武 煒,李成會,鄭素玲,朱蓮英,朱粉俠
(1. 唐山師范學院 生命科學系,河北 唐山 063000;2. 唐山華聞飼料有限公司,河北 唐山 063000)
硒元素在動物體內發揮多種重要的生理功能,可消除體內自由基,有效抑制過氧化物的產生,清除體內有毒重金屬,從而提高機體抗氧化能力,增強機體免疫能力[1]。中國是缺硒國家,2/3 以上地區飼料和牧草中硒的含量小于0.05 mg/kg,不能滿足動物的正常生理需要。與無機硒相比,有機硒具有吸收率高、生物活性強、毒性低等特點,是硒在動物體內發揮作用的主要形式,高效有機硒源的開發與應用是國內外動物營養學的研究熱點之一[2]。CCl4所致急性肝損傷是外源性氧化損傷的最佳動物模型。以往研究表明硒對CCl4所致小鼠急性肝損傷有一定治療效果,但富硒花生、富硒大豆、富硒大麥對其作用均未見報道。試驗研究不同富硒產物對小鼠CCl4急性肝損傷的保護作用,為開發多種富硒產品提供理論支持。
70 只清潔級雄性昆明小鼠,體重22±2 g,購自華北理工大學試驗動物中心。
富硒大麥、富硒大豆、富硒花生,唐山師范學院動物飼料與營養實驗室提供。分別用亞硒酸鈉溶液浸種并在發芽前期間歇短時噴淋,種子發芽一定時間后,干燥、粉碎后過60 目篩,得到富硒大麥粉、富硒大豆粉、富硒花生粉,經氫化物原子熒光光譜法檢測,硒含量分別為135.0,29.0,36.1 mg/kg。
亞硒酸鈉(分析純),鄭州誠旺化工有限公司提供;橄欖油(分析純),河北省固安縣海雅有限公司提供;四氯化碳(分析純),北京五洲世紀紅星化工有限公司提供;谷丙轉氨酶試劑盒、谷草轉氨酶試劑盒、超氧化物酶試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶試劑盒、丙二醛試劑盒,南京建成生物工程研究所提供。
722N 型紫外可見分光光度計,濟南上地電子科技有限公司產品;HH-8 型數顯恒溫水浴鍋,金壇市醫療儀器廠產品;WT603T 型電子天平,常州萬泰天平儀器有限公司產品。
選擇70 只雄性昆明小鼠隨機分成7 組(對照組、模型組、亞硒酸鈉組、富硒花生組、富硒大豆組、富硒大麥組、復合富硒組),每組10 只。對照組及模型組飼喂普通鼠糧,其他組飼喂在普通鼠糧中分別添加一定比例的亞硒酸鈉、富硒花生、富硒大豆、富硒大麥、復合富硒產物(富硒大豆粉、富硒花生粉、富硒大麥粉按照2.40∶2.40∶2.32 比例混合) 制成的富硒鼠糧(硒含量均為0.4 mg/kg)。飼喂28 d 后,模型組及各試驗組小鼠腹腔注射0.2% CCl4橄欖油溶液(10 mL/kg),對照組腹腔注射等體積橄欖油溶液。
末次注射后,禁食、不禁水16 h,摘眼球取血,靜置1 h,以轉速3 000 r/min 離心10 min,采集血清。處死小鼠,采集肝臟,制備10%勻漿液,以轉速3 000 r/min 離心10 min,取上清液。按試劑盒說明書檢測血清谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST) 活性,肝勻漿超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX) 的活性及丙二醛(MDA) 含量。
采用SPSS 21.0 軟件對試驗數據進行統計分析,試驗數據以“平均數±標準誤”表示,采用LSD 法進行多重比較,p<0.05 表示差異顯著,p<0.01 表示差異極顯著。
小鼠血清中ALT、AST 活性及肝組織中SOD、GSH-PX活性、MDA 含量比較見表1。
