英提扎爾·艾孜木江,阿依姑麗·艾合麥提,李 珊,艾力牙爾·吾不力,古麗杰克熱木·伊布拉音
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052)
野山杏(PrunusarmeniacaL.)屬薔薇科,落葉喬木,在我國分布廣泛,尤其在新疆的伊犁和哈密等地區(qū)分布更為豐富。研究證明,野山杏含有大量的膳食纖維和豐富的有機(jī)酸(如:檸檬酸、酒石酸、草酸、蘋果酸、富馬酸、琥珀酸和抗壞血酸等[1-3])、黃酮類及多種礦質(zhì)元素[4-5]。有機(jī)酸是具有酸性的有機(jī)化合物,是植物體內(nèi)重要的次生代謝產(chǎn)物,研究表明有機(jī)酸具有抗炎癥反應(yīng)、抗血栓、抗氧化[6]、降血脂[4]、抗病毒、增加冠脈流量、抑制腦組織脂質(zhì)過氧化物生成以及保護(hù)血管內(nèi)皮等生理功能[7-8]。目前,課題組已完成了野山杏果肉總有機(jī)酸的體外抑制脂質(zhì)過氧化活性和清除自由基能力的作用[9-10]。本研究著重探討TOAWA對高脂血癥大鼠的體內(nèi)抗氧化活性及其保肝作用,為新疆野山杏果肉成分的進(jìn)一步研究、野山杏資源的開發(fā)利用以及提高野山杏產(chǎn)品的附加值提供科學(xué)依據(jù)。
1.1儀器 SK-1混勻器(常州國華電器有限公司);UNICO-UV2000分光光度計(jì)(尤尼柯(上海儀器有限公司);DG5033A酶標(biāo)儀(南京華東電子集團(tuán)醫(yī)療裝備有限責(zé)任公司);恒溫?cái)?shù)顯水浴鍋(北京市醫(yī)療設(shè)備廠);RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 (上海亞榮生化儀器廠);CHA-S恒溫振蕩器(常州國華電器有限公司);80-2型低速離心機(jī)(上海手術(shù)器械廠)。
1.2試藥 野山杏成熟果實(shí),產(chǎn)自新疆哈密伊吾縣葦子峽鄉(xiāng),經(jīng)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園林學(xué)院周桂林教授鑒定為薔薇科杏屬落葉喬木野山杏(PrunusarmeniacaL.)的果實(shí),冷藏保存。血脂康膠囊(北京北大維信生物科技有限公司,批號20160108);717型陰離子交換樹脂(上海山浦化工有限公司,批號20170407);膽固醇(上海藍(lán)季生物科技發(fā)展有限公司,批號161020);膽酸鈉(批號327021),丙基硫氧嘧啶 (批號150525),上海如吉生物科技發(fā)展有限公司; MDA試劑測試盒(批號20170728),SOD 試劑測試盒(批號20170805),GSH-Px試劑測試盒(批號20170801),TG試劑測試盒(批號20170515),TCH試劑測試盒(批號20170516),LDL-C試劑測試盒(批號20170518)和HDL-C試劑測試盒(批號20170515),均由南京建成生物工程研究所提供;其他試劑均為同產(chǎn)分析純。
1.3動(dòng)物 健康SD大鼠,雌雄各半,體質(zhì)量200±20 g,新疆醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心供應(yīng),許可證號:SCXK(新)2016-0003。
2.1樣品溶液和高脂乳劑的制備 TOAWA的制備:取野山杏干粉,用體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇以料液比1∶10回流提取2次,合并濾液減壓濃縮并回收乙醇,濃縮液采用717型陰離子交換樹脂作為吸附柱,用稀鹽酸做洗脫液,收集洗脫液,減壓濃縮,濃縮的洗脫液再用正丁醇反復(fù)萃取,分離正丁醇相,減壓回收正丁醇,殘?jiān)稍锛吹玫厣目傆袡C(jī)酸純品,采用電位滴定法測定[11]含量為845.4 mg·g-1。實(shí)驗(yàn)前將總有機(jī)酸和血脂康用質(zhì)量濃度為5 g·L-1的羧甲基纖維素鈉配成所需質(zhì)量濃度的混懸液。
高脂乳劑按照文獻(xiàn)[12]方法配制(10 g膽固醇,20 g豬油,20 g·L-1膽酸鈉,1 g丙基硫氧嘧啶,1 mL吐溫-80;2 mL丙二醇)
