陳 頔,張澤生,楊 華
(1.天津科技大學,食品營養與安全省部共建教育部重點實驗室,天津300457;2.天津科技大學,食品工程與生物技術學院,天津 300457)
迷迭香提取物對D-半乳糖致衰老小鼠氧化損傷的保護作用
陳 頔1,2,張澤生1,2,楊 華1,2
(1.天津科技大學,食品營養與安全省部共建教育部重點實驗室,天津300457;2.天津科技大學,食品工程與生物技術學院,天津 300457)
目的:探究不同劑量迷迭香提取物對D-半乳糖致衰老小鼠血清和心臟氧化損傷的保護作用。方法:采用D-半乳糖頸背部皮下注射法制備衰老小鼠模型,同時按規定需求配方拌鼠糧,向其中添加不同劑量迷迭香提取物(100、300、600mg/kg體重)藥物給予治療。實驗六周后,將動物處死,獲取小鼠血清和心臟組織勻漿,用紫外分光光度計分別對SOD、GSH-PX、CAT的活力及MDA含量進行檢測。結果:不同劑量迷迭香提取物給藥組與D-半乳糖模型組相比,各給藥組均可顯著提高D-半乳糖模型小鼠血清和心臟組織中SOD(p<0.01)、GSH-PX(p<0.05)和CAT(p<0.05或p<0.001)的活力,同時明顯降低MDA(p<0.05或p<0.01或p<0.001)含量。結論:迷迭香提取物可通過提高抗氧化酶活性,顯著提高亞急性衰老小鼠的抗氧化能力,且以高劑量組效果最好。
迷迭香提取物,D-半乳糖,SOD,衰老小鼠,抗氧化
Abstract:Objective:To study the protective effect of rosemary extract in different doses on antioxidant abilities in serum and heart in aged mice induced by D-galactose.Methods:The aging mice were established with D-galactose by nape subcutaneous injection,and adding different doses of rosemary extract(100,300,600mg/kg·bw) drug by mixing rat food according to the stated requirement formula to give treatment.After six weeks,the animal executed,obtained the serum and heart homogenate of mice,and the content of malondialdehyde(MDA),activity of superoxide dismutase(SOD),glutathione peroxidase(GSH-PX),catalase(CAT) were detected by using the ultraviolet spectrophotometer.Results:Compared with the D-galactose model group,rosemary extract in different doses evidently improved the SOD(p<0.01),CAT(p<0.05 or p<0.001),GSH-PX(p<0.05)activities and reduced the MDA(p<0.05 or p<0.01 or p<0.001)content in serum and heart in mice.Conclusion:Rosemary extract could improve the antioxidant enzymes activity and obviously increase the antioxidant ability of mice,especially the high dose.
Key words:Rosemary extract;D-galactose;SOD;aging mice;antioxidant
