关注,许多研究表明抗氧化剂可以抑制动物体内过度氧化导致的癌症和衰老[3-4]。由于植物能产生大量的抗氧化活性物质,能够防止氧化应激造成的损伤,因此某些植物成为膳食抗氧化剂的优秀来源。

芫荽中含有大量的黄酮类化合物。众所周知,黄酮类化合物具有较强的抗氧化作用,能够有效清除体内的自由基。Sreelatha等[5]认为芫荽提取物对由四氯化碳引起的大鼠肝脏氧化应激反应具有明显的保护作用,不同剂量的提取物(100和200 mg/kg)可以显著降低四氯化碳处理后大鼠体内血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶和巴比妥的水平。Anilakumar等[6]用芫荽籽粉喂食大鼠,研究其对六氯环己烷诱导的大鼠肝脏氧化应激的影响,结果发现芫荽籽可减少大鼠体内注射六氯环己烷引起的肝脏中共轭二烯、过氧化氢和丙二醛含量的增加以及肝脏中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽S-转移酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和谷胱甘肽还原酶活性的降低。

目前,芫荽的开发主要集中在芫荽精油的开发和提取物的功效2个方面。与提取物相比,芫荽精油具有更显著的生物活性,芫荽中以芫荽籽的精油产率最高,并且芫荽精油因其抗炎症和抗氧化功效而受到人们的关注。

芫荽以及芫荽精油都可作为一种食品添加剂应用到食品行业中。Burdock等[7]曾评估了芫荽精油的食用安全性,证实了芫荽精油即使在传统使用浓度下,即500 mg/(kg·d),既不是光敏剂,也不会成为有毒药剂,具有较高的食用安全性。同时,从人类食用芫荽的漫长历史来看,即使对芫荽精油的毒性研究很少,但亦无不良影响的记载,总而言之芫荽的食用安全性还是让人放心的。

山东省芫荽属植物资源丰富,但对其研究、开发和利用却不够深入。笔者在提取山东芫荽精油的基础上,对提取的有效成分进行抗氧化试验,以期为山东省芫荽的开发利用提供科学依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

昆明白小鼠,购自山东大学动物实验中心;山东芫荽籽精油,由德州学院化学实验室制备并保存。

1.2 试验方法

1.2.1 动物分组及给药。

选择出生环境相同的幼鼠,出生时间相差不大于3 d。将幼鼠在温度(22±3)℃、相对湿度40%~55%的条件下适应性喂养10 d,根据体重随机分为A(空白组)、B(对照组)、C(精油0.04  mL/g)、D(精油0.06 mL/g)、E(精油0.08 mL/g)5组,每组15只。除空白组(A组)外,其余组下午皮下注射D-半乳糖(0.3 mg/g)。

1.2.2 测试样品的准备。

给药30 d后,小鼠禁食、不禁水14 h。小鼠乙醚致死后,迅速开胸取出肝脏、心脏和肌肉组织,除去大血管和结缔组织,用滤纸吸干表面血液。分别取各器官组织,按照质量与体积比1∶9加入0.9%的冷生理盐水,充分研磨制成10%的组织匀浆(反应全程在冰上进行),4 000 r/ min离心10  min,上清液即为酶提取液,置于-70 ℃下保存。

1.3 部分生理指标的测定

1.3.1 丙二醛(MDA)含量的测定。

吸取上清液2 mL(对照组添加2 mL 0.9%生理盐水),加入2 mL 0.6%TBA溶液,充分混匀,混匀物沸水水浴15 min,迅速冷却后再离心。取上清液置于450和532 nm波长处测定吸光值。

按照以下计算公式计算MDA含量:MDA(μmol/g)=MDA浓度×提取液体积/动物组织鲜重。

1.3.2 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定。

测定前在54 mmol/L 甲硫氨酸中分别加入0.1 mmol/L EDTA、2.25 mol/L NBT、60 μmol/L核黄素溶液各2 mL,混匀,此为反应混合液。在盛有3 mL反应混合液的试管中,加入50 μL粗酶提取液,充分混匀后放在透明试管架上,置于光照培养箱中光照20 min,迅速置于560 nm波长处测定吸光度值。对照为不加酶液照光管,按照以下公式计算SOD活性:SOD(U/g)=[(A0-AS)×VT]/(A0×0.5×FW×V1)。其中,A0为照光对照管光吸收值,AS为样品光的吸光值,VT为样液总体积,V1为测定时样品液体积,FW为取材的鲜重。

