蝦青素對衰老大鼠腎臟自由基的影響

張濤 趙佳暉 曹建民 周海濤 朱超

摘 要：研究蝦青素對衰老大鼠腎臟自由基代謝的影響。采用D-半乳糖腹部皮下注射建立衰老模型，對衰老大鼠進行6周的蝦青素營養干預，24只SFP級SD大鼠經適應性喂養后分為3組：對照組、衰老組、蝦青素+衰老組，每組8只。實驗周期42d，衰老組，蝦青素+衰老組腹腔注射100mg/kg劑量的D-半乳糖，對照組注射生理鹽水。蝦青素干預組灌胃20mg/kg的蝦青素，其他組灌胃等量蒸餾水。實驗結束后即刻取材，測試各組大鼠腎組織內SOD、γ-GCS活性及MDA含量的影響。結果顯示，SOD、γ-GCS的活性，衰老組較安靜組顯著降低（P<0.01）；蝦青素干預組較衰老組顯著升高（P<0.01）；MDA含量，衰老組較安靜組顯著升高（P<0.01）；蝦青素干預組較衰老組顯著降低（P<0.01）。由此得出結論，蝦青素對D-半乳糖致衰大鼠腎臟自由基代謝水平具有較好的改善作用。

關鍵詞：衰老 大鼠 蝦青素 腎臟 自由基

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（b）-0214-02

蝦青素（Astlxanthin）廣泛存在于自然界，作為類胡蘿卜素合成的最高級別產物，具有特殊結構。國內外大量研究已證實蝦青素具有極強的抗氧化活性，在提高免疫力，預防肝腎損傷、腫瘤、心血管疾病等疾病的發生與發展，延緩衰老等方面具有積極的促進作用[1]。本實驗通過觀察蝦青素對D-半乳糖致衰老鼠腎臟組織超氧化物歧化酶（SOD）、γ-谷氨酸半胱氨酸合酶（γ-GCS）的活性和丙二醛（MDA）的含量的影響，探討其對衰老大鼠腎臟自由基代謝水平的影響。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗動物與分組

雄性三月齡SD大鼠24只，體重（392.52±13.83）g，由北京斯貝福生物技術有限公司提供，動物許可證編號：SCXK-2016-002；動物級別：SPF。按照各大鼠體重，以區組法分為3組：分為對照組（C組）、衰老組（S組）、蝦青素+衰老組（AS組），每組8只。動物飼料的許可證號為：SCXK（軍）2007-005，產自軍事醫學科學院實驗動物中心；動物飼養環境溫度為（24±2）℃，濕度為50%～60%；進行分籠飼養，每個鼠籠5只，自由飲食飲水，按照其自然的晝夜節律變化。

1.2 實驗材料

蝦青素由北京綠色金可生物技術股份有限公司提供，貨號：AX-02P，濃度為2%。D-半乳糖由麥克林試劑有限公司提供，CAS號：59-23-4，MDL號：MFCD00151230。

1.3 干預方法

1.3.1 衰老鼠造模

S、AS組每天上午6：30采用腹部皮下注射D-半乳糖建立衰老鼠模型[2]，注射42天。D-半乳糖劑量為100mg/kg.d，溶劑為生理鹽水。C組則采用等量生理鹽水的安慰性注射。

1.3.2 蝦青素營養干預

AS組每天中午12：00采用灌胃方法攝入蝦青素，干預時間42天。依據大鼠體重，灌胃20mg/kg·d劑量[3]的蝦青素，以蒸餾水為溶劑。其他組的大鼠以等量蒸餾水作為安慰劑灌胃。

1.4 指標測試

測試指標：SOD、MDA、γ-GCS；測試方法：比色法。

1.5 統計學方法

實驗數據采用SPSS統計學軟件進行單因素分析，顯著性水平為P<0.05，非常顯著性水平為P<0.01。實驗數據由平均數±標準差表示。

2 實驗結果

2.1 D-半乳糖對大鼠腎臟組織自由基代謝的影響

SOD、γ-GCS的活性，衰老組較安靜組非常顯著降低（P<0.05）；MDA含量，衰老組較安靜組略有下降，但不明顯。

2.2 蝦青素對衰老大鼠腎臟組織自由基代謝的影響

SOD、γ-GCS的活性，蝦青素干預組較衰老組非常顯著上升（P<0.01）；MDA含量，蝦青素干預組較衰老組非常顯著降低（P<0.01）。

注：C組比較：*表示P<0.05；與S組比較：#表示P<0.05，##表示P<0.01。

3 分析討論

研究表明，大鼠在長期注射一定量的D-半乳糖溶液后，能夠在機體內產生過多的活性氧（ROS），使得各器官抗氧化酶的活性降低，形成更多的超氧陰離子以及各種氧化產物等，從而引起細胞的損害，以致機體中許多器官和系統的功能性衰老[2]。經過多項實驗證實，D-半乳糖溶液能夠使許多細胞組織，出現類似衰老的退行性改變[4-5]。

MDA屬于醛類，且為短鏈，它是脂質過氧化反應的最終產物。MDA的含量在一定的程度上，可以作為衡量組織脂質過氧化和細胞膜性結構損傷程度的指標；SOD是一種抗氧化酶，它以自由基為底物，與O2-結合生成H2O2，以此來清除組織內的自由基，因此可以用該指標作為組織內自由及代謝水平的指標；γ-GCS，是由重鏈和輕鏈構成的異二聚體，細胞內γ-GCS活性升高使 GSH合成加速，從而提高細胞內外GSH濃度，GSH與自由基反應而成為氧化型GSH（GSSG），從而保護組織、細胞免受自由基攻擊和損傷，可作為反映組織內自由基代謝水平的指標。而本實驗中衰老組大鼠經過六周的腹部皮下注射后，腎臟組織中SOD、γ-GCS酶活性都存在非常顯著性下降，MDA有略微上升但不顯著，明確表明腎臟組織中抗氧化酶活性降低，自由基代謝水平明顯下降；MDA含量有略微上升，雖然不顯著，但也反映了腎臟組織中過氧化反應增強，出現衰老現象。而蝦青素干預組由于蝦青素具有極強的抗氧化作用，有效的改善了SOD、γ-GCS的活性，降低了MDA的生成量。其原因可能為：蝦青素結構端含有較長共扼雙鍵，且末端含有不飽和羥酮基，可以與腎臟靶細胞結合，末端未配對電子與自由基或活性氧離子結合，加速清除淬滅注射D半乳糖引發的腎臟自由基和活性氧的增多。

4 結語

天然蝦青素對衰老大鼠腎臟自由基代謝有良好的改善作用。

參考文獻

[1] 陶姝穎，明建.蝦青素的功能特性及其在功能食品中的應用研究進展[J].食品工業，2012，33（8）：110-115.

[2] 趙凡凡，周玉枝，高麗，等.D-半乳糖致衰老大鼠模型的研究進展[J].藥學學報，2017，52（3）：347-354.

[3] 海璇雋，凌雪萍，盧英華.蝦青素對正常小鼠與衰老模型大鼠免疫指標的影響[J].廈門大學學報：自然科學版， 2013，52（5）：703-709.

[4] Qu Z，Zhang J，Yang H，et al.Protective effect of tetrahydropalmatine against D-galactose induced memory impairment in rat [J].Phgsiology&Behavior;， 2016，154（11）：114.