茶多酚-淀粉復(fù)合體系對D-半乳糖所致衰老小鼠的保護作用

王明珠，張根義

(江南大學食品學院，江蘇無錫214122)

茶多酚-淀粉復(fù)合體系對D-半乳糖所致衰老小鼠的保護作用

王明珠，張根義

(江南大學食品學院，江蘇無錫214122)

目的:探討茶多酚-淀粉復(fù)合體系對D-半乳糖誘導(dǎo)的快速衰老小鼠的保護作用。方法:采用1.25mg/kg bw·d D-半乳糖腹腔注射小鼠致快速老化，同時分別飼喂茶多酚(TP)-高直鏈淀粉復(fù)合飼料、茶多酚飼料和普通生長繁殖飼料，觀察小鼠生活狀態(tài)，記錄小鼠體重變化情況和攝食量，測定葡萄糖耐量變化情況;觀察飼料對小鼠免疫器官指數(shù)、肝、腦組織脂褐素含量的影響;測定小鼠血清總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白(HDLC)、低密度脂蛋白(LDLC)水平;測定血清和肝臟丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性。結(jié)果:該茶多酚-淀粉復(fù)合體系能夠部分抑制D-半乳糖引發(fā)的小鼠快速衰老。能夠使小鼠體重維持較為穩(wěn)定，提高衰老小鼠對葡萄糖的耐受量。同時能夠降低肝、腦脂褐素含量，略微降低血清中總膽固醇和甘油三酯含量。能夠?qū)ρ搴透闻K中抗氧化物酶的破壞起到部分保護作用，減少MDA含量。

茶多酚，高直鏈淀粉，D-半乳糖，衰老

1 材料與方法

1.1 實驗材料

99%茶多酚 日照力德士化工有限公司;高直鏈淀粉 國民淀粉公司;抗性淀粉 杭州紙友科技有限公司;D-半乳糖 生物級，國藥集團;硫酸奎寧生物級，阿拉丁試劑;總膽固醇、甘油三酯、HDLC、LDLC試劑盒，SOD、CAT、GSH-Px、MDA試劑盒 南京建成生物試劑生物工程研究所。

1.2 動物飼料制作

動物飼料營養(yǎng)配方由上海斯萊克動物實驗中心提供。其中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物所占比例分別為19.2%、67.3%和4.3%，此外還包括維生素與礦物質(zhì)等成分。以不同碳水化合物代替普通飼料中的碳水化合物組分，與其他組分混合均勻后造粒，晾干待用。各組飼料中所使用的碳水化合物組分如下:

a.高直鏈淀粉組:高直鏈淀粉加入5%(w/w)的茶多酚后，置于高壓鍋中糊化20min，所得產(chǎn)品噴霧干燥，再加入5%茶多酚，混合均勻。

b.茶多酚組:維持原配比中碳水化合物不變，加入占碳水化合物10%(w/w)的茶多酚。

c.模型對照組:維持原組分不變。

1.3 實驗動物與設(shè)計

雄性昆明小鼠30只，購于上海斯萊克實驗動物研究中心，平均體重25～30g。所有小鼠隨機分成3組，每組10只。小鼠進入實驗室后適應(yīng)性喂養(yǎng)一周。各組小鼠均按每日1.25mg/kg bw腹腔注射D-半乳糖［7-8］，高直鏈淀粉組、茶多酚組，分別飼喂相應(yīng)飼料，模型對照組飼喂普通飼料。各組小鼠分養(yǎng)于塑料不銹鋼籠內(nèi)，自由進食，飲用煮沸冷卻的自來水。實驗期間每日觀察小鼠生活狀態(tài)，記錄小鼠攝食情況，每周稱量小鼠體重。于實驗初期和末期分別對各組小鼠葡萄糖耐量進行測定。實驗第24d，小鼠隔夜禁食后，脫頸椎處死。

1.4 指標測定

1.4.1 葡萄糖耐量測定 灌胃小鼠1g/kg bw葡萄糖，于灌胃后0、15、30、45、60、90、120min分別于尾靜脈取血測定葡萄糖含量。

1.4.2 免疫器官指數(shù)測定 剝離胸腺和脾臟，濾紙吸干殘血，用電子天平稱重。計算胸腺指數(shù)［胸腺重量(mg)/體重(g)］和脾臟指數(shù)［脾臟重量(mg)/體重(g)］。

