苦荞颗粒冲剂抗氧化活性研究

马挺军 陕 方 贾昌喜

苦荞颗粒冲剂抗氧化活性研究

马挺军1陕 方2贾昌喜1

(北京农学院食品科学学院1，北京 102206)
(山西省农业科学院农产品综合利用研究所2，太原 030031)

研究苦荞颗粒冲剂(TBPM)对D－半乳糖诱导衰老小鼠氧化应激状态的影响及其作用机理。将健康的昆明雄小鼠随机分为对照组、模型组、和苦荞颗粒冲剂1号低、中、高3个剂量组与苦荞颗粒冲剂2号中剂量组。饲养6周后，测定不同剂量苦荞颗粒冲剂对小鼠抗氧化酶活性、脂质过氧化产物丙二醛含量的影响。结果表明，摄入苦荞颗粒冲剂2号后小鼠血清和肝脏中的SOD酶活显著增加(P＜0．01)，肝脏GSH－px活力增加(P＜0．001);摄入苦荞颗粒冲剂1号高剂量后小鼠肝脏中丙二醛的含量减少，血清和肝脏中SOD酶活显著增加(P＜0．05)。苦荞颗粒冲剂具有一定的抗氧化活性。

苦荞颗粒冲剂 抗氧化 D－半乳糖

苦荞(Fagopyrum tataricum(Linn)Gaench)又称野荞麦，蓼科荞麦属一年生草本植物，种子供食用或作饲料。荞麦含有多种营养成分，如高活性蛋白、高活性膳食纤维、维生素和矿物质含量较高且结构合理，同时，荞麦富含生物类黄酮(Flavonoid)、糖醇(Fagopyritol)、D－手性肌醇(D －chiro－inositol)、花青素(Anthocyanidin)等功能成分。这些成分结构明确、含量丰富，在抗肿瘤、抗氧化和清除自由基、防治心脑血管疾病，调节血糖、血脂、血压等方面效果显著［1－3］。苦荞叶、壳提取物对脂质的过氧化具有较强的抑制作用，并且对羟自由基和超氧阴离子均有较强的清除能力，能强烈抑制大鼠肝脏脂质过氧化物丙二醛的产生［4－9］。荞麦独特的营养保健功能使之成为现代临床营养学最具影响力的粮食资源之一。本试验以苦荞麦为原料制备颗粒冲剂，研究该食品对D－半乳糖诱导衰老小鼠抗氧化作用，为进一步开发苦荞功能食品提供依据。

1 材料与方法

1．1 受试物及主要试剂

苦荞颗粒冲剂(TBPM):1号、2号各一袋，各500 g，褐色颗粒状固体，由山西农科院农产品综合利用研究所提供，使用时研碎，用蒸馏水分别配制成0．07、0．13 及 0．27 g/mL，4 ℃保存。

D － 半乳糖:Amresco 0637，100 g/瓶，北京楚和霞光生物技术发展中心，使用时用生理盐水配制成10 mg/mL溶液，4℃保存;维生素 E(油):批号为W0019，纯度≥98%，25 g/瓶，使用时用大豆油稀释成0．83 mg/mL溶液，4℃避光保存;

乙酰胆碱酯酶(TChE)测试盒、单胺氧化酶(MAO)测试盒、丙二醛(MDA)测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测试盒、谷胱甘肽－过氧化物酶(GSH－px)测试盒、考马斯亮兰蛋白测定试剂盒:南京建成生物工程研究所产品。

1．2 试验仪器

电子恒温水浴锅:天津市泰斯特仪器有限公司;UV－1601PC型可见紫外分光光度计:日本Shimadzu公司;ULTRA－TURRAX T25高速组织匀浆机:德国IKA实验室设备公司。

1．3 苦荞颗粒冲剂的制备

按8∶1∶1比例称取苦荞麸皮细粉、燕麦麸皮细粉、辅剂糊精及糖醇添加物，混合均匀，其中1号冲剂燕麦经脱脂处理;加入65%的医药乙醇将混合好的原料制成适宜软材，再经20目的筛网振荡搓压过筛，制成湿颗粒;湿颗粒于60℃烘干，分装。

