張美霞,葉志成(重慶文理學院林學與生命科學學院,重慶402160)
?
銀杏葉提取物對運動大鼠抗氧化效果的影響
張美霞,葉志成
(重慶文理學院林學與生命科學學院,重慶402160)
摘要:以56只老年大鼠為實驗對象,隨機平均分為2大組,給藥組和對照組。建立不同運動強度的老年大鼠跑臺運動模型,每大組隨機分為4小組,分別處于小強度運動(5 m/min),中強度運動(10 m/min),大強度運動(20 m/min)以及制動狀態(tài)。探討銀杏葉提取物GBE對不同運動強度老年大鼠抗氧化效果的影響。通過檢測脾臟,胸腺中相應(yīng)MDA(丙二醛)的含量,SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(過氧化氫酶)、GSH-Px(谷胱甘肽過氧化物酶)等酶活性,分析銀杏葉提取物(GBE)對不同強度運動過程中對機體抗氧化效果的影響。結(jié)果表明:銀杏葉提取物具有較好清除氧自由基的能力,能有效提高機體組織的抗氧化能力;適當?shù)男姸群椭袕姸鹊倪\動可有提高機體組織的抗氧化性,而在高強度狀態(tài)下運動,機體組織的抗氧化性反而會降低。
關(guān)鍵詞:銀杏葉提取物;老年大鼠;抗氧化效果
銀杏,屬于銀杏科,中生代孑遺的稀有物種,為華夏特產(chǎn),生長在海拔500 m~1 000 m、略微偏酸性(pH 值5~5.5)的土壤、排水狀況良好地區(qū)的自然樹林中,在東亞、北美、澳洲、等國家和地區(qū)均有大量分布。
在臨床醫(yī)學上,銀杏葉為使用較為頻繁的中藥材之一,銀杏葉提取物成分種類繁多,主要包括活性成分黃酮類化合物、萜內(nèi)酯(銀杏內(nèi)酯和白果內(nèi)酯)等,還包括部分含量較低的組分,如烯醇類、酚類、酸類、糖類等。由于這些組分的的作用機理,銀杏葉提取物對人體中可有多重生理作用,如抗氧化清除自由基、保護心血管及神經(jīng)系統(tǒng)等作用[1-3]。
根據(jù)曹春玲等的研究可以了解到機體內(nèi)自由基的存在有可能會導(dǎo)致多種疾病的產(chǎn)生,而對于自由基,在生物體中,可簡單分為內(nèi)源性自由基和外源性自由基,而生物體內(nèi)過量的自由基會經(jīng)過一系列變化最后導(dǎo)致細胞發(fā)生功能障礙、細胞損傷或者死亡。在人體中有著許多種可以清除或者抑制自由基的活性酶,如SOD、CAT、GSH-Px等。黃酮類化合物的清除自由基機理與部分人工合成氧化劑相同,可以和氧自由基作用產(chǎn)生共振穩(wěn)定的半醌試自由基,抑制過氧化反應(yīng)[4-5]。
本研究選取一批健康的老年大鼠進行分組標記,在不同運動強度下喂食銀杏葉提取物,培養(yǎng)四星期后宰殺取血,檢測脾臟,胸腺中相應(yīng)MDA的含量,SOD、CAT、GSH-Px等酶的生物活性,分析銀杏葉提取物對不同強度運動過程中對機體抗氧化效果的影響[6],為中老年機體提供更適宜的運動形式。建議他們在運動過程中適當攝入抗氧化補劑如銀杏葉提取物,可有效減少運動損傷、增強機能運動能力和提高機體的抗氧化效果而達到提高免疫力的作用;該研究也可為今后銀杏葉抗疲勞功能飲料的開發(fā)和應(yīng)用提供理論參考。
1.1材料與試劑
1.1.1實驗動物
實驗動物選取20月齡的雌性SD大鼠(清潔級)56只,體重(350±50)g,購自第三軍醫(yī)大學實驗動物中心,實驗動物許可證號:SYXK(軍)2012-0031。
1.1.2主要試劑
銀杏葉提取物(GBE,德國DAB10版標準制劑,含銀杏總黃酮24 %,銀杏內(nèi)酯6 %):由西安源森生物科技有限公司提供;CAT試劑盒、MDA試劑盒、GSH-Px試劑盒、SOD試劑盒:購自南京建成科技有限公司;考馬斯亮藍G-250:購自國藥集團化學試劑有限公司;冰醋酸、磷酸、乙醇、氯化鈉(均為分析純):購自成都市科龍化工試劑廠。
1.2主要儀器與設(shè)備
ZH-PT型動物跑臺:安徽省淮北正華生物儀器設(shè)備有限公司;XP105DR電子天平:梅勒特-托利多儀器上海有限公司;754型紫外分光光度計:上海舜宇恒平科學儀器有限公司;DK-98-Ⅱ電子調(diào)溫萬用電爐:天津市泰斯特有限公司;Z160M高速臺式微量離心機:Hermlelabortechnik;DNM-9602A酶標儀(波長:450nm):美國伯樂儀器有限公司。
1.3試驗方法
1.3.1動物分組及運動模型建立
所有大鼠自實驗動物中心購回后進入實驗室環(huán)境進行適應(yīng)性飼養(yǎng),同時進行跑臺適應(yīng)性運動,一周后選取環(huán)境適應(yīng)良好的56只大鼠,隨機均分成8組,分別標記為A、B、C、D、A1、B1、C1、D1,每組為7只,AD組為給藥組,A1-D1組為對照組,按照字母順序分別為小強度運動組(5 m/min),中強度運動組(10 m/min),大強度運動組(20 m/min)和制動組[7-9]。
