沙棘对急性酒精摄入小鼠的睾丸组织酶活性及微量元素水平的影响

杜 鹃,葛红娟,王长文,宋春梅,王舒然

(吉林医药学院营养教研室,吉林吉林 132013)

沙棘对急性酒精摄入小鼠的睾丸组织酶活性及微量元素水平的影响

杜 鹃,葛红娟,王长文,宋春梅,王舒然*

(吉林医药学院营养教研室,吉林吉林 132013)

目的:研究沙棘对小鼠急性酒精摄入后睾丸组织酶活性及微量元素水平的影响。方法:采用40%酒精灌胃制备小鼠急性酒精中毒模型,并以不同浓度(0.6、3和6g/kg)沙棘匀浆液对小鼠进行灌胃治疗,20d后处死动物,分别测定睾丸组织中乳酸脱氢酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)活性和微量元素铜、锌、铁含量。结果:沙棘低、中剂量组睾丸组织中LDH活力与酒精模型组比较,明显升高(p<0.05);沙棘低、中、高剂量组睾丸组织中ACP活力明显低于酒精模型组(p<0.05);沙棘高剂量组睾丸组织中铜含量明显高于酒精模型组(p<0.05)。结论:沙棘可提高急性酒精染毒小鼠睾丸组织中LDH活性,降低ACP活性,增加睾丸组织中铜元素的含量,对小鼠酒精所致急性睾丸损伤具有一定的保护作用。

沙棘,酒精,睾丸酶,微量元素

沙棘(Seabuckthorn),又名醋柳、酸刺,为药食同源植物,其种子、叶、果实和果皮中均含有丰富的营养和药用成分,已发现的成分包括酚类、有机酸、维生素、多糖类、黄酮类、甾体类、挥发油类、和萜类等[1-3],在食品、保健品及医药领域应用广泛。于文会等[4]研究证实了沙棘对大鼠的细胞免疫和体液免疫均具有促进作用,焦岩等[5]发现从大果沙棘中提取纯化的黄酮对高血脂大鼠具有降脂和抗氧化作用,黄国栋等[6]研究发现沙棘原花青素对幽门螺旋杆菌相关性胃炎具有治疗作用,李路平等[7]研究表明沙棘提取物具有抑制血瘀模型大鼠血栓形成及改善血瘀模型大鼠血液流变学作用,但关于沙棘对实验动物生殖功能影响的研究鲜有报道。本文通过建立小鼠急性酒精损害模型,观察沙棘对急性酒精摄入小鼠睾丸组织酶活性及微量元素水平的影响,拟为进一步研究沙棘的保健功能提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

雄性ICR小鼠 清洁级,购于长春亿思实验动物有限公司;沙棘果干 由青海康普生物制品有限公司提供,除杂后,60℃烘干至恒重,中药粉碎机粉碎至呈粉末状,过40目筛,分别配制成浓度为4、20和40g/100mL的沙棘匀浆液备用。

表1 沙棘对急性酒精摄入小鼠睾丸组织酶活性的影响±s)Table 1 Effect of Seabuckthorn on activities in enzymes of mice after acute alcohol ±s)

注:与对照组比较,▲p<0.05;与酒精模型组比较,△p<0.05。

原子吸收分光光度计为TAS-986型 北京普析公司;紫外可见分光光度计 岛津UV-1800型;乳酸脱氢酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)试剂盒 南京建成。

1.2 动物分组和给药

将60只小鼠按体重随机分为正常对照组、酒精模型组和沙棘低、中、高剂量组[0.6、3和6g/kg],每组12只。正常对照组和模型组给予等量生理盐水,每日一次,连续灌胃14d。从15日起,每日沙棘灌胃1h后,模型组和沙棘低、中、高剂量组用40%酒精按15mL/kg体重灌胃,阴性对照组给予等量生理盐水,每日1次,至第20日止。

1.3 实验方法

1.3.1 睾丸组织酶活性测定 末次给药后次日,脱臼处死小鼠,取睾丸组织,清洗,称重,用冷生理盐水按1∶9比例制成10%睾丸组织匀浆,2500r/min,离心10min,取上清酶液,参照试剂盒说明分别测定蛋白含量、LDH、ACP和AKP活力。

1.3.2 睾丸组织微量元素含量测定 取小鼠睾丸,称取0.2g组织,加入浓硝酸-高氯酸混合消化液,于控温炉上消化至澄清。同时用锌、铁、铜标准储备液(1mg/mL,国家钢铁材料测试中心)配制各元素标准系列工作液,原子吸收光谱法依次测定小鼠睾丸组织中锌、铁、铜元素含量。