1．4 一般营养成分的测定［10］

粗蛋白:凯氏定氮法;水分:常压干燥法;灰分:重量法;纤维:酸水解法;脂肪:索氏抽提法。

1．5 试验动物

SPF级昆明种小鼠77只，♂，(20±2)g，购于北京维通利华实验动物技术有限公司，许可证号:SCXK(京)2007－0001，各组小鼠购入后于SPF级动物实验室适应3 d后开始试验。小鼠饲养于SPF级动物实验室，室温控制在23～26℃，湿度控制在(60±2)%，14 h照明，10 h黑暗。

1．6 动物饲养及D－半乳糖衰老模型的建立

77只小鼠按体重随机分为7组:苦荞颗粒1号低、中、高3 个剂量组［2、4、8 g/(kg·d)］，苦荞颗粒2号一个剂量组4 g/(kg·d)，并设一个空白对照组和一个模型对照组及阳性对照组(维生素 E，25 g/(kg·d))，各组每天皮下注射D－半乳糖溶液(100 mg/kg)造模，正常对照组每天皮下注射生理盐水。同时各剂量组灌胃给予不同浓度受试样品，模型对照组和正常组灌胃给予同体积溶剂，阳性对照组灌胃给予维生素E溶液，每天给药1次，连续给药6周后观察各组小鼠形态学变化及新环境中行为，并在最后一次给药后第2天摘眼球取血，3 000 r/min离心10 min，分离出血清测定其丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽－过氧化物酶(GSH－px)活性。小鼠取血后断头处死，立即取脑及肝脏(在冰面进行)，制备10%组织匀浆，测定脑中乙酰胆碱酯酶(TChE)及单胺氧化酶(MAO)活性，肝脏中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽－过氧化物酶(GSH－px)活性，组织蛋白含量测定采用考马斯亮兰法。

1．7 新环境中行为的观察

将每只小鼠单独放于大号笼子中，记录1 min内小鼠后腿站立和理毛次数，比较各组小鼠在新环境中自发行为表现的差异。

1．8 10%组织匀浆制备及指标测定

取组织块(肝脏取0．5 g左右，均取同一部位，脑取全部)，用冷的生理盐水漂洗，除去血液，滤纸拭干，称重，放入10 mL的带盖离心管中，剪碎，加入9倍体积的预冷的生理盐水，将离心管放入装有冰水混合物的小烧杯中，用高速组织匀浆机匀浆后，4℃，3 000 r/min离心10 min。将离心好的匀浆留上清液弃沉淀，根据预试结果取最佳浓度进行测定。各项指标测定均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒，具体操作步骤见说明书。由于样本量众多，故血清及组织匀浆制备后立即于－20℃冻存。

1．9 数据处理

数据均以mean±S．E．M．来表示，结果采用Stat View(SASSystem for Windows V8)软件进行ANOVA Procedure Dunnett's t检验和方差分析，并以LSD法进行组间的比较。

2 结果分析

2．1 TBPM对小鼠在新环境中行为的观察

与正常对照组比较，模型对照组小鼠1 min内后腿站立次数明显减少(P＜0．001)，阳性对照组与模型对照组比较1 min内后腿站立次数显著增加(P＜0．05)，而各TBPM药剂量组1 min内小鼠后腿站立次数与模型对照组比较均无显著性差异(见表1)。

表1 TBPM对D－半乳糖衰老模型小鼠在新环境中行为的影响(珋x±s，n=11)

2．2 TBPM对脑中乙酰胆碱酯酶(TChE)及单胺氧化酶(MAO)活性影响

与正常对照组比较，模型对照组小鼠大脑TChE及 MAO 活性显著升高(P ＜0．001，P ＜0．05)，说明模型成功。阳性对照组与模型对照组比较大脑TChE及 MAO活性显著降低(P ＜0．05，P ＜0．001)，而各TBPM给药剂量组则未见大脑TChE及MAO活性降低(见表2)。

表2 TBPM对D－半乳糖衰老模型小鼠大脑中TChE及 MAO 活性的影响(x－ ±s，n=11)

