天然虾青素对辐射损伤小鼠辅助保护作用

2012-11-15陈东方王海玉张聪恪刘翠娥

食品工业科技 2012年1期

关键词：骨髓细胞青素白细胞

陈东方，王海玉，李立，张聪恪，徐冰，刘翠娥

（河南省疾病预防控制中心，河南郑州450016）

天然虾青素对辐射损伤小鼠辅助保护作用

陈东方，王海玉，李立，张聪恪，徐冰，刘翠娥

（河南省疾病预防控制中心，河南郑州450016）

目的：探讨天然虾青素对小鼠辐射损伤的保护作用。方法：将144只小鼠随机分为3个实验组，剂量分别为100、200、600mg/kg·bw，另设一个辐射对照组，每天灌胃1次，连续20d后，各组均以60Co射线进行一次全身照射，并继续给样品。辐照前、辐照后第3d和14d进行外周血细胞计数；辐照后第3d进行骨髓有核细胞计数和骨髓细胞微核实验；辐照后第14d测定血清溶血素。结果：与辐照模型对照组比较，600mg/kg·bw剂量组能增加外周血白细胞计数，增加小鼠血清溶血素含量，200mg/kg·bw和600mg/kg·bw剂量组能增加小鼠骨髓有核细胞数，降低骨髓细胞微核率。结论：天然虾青素对辐射损伤具有一定的保护作用。

天然虾青素，辐射损伤，保护作用，小鼠

电离辐射可以引起多种组织和器官的损伤，甚至诱发细胞突变、癌变、致死等严重后果。利用天然生物中的有效活性成分，增强机体抵抗力，防止或减轻辐射对人体健康的危害，在辐射防护中具有越来越重要的地位。虾青素是类胡萝卜素的含氧衍生物，具有极强的抗氧化活性，能够有效地清除体内的活性氧[1]。特别是天然的雨生红球藻虾青素由于无毒副作用[2]，在国外被广泛应用于化妆品和食品药品[3]。本研究探讨了天然虾青素对辐射损伤的保护作用，为进一步开发利用天然虾青素提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

天然虾青素湖北某公司提供，红色油状混悬液，人体日推荐量为1.2g；其余试剂分析纯；昆明种小鼠 SPF级，雄性，体重18～22g，由河南省实验动物中心提供，合格证书：0009511、0009547。

KY-2000半自动生化分析仪日本日立；BT2202S型电子天平德国Sartorius；LDZ5-2离心机北京；显微镜日本奥林帕斯；实验动物房许可证号：SYXK（豫）2007-0008，屏障环境。

1.2 实验方法[4]

将小鼠分为3批，每批48只，按体重随机分为4组，每组12只。三个剂量组分别为人体推荐量的5、10、30倍，即100、200、600mg/kg·bw。另设辐照模型对照组为大豆油。经口给予，灌胃量为20mL/kg·d，各实验组均连续灌胃20d后辐照一次，照射后继续给予受试物至实验结束，测定相应的指标。3批动物分别做外周血白细胞计数实验、骨髓有核细胞数实验与小鼠骨髓细胞微核实验和血清溶血素实验。

1.2.1 外周血白细胞计数照射剂量3Gy。分别于照射前、照射后第3d、照射后第14d三次采末梢血20μL，加入0.38mL 1%盐酸中，混匀后加入血球计数板中，计算计数池中四个大方格白细胞总数。

1.2.2 骨髓有核细胞计数照射剂量3Gy。于照射后第3d，颈椎脱臼杀死小鼠，剥离出股骨，吸取一定体积的Hank’s液，冲出股骨中的全部骨髓细胞，使细胞在悬液中充分分散，镜下计数。计算每毫升骨髓细胞悬液中的有核细胞数。

1.2.3 小鼠骨髓细胞微核实验照射剂量3Gy。于照射后第3d，颈椎脱臼处死小鼠，取胸骨骨髓，常规制片，固定，染色，镜检，每只动物计数1000个嗜多染红细胞中微核细胞数，微核率以千分率表示。

