孫啟亮,張惠喜,宋紅衛(wèi),高英莉,肖 猛,魏戎蓉,朱 山,袁國良
(菏澤市食品藥品檢驗(yàn)檢測研究院,山東 菏澤 274000)
牡丹籽為芍藥科芍藥屬牡丹結(jié)的種子,是我國寶貴的民族藥材資源,在藏藥中可用于治療皮膚病、炭疽和高燒,民間多用于治療腰腿疼痛[1]。牡丹籽中含有芍藥苷[2]、單萜糖苷[3]、白藜蘆醇[4]等活性成分,具有抗菌、消炎、調(diào)節(jié)免疫等多種藥理作用。而且,部分單萜苷類和芪類化合物為牡丹籽所獨(dú)有,但藥理作用未知,具有較高的研究價(jià)值。牡丹籽是一種特殊的中藥材,除藥用外,從中提取的牡丹籽油含有高比例不飽和脂肪酸[5],具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值[6]。2011年中華人民共和國衛(wèi)生與健康委員會將牡丹籽油批準(zhǔn)為新資源食品,這也使牡丹成為一種新型經(jīng)濟(jì)作物。牡丹籽粉是牡丹籽榨油后的副產(chǎn)物,可作為芍藥苷的提取原料[7];牡丹籽中蛋白質(zhì)含量豐富,也可作為新型蛋白飼料來源[8]。合理開發(fā)牡丹籽資源,可以實(shí)現(xiàn)牡丹由單純的觀賞功能向經(jīng)濟(jì)作物功能延伸,對形成更加細(xì)分的牡丹產(chǎn)業(yè)鏈、提高牡丹種植者的收入具有重要意義。
本試驗(yàn)以雌性昆明種小鼠為研究對象,分別采用長期連續(xù)灌胃和一次性灌胃處理的方式,測定小鼠體重、臟器濕重、血清生化指標(biāo)、血常規(guī)指標(biāo)及排泄物中芍藥苷含量等,評估牡丹籽粉對小鼠生理指標(biāo)的潛在影響及排泄規(guī)律,以期為牡丹籽的合理利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
牡丹籽粉,購自菏澤天寶牡丹生物科技有限公司,于4℃冰箱中保存,備用。
天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)試劑盒、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)試劑盒、堿性磷酸酶(ALP)試劑盒、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)試劑盒、總膽紅素(TBil)試劑盒、總膽固醇(CHOL)試劑盒、總?cè)8视停═G)試劑盒、總蛋白(TP)試劑盒、白蛋白(ALB)試劑盒、肌酸激酶(CK)試劑盒、尿素(Urea)試劑盒、葡萄糖(GLU)試劑盒及鉀(K)、鈉(Na)、氯(Cl)試劑盒,均購自北京豪邁生物科技股份有限公司;芍藥苷標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.8%),購自Stanford Analytical chemicals公司;高效液相色譜儀(e2695),Waters公司產(chǎn)品;全自動生化分析儀(Humastar600),Human公司產(chǎn)品;血細(xì)胞分析儀(BC-5000vet),Mindray公司產(chǎn)品。
昆明種小鼠,SPF級,雌性,42只,購自濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動物繁育有限公司。適應(yīng)飼養(yǎng)1周,環(huán)境溫度控制在20~26℃,相對濕度為40%~70%,維持12h光照,非灌胃期間自由采食全價(jià)日糧,每日觀察小鼠健康狀況。
30只昆明種雌性小鼠按體重隨機(jī)分為5組,分別為空白組、低劑量組(1.25 g·kg-1體重)、中劑量組(2.5 g·kg-1體重)、高劑量組(5.0 g·kg-1體重)和溶劑對照組??瞻捉M自由飲水、采食,不作灌胃處理;將牡丹籽粉分別以0.5%羧甲基纖維素鈉為溶劑稀釋成相應(yīng)劑量的混懸液作為劑量組;溶劑對照組按等體積灌胃法以0.5%羧甲基纖維素鈉作灌胃處理。灌胃1次·d-1,持續(xù)8周。
2.2.1 體重及臟器濕重
于試驗(yàn)開始當(dāng)天對小鼠稱重,之后每周稱重1次,記錄好數(shù)據(jù)。灌胃8周后觀察小鼠的采食、飲水、發(fā)病及死亡等情況,解剖分離小鼠胸腺、心臟、肝臟、脾臟、腎臟、腦、卵巢、子宮等主要臟器進(jìn)行稱重,計(jì)算臟體比,臟體比=臟器濕重/單位體重[9]。
2.2.2 血清生化指標(biāo)和血常規(guī)指標(biāo)