按照設(shè)定的運動強度,每天下午進行跑臺訓練,每周運動5 d,1次/d;藥物組每周相應(yīng)5次飼喂GBE懸液(濃度為20 mg/mL),實驗開始后,給藥組大鼠在每周的前5天,每天上午9點進行灌胃,每次灌胃前稱重,銀杏葉提取物懸浮液灌胃的量按100 mg/kg體重的量進行,其余組飼喂相應(yīng)體積生理鹽水,喂養(yǎng)時間為4周。在實驗過程中嚴格遵守《關(guān)于善待實驗動物的指導(dǎo)性意見》規(guī)定對待實驗動物,采用國家標準啃齒類動物的飼料喂養(yǎng)。
1.3.2樣品收集
實驗大鼠在宰殺前12 h禁食,宰殺及時解剖取其脾臟、胸腺,取出后裝在離心管中,做好相應(yīng)標記后放于樣品袋置于-80℃冰箱保存,待檢測。
1.3.3樣本前處理
將樣品從-80℃冰箱中取出解凍,準確稱取組織重量0.1 g,按照重量(g)∶體積(mL)=1∶9,按照此比例的分配加入9倍體積生理鹽水,碎化組織,冰水浴制備勻漿,2 500 r/min~3 000 r/min,離心10 min,取上清液待用[10-15]。
1.3.4指標檢測
CAT、MDA、GSH-Px、SOD檢測:均采用南京建成相關(guān)試劑盒檢測,分別按說明書操作。
1.4數(shù)據(jù)分析
使用SPSS16.0軟件對所得各數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
2.1銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠組織中MDA含量影響
機體內(nèi)胸腺MDA的產(chǎn)生是體內(nèi)的氧自由基進攻生物膜中的多不飽和脂肪酸,形成的脂質(zhì)過氧化物,MDA會使DNA、膜蛋白、酶發(fā)生一定程度的交聯(lián)反應(yīng),從而導(dǎo)致膜通透性增加,以及細胞膜的各種結(jié)構(gòu)、功能和代謝發(fā)生改變,最終對機體造成傷害甚至死亡,檢測機體MDA的量可反映機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度。
2.1.1銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠胸腺MDA含量影響
銀杏葉提取物對在不同運動強度下大鼠胸腺MDA含量的影響如表1所示。
給藥組中,大強度運動組大鼠胸腺MDA含量與制動組相比具有顯著性差異(P<0.05),其它運動強度之間胸腺MDA無顯著性差異;對照組中,大強度運動組大鼠胸腺MDA含量與制動組相比具有顯著性差異
(P<0.05),其它運動強度組無顯著性差異。
表1銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠胸腺MDA平均含量的影響Table 1 The effect of GBE on the content of thymus MDA in rats with different exercise intensitynmol/mgprot
由表1數(shù)據(jù)可知給藥組與對照組在不同運動強度下的MDA含量相比較,給藥組的MDA含量均略低于對照組,且在不同運動強度下,兩組的MDA含量均大于制動組,說明運動過程會促進大鼠胸腺中MDA的產(chǎn)生,而GBE可降低MDA的合成;大強度運動下的大鼠胸腺MDA含量最高,說明大強度運動會明顯促進大鼠胸腺中MDA的產(chǎn)生,從而說明在大強度運動下,機體細胞的損傷程度較其它運動強度更為嚴重,在小、中、大3種運動強度中,中強度運動組產(chǎn)生的MDA含量最低。
2.1.2銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠脾臟MDA含量影響
銀杏葉提取物對在不同運動強度下大鼠脾臟MDA含量的影響如表2所示。
表2銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠脾臟MDA平均含量的影響Table 2 The effect of GBE on the content of spleen MDA in rats with diffetrent exercise intensity nmol/mgprot
從表可知,不同強度運動組的大鼠脾臟MDA含量在給藥組與對照組分別間進行兩兩比較分析,均無顯著性差異。
從表2中數(shù)據(jù)可以看出,給藥組與對照組在不同運動強度下的脾臟MDA含量相比較,給藥組的MDA含量均略低于對照組;在不同運動強度下,各組的MDA含量沒有明顯的變化規(guī)律。
2.2銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠組織中SOD活性影響
SOD是體內(nèi)重要的抗氧化酶,能清除超氧負離子自由基,從而保護機體細胞和組織不受自由基的損害,延緩機體衰老過程。
2.2.1銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠胸腺中SOD活性影響
銀杏葉提取物對在不同運動強度下大鼠胸腺SOD活性的影響如表3所示。
