彌春霞,何 鈺,2,黃曉銘,馬傳貴,黃訓文,徐曉玲,趙 爽
(1.牡丹江師范學院生命科學與技術學院,黑龍江牡丹江 157011;2.北京市農林科學院農產品加工與食品營養(yǎng)研究所,北京 100097;3.百色學院農業(yè)與食品工程學院,廣西百色 533000;4.北京京誠生物科技有限公司,北京 102600)
隨著工業(yè)的發(fā)展,重金屬造成的污染問題日趨嚴重,其中鉛污染是最廣泛的職業(yè)和環(huán)境危害之一,據統(tǒng)計,全球每年約有500 萬噸鉛(Pb)排放到環(huán)境中[1-2],它涉及到油漆、汽油添加劑、化妝品、陶瓷、玻璃、電池輻射防護材料和彈藥等制造行業(yè),鉛的大量應用促使其過度排放,以不同化合物的形式隨著汽車尾氣、工業(yè)廢料、污水等途徑排出而污染空氣、土壤、水體甚至是農作物,對環(huán)境造成嚴重且持久的影響[3-5]。生活在此環(huán)境中的人群通過飲食、呼吸和皮膚吸收水和食物、空氣中的鉛而處于鉛長期暴露的狀態(tài)。在日常生活中,人體通過皮膚、呼吸道、消化道吸收鉛,其中進入呼吸道的鉛約有20%~40%留在體內[6]。由于鉛不能通過化學或生物修復過程降解,因此長時間的暴露會對人類健康產生極大的威脅。如鉛暴露會引發(fā)一些心血管疾病,例如冠心病、高血壓等[7-8]。
鉛進入機體后經循環(huán)和呼吸系統(tǒng)作用可以分布在機體絕大部分的組織器官中,并以不溶性磷酸鉛的形式沉積到骨骼、毛發(fā)、牙齒、肝臟、腎臟、腦、肌肉等軟組織和血液中,直接對機體產生毒害作用,這種沉積是引起慢性鉛中毒的重要途徑[9]。鉛一旦被人體所吸收,就會被血液所運輸,通過抑制血紅蛋白的合成,影響造血系統(tǒng)。鉛在體內不僅可與谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、SOD 等酶分子中-SH 及其活性中心金屬離子(如Zn2+,Se2+)作用,使酶活力下降,還可以產生超氧陰離子自由基和一氧化氮(NO)等活性自由基,破壞機體的抗氧化保護,進而引起DNA 損傷、脂質過氧化、蛋白質異常修飾等多種損傷[10-11],鉛的毒性很強,少量的鉛就能引起神經系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、內分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等不同程度的損傷,引發(fā)一系列相關的臨床病癥,甚至影響生殖能力等[12]。目前,對于鉛中毒的臨床治療主要采用金屬螯合劑與體內的鉛螯合形成水溶性物質,通過尿液排出體外。螯合藥物雖有排鉛的作用,但是其副作用較為顯著,能夠引發(fā)疲勞、乏力、食欲減退、惡心等不良反應,甚至會增加腎臟負擔,嚴重時會造成急性腎衰竭。因此尋找安全有效,毒副作用小的天然產物替代臨床藥物治療鉛中毒迫在眉睫。
香菇子實體中富含多糖、蛋白、多酚、黃酮等物質,具有抗腫瘤、免疫調節(jié)、抗氧化衰老、抗疲勞抑郁、抗病毒、抗輻射等作用[13-14],是一種藥食同源的食用菌。有研究表明,食用菌對環(huán)境中的重金屬元素具有富集吸附的生物學特性[15]。香菇屬于絲狀真菌,其細胞壁的主要成分是多糖,是吸附與富集重金屬的重要部位,有研究報道通過透射電鏡能夠觀察到金屬鎘積累在糙皮側耳菌絲的細胞壁上[16],X-射線能量耗散技術觀察發(fā)現真菌細胞壁存在一些結構多糖對重金屬起到吸附作用[17]。同時香菇多糖中富含-COOH、-PO3H2、-NH2和-OH 等主要官能團,這些官能團具有很強的重金屬吸附能力,據分析香菇多糖中還含有亞鐵離子,能夠絡合或隔離重金屬[18-19]。目前對于香菇富集重金屬的研究多數集中于對子實體的營養(yǎng)檢測和菌渣富集污水中重金屬能力的評價,對于其應用于體內排鉛作用的研究還未見報道。