1.4 统计分析

2 结果与讨论

2.1 沙棘对急性酒精摄入小鼠睾丸组织酶活性的影响

LDH是糖酵解过程中的关键酶,它既参与了睾丸组织的能量代谢,又与生精上皮的成熟有关,在初级精母细胞的分化、成熟和精子的能量代谢过程中也发挥着重要作用[8-9]。ACP主要存在于睾丸支持细胞和精子顶体中,属细胞溶酶体中的水解酶,参与了细胞的自体吞噬过程,并可同时清除细胞内损伤后的废弃物质,当睾丸组织内ACP活性明显增加时,标志着生殖细胞受损[10-11]。AKP 是一种含Zn元素的胞浆结合酶,同时也是细胞内的非特异性水解酶,其活力在初级精母细胞和精原细胞内较强。在碱性环境中,可将底物分子上的磷酸基去除,生成磷酸根和羟自由基(·OH),抑制底物磷酸化,减少三磷酸腺苷(ATP)的生成,进而抑制了睾丸组织内的能量代谢过程;同时,其水解产物·OH还会造成精子和各级精母细胞的氧化损伤。因此,当睾丸组织内AKP活性明显增加时,也可作为细胞受损的标志。如表1所示,酒精模型组睾丸组织中LDH活力明显低于正常对照组,而ACP活力明显高于正常对照组(p<0.05),说明酒精染毒可造成小鼠睾丸组织急性损伤,这与赵永久等[12]的研究结果基本一致,表明小鼠睾丸组织急性酒精损害模型基本建立。沙棘低、中剂量组睾丸组织中LDH活力与酒精模型组比较,明显升高,差异具有显著性(p<0.05);沙棘低、中、高剂量组睾丸组织中ACP活力明显低于酒精模型组,差异具有显著性(p<0.05);提示一定剂量的沙棘可拮抗酒精所致睾丸酶活性变化,这可能与沙棘中含量较多的黄酮、多酚类物质的抗氧化功能有关[2-5],这些活性成分提高了实验动物睾丸组织抗氧化系统的活性,拮抗了酒精所致睾丸酶氧化应激损伤。但沙棘各剂量组睾丸组织中AKP活性与正常对照组和酒精模型组比较,差异无统计学意义(p>0.05),说明在本实验条件下,AKP不是敏感指标,这可能与本研究的酒精染毒时间和沙棘给药时间均较短有关,有待进一步研究证实。

2.2 沙棘对急性酒精摄入小鼠睾丸组织微量元素含量的影响

铜是人体必需的微量元素,作为辅基或激活剂,参与机体多种酶的组成和活化,包括谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、单胺氧化酶等,影响着生物体的细胞内电子传递、氧化还原和生物转换等过程[13]。机体内适量的铜还可促进锌的吸收,而组织中锌的含量,与机体的生殖功能,包括精子的成熟、脂质过氧化等密切相关。铁是机体氧化还原反应中的重要金属元素,参与能量代谢、细胞色素合成和免疫功能的维持等。如表2所示,酒精可导致机体多种微量元素代谢紊乱,贺恒鹏等[14]报道了酒精性脂肪肝患者血清铜含量和铜蓝蛋白活性明显降低,白耀光[15]等研究发现酒精性肝病患者血清铁浓度与对照组比较有明显差异,与本研究结果一致,表明小鼠急性酒精损害模型基本建立。沙棘高剂量组睾丸组织中铜含量明显高于酒精模型组,差异具有统计学意义(p<0.05),说明较高剂量的沙棘可以拮抗酒精所致睾丸组织铜代谢紊乱。铜是体内多种抗氧化酶的组成成分,同时是铜蓝蛋白的合成原料,而铜蓝蛋白具有抗氧化酶活性,是脂质过氧化的强抑制剂[14],因此本实验中沙棘对铜代谢的影响,可能与多个文献[2-5]曾报道的沙棘活性成分的抗氧化功能有关。但沙棘各剂量组睾丸组织中锌、铁含量与酒精模型组比较,无显著性差异(p>0.05),这可能与本实验中沙棘给药时间较短有关。

表2 沙棘对急性酒精摄入小鼠睾丸组织微量元素含量的影响±s)Table 2 Effect of Seabuckthorn on content of trace elements in the testis of mice after acute alcohol ±s)

注:与对照组比较,▲p<0.05;与酒精模型组比较,△p<0.05。与对照组比较,酒精模型组睾丸组织中铜、铁含量明显降低,差异具有统计学意义(p<0.05)。

3 结论

酒精是一种氧化应激源性物质,在机体代谢的过程中会导致活性氧和活性氮自由基过量产生,进而引起脂质过氧化损伤[10]。本实验采用40%酒精灌胃制备小鼠急性酒精中毒模型,并以不同浓度沙棘匀浆液对小鼠进行治疗,经测定睾丸组织酶活性及微量元素水平,结果显示,睾丸组织LDH活性明显升高,ACP活性明显降低,高剂量组铜含量明显升高。说明一定剂量的沙棘可拮抗酒精所致的睾丸组织氧化应激和铜代谢紊乱。曹群华[1]等研究了沙棘黄酮提取物的体外抗氧化活性,金海英[16]进行了沙棘原花青素提取物的抗氧化研究,杨现艳等[17]进行了沙棘籽渣黄酮对更年期大鼠体内抗氧化系统影响的研究,都得到了阳性结果,沙棘活性成分的抗氧化性在多个文献中得到证实。本实验中,沙棘对酒精所致的睾丸组织氧化应激损伤的保护作用及对与抗氧化酶活性密切相关的铜代谢紊乱的拮抗作用,都可能与沙棘活性成分的抗氧化性密切相关。这些抗氧化成分,通过提高抗氧化酶活性及自由基清除效率,减少脂质过氧化,从而在一定程度上起到对睾丸组织的保护作用。

[1]曹群华,瞿伟菁,黄晓青,等.沙棘籽渣和果渣中黄酮抗脂

质过氧化、清除自由基作用[J].中成药,2003,25(8):670-673.

