張澤生,劉甜甜,賀偉,趙春曉
(食品營養與安全省部共建教育部重點實驗室,天津科技大學食品工程與生物技術學院,天津 300457)
鹽地堿蓬(Suaeda sala)又名翅堿蓬、黃須菜、鹽蒿,系蔾科堿蓬屬一年生草本真鹽生植物[1]。主要生于海濱、湖邊等荒漠和半荒漠地區淺平洼地邊緣的鹽生沼澤環境[2]。據《本草綱目拾遺》介紹,鹽地堿蓬具有較高的醫用價值,性咸涼、無毒、消積、清熱。堿蓬營養豐富,富含多種不飽和脂肪酸、維生素、微量元素,有重要的保健功效。近年來一些研究發現,堿蓬屬植物具有抗氧化、降脂及機體免疫、抗炎等作用[3],適用于預防心血管系統疾病,是老年人、高血壓病人以及健康人良好的保健品[4]。21世紀初期,國內外對鹽地堿蓬的研究主要集中在其植物學特性及其耐鹽機理方面[5-6]。天津科技大學食品添加劑與營養研究室前期對鹽地堿蓬的化學成分進行了研究,本文旨在通過鹽地堿蓬提取物對D-半乳糖致衰小鼠抗氧化和抗衰老的影響,以期進一步擴大鹽地堿蓬的開發利用。
ICR 小鼠,SPF 級,雄性,(22±2)g:購自北京維通利華實驗動物技術公司。
鹽地堿蓬提取物:自制,鹽地堿蓬幼葉采自天津濱海新區,烘干,粉碎,過60目篩,75%乙醇浸提3 h,4次,旋轉蒸發,真空冷凍干燥,得到鹽地堿蓬提取物。
試劑盒:南京建成生物工程研究所;D-半乳糖:上海試劑二廠。
Morris水迷宮:中國醫學科學院藥物研究所;UVmini-1240紫外可見分光光度計:日本島津制作所;MR23i冷凍離心機:法國JOUAN公司;DP70自動攝像檢測系統:OLYMPUS;MK3酶標儀:美國beckman公司。
1.2.1 動物分組及給藥
ICR小鼠50只,適應喂養一周后隨機分為5組:空白組,模型組,鹽地堿蓬低、中、高劑量組。除空白組外其余各組每日皮下注射D-半乳糖生理鹽水溶液(120 mg/kg﹒bw),正常組注射等量生理鹽水。同時,鹽地堿蓬低中高劑量組每日按照200、400、800 mg/kg﹒bw灌胃鹽地堿蓬提取物水溶液,對照組和模型組按體重灌胃蒸餾水。每周稱量體重一次,連續造模給藥8周。
1.2.2 曠場試驗行為測試
方法參照參考文獻[7-9]。試驗環境要求:暗光、無噪聲。將試驗動物頭朝壁輕輕置于曠場實驗箱同一拐角方格之內,開始計時。同時用數碼攝像系統記錄試驗動物的運動軌跡,并記錄其走格數,理毛次數,站立次數,中間區域數以及糞便數。每只小鼠連續觀察3 min,每只小鼠試驗結束后,將排泄物擦拭干凈。
1.2.3 Morris水迷宮實驗
給藥49 d后,開始進行Morris訓練。整個實驗分為隱藏平臺獲得實驗和空間搜索實驗兩部分[10]。利用計算機軟件對試驗小鼠活動進行全過程跟蹤并記錄整個運動軌跡,用找到平臺所需時間表示學習記憶能力。訓練期間正常給藥進食。
1.2.4 生化指標測試
給藥8周結束后,小鼠摘眼球取血,制備血清,頸椎脫臼處死,取肝腦置于凍存管中,立即放入液氮中,備用。測定血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷月光期太過氧化物酶(GSH-px)、過氧化氫酶(CAT)活力、丙二醛(MDA)含量以及TAOC(總抗氧化能力)。試劑盒的測試按說明書進行。
曠場實驗結果見表1。
與空白對照組相比,模型組小鼠走格數、理毛次數、站立次數、周邊格數均出現顯著或極顯著性的減?。≒<0.05,P<0.01),而糞便數有所增加(P>0.05);與模型組相比,鹽地堿蓬提取物各組小鼠走格數、理毛次數、站立次數、周邊格數均有所增加,糞便數有所減少;高劑量的鹽地堿蓬能夠極顯著性的提高小鼠的走格數、站立次數(P<0.01),顯著性的提高周邊格數(P<0.05)。
表1 鹽地堿蓬提取物對D-半乳糖致衰鼠曠場行為的影響(±s,n=10)Table 1 Effect of Suaeda salsa extract on open-field behavior of mice induced by D-galactose(x ± s,n=10)