本研究通過檢測生理指標以及血清和器官中鉛殘留來評價香菇糖蛋白的鉛清除功能以及對鉛中毒癥狀的改善作用,為香菇的藥用功能開發(fā)應用以及深加工產品的研發(fā)奠定了科學基礎,為治療重金屬鉛中毒的藥物開發(fā)提供新的思路。
雄性SPF 級別SD 大鼠 體重在250±20 g,由斯貝福(北京)生物技術有限公司,生產許可證號:SCXK(津)2020-0008。動物每2 只為一籠,在22~25 ℃的環(huán)境下,按照12 h/12 h 的晝夜節(jié)律進行飼養(yǎng),飲用水和食物不受限制,實驗開始前在此環(huán)境下飼養(yǎng)動物1 周,使其適應環(huán)境。本研究中所涉及的大鼠相關實驗,全程均符合實驗動物管理條例和動物實驗管理的相關要求,并且實驗獲得了天津南開大學實驗動物委員會的批準(NKYY-DWLL-2020-091);香菇 北京市三寶鄉(xiāng)合作社;鉛標準品(1000 μg/mL)北京計量科學研究院;氯化鈉、硫酸、硝酸、乙酸鈉、磷酸二氫鈉 國藥集團化學試劑有限公司;葡萄糖、氫氧化鈉、十二水和磷酸氫鈉、乙酸、三氯甲烷、正丁醇 北京化工廠;無水乙醇 天津市大茂化學試劑廠;重蒸酚、SDS-PAGE 凝膠制備試劑盒P100-1/1200-2、彩虹180 廣譜蛋白Marker PR 1910北京索萊寶科技有限公司;BCA 蛋白質定量測試盒PA10 博邁德生物技術有限公司;谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)檢測試劑盒 南京建成生物技術有限公司;上述試劑均為分析純。
FR224CN 分析天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司;XMTD-6000 智能恒溫水浴鍋 北京長風儀器儀表有限公司;5430R 臺式高速冷凍離心機 美國Eppendrof 公司;FORMA-700 立式超低溫冰箱 北京誠茂興業(yè)科技發(fā)展有限公司;GL-1000C 高速冷凍大容器離心機 上海安亭儀器廠;BSZ-100 自動部分收集器 上海滬西分析儀器廠有限公司;R-215 Buchi 旋轉蒸發(fā)儀 步琦實驗室設備貿易有限公司;F08-6T 大型低溫真空干燥器 金西盟北京儀器有限公司;ATKA 蛋白純化系統(tǒng) 美國GE 公司;Infinite M200 酶標儀 瑞士Tecan 公司。
1.2.1 香菇活性糖蛋白的提取及純化 香菇活性糖蛋白的提?。合愎阶訉嶓w晾干后粉碎,獲得香菇干粉。香菇干粉以1:35 的比例加入去離子水,在85 ℃的水浴鍋中水浴4 h,混合溶液以6500 r/min 的轉速離心30 min,收集上清液進行濃縮,濃縮后的溶液以1:4 的比例加入無水乙醇,靜置過夜。乙醇混合液以6500 r/min 的轉速離心30 min,收集沉淀烘干至溶劑揮發(fā),獲得粗提物。香菇粗提物用蒸餾水溶解,利用Seavge 法去除溶液中的蛋白,反復操作,直至沒有蛋白質沉淀。將除蛋白后的香菇提取物水溶液進行濃縮,冷凍干燥,即可制得香菇糖蛋白粗提物。