1.4.3 血清SOD、GSH-Px、CAT活力測定及MDA含量測定 摘眼球取血，分離血清，參照試劑盒說明測定血清總膽固醇、甘油三酯、HDLC、LDLC水平，MDA含量，SOD、GSH-Px和CAT活力。

1.4.4 肝、腦脂褐素含量測定及肝臟SOD、GSH-Px、CAT活力測定及MDA含量測定 分離小鼠肝、腦組織。分別取100mg采用氯仿/甲醇(2∶1)2mL勻漿，再加2mL蒸餾水劇烈振蕩3min，3000r/min離心10min，吸取氯仿層于另一試管中，加氯仿5mL，紫外燈照射30s，以硫酸奎寧為標準品，采用熒光分光光度計測定肝、腦脂褐素含量。激發(fā)波長360nm，發(fā)射波長450nm。剩余組織勻漿及處理方法參照試劑盒說明，測定MDA含量，SOD、GSH-Px和CAT活力。

1.5 統(tǒng)計學分析

采用SPSS13.0進行統(tǒng)計學分析，p＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 實驗期間小鼠體重變化情況

實驗初期，各小組小鼠隨機分組，進食、飲水正常。隨實驗進行，老化小鼠出現(xiàn)行動遲緩、精神萎靡、毛發(fā)變黃、失去光澤等癥狀。高直鏈淀粉組和茶多酚組小鼠在實驗初期適應(yīng)階段體重出現(xiàn)明顯下降，隨后逐漸趨于穩(wěn)定。模型對照組老鼠在實驗后期隨老化程度加劇體重發(fā)生緩慢下降。

表1 實驗期間小鼠體重變化(g)

2.2 茶多酚-淀粉復(fù)合體系對衰老小鼠葡萄糖耐量的影響

王雙［9］等人對自然衰老大鼠糖耐量的研究表明，與6月齡和12月齡的大鼠相比，20～24月齡大鼠空腹血糖水平有增高，并且老年鼠即便在空腹血糖正常時也已具備胰島素抵抗的某些特征。據(jù)pozetsky等［10］報告，老年人的糖耐量明顯低于中年人和青年人，糖耐量的降低可作為機體衰老的重要指標之一。實驗第一周，對每組小鼠測定其葡萄糖耐量，各組小鼠保持基本一致。實驗進行到第四周，對各組小鼠再次進行葡萄糖耐量測定。由圖1可知，高直鏈淀粉組與茶多酚淀粉組對葡萄糖的耐受性要高于模型對照組。說明茶多酚與高直鏈淀粉的協(xié)同作用，對機體老化后對葡萄糖耐量的降低起到了很大的保護作用。

圖1 茶多酚-淀粉體系對小鼠糖耐受量的影響

表2 各組小鼠空腹血糖(mmol/L)

2.3 茶多酚-淀粉復(fù)合體系對小鼠免疫器官指數(shù)的影響

胸腺為機體的重要淋巴器官，其功能與免疫緊密相關(guān)。注射D-半乳糖的普通飼料組小鼠的胸腺指數(shù)低于正常對照組，胸腺發(fā)生萎縮性病變。高直鏈淀粉組小鼠在解剖過程中發(fā)現(xiàn)胸腺嚴重萎縮，幾乎完全消失。茶多酚組也出現(xiàn)嚴重萎縮，但仍有一定的改善作用，與模型對照組具有顯著性差異。

脾臟正常的生理功能是清除血液里衰老的血細胞，當脾臟增大時，其生理功能出現(xiàn)亢進，過度破壞血細胞，除了清除衰老的血細胞外，同時將未衰老的血細胞一并破壞清除。這會導(dǎo)致機體血細胞減少，抵抗力下降、貧血等的發(fā)生，而且臨床上往往與肝臟病變聯(lián)系在一起。因此，脾臟腫大時，病人往往出現(xiàn)白細胞、紅細胞及血小板下降。白細胞下降導(dǎo)致病人機體抵抗力下降。模型對照組小鼠脾臟在解剖過程中觀察到明顯的腫大，其脾臟指數(shù)顯著高于正常對照組。而高直鏈淀粉和茶多酚飼料均表現(xiàn)出對脾臟增生的顯著改善作用。推測這是由于對肝臟的良好保護作用，從而使與其密切相關(guān)的脾臟增生得到緩解。