表3銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠胸腺SOD活性的影響Table 3 The effect of GBE on SOD activity of thymus in rats with different exercise intensityU/mgprot
結(jié)果表明,對照組,不同運動強度與制動組相比,中強度運動組大鼠胸腺SOD活性具有顯著性差異(P< 0.05),對照組中其它運動強度之間均無顯著性差異;在給藥組中,各組運動強度組相互比較均無顯著性差異。
分析表3數(shù)據(jù)可知,給藥組不同運動強度下大鼠胸腺SOD活性普遍高于對照組;對照組中,中強度運動狀態(tài)大鼠的SOD活性明顯高于其他運動強度。綜上所述,中強度運動會明顯促進大鼠胸腺SOD的活性,減少機體的運動損傷;銀杏葉提取物針對大鼠胸腺SOD活性有較為明顯的促進作用,在運動過程中服用相關(guān)的銀杏葉提取物,可有效減少運動損傷,提高機體的抗氧化能力。
2.2.2銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠脾臟中SOD活性影響
銀杏葉提取物對在不同運動強度下大鼠脾臟SOD活性的影響如表4所示。
表4銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠脾臟SOD活性的影響Table 4 The effect of GBE on SOD activity of spleen in rats with different exercise intensityU/mgprot
表中表明,給藥組,不同運動強度與制動組相比,中強度運動組大鼠脾臟SOD活性具有顯著性差異(P< 0.05),而給藥組中其它運動強度之間均無顯著性差異;在對照組中,各運動強度大鼠脾臟SOD活性相互比較均無顯著性差異。
根據(jù)表4實驗數(shù)據(jù)分析看出,給藥組與對照組在不同運動強度下的SOD活性含量相比較,給藥組的SOD活性均高于對照組,可見銀杏葉提取物對大鼠胸腺SOD活性有較為明顯的促進作用,且在中強度運動時對于大鼠脾臟SOD活性有更為明顯的促進作用。
2.3銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠組織中GSH-Px活性影響
GSH-Px在許多機體內(nèi)廣泛存在,可以在一定程度上有效地抑制機體內(nèi)過氧化物的產(chǎn)生,它主要針對催化還原型谷胱甘肽(GSH)對氫過氧化物的還原性反應(yīng),研究普遍認為它對于機體細胞自身產(chǎn)生的一些有害過氧化物有一定的清除效果,可以有效地抑制脂質(zhì)過氧化連鎖反應(yīng)過程,從而保護細胞膜的完整結(jié)構(gòu)與功能。
主要表現(xiàn)為:第一,學生的學習態(tài)度、學習方法和接受能力存在較大的差異,導(dǎo)致計算機操作能力拉開了較大的差距,基礎(chǔ)好的覺得教師上課內(nèi)容重復(fù)乏味,降低了學習的興趣和積極性,基礎(chǔ)較差的覺得內(nèi)容深奧難懂,容易失去信心。第二,教學模式單一,課堂主要為教師講和演示,學生按照教師講的指令和步驟一步一步操作,不利于學生培養(yǎng)學生的想象力和創(chuàng)新意識。因此,根據(jù)國家對人才的培養(yǎng)要求以及當前課程教學中存在的問題,教師在教育觀念、學生實踐、教學模式、考核等多方面均應(yīng)“改版”。
2.3.1銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠胸腺中GSH-Px活性影響
銀杏葉提取物對不同運動強度下大鼠胸腺GSHPx活性影響如表5所示。
表5銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠胸腺GSH-Px活性的影響Table 5 The effect of GBE on GSH-Px activity of thymus in rats with different exercise intensity U/mgprot
對照組與給藥組中,不同運動強度與制動組相比,大鼠胸腺中GSH-Px活性沒有有顯著性差異;但是在小強度和中強度運動中,給藥組與對照組相比具有顯著性差異(P<0.05),給藥組胸腺中GSH-Px活性明顯高于對照組。
從表5還可以看出,給藥組不同運動強度下的GSH-Px活性均高于對照組,由此可推測銀杏葉提取物對大鼠胸腺GSH-Px活性也有明顯的促進作用,而小強度以及中強度運動會明顯促進大鼠胸腺GSH-Px的活性。
2.3.2銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠脾臟活性影響
銀杏葉提取物對在不同運動強度下大鼠脾臟GSH-Px活性影響如表6所示。
對照組,不同運動強度與制動組相比,大強度運動組大鼠脾臟GSH-Px活性具有顯著性差異(P< 0.05),GSH-Px活性明顯低于其他組別;給藥組中,各組運動強度組相互比較均無顯著性差異。