[2]闫涛,罗丽梅,谢竹田,等.沙棘的化学成分及生物功能的研究进展[J].吉林医药学院学报,2009,31(1):52-54.

[3]侯霄.沙棘黄酮药理作用的研究进展[J].国际沙棘研究与开发,2009,6(2):5-7.

[4]于文会,张春燕,柏慧敏,等.沙棘对大鼠免疫功能的影响[J].中国兽医杂志,2009,45(3):11-12.

[5]焦岩,王振宇.大果沙棘果渣黄酮降血脂与抗氧化作用[J].营养学报,2009,31(5):516-518.

[6]黄国栋,杨治芳,游宇,等.沙棘原花青素治疗慢性胃炎的机理及与细胞凋亡的相关性研究[J].重庆医科大学学报,2008,33(8):970-972.

[7]李路平,岳海涛,李天舒,等.沙棘提取物对急性血瘀模型大鼠血液流变学及血栓形成的影响[J].中草药,2010,41(2):272-274.

[8]骆永伟,施畅,杨保华,等.MC004对大鼠睾丸组织结构和酶活力的影响[J].毒理学杂志,2009,23(5):345-348.

[9]陈言峰,张小雪,张林达.镧对小鼠睾丸组织和睾丸酶活力的影响[J].毒理学杂志,2009,23(1):28-30.

[10]姚平,刘烈刚,贾文波.银杏黄酮对小鼠急性酒精摄入后抗氧化系统的影响[J].卫生研究,2005,34(3):303-306.

[11]赵建,刘璇,文镜,等.荧光分光光度计测定保健食品总抗氧化能力[J].食品科学,2010,31(22):301-305.

[12]赵永久,陈昭典,任福金,等.酒精对雄性大鼠生殖内分泌的影响[J].中华男科学杂志,2005,11(12):951-953.

[13]王丽涛.微量元素锌、铜与人体健康[J].微量元素与健康研究,2007,24(4):66-67.

[14]贺恒鹏,于雯婷.酒精性脂肪肝患者血清铜和铜蓝蛋白活性的分析[J].胃肠病学和肝病学杂志,2010,19(12):1068-1069.

[15]白耀光,陈于思.酒精性肝病患者血清和尿液铜锌和铁浓度的变化[J].微量元素与健康研究,2008,25(2):16-17.

[16]金海英.沙棘籽原花青素提取物抗氧化作用研究[J].沙棘,2005,18(1):35-37.

[17]杨现艳,瞿伟菁,徐自良,等.沙棘籽渣黄酮对更年期大鼠血脂及体内抗氧化系统的影响[J].中国中药杂志,2006,31(13):1109-1112.

Effect of Seabuckthorn on activities of enzymes and content of trace elements in the testis of mice after acute alcohol administration

DU Juan,GE Hong-juan,WANG Chang-wen,SONG Chun-mei,WANG Shu-ran*

(Department of Nutrition,Jilin Medical College,Jilin 132013,China)

Objective To study the effects of Seabuckthorn on activities of enzymes and content of trace elements in the testis of mice after acute alcohol administration. Methods Male ICR mice were divided randomly into five groups,including control group,alcohol model group and 0.6,3,6g/kg Seabuckthorn groups.Continuous administration for 14 days,since fifteenth,the daily after administration of 1h,alcohol model group and Seabuckthornin different dosage groups with 40% alcohol by Intragastric 15mL/kg,end to twentieth days. The testis of mice were measured,lactate LDH,ACP,AKP activity and trace elements copper,zinc,iron content.Results The activity of LDH compared with the alcohol model group testicular tissue,seabuckthorn low dose group,increased significantly(p<0.05);the activity of ACP in the testis,Hippophae rhamnoides,low and high dose group was obviously lower than the alcohol model group(p<0.05);copper content of testicular tissue of seabuckthorn in the high dose group was significantly higher than the alcohol model group(p<0.05).Conclusion The activity of LDH in testis of acute alcohol poisoning of mice was increased,the activity of ACP was reduced,the content of copper was increased by adding seabuckthorn juice.

Seabuckthorn;alcohol;testis enzymes;trace elements

2013-12-12

杜鹃(1978-),女,硕士研究生,副教授,研究方向:食品新资源开发。

*通讯作者:王舒然(1968-),男,博士,教授,研究方向:食物与慢性病相关性研究。

吉林省科技发展计划项目(201105089)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)01-0366-03

10.13386/j.issn1002-0306.2015.01.069