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胡萝卜多糖与维生素E抗衰老作用比较研究

2010-11-14阚国仕顾先良陈红漫曹松屹

食品工业科技 2010年11期
关键词:抗衰老半乳糖抗氧化

阚国仕,顾先良,陈红漫,曹松屹

(沈阳农业大学生物科学技术学院,辽宁沈阳110866)

胡萝卜多糖与维生素E抗衰老作用比较研究

阚国仕,顾先良,陈红漫,曹松屹

(沈阳农业大学生物科学技术学院,辽宁沈阳110866)

目的:研究胡萝卜多糖对D-半乳糖所致衰老小鼠的抗衰老作用。方法:对小鼠颈背部皮下注射D-半乳糖制造衰老模型小鼠,采用维生素E和不同剂量的胡萝卜多糖对小鼠灌胃处理。结果:胡萝卜多糖能显著提高小鼠血清、肝、脑中SOD、CAT的含量,降低小鼠血清、肝、脑中MDA的含量,提高小鼠血清、肝、脑T-AOC(总抗氧化能力);高、中剂量的胡萝卜多糖效果与一定量维生素E效果相当。结论:胡萝卜多糖有一定的抗氧化作用,从而起到抗衰老作用。关键词:胡萝卜多糖,D-半乳糖,抗氧化,抗衰老

胡萝卜,又称红萝卜、甘荀,因颜色靓丽,脆嫩多汁,芳香甘甜而受到人们的喜爱。胡萝卜种植普遍,物美价廉,容易获得,含有多种人体所需营养物质,对人体有多方面保健功能,其独特的营养价值和保健价值药食兼用,被誉为“小人参”[1]。随着世界范围内,特别是我国人口老龄化趋势的不断发展,抗衰老这一世界性医学课题在我国也日益受到关注。近年来关于衰老的研究以及根据衰老的机制研究抗衰老的药物和食品已成为当前生命科学及医学研究领域的热点问题。目前已开发的抗衰老药物和食品有VE、VC,微量元素食品,蛋白质、多肽、多酚、黄酮、多糖等类药物和食品。胡萝卜多糖来源于胡萝卜,容易提取,原料价廉且易得。多糖有多方面生物学活性和功能,如抗氧化、抗肿瘤、提高免疫力、抗凝血、降血糖和抗病毒等。现阶段国内外对多糖的研究多集中于一些药用植物、食用菌或水果[2],对蔬菜多糖的研究却很少,而对胡萝卜有效成分的研究多集中在胡萝卜素等方面,对胡萝卜多糖的相关研究少有报道,本文以经过脱蛋白初步纯化的胡萝卜多糖为样品,研究胡萝卜多糖对D-半乳糖衰老模型小鼠的抗衰老作用。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

昆明种小鼠 1~2月龄,体重20~25g;D-半乳糖 国药集团化学试剂有限公司;考马斯亮兰蛋白测试盒、超氧化物岐化酶(SOD)测试盒、丙二醛(MDA)测试盒、过氧化氢酶(CAT)测试盒、总抗氧化能力(T-AOC)测试盒 南京建成生物工程研究所。

台式高速冷冻离心机、U-3010紫外可见分光光度计。

1.2 实验方法

1.2.1 胡萝卜多糖的分离提取 一定量的鲜胡萝卜洗净、切丝,50℃烘干,粉碎过40目筛;称取干粉适量,加3倍体积蒸馏水,800W超声波处理25min;纤维素酶50℃水解50min;浓缩;加95%乙醇过夜沉淀;然后4000r/min离心15min,沉淀在50℃下减压干燥,即为胡萝卜粗多糖。取粗多糖适量,用100倍体积蒸馏水溶解,1%的粗多糖溶液中加入1%的木瓜蛋白酶,用Sevage法除蛋白3次;透析;3倍体积无水乙醇沉淀多糖,离心取沉淀,50℃减压烘干,即为胡萝卜精多糖。将胡萝卜精多糖用蒸馏水溶解,按要求配成不同剂量的溶液,即可进行实验研究。

