赵春艳 敖长金 张兴夫
葱属植物在我国资源丰富,品种繁多,黄酮化合物是其中重要的活性成分,在防治心血管疾病及抗肿瘤等方面有着潜在的疗效,极具开发价值。沙葱为生长在草原、沙地的百合科植物,在内蒙古草原、沙地分布极为广泛,资源丰富。沙葱也是放牧羊喜爱采食的牧草,根据当地牧区人民多年的经验,羊采食沙葱后生长速度加快,发病率减少,而且可显著改善肉的品质和风味。
张美莉等(1997)研究指出,沙葱所含营养成分较全面,含有较多的蛋白质、脂肪等物质[1]。巴俊杰等(2002)指出,沙葱所含的氨基酸中,谷氨酸含量最高,其次是天门冬氨酸,异亮氨酸第三。EAA/TAA为40.45%,达到了 FAO/WHO(1973)提出的理想蛋白质模式[2]。卢媛(2002)研究指出,沙葱含有较高的粗蛋白(30.66%DM)和代谢能(11.85 MJ/kg DM),较低的中性洗涤纤维(17.55%DM),是一种营养价值较高的优等牧草[3]。赵丽华(2005)试验研究证明,饲喂沙葱可以明显改善舍饲羊羊肉的品质和风味[4]。张巧娥(2007)研究发现,沙葱及提取物降低了饱和脂肪酸(SFA)的含量,同时提高了单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)的含量,从而提高了肉的品质,降低了肉的膻味[5]。刘战(2007)研究发现,通过对脏器系数的计算,以及剖检和病理检查均未见心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏的明显病理变化,表明沙葱提取物几乎不对小白鼠的脏器构成损伤,也未使小白鼠出现临床中毒表现[6]。
黄酮类化合物广泛存在于蔬菜、水果、牧草和药用植物中,是植物在长期自然选择过程中产生的一些次级代谢产物。葱属植物中已知的黄酮大都具有酚羟基结构,因此,是较好的抗氧化剂[7]。这类物质的来源范围非常广,对心脑血管疾病、人体组织的衰老、消除人体过多活性自由基、癌症、以及其他身体调节功能等都有密切相关[8]。
动物的营养状况直接影响免疫机能的观念己经越来越被人们广泛接受,通过营养调控动物的免疫机能从而改善动物的健康状况逐渐成为动物营养研究领域一个重要的热点(Ferket等,2000)[9]。因此,本研究的目的是分离纯化沙葱中的黄酮类化合物,以昆明种小白鼠为动物模型,研究饲喂沙葱黄酮对机体非特异性免疫机能的影响。
1.1.1 沙葱来源
沙葱采自内蒙古伊克昭盟,沙葱黄酮为本实验室提取纯化。
1.1.2 试验动物饲养管理及日粮配方
试验鼠系昆明种小白鼠,购于内蒙古大学实验动物中心,按试验动物饲养方法饲养,基础日粮配方见表1。
表1 基础日粮配方
1.1.3 试验仪器
分析天平、手术剪、眼科镊等常用手术器械、微量移液器、一次性塑料试管、试管架、旋涡混匀器、冰箱、水浴锅和TU-1800PC紫外可见分光光度计。
1.2.1 试验设计与试验方案
纯昆明种小鼠 480只,体重(20±2)g,购于内蒙古大学实验动物中心,按试验动物饲养方法饲养。将小鼠随机分为4组,每组120只(雌雄各半),分笼饲养。试验设计与方案见表2。
表2 试验设计与方案
预饲期5 d,正式试验期14 d,正式试验期内2次宰杀采血并分离血清,-20℃保存;采少量肝脏组织,研磨,以生理盐水稀释成10%和1%的组织匀浆,-20℃保存。
1.2.2 测定指标及数据计算
免疫器官指数、酸性磷酸酶活性、巨噬细胞吞噬功能、溶菌酶含量。
每组随机抽取10只称重、剖杀,取出胸腺、脾脏用生理盐水冲洗干净,滤纸吸净组织表面水分后称重,计算免疫器官与体重的相对重量。
免疫器官指数=免疫器官(脾、胸腺)鲜重(g)×10/屠体重(g)。
酸性磷酸酶活性和溶菌酶含量采用试剂盒测定法,均由南京建成生物工程研究所提供。
巨噬细胞吞噬功能采用碳廓清法[10]。按0.10 ml/10 g的剂量给各组小鼠尾静脉注射以生理盐水稀释4倍的印度墨汁,注射后2、20 min分别从小鼠的左眼眶和右眼眶取血20 μl,加入0.1%Na2CO3溶液2.5 ml中,摇匀,以0.1%Na2CO3溶液作空白对照。用TU-1800PC型紫外可见分光光度计于600 nm处测吸光度值(OD值),将小鼠处死,取肝、脾称重,按下列公式计算出碳廓清指数(Carbon dissection index)κ和吞噬系数(Phagocytic coefficient)α。
式中OD1、OD2分别为2、20 min时,取血测得的吸光度值,t2、t1为注射印度墨汁后采血的时间,W为体重,WLS为肝+脾合重。
本试验的数据用Excel初步整理后,采用SAS 9.0软件包中的ANOVA过程进行方差分析,多重比较用Duncan's法。