圖2 茶多酚-淀粉體系對小鼠免疫器官指數(shù)的影響注:#P＜0.05與模型組相比;圖3～圖5同。

2.4 茶多酚-淀粉復(fù)合體系對小鼠肝、腦組織中脂褐素含量的影響

脂褐素是機體衰老的重要信號，為MDA侵害細胞生成，在人體各組織器官細胞中的沉積，會導(dǎo)致細胞代謝減緩，活性下降，從而造成人體器官功能衰退產(chǎn)生衰老。以熒光分光光度計測定腦組織勻漿和肝臟勻漿里的脂褐素含量，結(jié)果顯示，與模型對照組小鼠相比，高直鏈淀粉組小鼠和茶多酚組小鼠腦組織中的脂褐素含量均沒有明顯差異。肝臟組織勻漿中，高直鏈組小鼠和茶多酚組小鼠脂褐素含量與模型對照組相比具有顯著差異，很大程度上緩解了D-半乳糖對小鼠肝臟的老化作用。

圖3 茶多酚-淀粉體系對小鼠肝臟和腦組織中脂褐素含量的影響

2.5 茶多酚-淀粉復(fù)合體系對小鼠血脂水平的影響

由圖4可以看出，高直鏈淀粉與茶多酚飼料血清中總膽固醇和甘油三酯水平與模型對照組相比沒有較大差異。高直鏈淀粉組血清總膽固醇和甘油三酯水平均低于模型對照組。

高密度脂蛋白是一種抗動脈粥樣硬化的血漿脂蛋白，是冠心病的保護因子。與此相反，低密度脂蛋白濃度的升高則與動脈粥樣硬化的發(fā)病率增高成正相關(guān)。D-半乳糖誘導(dǎo)后，衰老小鼠血脂中HDLC和LDLC水平均略有增高，但沒有顯著性差異。茶多酚組小鼠也未見有顯著改善，只有高直鏈淀粉組小鼠血清中LDLC水平較模型對照組小鼠有顯著下降。從整體上來看，D-半乳糖誘導(dǎo)的小鼠機體老化對小鼠血脂水平?jīng)]有顯著的影響，其他兩組飼料對小鼠的保護作用也不明顯。

圖4 茶多酚-淀粉體系對小鼠血脂含量的影響

2.6 茶多酚-淀粉復(fù)合體系對小鼠肝臟和血清SOD、CAT、GSH-Px活力的影響

谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)可以清除由活性氧和·OH誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化物，保護細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性。SOD是機體內(nèi)天然存在的超氧自由基清除因子，它可以把有害的超氧自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫，進而在CAT的作用下將過氧化氫轉(zhuǎn)化為完全無害的水。

圖5 茶多酚-淀粉體系對小鼠血清和肝臟中SOD、GSH-Px、CAT活力的影響

經(jīng)D-半乳糖誘導(dǎo)的老化模型小鼠血清和肝臟中CAT、GSH-Px、SOD活力均有下降，其中血清中分別降低了 51%、14%、31%，肝臟中分別下降了100%、14%、55%。這說明D-半乳糖對小鼠血清和肝臟中抗氧化酶均有破壞作用，使其清除有害過氧化物、減輕和阻斷脂質(zhì)過氧化連鎖反應(yīng)的能力減弱。

高直鏈淀粉組小鼠血清中CAT、SOD活力均高于模型對照組，茶多酚組中小鼠血清中的SOD、GSH -Px活力高于模型對照組。對于肝臟組織，高直鏈淀粉組和茶多酚組小鼠肝臟中三種抗氧化物酶的活力均高于模型對照組，說明長期攝食這兩種飼料對D-半乳糖導(dǎo)致的快速老化小鼠的肝臟組織均具有較為明顯的保護作用，可以減少對三種抗氧化物酶的破壞作用。

2.7 茶多酚-淀粉復(fù)合體系對小鼠血清和肝臟MDA含量的影響

機體通過酶系統(tǒng)與非酶系統(tǒng)產(chǎn)生氧自由基，后者能攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸，引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用，并因此形成脂質(zhì)過氧化物，MDA就是脂質(zhì)過氧化物的一種。測定MDA的量常常可反映機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接反映出細胞損傷的程度。從圖6可以看出，三組小鼠血清中MDA含量沒有較大差異。而對于肝臟中的MDA含量，高直鏈淀粉飼料與茶多酚飼料均起到了很好的降低作用。也就是說這兩種飼料能夠緩解D-半乳糖誘導(dǎo)的肝臟脂質(zhì)過氧化，很好的保護了小鼠。