表1 体重变化

表2 血清SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果

表3 大脑SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果

1.2.2 实验动物分组与处理 D-半乳糖衰老模型小鼠的建立:取60只1~2月龄健康昆明种小鼠随机分为6组,每组雌雄各半,即正常对照组,D-半乳糖致氧化损伤模型组,维生素E组,胡萝卜多糖高、中、低剂量组,按性别一组两笼,自由饮食饮水。除正常对照组外,其余各组小鼠每天颈背部皮下注射D-半乳糖1.25g/kg,每3d称重1次,根据体重调整D-半乳糖用量,连续40d,对照组小鼠则每天颈背部皮下注射等量生理盐水。从第11d开始,胡萝卜多糖高、中、低剂量组每天分别按400、200、100mg/kg剂量灌胃胡萝卜多糖,维生素E组按200mg/kg剂量灌胃维生素E,正常对照组及衰老模型组用等量蒸馏水灌胃,连续30d。于最后1次注射D-半乳糖后2h、最后1次灌药后1h,小鼠断头取血,并取其大脑、肝脏;血液于4℃下3000r/min离心15min取血清,大脑、肝脏分别按照SOD、CAT、MDA、T-AOC试剂盒中组织液的制作要求进行组织匀浆,然后按照试剂盒要求测定血清、大脑匀浆液、肝脏匀浆液的 SOD、CAT、MDA、T-AOC水平。

1.2.3 统计学分析 统计学处理所有数据均以x±S表示,用统计软件SPSS17.0处理,进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 小鼠体征变化

模型组连续注射D-半乳糖四周左右,小鼠食欲减退、形体瘦弱、体重持续减轻,毛色灰暗、竖毛、弓背,活动减少。呈现明显的衰老体征,证明衰老模型建立成功。而对照组小鼠食欲旺盛、体重增加、多动、敏捷。

小鼠体重变化(如表1),模型组小鼠体重变化与对照组相比,显著性降低;维生素E组,胡萝卜多糖高、中、低剂量组体重变化与模型组相比,显著性增加。表明胡萝卜多糖对D-半乳糖所致衰老小鼠体重减轻有显著抑制作用。

2.2 小鼠血清SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果

小鼠血清SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果(如表2)表明,模型组SOD、CAT、T-AOC值与对照组相比,明显或显著性降低,而MDA含量增加。维生素E组,胡萝卜多糖高、中剂量组的SOD、CAT、T-AOC值与模型组相比增大,差异极显著;而MDA含量降低,差异显著。胡萝卜多糖低剂量组的SOD、CAT值与模型组相比增大,差异极显著;T-AOC值增大,差异显著;而MDA含量降低,无显著性差异。

2.3 小鼠大脑SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果

小鼠大脑SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果(如表3)表明,模型组SOD、CAT、T-AOC值与对照组相比降低,有明显或显著性差异;MDA含量增大,差异显著。维生素E组,胡萝卜多糖高、中剂量组SOD、CAT值与模型组相比增大,差异极显著;MDA含量降低,差异极显著。维生素E组,胡萝卜多糖高剂量组T-AOC值与模型组相比增大,差异极显著;中剂量组T-AOC值与模型组相比增大,差异显著;低剂量组CAT、T-AOC值与模型组相比增大,无显著性差异。低剂量组SOD值与模型组相比增大,差异显著;MDA含量降低,差异显著。

2.4 小鼠肝脏SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果

小鼠肝脏SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果(如表4)表明,模型组SOD、CAT、T-AOC值与对照组相比降低,有明显或显著性差异;MDA含量增大,差异显著。维生素E组,高剂量组SOD、CAT、T-AOC值与模型组相比增大,差异极显著;MDA含量降低,差异极显著。中剂量组SOD、CAT值与模型组相比增大,差异极显著;MDA含量降低,差异显著。低剂量组SOD、CAT值与模型组相比增大,差异显著;MDA含量降低,差异显著。中剂量组T-AOC值与模型组相比增大,差异显著;低剂量组T-AOC值与模型组相比增大无显著性差异。

表4 肝脏SOD、CAT、MDA、T-AOC含量的测定结果

3 讨论

表5 胡萝卜多糖对血清、大脑、肝脏中的SOD、CAT、MDA、T-AOC影响比率(较模型组)

