陈大鹏
(黑龙江农业职业技术学院生物工程学院,黑龙江佳木斯154007)
家蝇幼虫蛋白质含量丰富,其干基蛋白含量高达59%~65%,远远超过联合国WHO/FAO规定的标准。家蝇幼虫蛋白质中氨基酸种类比较齐全,用特异的蛋白酶水解就有可能释放出有活性的小分子肽段。小分子家蝇肽段具有多种生物功能。
近年来,国内外研究人员对家蝇幼虫所产生肽的生理活性的研究主要集中在抗菌肽上,关于其抗氧化肽的研究较少,尤其是体内抗氧化活性还有待于进一步证实[1-4]。
本试验主要研究家蝇幼虫蛋白酶解物的体内抗氧化性能,旨在为其进行药理研究及相关产品开发提供参考。
家蝇幼虫酶解液冻干粉由黑龙江农业职业技术学院食品加工实验室自制;40只健康昆明小鼠由哈尔滨兽医研究所提供;谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测试盒、过氧化氢酶(CAT)测试盒均购于南京建成生物工程研究所;其他试剂均为分析纯。
SpectrumLab54紫外可见光分光光度计为上海棱光技术有限公司产品;TGL-IGC高速台式离心机为上海安亭科学仪器厂产品;MTS-3020真空冷冻干燥机为三洋电机有限公司产品。
1.2.1 家蝇幼虫酶解液冻干粉的制备 将脱脂家蝇幼虫粉溶于一定量的蒸馏水,配制成质量浓度为6%的脱脂家蝇幼虫悬浮液,用2%NaOH调至一定pH值,搅拌均匀,放入恒温水浴锅中,保温至所需温度,加入反应所需酶并低速搅拌,开始水解。每隔30 min测定1次pH值,以0.5 mol/L的NaOH维持pH值恒定,水解至预定时间后,采用沸水浴10 min灭酶,终止反应。冷却后以2%HCl溶液调节pH值至7.0,在4 000 r/min的条件下离心15 min,取上清液浓缩至一定浓度,真空冷冻干燥得到家蝇幼虫酶解液冻干粉。
1.2.2 动物的分组及给药 选用健康昆明种小鼠,适应性饲养1周后,随机分为4组,分别为空白对照组、低剂量组(200 μg/g)、中剂量组(400 μg/g)和高剂量组(800 μg/g),每组 10 只。低、中、高剂量组小鼠每天灌胃1次家蝇幼虫酶解液,每次0.5 mL,空白对照组每天灌胃1次等量的生理盐水,各组自由饮水、自由摄食。重复3次。
1.2.3 检测指标 饲喂30 d后,禁食2 h,处死动物,分别取小鼠血液及肝、脑组织,以预冷的PBS缓冲液(0.2 mol/L,pH值为7.4)为匀浆介质在冰浴下将各器官组织机械匀浆(1.0 g湿组织加9.0 mL缓冲液),于4℃,6 000 r/min离心10 min,分离上清,-20℃保存待测[5]。小鼠血清和肝、脑组织中SOD,GSH-PX,CAT测定按照试剂盒上的方法进行。
1.2.4 计算公式 试验数据计算公式为:
1.2.5 数据分析 数据采用SPSS软件处理,结果以平均数±标准差表示。
试验结果(表1)表明,中剂量组和高剂量组小鼠肝脏和大脑组织中蛋白质的含量均显著高于对照组和低剂量组(P<0.05),家蝇蛋白酶解物可提高肝、脑组织蛋白质含量,促进体内蛋白质合成,对预防小鼠组织及细胞结构衰退、维持其细胞功能健全、延缓衰老具有重要意义。
表1 家蝇蛋白酶解物对小鼠肝、脑组织中蛋白质含量的影响
由表2可知,随着家蝇蛋白酶解物剂量的增大,小鼠血清、肝脏和脑组织中SOD活性与对照组相比均有所增大。其中,低剂量组与对照组无显著差异,中、高剂量组与对照组均达到了极显著差异(P<0.01)。表明服用家蝇蛋白酶解物达到一定剂量时,可显著提高SOD的活性。
表2 家蝇蛋白酶解物对小鼠体内SOD活性的影响
超氧化物歧化酶(SOD)对机体的氧化与抗氧化平衡有着重要的作用[9-10]。当体内自由基水平失衡时会导致各种疾病(肿瘤、衰老、炎症等),SOD能清除超氧离子自由基O2-,保护细胞免受损伤。因此,SOD活力的高低与衰老、肿瘤、炎症等有着密切的关系。
GSH-PX是机体内广泛存在的一种含硒抗氧化酶,它通过特异性地催化还原型谷胱甘肽对氢过氧化物的还原反应,消除细胞内有害的过氧化物代谢产物,以阻断脂质过氧化连锁反应。由表3可知,家蝇蛋白酶解物低、中、高剂量组小鼠的血清、肝脏、脑组织中GSH-PX活性均显著或极显著高于空白对照组。其中,高剂量组血清组织GSH-PX活性高出空白对照组近1倍,表明家蝇蛋白酶解物对血清组织GSH-PX活性的影响最为显著。GSH-PX对活性氧和组织产生的·OH及H2O2有较强的清除能力,可减轻脂质过氧化对机体组织的损伤,在防止畸变、预防衰老方面有着非常重要的作用。
表3 家蝇蛋白酶解物对小鼠体内GSH-PX活性的影响
从表4可以看出,小鼠血清和肝脏中CAT的活性都随家蝇蛋白酶解物剂量的增大而增大,与对照组相比,血清中的高剂量组达到极显著差异(P<0.01),肝脏的中、高剂量组均达到极显著差异(P<0.01)。表明服用一定剂量的家蝇蛋白酶解物可提高小鼠血清及肝组织中CAT的活性。
表4 家蝇蛋白酶解物对小鼠体内CAT活性的影响
过氧化氢酶存在于红细胞以及某些组织内的过氧化体中[11],它的主要作用就是催化H2O2分解为H2O与O2,使得H2O2不至于与O2在铁螯合物的作用下反应生成非常有害的羟自由基(·OH)。
家蝇蛋白酶解物可以显著增加小鼠肝、脑组织中蛋白质的含量,提高小鼠血清、肝脏、脑组织的SOD,GSH-PX和CAT活性,因此,具有良好的体内抗氧化活性。
家蝇幼虫酶解物属天然动物提取物,提取过程中环保无污染,且具有无细胞毒性及其他副作用的优点,因此,对其进行研究,将其开发成天然抗氧化剂或自由基清除剂,对保障机体健康、预防疾病有重要意义。
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