表6銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠脾臟GSH-Px活性影響Table 6 The effect of GBE on GSH-Px activity of spleen in rats with different exercise intensity U/mgprot
2.4銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠組織中CAT活性影響
在生物體中的活性氧和自由基的產(chǎn)生和積累,會使得膜脂發(fā)生一系列的過氧化反應(yīng),最后導(dǎo)致機體自身新陳代謝的紊亂。機體內(nèi)的部分生化反應(yīng),例如多數(shù)酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)都會產(chǎn)生H2O2,H2O2是有毒害作用的活性氧的前體。CAT的功能主要有兩個方面:一是催化H2O2,使其分解為水和氧氣,清除體內(nèi)的過氧自由基,從而使細胞免于遭受H2O2的損害,二是催化分解過氧化乙醇、甲酸鹽、亞硝酸等有害物質(zhì),維持機體的正常代謝。CAT活性的大小可反應(yīng)機體的抗氧化能力。
2.4.1銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠胸腺CAT活性影響
銀杏葉提取物對在不同運動強度下對大鼠胸腺CAT活性影響如表7所示。
表7銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠胸腺CAT活性的影響Table 7 The effect of GBE on CAT activity of thymus in rats with different exercise intensityU/mgprot
給藥組和對照組中不同運動強度與制動組相比,中強度運動組大鼠胸腺CAT活性具有顯著性差異(P< 0.05),其它運動強度之間均無顯著性差異。
從表7數(shù)據(jù),我們可以看出不同運動強度中給藥組大鼠胸腺CAT活性都高于相應(yīng)的對照組,說明銀杏葉提取物可以有效促進CAT活性,中強度運動也可有效促進CAT活性的提高,從而提高機體的抗氧化性。
2.4.2銀杏葉提取物(GBE)對不同運動強度大鼠脾臟CAT活性影響
銀杏葉提取物對在不同運動強度下大鼠脾臟CAT活力的影響如表8所示。
表8銀杏葉提取物對不同運動強度大鼠脾臟CAT活性的影響Table 8 The effect of GBE on CAT activity of spleen in rats with different intensity of exercise U/mgprot
不同強度運動組的大鼠脾臟CAT活性在給藥與對照的組別內(nèi)和組別間分別進行比較分析,均無顯著性差異。
從表8數(shù)據(jù)我們可看出雖然各組大鼠脾臟CAT活性沒有顯著性區(qū)別,但是不同運動強度中給藥組大鼠脾臟CAT活性都高于相應(yīng)的對照組,說明銀杏葉提取物還是可以有效促進CAT活性,其中在小強度和中強度運動狀態(tài)下,給藥組和對照組的CAT活性最強,說明適當?shù)倪\動,可提高機體CAT活性,同時在運動過程中補充銀杏葉提取物制劑對清除機體內(nèi)過氧化氫等過氧自由基有一定的促進作用。
綜合上述研究結(jié)果可以看出銀杏葉提取物可以有效提高大鼠機體胸腺和脾臟組織中SOD、GSH-Px、CAT等酶的活性并降低MDA的含量,說明銀杏葉提取物具有較好清除氧自由基的能力,能有效提高機體的抗氧化能力;通過給藥組和對照組的大鼠在不同運動強度下組織SOD、GSH-Px、CAT和MDA等指標的測定,發(fā)現(xiàn)適當?shù)男姸群椭袕姸鹊倪\動可有提高機體的抗氧化性,而在高強度狀態(tài)下運動,機體的抗氧化性反而會降低。
參考文獻:
[1]湯國宇.銀杏黃酮類化合物對大鼠抗氧化效果的影響[J].山西體育科技,2013,33(3):20-23
[2]李文建,楊則宜,曹遠林,等.銀杏葉提取物抗運動性疲勞自由基機制初探[J].食品工業(yè)科技,2009,30(3):307-309
[3] FENG X, ZHANG L, ZHU H. Comparative anticancer and antioxidant activities of different ingredients of Ginkgo biloba extract (EGb761)[J].Planta Med,2009,75(8):792-796
[4]曹春玲,朱建偉,任寧,等.銀杏葉提取物對自然衰老大鼠腦組織和心肌組織的抗氧化作用[J].中國醫(yī)療前沿,2009,4(2):7,25
[5]雷紅松,沈程文,徐超富,等.銀杏葉提取物藥理作用研究進展[J].茶葉通訊,2004(1):21-24
[6]李文建,楊則宜,陳宗道.銀杏葉提取物對訓練大鼠不同類型肌纖維抗氧化活性的影響[J].營養(yǎng)學報,2009,31(6):564-568