香菇活性糖蛋白的純化:裝填DE-52 陰離子交換柱(5.0 cm×10 cm),用5 倍柱體積去離子水平衡層析柱,香菇糖蛋白粗提物利用去離子水充分溶解,以6000 r/min 離心20 min,取上清液進行陰離子交換層析,層析柱依次用0、50、150 mmol/L、1 mol/L NaCl 溶液進行分段洗脫,利用苯酚-硫酸法和BCA法測定洗脫液中多糖和蛋白的含量,以多糖含量和洗脫體積繪制洗脫曲線,合并吸收峰的各管洗脫液,透析后濃縮進行真空冷凍干燥,得到不同的香菇糖蛋白提取組分D1~D4。分別測定D1~D4 組分對鉛的吸附能力,選取吸附能力強的組分進行CMcellulose 陽離子交換層析。
根據鉛吸附的檢測結果,篩選出組分D4 進行CM-cellulose 陽離子交換層析。裝填CM-cellulose陽離子交換柱(3.0 cm×10 cm),用10 mmol/L pH5.6的HAc-NaAc 緩沖液平衡層析柱。D4 組分利用同樣緩沖液溶解,離心取上清后上樣,依次用10 mmol/L pH5.6 的HAc-NaAc 緩沖液、50、150 mmol/L 和1 mol/L NaCl 溶液(用10 mmol/L 緩沖液溶解)進行分段洗脫,收集洗脫液,用苯酚-硫酸法測定多糖含量并繪制洗脫曲線合并吸收峰的各管洗脫液,透析后濃縮進行真空冷凍干燥,分別檢測各組分對鉛的吸附能力,選取吸附效果強的組分進行Superdex200 凝膠柱層析。
選擇對鉛吸附率較高的D4C1 組分進行凝膠過濾層析。預先用脫氣的去離子水平衡預裝柱,用脫氣的去離子水溶解樣品,離心取上清后上樣,用脫氣去離子水進行洗脫,流速為0.5 mL/min,收集洗脫液后,用苯酚-硫酸法測定每管洗脫液中多糖的含量,并檢測洗脫峰對鉛的吸附能力。收集有活性的組分冷凍干燥,得到香菇活性糖蛋白LEPP。
1.2.2 香菇活性糖蛋白體外吸附鉛功能檢測 利用鉛標準品配制成10 μg/mL 溶液,提取物樣品與10 μg/mL 鉛溶液以1:1 比例混 合,在 室溫下以160 r/min 充分振蕩3 h,其后加入4 倍體積的無水乙醇混合均勻,室溫下靜置1 h,然后在9000 r/min 轉速下離心10 min,取上清用5%的稀硝酸進行稀釋,利用石墨爐法測定樣品中鉛的含量。檢測中以去離子水代替提取物樣品的處理組設置成對照組。香菇活性糖蛋白對鉛的吸附率按照下面公式計算:
1.2.3 香菇糖蛋白的單糖組成及摩爾配比分析 香菇活性糖蛋白送至山東青島科創(chuàng)質量檢測有限公司測定單糖組成。利用多糖糖醇醋酸鹽衍生物的方法對樣品的單糖組成和摩爾比進行測定。以鼠李糖、葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖等單糖為標準樣品進行標準曲線的制作[20-21]。
1.2.4 香菇活性糖蛋白傅里葉紅外光譜分析 香菇活性糖蛋白送至山東青島科創(chuàng)質量檢測有限公司進行紅外光譜分析[20-21]。
1.2.5 香菇活性糖蛋白內部氨基酸序列分析 利用SDS-PAGE 凝膠電泳方法,將獲得的糖蛋白條帶切割下來,送至清華大學公共檢測平臺檢測,將獲得的數據與NCBI 中真菌庫進行比對[20-21]。
1.2.6 N 端氨基酸序列分析 將SDS-PAGE 電泳條帶切割后通過Western-blot 技術,轉移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,然后用考馬斯亮藍R-250 染色,將膜送至清華大學公共檢測平臺進行檢測[20-21]。
