王 穎 張桂芳 趙 亮 姚 笛 于 偉 張東杰
(黑龍江八一農墾大學食品學院,黑龍江 大慶 163319)
研究顯示,糖尿病發生過程中增強的氧化應激反應與胰島β細胞的功能下降和凋亡有密切的聯系〔1,2〕。在糖尿病的發生發展過程中,胰島素對血糖、血脂調控作用下降,使機體內的葡萄糖和脂肪酸堆積,高糖和高脂促使氧化應激反應增加。氧化應激的主要后果是引起蛋白質、脂肪、核酸等生物大分子的損傷,這些損傷是導致糖尿病和其并發癥發生的重要原因〔3〕。葡萄籽提取物原花青素(GSEP)屬于雙黃酮衍生物的天然多酚化合物,具有廣泛的生理活性如抗氧化功能、保護心血管、抑制皮膚癌、抗過敏和抗衰老等〔4,5〕。同時GSEP具有極強的抗氧化和清除自由基活性,尤其是具有體內活性。研究表明〔6,7〕,GSEP在體內抗氧化能力是維生素E的50倍、維生素C的20倍,對氧化損傷有良好的防護作用。本文探討GSEP的體內抗氧化功能。
1.1實驗動物 昆明小鼠,雄性,體重(22±5)g,由長春生物制品廠提供,實驗前馴養1 w,自由攝食飲水,所用飼料為標準鼠飼料。
1.2實驗原料和試劑 GSEP:純度>95%,購自天津尖蜂天然產物有限公司,實驗前用蒸餾水溶解,配制所需濃度;四氧嘧啶(ALX):購自上海億欣生物科技有限公司,臨用前用生理鹽水配制成濃度為1%的溶液;氯化鈉等其他試劑均為國產分析純;怡成血糖測試儀及測定試紙:北京怡成生物電子技術有限公司;丙二醛(MDA)試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)試劑盒:由南京建成生物試劑公司提供。
1.3糖尿病模型的制備方法 將50只小鼠禁食不禁水12 h,按100 mg/kg腹腔注射1%ALX溶液,正常飲食,24 h后,按120 mg/kg注射1% ALX溶液。3 d后,禁食12 h,尾尖采血,測其血糖含量,選擇空腹血糖≥11.1 mmol/L的小鼠作為糖尿病模型小鼠〔8〕。
1.4分組和處理方法 將造模成功的糖尿病小鼠隨機分為4組,每組10只,分為模型組,GSEP高,中和低劑量組,同時選擇10只同批次健康小鼠作正常對照組。正常對照組和模型組以等量的生理鹽水灌胃,GSEP高劑量組按150 mg·kg-1·d-1GSEP溶液灌胃,中劑量組按100 mg·kg-1·d-1GSEP溶液灌胃,低劑量組按50 mg·kg-1·d-1GSEP溶液灌胃。試驗期間均自由飲食、飲水。28 d后,小鼠于末次給藥后,停藥禁食12 h,摘眼球采全血,分離血清,小鼠引頸處死取肝,測定血液和肝組織中MDA的含量、SOD和GSH-Px的活力。實驗中模型組和低劑量組各有1只小鼠死亡。

2.1GSEP對糖尿病小鼠血清中抗氧化分子含量和活性的影響 與正常對照組相比,糖尿病組小鼠的血清MDA水平均明顯升高,SOD活性和GSH-Px活性均明顯降低(P均<0.05),說明ALX誘發的糖尿病小鼠體內氧化應激作用增強,血清脂質過氧化水平升高,SOD和GSH-Px的活性受到抑制;與模型組相比,GSEP實驗組糖尿病小鼠的血清MDA水平均有明顯下降,而SOD和GSH-Px的活性有明顯升高;其中中劑量組和高劑量組糖尿病小鼠血清MDA水平與模型組有顯著性差異(P<0.05,P<0.01),高劑量組糖尿小鼠血清SOD活性和GSH-Px活性與模型組有顯著性差異(P<0.05),說明GSEP能夠降低糖尿病小鼠體內的氧化應激水平,提高機體抗氧化能力,而且高劑量的療效優于低劑量。見表1。
2.2GSEP對糖尿病小鼠肝組織中抗氧化分子含量和活性的影響 與正常組相比,糖尿病組小鼠肝組織內的MDA水平升高,而SOD活性和GSH-Px活性降低,說明ALX誘發的糖尿病小鼠的肝臟組織存在氧化損傷,抗氧化活性受到抑制;中劑量組和高劑量組糖尿病小鼠肝組織中MDA水平顯著低于模型組(P<0.05,P<0.01),并且高劑量組糖尿病小鼠肝組織中SOD活性和GSH-Px活性顯著高于MoD組(P<0.05),說明GSEP可顯著降低糖尿病小鼠肝組織內的氧化應激水平,增強機體抗氧化能力,而且高劑量的療效優于低劑量。見表2。

表1 GSEP對糖尿病小鼠血清MDA含量、SOD和GSH-Px活性的影響

表2 GSEP對糖尿病小鼠肝臟組織中MDA含量、SOD和GSH-Px活性的影響
ALX是一種特異性的胰島β細胞毒劑。在體內可選擇性被胰腺β細胞吸收,所產生的過量自由基能夠直接破壞β細胞的結構,導致小鼠的胰腺損傷和壞死,降低體內胰島素水平,使血糖明顯升高。而長期處于高血糖狀態下的小鼠由于氧化應激作用,進一步導致小鼠機體抗氧化防御體系的失衡,引發一系列糖尿病并發癥〔9〕。
當機體受到外界環境的和內環境的相互作用時會產生大量自由基,在平衡失調時,過剩的自由基對構成組織細胞的生物大分子進行攻擊,使組織器官的形態結構和生物功能的完整性受到急性和慢性的損傷,機體出現疾病和衰老的征象〔10〕。GSEP含有大量的酚羥基,在體內被氧化后釋放出H+,能清除體內的氧自由基與增強機體抗氧化酶活力。MDA是自由基攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸而引發的脂質過氧化作用的最終分解產物,與脂蛋白交聯有毒性作用,其水平高低能直接反應脂質過氧化程度以及機體的抗氧化能力。本文結果表明,GSEP能降低體內脂質過氧化水平。
GSH-Px是機體內廣泛存在的一種重要的催化過氧化物分解的酶。它能催化GSH變為氧化型谷胱甘肽GSSG,使有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物,同時促進H2O2的分解,從而保護細胞膜的結構及功能不受過氧化物的干擾及損害〔11〕。同時機體抗氧化防御體系中SOD對氧化與抗氧化平衡起著至關重要的作用,SOD能促使過氧化物游離基轉化成過氧化氫和氧,SOD活力的高低可間接反映機體清除自由基能力的強弱〔12,13〕,本實驗表明GSEP降低了自由基對機體的損害。
綜上,GSEP能有效地降低脂質過氧化產物MDA含量,提高抗氧化酶SOD和GSH-Px的活性,具有極強的抗氧化能力。
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