迷迭香(Rassmarinus officinatis L.),別名艾菊[1],其自身含有大量的抗氧化成分,具有很強的抗氧化性,是一種優良的純天然抗氧化劑[2]。現已有科學實驗證明,從迷迭香的莖葉提取出的食用抗氧化劑具有抗氧化和防腐作用、抑制HIV-1作用、抗腫瘤作用、抗肝炎和保肝作用、抑制血栓形成等[3]。有研究報道,迷迭香中的迷迭香酸由于其強抗氧化作用,對四氯化碳致小鼠急性肝損傷有較好的保護功能[4];另有研究表明,其揮發油中的α-蒎烯、1,8-桉葉素等具有良好的抗菌作用,對金黃色葡萄球菌、黃曲霉、青霉、大腸桿菌等均具有較好的抑制作用[5-6];早年已有國外研究報道,用迷迭香等提取物或它們的精油組成的防腐劑,可較好抑制酵母菌或寄生在外皮上的致病菌[7]。心臟是人的重要器官之一,是循環系統中的動力,其作用是推動血液循環流動,向組織器官提供充足的血流量,以維持細胞正常的代謝和功能。目前,迷迭香主要的研究和開發集中在食品行業和醫藥衛生等方面,而對于此物質在心臟抗衰老方面的研究還相對不夠深入。本實驗擬采用D-半乳糖所致衰老小鼠模型,探討衰老模型小鼠血清和心臟組織中MDA含量和SOD、GSH-PX、CAT活性,從而探究迷迭香提取物對D-半乳糖致衰模型小鼠抗氧化能力的影響。
迷迭香提取物 天津尖峰有限公司;D-半乳糖上海生物工程技術有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)試劑盒 南京建成生物工程研究所;其余試劑 均為國產分析純;實驗小鼠 北京大學醫學部實驗動物中心。
UVmini-1240紫外可見分光光度計 日本島津制作所。
1.2.1 動物和分組 純系健康的ICR雄性小鼠45只,體重(20±3.0)g,每組9只,隨機排序分為5組,即正常對照組,衰老模型組,低(100mg/kg體重)、中(300mg/kg體重)、高(600mg/kg體重)三個迷迭香提取物劑量組。
1.2.2 D-半乳糖衰老小鼠模型的建立及給藥方法 參照文獻[8]方法制備亞急性衰老小鼠模型。除正常對照組外,其余四組均頸背部每日定時皮下注射150mg/(kg體重)的D-半乳糖滅菌生理鹽水溶液(新鮮配制,其濃度為2%),連續6周。正常對照組頸背部皮下注射等量的生理鹽水。同時,迷迭香提取物低(100mg/kg體重)、中(300mg/kg體重)、高(600mg/kg體重)劑量組分別給予按配方制好的鼠糧(如表1),連續給藥6周,并于每周稱量體重后,根據體重準確調整給藥量及D-半乳糖注射量,并保持給藥的連續性和準確性。
1.2.3 測定方法 動物飼養結束后,小鼠最后1次給藥后禁食24h,摘眼球取血,肝素抗凝備用,于后期常規分離血清;并采用頸椎脫臼處死小鼠,迅速取出心臟,以冰冷生理鹽水清理血跡,吸干水分,準確稱量,并加入9倍無菌的冰冷生理鹽水手動制成10%的心臟勻漿,離心(4000r/min,10min),取上清液置于-85℃冰箱待用。蛋白質含量的測定采用考馬斯亮藍法;SOD、GSH-PX、CAT、MDA指標的測定按試劑盒說明書嚴格操作。
1.2.4 統計學處理 各組數據采用t檢驗統計處理,p<0.05表示差異具有顯著性意義。

表1 ICR鼠糧成分表(g)Table 1ICR food recipes and ingredients list(g)
小鼠血清中各指標測定結果見表2。從表2可以看出,正常對照組與衰老模型組相比,其血清SOD、GSH-PX、CAT活性顯著升高(p<0.05),其MDA含量較模型組顯著下降(p<0.05),說明連續6周制備的衰老模型成功。與衰老模型組相比,迷迭香提取物低、中、高各劑量組均可顯著提高小鼠SOD、GSH-PX、CAT活性(p<0.05或p<0.01或p<0.001),而MDA的含量則顯著降低(p<0.05或p<0.01),且三劑量組的給藥效果與給藥劑量呈現量效關系。
表2 迷迭香提取物對D-半乳糖致衰老小鼠血清SOD、GSH-PX、CAT活力及MDA含量的影響(±s)Table 2 Effect of Rosemary extract on the activities of SOD,GSH-PX,CAT and contents of MDA in serum induced by D-galactose in aging mice(±s)

表2 迷迭香提取物對D-半乳糖致衰老小鼠血清SOD、GSH-PX、CAT活力及MDA含量的影響(±s)Table 2 Effect of Rosemary extract on the activities of SOD,GSH-PX,CAT and contents of MDA in serum induced by D-galactose in aging mice(±s)
注:與衰老模型組比較1)代表p<0.05;2)代表p<0.01;3)代表p<0.001;表3同。
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表3 迷迭香提取物對D-半乳糖致衰老小鼠心臟SOD、GSH-PX、CAT活力及MDA含量的影響(±s)Table 3 Effect of Rosemary extract on the activities of SOD,GSH-PX,CAT and contents of MDA in heart induced by D-galactose in aging mice(±s)