表1 鹽地堿蓬提取物對D-半乳糖致衰鼠曠場行為的影響(±s,n=10)Table 1 Effect of Suaeda salsa extract on open-field behavior of mice induced by D-galactose(x ± s,n=10)
注:#P<0.05,##P<0.01與空白組比;*P<0.05,**P<0.01 與模型組比。
組別 走格數/個 理毛次數/次 站立次數/次 周邊格數/個 糞便數/??瞻捉M 93.20±19.56 3.20±1.49 33.80±8.65 16.20±7.63 1.80±1.35模型組 69.33±16.34# 2.22±0.67# 23.00±7.73# 6.89±3.22## 2.44±1.99低劑量組 77.40±11.72 2.80±1.14 32.80±6.46** 15.90±8.41** 2.40±1.43中劑量組 75.50±18.53 3.00±1.25 27.60±10.01 16.60±5.70** 2.00±1.84高劑量組 90.78±10.15** 3.00±0.87 36.78±7.98** 15.22±9.96* 2.11±1.66
逃避潛伏期實驗結果如圖1所示。

圖1 各組小鼠八階段內水迷宮實驗中的逃避潛伏期Fig.1 Mice in each group eight stages of water maze escape latency
由圖1看出,通過8階段的訓練,各組逃逸潛伏期均有縮短的趨勢,從第4階段開始,基本趨于穩定,說明各組小鼠經過訓練后,對于尋找平臺均有一定的學習記憶能力。從整個定位航行實驗來看,模型組潛伏期始終高于其余4組,并且鹽地堿蓬提取物高劑量組小鼠潛伏期顯著性低于模型組(P<0.05)。
搜索策略是指實驗動物從入水點至隱藏平臺經過的運動軌跡。搜索策略大致可分為:直線式(straight)、趨向式(taxis)、隨機式(random)和邊緣式(margina1)四種,搜索策略結果見圖2。


圖2 小鼠在Morris水迷宮中的運動軌跡Fig.2 The typical swimming tracking paths in Morris water maze
從搜索策略來看,空白組和鹽地堿蓬高劑量組以直線式、趨向式和隨機式為主(a、b),而模型組和鹽地堿蓬低劑量組以邊緣式和隨機式為主(c、d)。說明鹽地堿蓬提取物能夠提高D-半乳糖致衰鼠的記憶能力,縮短尋找目標物的時間和路程。
空間搜索實驗結果見表2。
表2 鹽地堿蓬對D-半乳糖致衰鼠水迷宮成績的影響(±s,n=10)Table 2 Effects of Suaeda sala on water maze performance in mice induced by D-galactose(x ±s,n=10)

表2 鹽地堿蓬對D-半乳糖致衰鼠水迷宮成績的影響(±s,n=10)Table 2 Effects of Suaeda sala on water maze performance in mice induced by D-galactose(x ±s,n=10)
注:#P<0.05,##P<0.01 與空白組比;*P<0.05,**P<0.01 與模型組比。
組別 測試成績(120 s內)穿越目標次數 目標象限路程/m 目標象限時間/s空白組 8.1±1.0 365.70±31.54 28.39±2.93模型組 6.1±1.7 300.21±47.15## 21.05±5.01低劑量組 6.5±1.3 321.10±19.97 23.11±2.00中劑量組 7.0±1.1 317.73±41.38 24.02±4.23高劑量組 7.4±0.9 345.62±30.54** 25.00±2.13
比較各組小鼠測試成績可以看出,空白對照組和各給藥組小鼠穿越目標次數,目標象限時間、路程均不同程度的高于模型組。尤其鹽地堿蓬高劑量組,目標象限路程極顯著大于模型組(P<0.01)。
血清各指標實驗結果如表3所示。
鹽地堿蓬各劑量組都能有效的降低血清MDA含量,提高其 SOD、GSH-px、CAT 活力,對 TAOC 能力也有一定的提高作用。尤其鹽地堿蓬高劑量組,能夠顯著性的地降低血清MDA(P<0.05),極顯著性地提高SOD 酶活力(P<0.01),顯著性的提高 GSH-px酶活力(P<0.05)。
表3 鹽地堿蓬對D-半乳糖致衰鼠血清抗氧化系統各指標的影響(±s,n=10)Table 3 Effect of Suaeda sala on antioxidant system indicators in serum of mice induced by D-galactose(x ±s,n=10)