圖6 茶多酚-淀粉體系對小鼠血清和肝臟中MDA含量的影響

3 結(jié)論

綜合所有結(jié)果來看，實驗所采用的茶多酚-高直鏈淀粉復(fù)合飼料能夠?qū)-半乳糖所誘導(dǎo)的小鼠機體老化起到一定程度的保護作用。而對各器官、組織的保護作用進行比較，該體系對肝臟的保護作用最強，對肝臟損傷所導(dǎo)致的脾臟等其他組織的損傷也具有很強的保護作用，這與D-半乳糖主要引起肝臟損傷的作用機制較為一致。

由本工作的結(jié)果可以看出，開發(fā)一種新的功能性淀粉質(zhì)產(chǎn)品，能夠起到茶多酚與慢消化淀粉二者對機體不同的健康作用，是我們?nèi)蘸蟮囊粋€研究方向。此外，如何能夠?qū)⒈竟ぷ髦械牡矸塾蓛r格較高的高直鏈玉米淀粉推廣到普通淀粉原料以降低成本，同時，減少產(chǎn)品中茶多酚的添加量，以降低其對機體帶來的其他副作用，也是日后研究的重要內(nèi)容。

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［9］王雙.自然衰老大鼠糖耐量變化及其機理的研究［D］.四川大學醫(yī)學院，2007.

Protective effects of tea polyphenol-starch composite diet on aging mice induced by D-galactose

WANG Ming-zhu，ZHANG Gen-yi
(School of Food Science and technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China)

［Objective］To examine the protective effects of tea polyphenol-starch composite diet on aging mice induced by D-galactose.［Method］Mice were injected 1.25mg/kg bw D-galactose once a day while fed with different diets including TP-high amylose diet，TP diet and normal diet for different groups.The life conditions of mice were carefully observed and the changes of bodyweight were recorded.The glucose tolerance test was measured at the last period of experiment.The immune organ index，content of lipofuscin brain and liver were measured respectively at the end of the experiment.In the mean time，the content of serum fat and MDA as well as the activities of SOD，GSH-Px，CAT in blood and liver were also studies.［Conclusion］The TP-high amylose diet showed a protection effect on the aging of mice，and it might be used in functional food development as an antiageing diet component.

tea polyphenol;high amylose starch;D-galactose;aging

TS201.4

A

1002-0306(2011)11-0390-04

慢消化淀粉(SDS)能夠維持一個穩(wěn)定、持久的血糖水平，這對人體健康的益處是不言而喻的［1-2］。近年來國際上對慢消化淀粉的研究日益重視，但是至今市場上仍然沒有價格低廉、來源廣泛、適合商業(yè)銷售的慢消化淀粉產(chǎn)品，國內(nèi)對于SDS的研究則更少之又少。現(xiàn)在隨著對人體健康的越來越關(guān)注，此方面的研究已經(jīng)開始逐步得到重視。茶多酚是一種具有多種生物活性的功能性物質(zhì)，國內(nèi)外對其降糖、降血脂、抗氧化等活性多有研究，茶多酚對糖尿病及其并發(fā)癥改善作用的研究尤其熱門［3-5］。半乳糖是動物體內(nèi)的正常代謝產(chǎn)物，體內(nèi)半乳糖及其代謝物濃度異常升高可致代謝障礙，導(dǎo)致機體老化癥狀的出現(xiàn)，累及肝臟、腎臟、腦組織和晶狀體，可引發(fā)白內(nèi)障、肝腫大、肝硬化等并發(fā)癥［6］。采用具有控制血糖和抗氧化的功能食品有可能延緩衰老的發(fā)生，對于提高老年人的生活質(zhì)量具有重要意義。本文將采用高直鏈玉米淀粉和茶多酚一起探討它們對小鼠老化的影響。

2010-11-08

王明珠(1986-)，女，碩士，研究方向:碳水化合物營養(yǎng)。

國家自然科學基金項目(21076095)。