用眼眶采血法分離血清和全血,血清用于測定AST、ALT、ALP、GGT、TBil、Urea、TP、ALB、CHOL、GLU、CK、TG、K、Na、Cl;全血用于測定白細(xì)胞(WBC)、嗜中性粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(Neu%)、淋巴細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(Lym%)、單核細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(Mon%)、嗜酸性粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(Eos%)、嗜堿性粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(Bas%)、紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白濃度(HGB)、血細(xì)胞比容(HCT)、紅細(xì)胞平均體積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量(MCH)、血小板計(jì)數(shù)(PLT)。
2.3.1 牡丹籽粉中芍藥苷的提取與凈化
稱取牡丹籽粉樣品1g,置于250mL錐形瓶中,以料液比1∶20加入70%乙醇溶液,浸泡1h,超聲提取10min。靜置,取上清液稀釋后過0.22 μm濾膜供液相色譜檢測。
2.3.2 牡丹籽粉中芍藥苷的排泄及消除規(guī)律
將12只昆明小鼠隨機(jī)分為4組,單籠飼養(yǎng),分別為空白組、低劑量組、中劑量組和高劑量組。按生理指標(biāo)測定試驗(yàn)設(shè)計(jì)的劑量一次性灌胃給予牡丹籽粉,分別在試0~12、13~24h依次間隔12h收集糞便和尿液至灌胃后72h,將每次收集到的小鼠糞便稱重、研細(xì)、混合均勻后置于250mL錐形瓶中,余下操作同牡丹籽粉中芍藥苷的提取與凈化。將每次收集到的小鼠尿液置于10mL容量瓶中,用70%乙醇定容至刻度,混勻,稀釋后取上清液過0.22 μm濾膜供液相色譜檢測。排泄率=檢出量/總檢出量;消除率=(總灌胃量-總檢出量)/總灌胃量。
空白組小鼠不予灌胃,分別收集糞便和尿液作為空白樣。灌胃后小鼠自由采食和飲水。
色 譜柱 為Agilent Eclipse XDB-C18,5μm,250mm×4.6 mm;流動相為甲醇-0.05 mol·L-1磷酸二氫鉀溶液(40∶65V/V);檢測波長為230nm;流速為1.0 mL·min-1;進(jìn)樣量為10μL;柱溫:30℃。
利用IBM SPSS Statistics22軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)和單因素方差(one-way ANOVA)分析,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
3.1.1 小鼠體重變化情況
體重?cái)?shù)據(jù)見表1。
分別將低劑量組、中劑量組和高劑量組小鼠體重與相應(yīng)周次的空白組小鼠體重相比,由表1可知,各組數(shù)據(jù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表1 試驗(yàn)小鼠各階段的體重 g
3.1.2 臟體比測定
試驗(yàn)結(jié)束后解剖小鼠,各組小鼠胸腺、心臟、肝臟、脾臟、腎臟、腦、卵巢、子宮組織均未見明顯異常。臟體比結(jié)果見表2。由表2可知,灌胃8周后,小鼠低、中和高各劑量組與空白對照組小鼠的臟體比數(shù)據(jù)之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明經(jīng)口灌服的牡丹籽粉對小鼠臟器沒有顯著影響。
表2 各組試驗(yàn)小鼠的臟體比
3.1.3 小鼠血清生化指標(biāo)
血清相關(guān)生化指標(biāo)檢測結(jié)果見表3。雌性小鼠經(jīng)灌胃8周后測定的15項(xiàng)生化指標(biāo)與空白組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表3 各組試驗(yàn)小鼠的血清生化指標(biāo)
3.1.4 小鼠血常規(guī)指標(biāo)
采集各組小鼠血液用肝素鈉抗凝,進(jìn)行血常規(guī)檢測,結(jié)果見表4。
表4 各組試驗(yàn)小鼠的血常規(guī)指標(biāo)
與空白組相比,各劑量組測定的12項(xiàng)血常規(guī)指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
3.2.1 芍藥苷的線性范圍、回歸方程、檢測限及定量限
取芍藥苷標(biāo)準(zhǔn)貯備液適量,用流動相稀釋成濃度為10、20、50、100、200μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液,進(jìn)行HPLC測定,每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液測定3次,10μg·mL-1芍藥苷標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖見圖1。