表3 鹽地堿蓬對D-半乳糖致衰鼠血清抗氧化系統各指標的影響(±s,n=10)Table 3 Effect of Suaeda sala on antioxidant system indicators in serum of mice induced by D-galactose(x ±s,n=10)
注:#P<0.05,##P<0.01 與空白組比;*P<0.05,**P<0.01 與模型組比。
組別MDA/(nmol/mL)SOD/(U/mL)TAOC/(Unit/mL)GSH-px/(U/mL)CAT/(U/mL)空白組 4.36±1.14 134.56±4.99 4.62±0.45 334.85±58.83 2.88±0.77模型組 5.43±0.76# 119.63±14.38## 4.28±0.50 250.28±66.48## 2.57±0.88低劑量組 5.26±0.79 130.54±11.65 4.14±0.72 266.74±49.88 2.40±0.66中劑量組 5.32±0.42 132.46±5.41* 4.41±0.81 284.22±23.77 2.39±0.51高劑量組 4.70±0.61* 139.65±8.25** 4.22±0.17 318.47±32.32* 2.88±0.81
曠場實驗主要反映了動物對新環境的興奮性、適應性、探究、習慣、緊張以及伴隨其過程的情緒變化。走格數及站立次數是動物興奮性及探究行為的反映,結果表明鹽地堿蓬提取物能極顯著的提高小鼠的興奮性。理毛次數反映了動物對新環境的滿意程度,實驗過程中,給藥組的小鼠理毛次數均高于模型組。嚙齒動物的本能行為喜歡沿著墻根走,而避開空曠的區域,對環境認知能力高的動物在中央格的停留時間短[11-13]。由實驗結果看出,鹽地堿蓬提取物能夠明顯提升小鼠的認知能力。排便數是動物在新環境中緊張程度的反映。模型組的排便多,鹽地堿蓬提取物給藥組排便都有一定程度的減少。
Morris水迷宮是心理學家Morris于20世紀80年代設計的用于研究試驗動物空間學習記憶能力的裝置[14]。通過試驗動物在水中尋找隱藏平臺獲得一系列數據,其中最常用的是定位航線實驗的逃避潛伏期[15]。實驗結果顯示,鹽地堿蓬各劑量組逃避潛伏期均低于模型組,穿越目標次數,目標象限時間也不同程度的高于模型組,說明通過8周的灌胃飼養,鹽地堿蓬提取物能夠起到延緩小鼠的衰老,增強其學習記憶能力的作用。
衰老的自由基學說認為:自由基是人體正常的代謝產物,機體內時刻產生著自由基,但同時又具有有效的自由基清除系統,使機體內自由基維持平衡。隨著年齡的增長,該平衡逐漸被破壞,造成自由基過剩。過剩的自由基作用于血液、細胞、組織等脂類物質,使其變成脂質過氧化物,這些過氧化物沉積在細胞膜上,使細胞膜喪失功能,造成細胞活力下降,組織器官功能衰退,從而造成機體的衰老[16]。鹽地堿蓬提取物通過降低血液中丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化氫酶活力,延緩了D-半乳糖致小鼠的衰老進程。
綜上所述,鹽地堿蓬提取物具有提高小鼠學習記憶能力,增強小鼠興奮性、適應性、抗衰老作用,其作用機制可能與清除體內自由基和增強體內抗氧化酶活力有關。
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