2．3 TBPM对MDA水平的影响

由表3可见，肝脏中:模型对照组与正常对照组比较，MDA水平显著升高(P＜0．05)，阳性对照组及TBPM 1号高剂量组小鼠肝脏中MDA水平则明显降低(P ＜0．001、P ＜0．05)。

表3 TBPM对D－半乳糖衰老模型小鼠肝脏及血清中MDA水平、SOD及GSH－px活性的影响(珋x±s，n=11)

血清中:模型对照组比正常对照组血清MDA水平显著升高(P＜0．05)，阳性对照组则能显著降低其MDA水平(P＜0．05)，而各TBPM给药剂量组与模型对照组比较，均未见血清MDA水平显著降低。

2．4 TBPM对SOD活性的影响

由表3可见，肝脏中:模型对照组SOD活性与正常对照组比较显著降低(P＜0．01)，阳性对照组与模型对照组比较其 SOD活性显著升高(P＜0．01)。TBPM 1号高剂量组及TBPM 2号中剂量组SOD活性均显著性升高(P ＜0．05，P ＜0．05，P ＜0．01)。

血清中:模型对照组血清SOD活性与正常对照组比较显著降低(P＜0．01)，阳性对照组、TBPM 1号低剂量组、高剂量组及TBPM 2号中剂量组其血清SOD活性均显著性升高(P ＜0．01，P ＜0．01，P ＜0．05，P ＜0．01)。

2．5 TBPM对GSH－PX活性的影响

由表3可见，肝脏中:模型对照组与正常对照组比较，GSH－px活性显著降低(P＜0．01)，阳性对照组、TBPM 1号低剂量组及TBPM 2号中剂量组均可见 GSH －px活性显著升高(P ＜0．05，P ＜0．01，P ＜0．001)。

血清中:模型对照组与正常对照组比较GSH－px活性显著降低(P＜0．001)，阳性对照组则能显著升高其血清GSH－px活性(P＜0．001)，而各TBPM给药剂量组未见血清GSH－px活性升高。

2．6 TBPM的营养成分分析

动物试验所用的TBPM主要营养成分见表4，其中2号多糖、糖醇的含量均较高，荞麦糖醇为0．8% 。

表4 TBPM主要营养成分含量/%

3 讨论与结论

D － 半乳糖可引起细胞和机体的衰老［11－12］，致小鼠亚急性衰老模型衰老变化明显，模型稳定。体内产生SOD、GSH－px活性间接反映机体清除氧自由基的能力，而MDA水平高低间接反映细胞受自由基攻击的严重程度。模型对照组与正常对照组比较各项指标均具有显著性差异，说明模型建立成功，而阳性药维生素E也显示出抗氧化作用。

TBPM 1号及2号给药组与模型对照组比较，TBPM 1号高剂量组表现出降低肝脏MDA水平、升高肝脏及血清中SOD活性的作用;TBPM 2号中剂量组显示升高肝脏及血清中SOD以及肝脏中GSH－px活性作用，因此TBPM 1号及2号均表现出了一定的抗氧化作用。从TBPM 1号及2号营养成分表说明配方差别不大，TBPM 2号多糖、糖醇的含量均较高，荞麦糖醇为0．8%，不是影响TBPM抗氧化的主要成分。

TBPM 1号和2号给药剂量组对小鼠新环境中行为指标、脑中TChE、MAO活性均未见显著影响，说明TBPM虽可提高抗氧化系统机能，减少自由基及脂质过氧化物的生成，但没有减轻自由基及脂质过氧化物对神经细胞的损伤，对胆碱能系统乙酰胆碱酯酶(TChE)，单胺能神经递质系统单胺氧化酶(MAO)活性没有抑制，具体原因有待进一步的研究。

研究表明，连续6周服用TBPM 1号、2号可以有效对抗D－半乳糖所致的小鼠亚急性衰老，具有抗氧化作用。其抗氧化的机制可能是通过提高机体SOD、GSH－px等抗氧化酶活力，减少脂质过氧化产物MDA的含量，从而对抗自由基对细胞的损伤。TBPM有望成为一种长期食用的方便保健食品。