2.2動(dòng)物的分組、造模與給藥 將60只大鼠按照表1隨機(jī)分為6組,每組10只,雌雄各半,除了空白對照組每天灌服羧甲基纖維素鈉外,其余5組上午灌服高脂乳劑,下午高脂模型組灌服羧甲基纖維素鈉,陽性對照組灌服血脂康,TOAWA高、中、低劑量組分別灌服不同劑量的TOAWA。實(shí)驗(yàn)周期為60 d,每3 d稱定體質(zhì)量1次,便于調(diào)整灌胃劑量,期間正常進(jìn)食、飲水。分組和給藥劑量見表1。
表1實(shí)驗(yàn)大鼠分組和給藥劑量
Tab.1 Experimental rats grouped and given doses
組別高脂乳劑/mL·kg-1·d-15g·L-1羧甲基纖維素鈉mL·kg-1·d-1血脂康/g·kg-1·d-1TOAWA/g·kg-1·d-1空白對照組—10——高脂模型組1010——陽性對照組10—0.2—TOAWA 高劑量組10——0.4 中劑量組10——0.2 低劑量組10——0.1
注:—表示未給藥或用生理鹽水灌胃。
2.3生化指標(biāo)的測定 于最后一次給藥后禁食12 h,不禁水,腹腔注射體積分?jǐn)?shù)為10%的水合氯醛麻醉實(shí)驗(yàn)大鼠,心臟采血,制備血清,用于測定血脂,脫臼處死大鼠,并快速取出肝臟、腎及腦組織,用4 ℃的生理鹽水清洗干凈,其中分離肝臟右小葉供制作病理切片,再分取一部分肝、腎和腦組織,分別加入9倍體積的生理鹽水,在4 ℃下分別制成質(zhì)量濃度為100 g·L-1肝、腎和腦組織的勻漿液,冷凍離心(3 000 r·min-1,10 min),分離上清液,按照試劑盒說明書分別測定血清中的TG、TCH、LDL-C和HDL-C含量以及肝、腎和腦組織勻漿液中的MDA、SOD和GSH-Px等生化指標(biāo)。
2.4肝臟組織病理學(xué)檢查 取出肝右小葉用生理鹽水洗干凈,用100 mL·L-1中性甲醛溶液固定,制作病理切片,進(jìn)行蘇木精-伊紅染色,生物顯微鏡(100×和400×)觀察各組肝組織切片,觀察其病理學(xué)變化。
3.1TOAWA對高脂血癥大鼠血清的影響 見表2。
表2TOAWA對高血脂大鼠血清中血脂含量的影響
Tab.2 Effects of TOAWA on serum lipids in hyperlipidemia rats
注:高脂模型組與空白對照組比較▲P<0.05,▲▲P<0.01,▲▲▲P<0.001;高脂模型組與其余4組比較*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;TOAWA高、中、低劑量組與陽性對照組比較▼P<0.05,▼▼P<0.01。
由表2可知,與空白對照組相比,高脂模型組TG、TC和LDL-C水平極顯著升高(P<0.001),HDL-C水平顯著降低(P<0.01),此結(jié)果表明,大鼠高脂血癥模型誘導(dǎo)成功。與高脂模型組比較,TOAWA高、中、低劑量組與陽性對照組均可顯著降低TC、TG 和 LDL-C水平(P<0.01)和升高HDL-C的水平(P<0.05);與陽性對照組相比,TOAWA高劑量組呈現(xiàn)顯著的調(diào)節(jié)血脂作用(P<0.05)、中劑量組無顯著性差異、低劑量組調(diào)節(jié)血脂作用弱于陽性對照組。提示TOAWA能調(diào)節(jié)高脂血癥大鼠血脂水平,且高劑量組的作用更為明顯。
3.2TOAWA對高脂血癥大鼠肝、腎和腦組織中MDA含量的影響 見表3。由表3可知,模型組肝、腎和腦組織中的MDA水平與空白對照組相比有顯著的升高(P<0.01),表明組織中過氧化脂質(zhì)蓄積;TOAWA高、中、低劑量組與陽性對照組對實(shí)驗(yàn)大鼠肝、腎和腦組織中的MDA水平有明顯降低(P<0.05),并呈現(xiàn)一定的劑量依賴性,其中腎臟組織中MDA水平降低更為顯著(P<0.001)。與陽性對照組比較,TOAWA高、中、低劑量組對受試大鼠肝、腎和腦組織中的MDA水平的降低作用無明顯差異,作用影響與陽性對照組相當(dāng)。結(jié)果表明,TOAWA對受試大鼠的肝、腎和腦組織的MDA水平有不同程度的降低作用,且對腎臟與腦組織的作用更為明顯。