2.5 分析

见表5可知,胡萝卜多糖明显提高D-半乳糖衰老小鼠血清、大脑、肝脏中SOD、CAT活性,降低MDA含量,提高T-AOC,提高衰老小鼠抗氧化能力,具有抗衰老作用。

衰老的自由基学说认为生物体衰老过程是机体组织细胞不断产生自由基积累结果,自由基是正常代谢的中间产物,反应能力强,使细胞中多种物质发生氧化[3],损害生物膜。还能使蛋白质、核酸等大分子交联,影响正常生物功能,增加衰变,导致体内抗氧化酶活性降低,抗氧化能力下降,最终引起机体衰老。抗氧化作用是抗衰老的重要指标和途径[4]。D-半乳糖致小鼠亚急性衰老已为多方所证实[5],本研究对小鼠连续注射大量D-半乳糖,造成小鼠全身代谢紊乱,破坏并消耗机体抗氧化物质,并不断产生自由基,导致组织细胞受损[6],从而建立实验衰老模型[7]。其产生的多项生化指标变化,如CAT、SOD活性降低和MDA水平升高等,与衰老变化相一致。SOD、CAT是体内清除自由基的关键酶,检测SOD、CAT含量高低可间接反映机体清除自由基的能力;MDA是自由基攻击生物体的降解产物,其含量多少可间接反映组织细胞损伤的程度[8];T-AOC反映总抗氧化能力。测定SOD、CAT、MDA及T-AOC等指标是研究药物抗氧化抗衰老能力的重要方法之一。维生素E是国内外公认的自由基清除剂和抗衰老剂,对比研究表明,胡萝卜多糖能明显提高衰老小鼠血清、大脑、肝脏中SOD、CAT活力,降低MDA含量。说明胡萝卜多糖能提高衰老小鼠血清、大脑、肝脏抗氧化能力,表明其可增强机体清除自由基的能力,减少组织细胞损伤的程度,因此,具有一定的抗衰老作用。

[1]马春燕,赵欣.干鲜胡萝卜营养成分的比较分析及对脱水蔬菜的利用[J].畜牧与饲料科学,2008(5):30-31.

[2]孟庆,孟鸿菊,杨建.抗衰老功能性食品研究进展[J].粮食与油脂,2008(5):45.

[3]Flood JF,Baker ML,Davis JL.Modulation of memery processing by glutamic acid receptor agonists and antogonistg[J]. Brain Res,1990,521:197.

[4]张洪泉,余文新.中华抗衰老医药学[M].北京:科学出版社,2000:267.

[5]徐叔云,卡如濂,陈修.药理实验方法学[M].北京:人民卫生出版社,2002:1465.

[6]Wang Z,Li DD,Liang YY,et al.Activation of astrocytes by advanced glycation end products:cytokines induction and nitric oxide release[J].Acta Pharmacol Sin,2002,23(11):947-980.

[7]秦红兵,杨朝晔,朱清,等.麋鹿角乙醇提取液抗衰老作用研究[J].中成药,2004,26(4):324.

[8]杨江涛,杨娟.刺梨多糖对衰老小鼠体内抗氧化能力的影响[J].营养学报,2008,30(4):409.

Study on anti-aging effects of polysaccharides of carrot

KAN Guo-shi,GU Xian-liang,CHEN Hong-man,CAO Song-yi
(College of Biological Science and Technology,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China)

Objective:To study the anti-aging effects of polysaccharides of carrot on aging mice induced by D-galactose.Methods:The mice were injected D-galactose under the skin from neck back,D-galactose aging model mice were manufactured.The mice were fed Vitamin E and different doses of polysaccharides of carrot. Results:Polysaccharides of carrot can significantly improve SOD,CAT levels of serum,liver and brain.lt can lower the MDA content in serum,liver and brain then improve the T-AOC(total anti-oxidative capacity)in serum,liver and brain.Conclusion:The polysaccharides of carrot have anti-oxidative effect,thus the polysaccharides of carrot have anti-aging effect.

polysaccharides of carrot;D-galactose;anti-oxidation;anti-aging

TS255.1

A

1002-0306(2010)11-0340-03

2009-10-22

阚国仕(1971-),男,硕士,副教授,研究方向:酶制剂及糖生物学。

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