［1］Fabjan N，Rode J，Kosir I J，et al．Tartary buckwheat(Fagopyrum tataricum Gaertn．)as a source of dietary rutin and quercitrin［J］．J．Agric Food Chem，2003，51(22):6452 －6455

［2］陕方，李文德，林汝法，等．苦荞不同提取物对糖尿病模型大鼠血糖的影响［J］．中国食品学报，2006，6(1):208 －211

［3］Ren W，Qiao Z，Wang H，et al．Tartary buckwheat flavonoid activates caspase 3 and induces HL － 60 cell apoptosis［J］．Methods and Exp Clin Pharmacol，2001，23(8):370

［4］王敏，魏益民，高锦明．苦荞麦总黄酮对高脂血大鼠血脂和抗氧化作用的影响［J］．营养学报，2006，28(6):502－509

［5］王敏，魏益民，高锦明．苦荞黄酮的抗脂质过氧化和红细胞保护作用研究［J］．中国食品学报，2006，28(1):278－282

［6］刘淑梅，韩淑英，张宝忠，等．荞麦种子总黄酮对糖尿病高脂血症大鼠血脂、血糖及脂质过氧化的影响［J］．中成药，2003，25(8):662 －663

［7］张民．苦荞壳提取物抗氧化活性研究［J］．食品科学，2004，25(10):312 －314

［8］Holasova M，Fiedlerova V，Smrcinova H，et a1．Buckwheatthe source of antioxidant activity in functional foods［J］．Food Research International，2002，35(2):207 －211

［9］Sun T，Chi T H．Antioxidant Activities of Buckwheat Extracts［J］．Food Chemistry，2005，90(4):743 －749

［10］黄伟坤．食品检验与分析［M］．北京:中国轻工业出版社，1989

［11］Cui X，Zuo P．Chronic systemic D － galactose exposure induces memory loss，neurodegeneration，and oxidative damage in mice:protective effects of R －alpha－lipoic acid［J］．J Neuro sci Res，2006，83:1584 －1590

［12］Long J G，Wang X M，Gao H X，et al．D － galactose toxicity in mice is associated with mitochondrial dys－function:protecting effects of mitochondrial nutrient R－alpha－lipoic acid［J］．Biogerontology，2007，8:373 －381．

Study on Antioxidation Effects of Tartary Buckwheat Power Medicine on the D－gal Induced Aged Mice

Ma Tingjun1Shan Fang2Jia Changxi1
(College of Food Science，Beijing Agricultural College1，Beijing 102206)
(Institute of Farm Products Comprehensive Utilization，Shanxi Academy of Agricultural Sciences2，Taiyuan 030031)

To study the antioxidant effect of tartary buckwheat power medicine(TBPM)，the effect and mecha-nism of TBPM on oxidation were investigated by using D －galactose induced aged mice．Male KM mice(77)were divided into seven groups，saying the control group，the model group，three dosage groups with low，middle and high TBPM 1#，and the dosage group with TBPM 2#．After being fed respectively for six weeks，the effect of the different dosage of TBPM on antioxidation enzyme activity and malondialdehyde content of the mice were determined．The results showed that the intaking of TBPM Sample 2 significantly enhanced the activities of SOD in serum and liver(P＜0．01)and GSH －px in liver(P ＜0．001)for the mice;the intaking of Sample 1 reduced liver malondialdehyde amount and enhanced the activities of SOD in serum and liver(P ＜0．05)．It is demonstrated that TBPM has remarkable antioxidation effects on aged mice．

Tartary buckwheat power medicine，antioxidation，D － galactose

R587．1

A

1003－0174(2011)07－0099－04

“十一五”国家科技支撑计划(2006BAD02B06)，北京市农产品加工及贮藏工程重点建设学科项目(PXM 2009_014207_078172)，北京市科技新星项目(2007 B030)

2010－08－25

马挺军，男，1973年出生，博士，副教授，天然产物提取与利用

贾昌喜，男，1956年出生，教授，农产品加工