3.3TOAWA對高脂血癥大鼠肝、腎和腦組織中SOD值的影響 見表4。
由表4可知,與空白對照組比較,高脂模型組肝、腎和腦組織中的SOD活性明顯低于空白對照組(P<0.001),表明高脂模型組大鼠組織中產(chǎn)生了過氧化損傷;與高脂模型組相比,TOAWA高劑量組和陽性對照組能顯著升高肝、腎和腦的SOD活性(P<0.05),TOAWA中、低劑量組能不同程度地升高組織中的SOD活性;與陽性對照組比較,TOAWA高劑量組能升高肝、腎和腦組織中的SOD活性,其中腦組織升高作用較明顯(P<0.05),中、低劑量組升高作用較弱,但差異不大。此結(jié)果表明,TOAWA能夠提高實(shí)驗(yàn)大鼠肝、腎和腦組織中的SOD活性,呈現(xiàn)良好的抗氧化能力,其中對腎和腦組織的作用更明顯。
表3TOAWA對大鼠肝、腎和腦組織中MDA(nmol·mgprot-1)含量的影響
Tab.3 Effects of TOAWA on the content of MDA(nmol·mgprot-1) in liver kidney and brain tissue of rats
注:高脂模型組與空白對照組比較▲P<0.05,▲▲P<0.01,▲▲▲P<0.001;高脂模型組與其余4組比較*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;TOAWA高、中、低劑量組與陽性對照組比較▼P<0.05。
3.4TOAWA對高脂血癥大鼠肝、腎和腦組織中GSH-Px活性的影響 見表5。
表4TOAWA對大鼠肝、腎和腦組織中SOD(U·mgprot-1)活性的影響
組別 肝臟 腎臟 腦空白對照組485.47±67.63251.10±6.23209.13±55.06高脂模型組336.10±30.43▲▲202.19±25.31▲▲▲129.65±24.79▲▲▲陽性對照組442.91±141.59?245.84±14.65??179.29±43.19?TOAWA低劑量組382.77±84.15238.25±16.20??179.84±37.60?TOAWA中劑量組390.27±76.42214.94±15.73▼▼137.65±16.63▼▼TOAWA高劑量組447.04±66.11?256.24±17.56???201.10±27.39???▼
注:高脂模型組與空白對照組比較▲P<0.05,▲▲P<0.01,▲▲▲P<0.001;高脂模型組與其余4組比較*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;TOAWA高、中、低劑量組與陽性對照組比較▼P<0.05,▼▼P<0.01。
由表5可知,高脂模型組與空白對照組相比,肝、腎和腦組織中的GSH-Px的活性顯著降低(P<0.001),說明高脂模型組大鼠組織內(nèi)抗氧化能力明顯降低;與高脂模型組相比TOAWA高劑量組和陽性對照組能顯著提高肝、腎和腦組織的GSH-Px活性 (P<0.01),TOAWA中、低劑量組可不同程度地提高實(shí)驗(yàn)大鼠肝、腎和腦組織中GSH-Px活性,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與陽性對照組相比,TOAWA高劑量組對肝、腎和腦組織中的GSH-Px活性的升高作用較強(qiáng),其中肝臟組織作用較明顯(P<0.01),TOAWA中、低劑量組比陽性對照組作用較弱。結(jié)果表明,TOAWA對實(shí)驗(yàn)大鼠肝、腎和腦組織均呈現(xiàn)不同程度的抗氧化作用。
表5TOAWA對大鼠肝、腎和腦組織中GSH-Px(U·mgprot-1)活性的影響
組別 肝臟 腎臟 腦空白對照組568.76±71.98361.73±58.9026.31±5.99高脂模型組426.49±51.99▲▲298.35±26.86▲▲14.09±2.96▲▲▲陽性對照組511.77±58.14?374.31±57.16??21.66±5.88??TOAWA低劑量組456.10±54.75329.49±30.18▼17.99±2.08TOAWA中劑量組469.57±93.27341.86±32.07?18.27±3.80TOAWA高劑量組537.67±58.89??▼▼392.26±19.24???24.72±3.80???