1.3.3 过氧化物酶(POD)活性的测定。

在3 mL反应体系中(含2 mL 2%过氧化氢、0.95 mL 0.2%愈创木酚、pH 7.0的PBS溶液50 μL),加入0.1 mL酶粗提取液,在波长470 nm处测定吸光度值。以吸光度值每分钟变化0.1,作为一个酶活力单位。按照以下公式计算POD活性:POD[U/(g·min]=(A3-A1)×VT/(0.01×V1×t×FW)。其中,A3為3 min时的吸光度值,A1为0 min时的吸光度值,VT为研磨时加入的提取液总体积,V1为测定时所用酶液量,t为最后一次读数时间,即3 min,FW为取材鲜重。

2 结果与分析

2.1 山东芫荽精油对小鼠肝脏、心脏以及肌肉MDA含量的影响

正常情况下,动物体内的自由基生成和消亡处于动态平静中,当平衡失调时动物体内累积的大量自由基会使机体产生衰老症状。目前,由于机体衰老引起的肝硬化已成为人类健康的第二大杀手,所以肝脏的氧化态已成为检测机体衰老程度的重要指标[8]。丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的产物之一,其产生也会增加膜损伤。因此,产生丙二醛的量可以代表膜脂质的过氧化程度,也可以间接反映动物和植物组织抗氧化能力的强弱。从图1可以看出,与对照组(A组)相比,喂食半乳糖后(B组)小鼠肝脏、心脏的MDA含量明显升高,分别为对照组的1.31、1.77和1.14倍;在喂食半乳糖的同时喂食不同剂量的芫荽精油(C、D、E组),可以使肝脏和心脏组织中的MDA含量降低,肝脏中MDA含量随着精油喂食量的增高,C、D、E组小鼠肝脏中MDA含量分别为半乳糖模型组(B组)的85.47%、59.28%和73.39%,C、D、E组小鼠心脏中MDA含量分别为半乳糖模型组(B组)的97.28%、98.19%和61.68%,而小鼠肌肉中MDA含量变化不明显。

2.2 山东芫荽精油对小鼠肝脏、心脏以及肌肉SOD活性的影响

超氧化物歧化酶(SOD)是广泛存在于动植物、微生物中的一种金属酶。它可以催化超氧自由基在生物体内的歧化反应,是体内超氧自由基的天然消除剂[9],从而延缓机体自我保护系统和免疫系统中由自由基引起的衰老现象,在生物体的自我保护系统及免疫系统中也有非常重要的作用[10]。从图2可以看出,与对照组相比,喂食半乳糖后(B组)的小鼠肝脏、心脏、肌肉中SOD活性降低,分别为对照组的85.53%、84.39%和92.45%。在喂食半乳糖的同时给小鼠饲喂不同浓度的精油(C、D、E组),可以提高小鼠不同组织的SOD活性,但不同精油浓度对不同组织SOD活性的影响不同,C、D、E组肝脏、心脏、肌肉中的SOD活性分别达到最高值,分别为B组的1.17、1.44和1.07倍。

2.3 山东芫荽精油对小鼠肝脏、心脏以及肌肉POD活性的影响

过氧化物酶(POD)是一类氧化还原酶,它们可以催化许多反应。POD的主要功能是水解过氧化氢,过氧化氢是氧化酶催化的氧化还原反应中产生的一种细胞毒性物质,从而对细胞起到保护作用。从图3可以看出,与对照组相比,喂食半乳糖后(B组)小鼠肝脏、心脏中POD活性增强,分别为对照的1.85和1.55倍,但肌肉中的POD活性变化不同,B组小鼠肌肉中POD活性下降,为对照组的67.22%。饲喂半乳糖的同时添加不同浓度精油(C、D、E组),小鼠肝脏中的POD活性分别为饲喂半乳糖组的44.25%、80.62%和49.12%,心脏中的POD活性分别为饲喂半乳糖组的51.93%、62.02%和86.60%;C、D、E组小鼠肌肉中的POD活性变化不明显。