1.2.7 動物建模及實驗操作 將63 只大鼠隨機分組,設置成模型組,陽性對照組,香菇糖蛋白低、中、高劑量組,香菇子實體低、中、高劑量組和空白對照組9 個組,每組7 只大鼠,采用同一水平鉛染毒,建立鉛中毒模型:連續(xù)7 d 腹腔注射Pb(Ac)2溶液(20 mg/kg 體重),恢復3 d,連續(xù)30 d 腹腔注射Pb(Ac)2溶液(5 mg/kg 體重)。建模成功后對大鼠進行不同的給藥處理,模型組在建立鉛中毒模型后不進行處理;陽性對照組是建立鉛中毒模型后連續(xù)30 d灌胃300 mg/kg BW EDTA-2NaCa 溶液(0.8 mL/100 g體重);香菇糖蛋白低、中、高劑量組則是建立鉛中毒模型后分別連續(xù)30 d 灌胃40、80、160 mg/kg BW香菇糖蛋白溶液(0.8 mL/100 g 體重);為了評價香菇作為食物直接食用是否具有排鉛的功效,本研究設計了香菇子實體處理組,并根據前期預實驗設計了香菇子實體的給藥劑量。香菇子實體低、中、高劑量組則是建立鉛中毒模型后分別連續(xù)30 d 飼喂含0.4%、1.2%、3.6%香菇子實體飼料(5 g/300 g 體重)[22]??瞻讓φ战M連續(xù)7 d 腹腔注射生理鹽水,恢復3 d,再連續(xù)30 d 腹腔注射生理鹽水。實驗過程中每6 d 眼眶取血一次,測定血液中鉛含量;實驗結束后,取大鼠的血漿、肝臟、腎臟、心臟和脾后續(xù)分析。進行研磨消解,檢測其鉛含量,取血漿測定生化指標。
1.2.8 組織中鉛含量的測定 采用濕法消化組織樣品,取適量的肝臟、腎臟、心臟和脾組織,加入硝酸和濃硫酸進行消解至淡黃色溶液,利用石墨爐法[23]測定樣品中鉛的含量。
1.2.9 血清生化指標的測定 利用試劑盒測定血清中谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)的含量。
采用統(tǒng)計學軟件SPSS 22.0(IBM 公司)進行處理分析,多組數據比較采用方差分析,采用F檢驗,P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。
香菇活性糖蛋白經過熱水浸提、乙醇沉淀后得到粗多糖,如圖1 所示,粗多糖經過DE-52 陰離子交換柱層析時在1 mol/L NaCl 洗脫時獲得具有鉛吸附功能的洗脫峰,收集濃縮后進行CM-cellulose 陽離子交換層析,活性組分集中在10 mmol/L HAc-NaAc 緩沖液洗脫組分,將活性洗脫液濃縮進行Superdex200 凝膠過濾層析,收集洗脫峰,濃縮,凍干得到香菇活性糖蛋白提純品LEPP。經過苯酚-硫酸法和BCA 蛋白定量分析發(fā)現,LEPP 是由大量多糖和少量蛋白組成的,其含量分別約為81.6%和2.3%。
圖1 香菇糖蛋白純化曲線Fig.1 Purification curves of shiitake glycoprotein
利用多糖糖醇醋酸鹽衍生法對香菇活性糖蛋白進行衍生化處理,通過氣相色譜-質譜聯用技術對樣品中的單糖組成和含量進行測定,結果見表1 所示。香菇活性糖蛋白是由葡萄糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、巖藻糖、核糖、半乳糖醛酸、阿拉伯糖、鼠李糖組成,其摩爾比為10.83:0.82:0.18:2.35:0.63:70.88:6.44:2.84:0.62:1.58,其中葡萄糖含量最大,其次是甘露糖。