1.2.4 血清溶血素实验照射剂量1Gy。于照射后第14d，各组每只小鼠腹腔注射0.2mL 2%压积绵羊红细胞（SRBC）悬液进行免疫。5d后，剥眼球采血，离心收集血清，血清用SA缓冲液稀释300倍，取稀释后的血清1mL，依次加入10%SRBC 0.5mL，补体1mL，另设不加血清对照管（用SA缓冲液代替）。置37℃恒温水浴25min，冰浴终止反应。2000r/min离心10min，取上清液1mL，都氏剂3mL于试管内，同时取10%SRBC 0.25mL，加都氏剂至4mL于另一试管内，充分混匀，放置10min后，于540nm处测定各管光密度值。样品HC50=样品光密度值×稀释倍数/SRBC半数溶血时的光密度值。

1.3 数据统计

实验数据用SPSS12.0软件进行卡方检验和方差分析。

2 结果与分析

2.1 天然虾青素对小鼠外周血白细胞计数影响

表1 天然虾青素对小鼠外周血白细胞计数的影响（±s）Table 1 Effect of natural astaxanthin on the the number of white blood cells in mice（±s）

注：模型对照组辐射后与辐射前比较：##P＜0.01；剂量组与模型对照组比较：*P＜0.05，**P＜0.01；表2～表4同。

WBC计数（×109个/L）辐射前辐射后第3d辐射后第14d模型对照组 12 12.3±2.2 1.68±0.23## 3.44±0.66 100（mg/kg） 12 11.8±2.0 1.71±0.23 3.64±0.78 200（mg/kg） 12 12.1±2.6 1.74±0.21 3.74±0.84 600（mg/kg） 12 11.9±2.9 1.90±0.32 4.50±0.87*组别动物数（只）

由表1可见，辐照前各剂量组小鼠白细胞总数与对照组比较无显著性差异（p＞0.05）；辐照模型对照组辐照后与辐照前相比，白细胞总数明显降低（P＜0.01），表明辐照模型成立；辐照后第3d各剂量组小鼠白细胞总数与辐射对照组比较无显著性差异（P＞0.05）；辐照后第14d高剂量组小鼠白细胞总数与辐射对照组比较有显著性差异（P＜0.05）。表示天然虾青素能增加小鼠外周血白细胞计数。

2.2 天然虾青素对小鼠骨髓有核细胞计数的影响

表2 天然虾青素对小鼠骨髓有核细胞计数的影响（±s）Table 2 Effect of natural astaxanthin on the number of karyota of femur in mice（±s）

组别动物数（只）骨髓有核细胞计数（×109个/mL）模型对照组 12 35.0±6.9 100（mg/kg·bw） 12 37.9±7.2 200（mg/kg·bw） 12 45.9±11.2* 600（mg/kg·bw） 12 61.5±12.2**

由表2可见，200mg/kg·bw剂量组小鼠骨髓有核细胞计数高于辐射模型对照组，差异有显著意义（P＜0.05），600mg/kg·bw剂量组小鼠骨髓有核细胞计数高于辐射模型对照组，差异有显著意义（P＜0.01），该项实验结果为阳性。

2.3 天然虾青素对小鼠骨髓细胞微核的影响

表3 天然虾青素对小鼠骨髓细胞微核的影响（±s）Table 3 Effect of natural astaxanthin on the frequency of micronuclei in polychromatophilic erythrocytes（PCE）of bone marrow in mice（±s）

组别细胞数（个）微核数（个）微核率（‰）模型对照组 12000 153 12.8±3.4 100（mg/kg·bw） 12000 135 11.2±2.4 200（mg/kg·bw） 12000 115 9.6±2.4* 600（mg/kg·bw） 12000 83 6.9±1.8**

由表3可见，200mg/kg·bw剂量组小鼠骨髓细胞微核率低于辐照模型对照组，差异有显著意义（P＜0.05），600mg/kg·bw剂量组小鼠骨髓细胞微核率低于辐照模型对照组，差异有显著意义（P＜0.01），该项实验结果为阳性。

2.4 天然虾青素对小鼠血清溶血素的影响

表4 天然虾青素对小鼠血清溶血素的影响（±s）Table 4 Effect of natural astaxanthin on the the level of hemolysin in mice（±s）