[7]劉衛(wèi)國,王剛.黃酮類化合物對大強度耐力訓練大鼠的影響試驗[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2010,19(9):12-15
[8]中華人民共和國科學技術(shù)部關(guān)于善待實驗動物的指導(dǎo)性見. 2006-09-30.http://www.most.gov.cn
[9]翁錫全.衰老大鼠跑臺抗阻訓練模型的實驗研究[J].中國運動醫(yī)學雜志,2013(3):226-231
[10]周琪,梁運祥.動物肝組織中丙二醛含量測定方法的改進[J].時珍國醫(yī)國藥,2010,21(1):224-225
[11]邵鄰相.靈芝對小鼠SOD活性、丙二醛和脂褐素含量的影響[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐,2003,17(4):42-43
[12]龐艷青,龔一萍.疏肝活血法對室性心律失常大鼠血清超氧化物歧化酶、丙二醛影響的實驗研究[J].浙江中醫(yī)藥大學學報,2013, 37(1):66-73
[13]林彥瑋,畢占英,楊鋒,等.小兒肺炎時超氧化物歧化酶及丙二醛與免疫功能的探討[J].中國冶金工業(yè)醫(yī)學雜志,1997,14(3):140-142
[14]趙繼學.過氧化氫酶的測定方法與臨床應(yīng)用價值[J].西部醫(yī)學, 2009,21(12):2164-2165
[15]王華芳,展海軍.過氧化氫酶活性測定方法的研究進展[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009(19):7-8
Effect of Antioxidant on Rats during Exercise of Ginkgo Biloba L. Leaves Extract(GBE)
ZHANG Mei-xia,YE Zhi-cheng
(College of Forestry and Life Science,Chongqing University of Arts and Sciences,Chongqing 402160,China)
Abstract:Through the establishment of different exercise intensity treadmill exercise in aged rats model to explore the impact of GBE on antioxidant effect of different exercise intensity in aged rats tissue in this article. 56 aged rats had been divided into the drug group and the control group by random grouping method in two large groups. Rats in drug group and control group were divided into low intensity exercise group,the moderate intensity exercise group,the large intensity exercise group and quiet group respectively. The malondialdehyde (MDA)content,CAT(catalase),SOD(superoxide dismutase enzyme)and GSH-Px(glutathione peroxidase)enzyme activity had been detected in spleen and thymus to verify antioxidant effect of GBE in aged rats tissue. The results showed that GBE could effectively improve the body's antioxidant capacity and appropriate intensity and moderate intensity exercise could improve the body's antioxidant activity,but in the high strength state,the body's antioxidant activity would been decreased.
Key words:Ginkgo Biloba L. leaves extract;aged rats;antioxidant effect
收稿日期:2015-09-11
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.01.005
作者簡介:張美霞(1978—),女(漢),副教授,博士,研究方向:食品化學與營養(yǎng)學。
基金項目:重慶市教委科研項目(KJ121202);重慶市渝中區(qū)科委科研項目(20120229)