3 讨论

芫荽作为一种食药兼备的植物,近年来芫荽的抗氧化功能成为国内外研究者的研究热点。陆占国等[11]研究表明,芫荽茎叶芳香精油不仅具有明显的 NaNO2 清除作用,而且具有清除 DPPH 自由基的能力。戴国彪等[12]研究表明,芫荽籽精油具有较强的清除·OH、还原 Fe3+ 的能力,其总抗氧化效果与相同浓度下常见的人工抗氧化剂 BHT、PG 及维生素 C 接近。Tang 等[13]对芫荽根茎叶籽各部分的抗氧化作用进行了研究,结果表明芫荽根部的抗氧化性要弱于其他部位,

同时各部位还具有DNA损伤保护的作用。芫荽提取物对

DNA、蛋白质生物大分子具有保护作用[4],但这些研究主要集中在体外试验。该试验结果表明,通过饲喂小鼠芫荽精油可以降低肝脏和心脏中MDA中的MDA含量,而对肌肉中MDA含量的影响不明显,同时喂食芫荽精油可以增加小鼠不同组织中SOD的活性。该试验结果还表明,在该试验饲喂的芫荽精油量范围内不能很好地提高小鼠肝脏、心脏、肌肉中POD活性。

该研究为芫荽的抗氧化性提供了定性和定量的依据,研究了山东芫荽精油对小鼠氧化性的影响,为进一步的对芫荽的开发和利用提供了科学的依据。目前的研究扩宽了抗氧化活性的评价方法,也为今后研制出更多的无毒、天然的抗氧化功能性新食品提供了新思路。

参考文献

[1] 李锋,解成喜,范维刚,等.芫荽籽中总黄酮含量的测定[J].光谱实验室,2005,22(4):808-810.

[2] 杨洋,朱晓华,李煜彬.芫荽中黄酮类化合物的提取及其体外抗氧化活性研究[J].中国食品添加剂,2015(6):114-119.

[3] KOSKI A,PSOMIADOU E,TSIMIDOU M,et al.Oxidative stability and  minor constituents of virgin olive oil and coldpressed rapeseed oil[J].European food research & technology,2002,214(4):294-298.

[4] 韩潆仪,任虹,王丹丹,等.芫荽对生物大分子氧化损伤的保护作用及自由基清除能力[J].食品科学技术学报,2017,35(1):64-69,94.

[5] SREELATHA S,PADMA P R,UMADEVI M.Protective effects of Coriandrum sativum extracts on carbon tetrachlorideinduced hepatotoxicity in rats[J].Food & chemical toxicology,2009,47(4):702-708.

[6] ANILAKUMAR K R,NAGARAJ N S,SANTHANAM K.Effect of coriander seeds on hexachlorocyclohexane induced lipid peroxidation in rat liver[J].Nutrition research,2001,21(11):1455-1462.

[7] BURDOCK G A,CARABIN I G.Safety assessment of coriander (Coriandrum sativum L.) essential oil as a food ingredient[J].Food & chemical toxicology,2009,47(1):22-34.

[8] 段文明.玉郎傘多糖抗衰老作用及机制研究[D].南宁:广西医科大学,2014.

[9] 黎瑞珍,杨庆建,陈贻锐.超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定及其应用研究[J].琼州大学学报,2004,11(5):34-36.

[10] 时沁峰,曹威荣.超氧化物歧化酶(SOD)的研究概况[J].畜禽业,2009(4):66-68.

[11] 陆占国,封丹,李伟.黑龙江产芫荽籽精油成分及其清除DPPH自由基能力研究[J].食品与发酵工业,2008,34(1):31-34.

[12] 戴国彪,姜子涛,李荣,等.芫荽籽精油抗氧化能力研究[J].食品研究与开发,2010,31(8):8-11.

[13] TANG E L,RAJARAJESWARAN J,FUNG S Y,et al.Antioxidant activity of Coriandrum sativum and protection against DNA damage and cancer cell migration[J].BMC Complementary & Alternative Medicine,2013,13(1):1-13.

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