注:高脂模型組與空白對照組比較▲P<0.05,▲▲P<0.01,▲▲▲P<0.001;高脂模型組與其余4組比較*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;TOAWA高、中、低劑量組與陽性對照組比較▼P<0.05,▼▼P<0.01。
3.5大鼠肝臟組織的病理學(xué)觀察 見圖1。由圖1可知,空白對照組周邊肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常,肝細(xì)胞以中央靜脈為中心的放射狀排列,且規(guī)律、整齊、肝竇正常,未見細(xì)胞膨脹,無明顯的病理形態(tài)變化;高脂模型組肝細(xì)胞含有較多的白色脂肪油滴,并伴有大量炎性細(xì)胞浸潤,可見肝細(xì)胞索結(jié)構(gòu)紊亂,肝細(xì)胞之間連接松散,發(fā)生脂肪變性;給予不同劑量TOAWA和血脂康后,TOAWA高、中、低劑量組的脂肪變性程度明顯改善,細(xì)胞形態(tài)開始恢復(fù),其中高劑量組的脂肪病變減少更顯著,大部分細(xì)胞恢復(fù)接近正常形態(tài),陽性對照組肝索和肝竇結(jié)構(gòu)清晰,中央靜脈周圍肝細(xì)胞恢復(fù)放射狀排列整齊,脂肪油滴明顯減少,肝臟切片基本恢復(fù)到正常狀態(tài)。
圖1TOAWA對大鼠肝臟組織的病理學(xué)變化的影響
A.空白對照組(×100);B.空白對照組(×400);C.高脂模型組(×100);D.高脂模型組(×400);E.陽性對照組(×100);F.陽性對照組(×400);G.TOAWA低劑量組(×100);H.TOAWA低劑量組(×400); I.TOAWA中劑量組(×100);J.TOAWA中劑量組(×400);K.TOAWA高劑量組(×100);L.TOAWA高劑量組(×400)。
Fig.1 Effect of TOAWA on pathological changes of liver tissue in rats
A.control group(×100); B.control group(×400); C.model group(×100); D.model group(×400); E.positive control group(×100); F.positive control group(×400); G.TOAWA low dose group(×100); H.TOAWA low dose group(×400); I.TOAWA middle dose group(×100); J.TOAWA middle dose group(×400); K.TOAWA high dose group(×100); L.high dose group(×400).
隨著社會(huì)發(fā)展,高脂血癥發(fā)病率呈逐年升高趨勢,且患者發(fā)病年齡段趨于年輕化[13]。血脂異常與冠心病的發(fā)生和心血管疾病的死亡率密切相關(guān)[14-16],在高脂血癥病理狀態(tài)下,血管內(nèi)皮細(xì)胞在脂蛋白的作用下產(chǎn)生大量的氧自由基導(dǎo)致血管內(nèi)膜受損與細(xì)胞功能障礙,降低抗氧化能力[17-18]??寡趸镔|(zhì)可通過提高機(jī)體抗氧化能力,清除體內(nèi)自由基,降低脂質(zhì)過氧化損傷,抑制機(jī)體、組織和細(xì)胞的過氧化過程[19-20],從而減輕自由基和過氧化脂質(zhì)對機(jī)體的損傷。因此,在降低血脂的同時(shí),增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力,能更好地控制血脂異常導(dǎo)致的心血管疾病的發(fā)生和發(fā)展。
本研究以血脂康為陽性對照,通過測定TOAWA對高脂血癥大鼠的血清血脂水平與肝、腎和腦組織的抗氧化指標(biāo),考察TOAWA對血脂水平的影響與對高血脂誘發(fā)的體內(nèi)過氧化損傷的影響,通過制作肝臟的病理切片,觀察TOAWA對肝功能的影響。研究結(jié)果表明,TOAWA能明顯調(diào)節(jié)高脂血癥大鼠的血脂水平,顯著提升高脂血癥大鼠肝、腎和腦組織抗氧化活性,對高脂血誘發(fā)的體內(nèi)過氧化損傷有明顯的改善作用;TOAWA能使高脂血癥導(dǎo)致的肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)的改變和脂肪浸潤的現(xiàn)象得到顯著改善,肝細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基本恢復(fù)正常,提示其具有一定的保肝作用。對TOAWA的體內(nèi)抗氧化活性和保肝作用需深入研究,為將其研發(fā)為安全、有效的天然抗氧化劑和功能性食品的添加劑提供科學(xué)依據(jù)。
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