王芙蓉, 謝中國, 葉興乾, 鄧尚貴, 陳士國*, 胡亞芹, 肖定福
(1.舟山普陀海洋高科技園區(qū),浙江 舟山316100;2.浙江大學(xué) 生物工程與食品學(xué)院,浙江 杭州 310029;3.浙江海洋學(xué)院食品與藥學(xué)學(xué)院、醫(yī)學(xué)院,浙江舟山316000;4.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南長沙410128)
鐵是人和動(dòng)物必需的一種微量元素,在體內(nèi)參與血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素及某些酶的合成,在機(jī)體代謝過程中起著極其重要的作用,缺鐵嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血(IDA)。IDA是常見的一種營養(yǎng)性貧血,其發(fā)病遍及世界各地。世界衛(wèi)生組織調(diào)查報(bào)告顯示,IDA患者占世界總?cè)丝?0%~30%左右[1]。研究發(fā)現(xiàn)IDA可引起機(jī)體的脂質(zhì)過氧化,導(dǎo)致機(jī)體抗氧化能力的下降[2]。
?;撬崾且环N條件性必需氨基酸,具有抗氧化、提高免疫力等[3-4]多種功能。文獻(xiàn)報(bào)道,?;撬釋Ω纳曝氀幸欢ǖ男Ч鸞5],對鐵過載小鼠引起的心臟損傷有保護(hù)作用[6-7],?;撬釋φ4笫蠛腿辫F性貧血大鼠的抗氧化作用鮮有報(bào)道,本文主要探討牛磺酸對大鼠鐵利用及抗氧化作用的影響。
?;撬?,購于潛江永安藥業(yè)股份有限公司,質(zhì)量分?jǐn)?shù)99%;FeSO4.7H2O,分析純,國藥集團(tuán)產(chǎn)品;SD大鼠,購于上海斯萊克生物有限公司;UV-2550型分光光度計(jì),日本Shimadzu公司產(chǎn)品;AA700型原子吸收分光光度計(jì),美國Perkin Elmer公司產(chǎn)品。
健康雄性 SD 大鼠 40只,體質(zhì)量(80±5)g,以基礎(chǔ)飼料適應(yīng)喂養(yǎng)3 d。隨即分為4組,其中16只整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程都飼喂正常飼料,另外24只喂缺鐵飼料,耗空28 d建造缺鐵性貧血模型。缺鐵飼料參照AIN-76飼料配方[8],其中的礦物元素添加劑不添加鐵劑。缺鐵大鼠根據(jù)Hb含量隨機(jī)分為3組:缺鐵組、缺鐵加牛磺酸組和補(bǔ)鐵加?;撬峤M。缺鐵組和缺鐵加?;撬峤M繼續(xù)飼喂缺鐵飼料,補(bǔ)鐵加?;撬峤M改喂正常飼料。整個(gè)實(shí)驗(yàn)飼喂正常飼料的16只大鼠根據(jù)體質(zhì)量分為正常對照組和正常+牛磺酸組。添加?;撬峤M的大鼠每天灌胃?;撬?.5 g/kg,缺鐵組和正常對照組灌胃等體積去離子水,共21 d。
動(dòng)物飼養(yǎng)在不銹鋼籠中,環(huán)境溫濕度恒定((24±1) ℃,(55±5)%),自由采食、自由飲用去離子水,光照12 h/d,實(shí)驗(yàn)過程避免鐵污染。灌胃結(jié)束后,40只大鼠分別用巴比妥鈉腹腔注射麻醉,在大鼠深度麻醉狀態(tài)下剖開腹部,從腹主動(dòng)脈取血10 mL左右,從中取一部分全血測定Hb,另一部分取血清測血清鐵(SI)、血清鐵蛋白(SF)、總鐵結(jié)合力(TIBC)和血清抗氧化酶活性。
1.3.1 血液指標(biāo)的測定 Hb的測定:氰化高鐵血紅蛋白法[9];血清SI和TIBC,采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。SF采用ELASA法測定,試劑盒購于美國R&D公司。
1.3.2 肝臟和脾臟中鐵含量的測定 待測肝臟和脾臟樣品分別加混合酸(V(硝酸)∶V(高氯酸)=4∶1)10 mL緩緩加熱,待溶液變成無色時(shí),蒸發(fā)余酸至近干,冷卻,定容,稀釋到合適的倍數(shù)后用美國Perkin Elmer公司AA700型火焰原子吸收分光光度計(jì)測定鐵含量。
1.3.3 血清抗氧化指標(biāo)的測定 總抗氧化能力(TAOC)、總超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活力及丙二醛(MDA)含量用試劑盒測定。試劑盒購于南京建成生物工程研究所。
采用SPSS18.0軟件中的單因子方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
?;撬釋Υ笫笱褐笜?biāo)的影響見表1。經(jīng)28 d的缺鐵造模,大鼠 Hb 含量為(86.07±3.40)g/L,說明大鼠已經(jīng)處于缺鐵性貧血狀態(tài)。對缺鐵性貧血大鼠補(bǔ)充牛磺酸21 d后,缺鐵+?;撬峤M大鼠Hb含量已恢復(fù)正常,與缺鐵組比較差異顯著(P<0.05),但低于其他3組(P<0.05)。