表3 沙葱黄酮对小鼠免疫器官指数的影响
从表3可以看出,试验第7 d时,沙葱组的脾指数显著高于对照组、沙葱黄酮纯化组和沙葱黄酮粗提物组(P<0.05),沙葱黄酮纯化组显著高于对照组和沙葱黄酮粗提物组(P<0.05),沙葱黄酮粗提物组高于对照组,但差异不显著(P>0.05);第 14 d时,试验各组的脾指数高于对照组,但差异不显著(P>0.05),其中沙葱黄酮纯化组高于其它各组。试验第7 d时,试验各组的胸腺指数与对照组差异不显著,其中沙葱黄酮纯化组高于其它各组;第14 d时,沙葱黄酮纯化组的组胸腺指数显著高于其它各组(P<0.05),沙葱黄酮粗提物组高于对照组和沙葱组,但差异不显著(P>0.05),对照组和沙葱组差异不显著(P>0.05)。
表4 沙葱黄酮对血清和肝组织ACP活性的影响
从表4可以看出,试验第7 d时,试验组的血清ACP含量显著高于对照组(P<0.05),试验组之间差异不显著(P>0.05);第14 d时,沙葱黄酮纯化组的血清ACP含量显著高于其它各组(P<0.05),而沙葱组和沙葱黄酮粗提物组高于对照组,差异不显著(P>0.05)。试验第7 d时,沙葱组和沙葱黄酮纯化组肝脏ACP含量显著高于对照组(P<0.05),沙葱黄酮粗提物组高于对照组,但差异不显著(P>0.05),第 14 d时,试验各组肝脏ACP含量显著高于对照组(P<0.05),试验各组之间差异不显著(P>0.05)。随着试验期的延长,血清中ACP含量显著增高,而肝脏中ACP含量又显著降低,原因有待于进一步研究。
表5 沙葱黄酮对巨噬细胞吞噬功能的影响
从表5可以看出,试验第7 d时,对照组和沙葱黄酮纯化组碳廓清指数显著高于沙葱组和沙葱黄酮粗提物组(P<0.05),后两组之间差异不显著(P>0.05);第14 d时,试验各组碳廓清指数高于对照组,但差异不显著(P>0.05),其中沙葱黄酮纯化组高于其它各组。试验第7 d时,沙葱黄酮纯化组的吞噬指数显著高于对照组和沙葱组(P<0.05),沙葱黄酮粗提物组高于对照组和沙葱组,但差异不显著(P>0.05);第14 d时,沙葱黄酮纯化组的吞噬指数显著高于对照组和沙葱黄酮粗提物组(P<0.05),高于沙葱组,但差异不显著(P>0.05),沙葱组显著高于沙葱黄酮粗提物组(P<0.05),高于对照组,差异不显著(P>0.05)。随着试验期的延长,碳廓清指数和吞噬指数都有所增加,证明短期内饲喂沙葱黄酮能增强机体的非特异性免疫。
表6 沙葱黄酮对小鼠血清溶菌酶含量的影响(μg/ml)
从表6可以看出,试验第7 d时,沙葱黄酮粗提物组和沙葱黄酮纯化组血清溶菌酶含量显著高于对照组和沙葱组(P<0.05);第14 d时,沙葱黄酮纯化组显著高于其它各组,沙葱黄酮粗提物组显著高于对照组(P<0.05),高于沙葱组,但差异不显著(P>0.05)。
免疫器官称重法是目前研究机体免疫状况的方法之一。一般认为,免疫器官重量降低为免疫抑制所致,而免疫器官重量增加则为免疫增强的表现(李素芬,2000)[11]。丁剑冰等(1997)研究表明,ACP 与巨噬细胞的活性有关,小鼠从胚胎17 d起脾内出现具有ACP活性的巨噬细胞,生后集中在边缘区及红髓中,构成主要防御屏障[12]。由于ACP是巨噬细胞激活的可靠指标之一[13],通过测定巨噬细胞内ACP活性的高低,可以反映巨噬细胞的活性,从而反映机体非特异性免疫功能。
小鼠碳廓清试验中所测得的廓清指数(κ)可反映网状内皮系统的吞噬功能,吞噬指数(α)则反映单核巨噬细胞的吞噬能力[14]。张逸凡等(1999)研究结果发现,淫羊藿高剂量能够增加正常小鼠碳廓清吞噬指数和校正吞噬指数,提高血清溶血素抗体生成水平,提示淫羊藿能提高机体非特异性免疫和体液免疫,提高机体对有害刺激的防御作用[15]。李书桐等(1995)报道,淫羊藿总黄酮(TFE)可提高小鼠腹腔巨噬细胞吞噬能力,并能使受环磷酰胺损伤的小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能恢复至正常水平[16]。与本试验结果基本一致。
溶菌酶作为机体非特异免疫因子之一[17],参与机体多种免疫反应,在机体正常防御功能和非特异免疫中,具有保持机体生理平衡的重要作用[18]。它可改善和增强巨噬细胞吞噬和消化功能[19],激活白细胞吞噬功能,并能改善细胞抑制剂所导致的白细胞减少[20],从而增强机体的抵抗力。
从试验结果看,沙葱黄酮纯化组通过提高机体的脾脏指数、胸腺指数、血液和肝脏的酸性磷酸酶含量、小鼠的碳廓清指数(κ)和吞噬系数(α)、血液中溶菌酶的含量,来增强机体非特异性免疫机能。
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