表1 香菇活性糖蛋白單糖組成Table 1 Composition of active glycoprotein monosaccharides of shiitake
為初步分析香菇活性糖蛋白的結構,采用紅外光譜法對LEPP 進行了掃描。根據圖2 圖譜顯示,LEPP 在3450 和3140 cm-1處有寬幅吸收峰,是OH 和N-H 伸縮振動的吸收峰[24];2920 cm-1處的吸收峰是C-H 伸縮振動吸收峰[25];1718.36 cm-1處吸收峰是羧基形成的酯鍵中C=O 伸縮振動[24];1380 cm-1處的吸收是由C-H 變角振動引起的[25],1056.53 cm-1處強吸收是C-O-C 或C-O-H 中的C-O 鍵的彎曲振動峰[26];922.34 cm-1是α-吡喃環(huán)的彎曲振動特征峰[27];865.67、822.78 cm-1處是D-葡萄糖吡喃糖環(huán)C-O-C 的振動吸收峰,是α-糖苷鍵的特征吸收峰[28];618.43 cm-1處為醇或酚O-H 鍵的彎曲。根據趙文竹等[29]的報道可以判斷出在3450、2920、1718.36、1056.53 cm-1處的特征吸收峰的香菇活性物質中具有多糖成分,即為糖類化合物。
圖2 紅外光譜檢測圖譜Fig.2 Infrared spectrum detection spectrum
通過Edman 降解法測定香菇活性物質中N 端氨基酸,其序列為MPEQVVVADA,說明LEPP具有蛋白成分。利用質譜技術測定活性物質中的內部氨基酸序列,通過NCBI 數據庫比對發(fā)現,42 條氨基酸序列與其它來源的蛋白或多肽序列相似,其中LEPP 存在6 條與蛹蟲草(Cordyceps militarisCM01)中甘露聚糖結合凝集素蛋白相似的序列,相似度可以達到40.82%。在分析的序列中 VAPEEHPVLLTEA PINPK、SYELPDGQVITIGNER、AVFPSIVGRPR與頭孢菌(Acremoniumsp.)的肌動蛋白序列相近,相似度為15.25%。
2.5.1 香菇糖蛋白對鉛中毒大鼠體重的影響 如圖3所示,與空白對照組比較,染鉛處理組的動物體重都顯著下降(P<0.05),特別是在前9 d 內,染鉛處理組動物體重下降趨勢尤為顯著,后期動物的體重才呈現緩慢增長的趨勢,且始終低于香菇及香菇糖蛋白處理組。結果表明醋酸鉛會抑制動物的生長發(fā)育,與染鉛處理組比較,香菇和香菇糖蛋白處理組的動物體重在第3 d 開始顯著上升(P<0.05),說明香菇和香菇糖蛋白能夠增加鉛中毒大鼠的體重增長,改善大鼠的生長發(fā)育。實驗過程中,由于動物對鉛毒性以及藥物的耐受性存在個體差異,在實驗結束前,模型組中有2 只動物死亡,陽性對照組有1 只動物死亡。
圖3 香菇糖蛋白對鉛中毒大鼠體重的影響Fig.3 Effects of shiitake glycoprotein on body weight in rats with lead poisoning
2.5.2 香菇糖蛋白對大鼠血鉛的影響 香菇及香菇糖蛋白對鉛中毒大鼠血液中鉛含量的影響結果見表2。本研究的建模方法可以使模型組大鼠血鉛水平保持在一個高水平,與染鉛處理組比較,從第12 d起,經過陽性藥物EDTA、香菇糖蛋白以及香菇給藥處理組的大鼠血鉛含量顯著降低(P<0.05),與染鉛處理組比較,經陽性藥物EDTA、香菇糖蛋白及香菇給藥處理組處理18,24,30 d 后的大鼠血鉛含量都顯著降低(P<0.05),說明隨著給藥時間的延長,陽性藥物EDTA、香菇糖蛋白及香菇具有持續(xù)排鉛的效果,其中香菇糖蛋白高劑量組和香菇子實體高劑量組的排鉛效果與陽性藥物相近。結果表明香菇糖蛋白及香菇子實體可以有效的降低血液中鉛的沉積作用。