缺鐵組大鼠SI和SF含量顯著低于其他4組(P<0.05),缺鐵+?;撬峤M大鼠SI和SF含量低于正常組(P<0.05),補(bǔ)鐵+?;撬峤MSI和SF含量顯著高于缺鐵+?;撬峤M (P<0.05),而正常組和正常+?;撬峤M大鼠SI和SF含量差異不顯著 (P>0.05)。缺鐵組大鼠TIBC顯著高于其他4組 (P<0.05)。
表1 ?;撬釋Υ笫笱褐笜?biāo)的影響Table 1 Effect of taurine supplements on blood indexs of rats
牛磺酸對大鼠肝臟、脾臟中鐵含量的影響見表2。缺鐵組大鼠肝臟和脾臟中鐵的含量顯著低于正常組(P<0.05)。正常大鼠補(bǔ)充?;撬釋Υ笫蟾闻K和脾臟中鐵的含量有一定的提高,并可顯著提高脾臟鐵含量(P<0.05),缺鐵大鼠補(bǔ)充牛磺酸后可促進(jìn)肝臟和脾臟中鐵的含量,補(bǔ)鐵+?;撬峤M與缺鐵組比較可顯著提高肝臟和脾臟中鐵的含量(P<0.05)。
?;撬釋Υ笫笱蹇寡趸芰Φ挠绊懸姳?。缺鐵組大鼠血清T-AOC、SOD和 GSH-PX活性均低于正常組大鼠,而MDA含量高于正常組(P<0.05),表明缺鐵可引起機(jī)體抗氧化能力的降低。正常+?;撬峤M與正常組比較對大鼠的抗氧化能力沒有顯著影響(P>0.05)。缺鐵+?;撬峤M和補(bǔ)鐵+牛磺酸組大鼠均可提高血清T-AOC、SOD和 GSH-PX活性,降低MDA含量,補(bǔ)鐵+?;撬峤M大鼠血清MDA含量和SOD活性與缺鐵組大鼠比較差異顯著 (P<0.05)。
表2 ?;撬釋Υ笫蟾闻K、脾臟鐵含量的影響Table 2 Effects of taurine on iron contents of liver and spleen of rats
表3 ?;撬釋Υ笫笱蹇寡趸芰Φ挠绊慣able 3 Effects of taurine on serum antioxidative ability of rats
正常組大鼠添加牛磺酸對Hb含量影響不大,而缺鐵和缺鐵后補(bǔ)鐵大鼠添加?;撬峥商岣叽笫驢b含量,表明牛磺酸能促進(jìn)缺鐵大鼠鐵的吸收,而對正常大鼠鐵吸收的促進(jìn)效果不明顯。
鐵蛋白是體內(nèi)含鐵最豐富的一種蛋白質(zhì),在鐵的代謝方面起著重要作用。SF能反映體內(nèi)鐵存儲量及機(jī)體的營養(yǎng)狀態(tài),是判定體內(nèi)鐵缺乏的有效指標(biāo)[10]。TIBC代表血清鐵運(yùn)鐵蛋白含量,缺鐵性貧血時(shí)血清總鐵結(jié)合力可升高[11]。IDA可引起機(jī)體SI、SF下降,TIBC含量偏高。缺鐵組大鼠添加牛磺酸后SI、SF含量升高,TIBC含量降低,說明?;撬峥商岣逫DA大鼠對鐵的利用。
肝臟和脾臟是機(jī)體鐵主要的儲存部位,在機(jī)體鐵代謝平衡中具有重要作用。
IDA大鼠肝臟和脾臟鐵含量與正常組比較顯著降低,說明缺鐵嚴(yán)重時(shí)可引起機(jī)體儲存鐵顯著降低。添加牛磺酸和補(bǔ)鐵后可提高IDA大鼠肝臟和脾臟鐵含量。
SOD與GSH-Px構(gòu)成人體重要抗氧化酶系統(tǒng),二者協(xié)同作用以減少活性氧自由基的產(chǎn)生,防止脂質(zhì)過氧化及其中間代謝產(chǎn)物對機(jī)體的損害。MDA是脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物,測定MDA的量可反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度,間接反映細(xì)胞損傷程度[12]。因此,檢測血清T-AOC、SOD、GSH-Px和MDA的變化,可以反映機(jī)體的抗氧化能力的變化。本實(shí)驗(yàn)缺鐵組大鼠血清MDA升高,而SOD、GSH-Px和T-AOC下降,表明IDA大鼠體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強(qiáng),抗氧化能力下降,存在明顯的脂質(zhì)過氧化損傷。通過灌胃牛磺酸可抑制IDA大鼠MDA的升高及SOD、GSH-Px、T-AOC的下降,表明?;撬峥杀Wo(hù)IDA大鼠體內(nèi)的抗氧化酶活性,從而維持機(jī)體氧化及抗氧化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡,減少自由基對機(jī)體的損傷作用。前期也有研究發(fā)現(xiàn)缺鐵可加重脂質(zhì)過氧化,認(rèn)為自由基的產(chǎn)生和清除均需要含鐵酶類的參與,而缺鐵時(shí)清除自由基的酶活性降低,自由基清除障礙,過多的自由基可引起脂質(zhì)過氧化[13]。?;撬峋哂锌寡趸饔?,因此IDA大鼠添加牛磺酸后可提高機(jī)體的抗氧化能力,且補(bǔ)鐵+牛磺酸組大鼠改善IDA效果更佳。
?;撬峥娠@著提高缺鐵性貧血大鼠血紅蛋白、血清鐵、血清鐵蛋白和肝臟鐵含量,顯著降低血清總鐵結(jié)合力,提高血清抗氧化酶活性,降低脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛的產(chǎn)生,表明?;撬峥商岣呷辫F性貧血大鼠鐵的利用和抗氧化能力;?;撬釋φ4笫箬F利用和抗氧化能力的作用效果不顯著。因此,?;撬峥捎行У母纳迫辫F性貧血。
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