表3 迷迭香提取物對D-半乳糖致衰老小鼠心臟SOD、GSH-PX、CAT活力及MDA含量的影響(±s)Table 3 Effect of Rosemary extract on the activities of SOD,GSH-PX,CAT and contents of MDA in heart induced by D-galactose in aging mice(±s)
組別nSOD(U/mg prot)GSH-PX(U/mg prot)CAT(U/mg prot)MDA(nmol/mg prot)正常對照組 9 76.95±14.531) 107.39±16.672) 9.20±2.381) 3.15±0.932)衰老模型組 9 51.17±15.96 78.45±11.89 5.81±1.91 4.69±0.22迷迭香低劑量組 9 60.17±9.80 96.17±12.971) 7.83±0.991) 4.49±0.41迷迭香中劑量組 9 75.51±9.812) 103.35±14.821) 8.72±1.421) 3.82±0.373)迷迭香高劑量組 9 84.73±13.572) 102.85±16.891) 8.88±1.961) 3.43±1.121)
由表3可知,與衰老模型組相比,D-半乳糖造模6周后,正常對照組小鼠心臟組織SOD、GSH-PX、CAT的活性顯著升高(p<0.05或p<0.01),而MDA的含量卻明顯下降(p<0.01)。與衰老模型組比較,不同劑量迷迭香提取物可在不同程度上顯著提高SOD、GSH-PX、CAT的活性(p<0.05或p<0.01),同時顯著降低MDA的含量(p<0.05,p<0.001),但迷迭香提取物低劑量組對SOD的活性和MDA的含量與D-半乳糖衰老組相比,并無顯著性差異。
一定的時間內,連續給予動物大劑量的D-半乳糖,使機體細胞內半乳糖濃度增高,在醛糖還原酶的催化下,還原成半乳糖醇,其不能被細胞進一步代謝而堆積在細胞內,影響正常的滲透壓,導致細胞腫脹、功能障礙、代謝紊亂,最終導致衰老[9]。
迷迭香提取物作為一種天然高效的抗氧化劑,其最有效的抗氧化成分包括鼠尾草酸、迷迭香酸和迷迭香酚[10]三種,其作用在于,迷迭香提取物能有效清除體內自由基,提高超氧化物歧化酶活性,猝滅單重態氧[11]。
本實驗采用頸背部皮下注射D-半乳糖的方法建立亞急性衰老小鼠模型,通過給予迷迭香提取物,藥物治療。超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶作為機體內主要的抗氧化酶,是體內抗氧化防御系統的重要組成部分,機體內這些酶活性的高低直接決定了機體的抗氧化水平[12]。結果表明,在對血清和心臟組織抗氧化指標的測定中,添加一定劑量的迷迭香提取物能對抗D-半乳糖的致衰老作用,使其血清,心臟組織的SOD、CAT、GSH-PX活性增加,MDA含量減少,經過迷迭香提取物給予治療后,小鼠機體氧化損傷程度減輕,抗氧化能力增強;作為人體最為重要的器官之一的心臟,迷迭香提取物同樣對其衰老和氧化損傷具有保護和治療作用。
迷迭香提取物顯著提高衰老小鼠體內抗氧化酶的研究表明:迷迭香提取物對氧化應激具有良好的保護作用,根據自由基理論,其原因可能是迷迭香提取物能夠有效清除體內多余自由基的產生和累積,減輕組織或細胞的過氧化損傷,減少體內脂質過氧化物的形成,進而增強機體心臟抗氧化的能力,提高機體自身抗氧化、抗衰老的功能。由于生物體自身衰老的原因相對較為復雜,所以此物質對機體氧化損傷保護作用的其它機制還需進行多方面的深入研究。
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Protective effect of rosemary extract on oxidative damage induced by D-galactose in aging mice
CHEN Di1,2,ZHANG Ze-sheng1,2,YANG Hua1,2
(1.Key Laboratory of Food Nutrition and Safety,Ministry of Education,Tianjin University of Science&Technology,
Tianjin 300457,China;2.Department of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China)
TS201.4
A
1002-0306(2012)14-0357-03
2011-12-28
陳頔(1985-),女,在讀碩士,研究方向:功能性食品。