表2 小鼠血液中的鉛含量(μg/L)Table 2 Lead levels in the blood of mice (μg/L)
2.5.3 香菇糖蛋白對大鼠臟器中鉛含量的影響 大鼠各臟器組織經過消解后,檢測其中的鉛含量以此表示鉛在各個器官內的沉積作用。香菇及香菇糖蛋白對鉛中毒大鼠臟器內沉積鉛含量的影響結果見表3。結果顯示醋酸鉛進入體內后不僅增加了血液中的鉛含量,同時可以沉積在動物的肝臟、腎臟和脾臟中。與染鉛處理組比較,經過陽性藥物EDTA、香菇子實體和香菇糖蛋白處理后的大鼠肝臟中的沉積鉛含量均顯著下降(P<0.05),與香菇糖蛋白低劑量處理組比較,香菇糖蛋白高劑量處理組中大鼠肝臟沉積鉛含量顯著降低(P<0.05),說明隨著濃度的增加,排鉛的效果越明顯,其中香菇子實體和香菇糖蛋白高劑量組的效果接近于陽性藥物。但是香菇和香菇糖蛋白對腎臟、心臟和脾臟中鉛沉積的清除效果并不明顯。
表3 大鼠臟器中的沉積鉛含量Table 3 Lead deposition in rat organs
2.5.4 香菇糖蛋白對大鼠血清生化指標的影響 香菇和香菇糖蛋白對大鼠血清生化指標的影響見表4所示。與空白對照組比較,染鉛處理組中血清ALT和AST 含量顯著升高(P<0.05),說明醋酸鉛可以使血清中ALT 和AST 的水平升高,促使肝臟發(fā)生損傷;與空白對照組比較,染鉛處理組SOD 和CAT 含量顯著降低(P<0.05),染鉛處理組MDA 含量顯著升高(P<0.05)。說明鉛中毒能夠降低機體的抗氧化能力,增加機體的氧化損傷。與染鉛處理組比較,經陽性藥物EDTA、香菇子實體和香菇糖蛋白處理后大鼠血清中ALT 和AST 水平顯著下降(P<0.05),SOD和CAT 的活性顯著上升(P<0.05),MDA的含量呈現下降趨勢,說明香菇糖蛋白和香菇子實體與陽性藥物作用一致,能夠減少肝細胞的損傷,提高機體的抗氧化能力,其中香菇糖蛋白的作用優(yōu)于香菇子實體。
表4 大鼠血清生化指標的變化Table 4 Changes of serum biochemical indexes in rats
本研究采用高劑量(20 mg/kg)腹腔注射醋酸鉛7 d,后期持續(xù)低劑量(5 mg/kg)注射的方式建立大鼠鉛中毒的模型。在建模的過程中,大鼠在高劑量醋酸鉛的作用下,與空白對照組比較,染鉛處理組大鼠體重顯著下降(P<0.05),為了維持體內鉛含量在平穩(wěn)的水平上,給予低劑量醋酸鉛既可以保證大鼠的存活率又可以維持模型的穩(wěn)定,說明此方法建模成功,染鉛組的大鼠在受到鉛刺激下,不僅體重增長緩慢,體型消瘦,同時出現精神萎靡,攝食量減少,皮毛不整的現象,表現出明顯中毒的癥狀。與染鉛處理組比較,給予香菇糖蛋白和香菇子實體治療組中的大鼠體重顯著增加(P<0.05),其攝食量高于染鉛組,動物的精神狀態(tài)明顯得到緩解,皮毛毛躁的現象減輕,體重增長幅度高于染鉛處理組,說明香菇糖蛋白和香菇子實體可以有效改善大鼠的鉛中毒現象,與香菇子實體處理組比較,香菇糖蛋白處理組中的大鼠體重顯著增加(P<0.05),從表觀效果上分析香菇糖蛋白處理組優(yōu)于香菇子實體處理組。