由表1 可知,與對照組相比,模型組小鼠血清ALT、AST 活性極顯著升高(p<0.01),肝組織SOD和GSH-PX的酶活力值極顯著下降(p<0.01),MDA含量顯著提升(p<0.01)。與模型組相比,富硒花生組、富硒大豆組、富硒大麥組、復合富硒組血清ALT、AST 活性均極顯著下降(p<0.01),肝組織SOD 和GSH-PX的酶活力值均極顯著或顯著上升(p<0.01 或p<0.05),MDA 含量均極顯著或顯著降低(p<0.01 或p<0.05)。其中,富硒大豆組和復合富硒組小鼠血清ALT、AST 極顯著低于富硒花生組和富硒大麥組(p<0.01),肝組織GSH-PX的酶活力值極顯著或顯著高于富硒花生組和富硒大麥組(p<0.01或p<0.05)。與亞硒酸鈉組相比,其他富硒組小鼠血清ALT 活性均極顯著下降(p<0.01)。

表1 小鼠血清中ALT、AST 活性及肝組織中SOD、GSH-PX 活性、MDA 含量比較
硒元素在自然界中有無機態和有機態2 種存在形式,因有機硒具有高效、安全等特點,已逐漸取代無機硒在動物營養中廣泛應用。前人研究表明,富硒花生、富硒大豆等有機富硒產物可顯著提高機體抗氧化能力。王光[3]使用亞硒酸鈉通過花生幼苗生物轉化作用富集有機硒,證明硒代氨基酸是富硒花生有機硒的主要形式,可提高細胞抗氧化能力,并具有較強的免疫調節活性。高林等人[4]檢測富硒花生發現,樣品硒含量的變化與其抗氧化活性的變化趨勢一致。王鳳杰等人[5]以亞硒酸鈉為硒源、大豆為富硒載體制備富硒大豆,其中所含的大豆多肽能有效提高脂肪肝大鼠肝內抗氧化酶活性,抑制脂質過氧化反應,降低肝組織內GRP78 表達。
CCl4所致動物肝損傷是經典的急性氧化應激模型,能全面反映化學性肝損傷導致的一系列過氧化反應。CCl4被肝微粒體細胞色素P450 代謝激活后,產生大量活躍的三氯甲基自由基,導致氧化體系過度活化,引發脂質過氧化反應,生成大量MDA 等脂質過氧化產物,同時抑制體內抗氧化體系中自由基清除酶SOD、GSH-Px 活性,改變細胞膜的流動性和通透性,細胞內轉氨酶(ALT,AST) 等可溶性酶滲入血液、活性升高。前人研究表明,富硒產物對CCl4所致小鼠急性肝損傷有一定治療效果。張巖等人[6]研究發現,給小鼠灌胃100,200,400 mg/kg·bw富硒玉米肽15 d 對CCl4所致小鼠急性肝損傷有顯著的保護作用,能極顯著抑制小鼠血清ALT 活性,極顯著提高肝組織中SOD、GSH-Px 活力,降低MDA含量,改善肝組織損傷程度。相關研究表明,一定劑量的甘草硒多糖、山藥硒多糖均對CCl4誘導的小鼠肝損傷有保護作用,其機制可能是通過清除自由基而達到防治肝細胞損害的療效[7]。
結果顯示,相比對照組,模型組小鼠血清ALT、AST 水平極顯著升高,肝組織SOD 和GSH-PX的酶活力值極顯著下降,MDA 含量顯著提升,說明CCl4引起肝細胞受損,小鼠體內發生氧化應激反應,內源性轉氨酶釋放到胞外,提示建模成功;與模型組相比,富硒花生組、富硒大豆組、富硒大麥組、復合富硒組血清ALT、AST 活性均極顯著下降,肝組織SOD 和GSH-PX的酶活力值均極顯著或顯著上升,MDA 含量極顯著或顯著降低,表明以上有機富硒產物均對CCl4致肝損傷有一定的保護作用,且效果優于相同劑量的亞硒酸鈉。其中機理可能是硒可保護肝細胞膜不受到過氧化物的破壞,同時參與構成機體內GSH-PX,顯著增強其活性,及時消除自由基的堆積,從而保護肝臟。
結果顯示,富硒大豆組和復合富硒組小鼠血清ALT、AST 極顯著低于富硒花生組和富硒大麥組,肝組織GSH-PX的酶活力值極顯著或顯著高于富硒花生組和富硒大麥組,說明富硒大豆和復合富硒產物對急性肝損傷的保護效果好于富硒花生和富硒大麥。其原因可能是富硒大豆中除了硒元素外,還含有大豆皂甙、大豆異黃酮、大豆磷脂、大豆多肽等多種成分,均具有抗脂質氧化和降低過氧化脂質的作用,可防護CCl4對肝臟的損傷;而復合富硒產物中富硒花生含有白藜蘆醇等活性物質也可有效減輕小鼠的肝組織損傷程度。
富硒花生、富硒大豆、富硒大麥均對CCl4致小鼠急性肝損傷有一定的保護作用,效果優于相同劑量的亞硒酸鈉,其作用機制可能與通過抗氧化作用提高肝細胞內的SOD、GSH-Px 活性,減少MDA 產生,保護肝細胞膜有關。