圖1 芍藥苷的標(biāo)準(zhǔn)色譜
將各濃度與對應(yīng)峰面積均值作線性回歸,即得線性方程。結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)溶液線性范圍在10~200μg·mL-1時(shí),其線性方程為:y=1.31 ×104x+6.16 ×103(r2=0.999064 )。通過測定信噪比(S/N)確定其檢測限(S/N=3)。芍藥苷在尿液和糞便樣品中的最低檢測限分別為1.15 mg·kg-1、0.588 mg·L-1。
3.2.2 回收率與精密度
分別向空白組小鼠糞便和尿液樣品中加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液,使芍藥苷濃度分別為5、10、20μg·mL-1,按照樣品制備方法處理后經(jīng)HPLC檢測?;厥章什捎没貧w方程擬合計(jì)算。每個(gè)濃度5個(gè)平行,計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。芍藥苷在小鼠尿液和糞便中的回收率見表5,可見芍藥苷回收率為73%~100%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.35 %~10.85 %,滿足定量分析方法的需要。
表5 芍藥苷在小鼠糞便和尿液中的回收率 %
小鼠一次性灌服牡丹籽粉后,在給藥0~72h時(shí)間段的尿液中芍藥苷含量均在檢測限以下;在糞便中的檢出數(shù)據(jù)及排泄率、消除率見表6~表7。
由表6~表7可知,在0~24h和25~48h內(nèi)均能檢測到芍藥苷,48~72h內(nèi)的數(shù)據(jù)在檢測限以下。
表6 一次性灌服牡丹籽粉后糞便中芍藥苷的檢出量及排泄率
表7 芍藥苷總灌胃量及消除率
連續(xù)灌胃8周后,雌性小鼠空白組胸腺、心臟、肝臟、脾臟、腎臟、腦、卵巢、子宮等器官的臟體比指標(biāo)和血清AST、ALT、ALP、GGT、TBil、Urea、TP、ALB、CHOL、GLU、CK、TG、K、Na、Cl含量水平以及血液WBC、Neu%、Lym%、Mon%、Eos%、Bas%、RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、PLT水平與對照組相比均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這些結(jié)果說明牡丹籽粉對雌性小鼠的生長性能無影響,對臟器無損傷。
試驗(yàn)動物生理指標(biāo)是反映動物生長性能的參考指標(biāo),也是評估臟器功能的基礎(chǔ)依據(jù)[10]。在肉雞基礎(chǔ)日糧中分別按5%、10%的比例添加牡丹籽粕,與基礎(chǔ)日糧組相比,肉雞日采食量顯著降低而平均日增重和血生化指標(biāo)以及血常規(guī)指標(biāo)無顯著差異,提示此劑量的牡丹籽粕可提高飼料利用率,且此劑量下肉雞臟器未見損傷[11]。由于牡丹籽中含有的多糖具有良好的抗氧化性能[12],試驗(yàn)組日糧中含有的牡丹多糖對臟器的保護(hù)作用與生理指標(biāo)變化的相關(guān)性尚需試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。
牡丹籽含有多種活性化合物,包括單萜苷類、低聚芪類、鞣質(zhì)類、三萜和甾體類、黃酮類、丹皮酚類、多糖等。這些化合物以芍藥苷含量相對最高,且含有的芍藥苷類似物多達(dá)十幾種[13],所以芍藥苷可以作為標(biāo)志物用來評估牡丹籽粉在小鼠體內(nèi)的排泄規(guī)律。經(jīng)一次性灌胃后排泄物中檢測到的芍藥苷總量結(jié)果顯示,低、中、高劑量的牡丹籽粉排泄率在0~24h之內(nèi)均在90%以上,在49~72h之內(nèi)完全排泄;各劑量組中芍藥苷經(jīng)代謝消除的比例分別為76.2 %、54.0 %和54.5 %,提示隨著灌胃劑量從中劑量提高到高劑量,芍藥苷的消除率未發(fā)生變化,可能原因是牡丹籽粉蛋白質(zhì)含量豐富[14],對芍藥苷的代謝產(chǎn)生了保護(hù)效應(yīng)。
本試驗(yàn)采用長期連續(xù)灌胃和一次性灌胃的方式分別采用不同劑量(1.25 、2.5 、5.0 g·kg-1體重)牡丹籽粉處理小鼠,用小鼠體重、臟體比、血清生化指標(biāo)、血常規(guī)等參數(shù)進(jìn)行評估,用糞便和尿液中芍藥苷的含量對牡丹籽粉的排泄規(guī)律進(jìn)行初步研究,發(fā)現(xiàn)牡丹籽粉對雌性小鼠的生長無影響,其對雄性小鼠的影響尚需要進(jìn)一步研究。