鉛進入人體后在消化道的吸收作用下以鉛離子形式進入到血液系統(tǒng),多數與血紅蛋白結合成非擴散鉛[30-31],鉛通過抑制δ-氨基-γ-酮戊酸脫水酶、細胞色素P450 和鐵螯合酶等巰基酶活性,干擾血紅素的生物合成,抑制血紅蛋白的產量,同時鉛以高親和力結合在紅細胞表面,使紅細胞膜韌性降低,引發(fā)紅細胞溶血損傷機體造血功能[32-33]。另外有研究顯示,鉛誘導紅細胞溶血和貧血的發(fā)生與自由基生成及脂質過氧化有關,鉛與蛋白質的巰基結合,能夠降低過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活力和谷胱甘肽(GSH)水平,顯著升高紅細胞中丙二醛(MDA)和過氧化氫含量[34-35]。在本研究中,與染鉛組比較,香菇糖蛋白處理組大鼠血清中鉛的含量顯著降低(P<0.05)說明香菇糖蛋白可以降低血清中鉛的殘留,減少鉛離子與血紅蛋白的結合,與王園園等[36]報道的海帶多糖對大鼠血鉛的影響比較效果更加顯著。與染鉛處理組比較,香菇糖蛋白處理組SOD 和CAT含量顯著升高(P<0.05),MDA 含量顯著降低(P<0.05),香菇糖蛋白最高可提高CAT 和SOD 活性的65.8%和124.7%,降低16.2%的MDA 含量,其提高SOD 活性的效果與周伯庭等[37]報道的茶多酚作用相比較高出近2 倍,降低的MDA 的作用也是茶多酚效果的5 倍。同時香菇子實體也具有良好的排鉛作用,高劑量的香菇子實體可以降低血清中鉛的含量,使血清中ALT、AST 含量分別降低17.2%和19.8%,分別提高了CAT 和SOD 活性的47%和35.2%,降低MDA含量約為7%。通過與趙翠莉等[38]報道的姬松茸多糖對鉛中毒小鼠的促排鉛作用進行比較,發(fā)現香菇子實體降低血清ALT 的效果是姬松茸多糖的2 倍。香菇子實體能夠促進血液和肝臟中鉛的排出,其效果與陽性藥物相近,同時研究結果揭示香菇可以作為健康食品用來發(fā)揮輔助排鉛功能,實驗的功效劑量也可以為健康排鉛提供指導基礎。
鉛離子隨著血液循環(huán)可以沉積在臟器中,臟器中沉積的鉛可引起氧化失衡和蛋白質損傷,造成臟器的功能障礙[39]。肝臟是人體內源和外源物質代謝最重要的器官,也是最先接觸吸收入血液的營養(yǎng)物質和代謝物的臟器,因此肝臟是鉛沉積(約33%)最多的軟組織[40]。鉛的暴露可導致肝細胞增大、炎癥細胞浸潤、誘導肝細胞壞死[41]。鉛還會破壞細胞膜結構,引起脂質代謝紊亂,降低肝臟解毒功能[41-42]。肝臟功能發(fā)生障礙,肝臟中的AST、ALT 進入血液,使血清中的相應指標升高[43]。在本研究中,與染鉛處理組比較,香菇糖蛋白處理組中大鼠肝臟殘留的鉛含量顯著降低(P<0.05),表明香菇糖蛋白能夠減少鉛在肝臟內的沉積作用,降低其對肝臟的毒性損傷,促進鉛的排泄,同時與染鉛處理組比較,香菇糖蛋白處理組中大鼠血清中ALT、AST 含量顯著降低(P<0.05),證明香菇糖蛋白具有保護肝臟的作用。
本研究通過層析純化等技術獲得了一種新型的香菇糖蛋白LEPP,該香菇糖蛋白對醋酸鉛所引起的大鼠鉛中毒具有改善作用,其能夠促進鉛中毒大鼠的生長發(fā)育,降低血液中鉛含量,排除鉛在肝臟中的沉積,提高機體抗氧化的能力,保護肝臟。臨床上可以根據香菇糖蛋白的排鉛作用進一步探討分子作用機制,為研制開發(fā)新型、無毒、高效的藥物制劑用于預防和控制鉛中毒奠定理論基礎。
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