组别动物数（只）半数溶血值模型对照组 12 202.0±67.5 100（mg/kg） 12 198.1±55.1 200（mg/kg） 12 213.9±70.5 600（mg/kg） 12 269.6±59.0*

由表4可见，600mg/kg·bw剂量组小鼠血清溶血素含量高于辐照模型对照组，差异有显著意义（P＜0.05），表示天然虾青素能增加小鼠血清溶血素的含量。

3 讨论

自由基学说是辐射损伤的基础理论，机体受辐照后，产生大量自由基，引发脂质过氧化，对机体各器官和组织造成损伤[5]。骨髓是辐射高度敏感的组织，而外周WBC总数、小鼠骨髓嗜多染红细胞中微核细胞数及骨髓有核细胞的含量是反映骨髓损伤的3个敏感指标。本研究表明，经口连续给予小鼠不同剂量的天然虾青素20d后接受全身辐照一次，各剂量组与辐照模型对照组比较：600mg/kg·bw剂量组能增加外周血白细胞计数，200mg/kg·bw和600mg/kg·bw剂量组能增加小鼠骨髓有核细胞数，降低骨髓细胞微核率。有研究指出，具有免疫调节作用的生理活性物质，往往有较好的辐射防护作用[6]。本实验的结果也发现，600mg/kg剂量组溶血素的含量与辐射对照组相比，具有显著性差异。研究结果表明天然虾青素对辐照危害有辅助保护作用，这可能与其抗氧化性和具有免疫调节功能有关。

[1]陈晋明，王世平，马俪珍，等.虾青素抗氧化活性研究[J].营养学报，2007，29（2）：163-165.

[2]GuerinM，HuntleyME，OlaizolaM.Haematococcus astaxanthin：applications for human health and nutrition[J]. Trends in Biotechnology，2003，21（5）：210-216.

[3]Jyonouchi H，Gross M.Antitumor activity of astaxanthin and its mode of action[J].Nutr Cancer，2000，36：59.

[4]卫生部卫生监督司.保健食品检验与评价技术规范（2003年版）[S].北京，2003.

[5]RileyPA.Freeradicalsinbiology：oxidativestressandtheeffects of ionizing radiation[J].Int J Radiat Biol，1994，65（1）：27-33.

[6]Hérodin F，Bourin P，Mayol JF，et al.Short-term injection of antiapoptotic cytokine combinations soon after lethal gammairradiation promotes survival[J].Blood，2003，101（7）：2609-2616.

Assisting protective effect of natural astaxanthin against irradiation injury in mice

CHEN Dong-fang，WANG Hai-yu，LI Li，ZHANG Cong-ke，XU Bing，LIU Cui-e
（Henan Centers for Disease Control and Prevention，Zhengzhou 450016，China）

Objective：To explore the protective effects of natural astaxanthin against irradiation injury in mice. Methods：144 mice were divided into irradiating control group and three experiment groups，treated with natural astaxanthin 100，200，600mg/kg·bw respectively for 20 days.All animals were irradiated by60Co γ-ray and continued to be orally administered.The number of white blood cells was counted before irradiating，on the 3rd and 14th day after irradiating.The number of karyota of femur and the frequency of micronuclei in polychromatophilic erythrocytes（PCE）of bone marrow in mice were measured on the 3rd day after irradiating. The level of hemolysin was measured on the 14th day after irradiating.Results：Compared with the irradiating control group，the number of WBC and the level of hemolysin in the group of 600mg/kg·bw were increased significantly（P＜0.05），while karyota of femur and the frequency of micronuclei in PCE of bone marrow in the groups of 200mg/kg·bw and 600mg/kg·bw were decreased significantly（P＜0.05）.Conclusion：Natural astaxanthin could protect mice from irradiation injury.

natural astaxanthin；irradiation injury；protect effect；mice

TS201.4

1002-0306（2012）01-0379-03

2010-12-24

陈东方（1980-），男，硕士，主管医师，研究方向：食品毒理学及保健食品功能研究。