杨子明,颜小捷,乔雪,黄永林,陈月圆,刘金磊,李典鹏,*(.广西植物功能物质研究与利用重点实验室广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林54006;.广西中医药大学,广西南宁53000)
荔枝皮多酚体内抗氧化的作用研究
杨子明1,颜小捷1,乔雪2,黄永林1,陈月圆1,刘金磊1,李典鹏1,*
(1.广西植物功能物质研究与利用重点实验室广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林541006;2.广西中医药大学,广西南宁530001)
研究荔枝皮多酚对小鼠体内抗氧化作用的影响。将小鼠随机分成空白组、阳性组、多酚组、酸解组及碱解组5个组,分别灌胃蒸馏水、维生素E、荔枝皮多酚、荔枝皮多酚酸解产物及碱解产物。15 d后,眼球取血,分离血清,测定抗氧化酶活性及自由基浓度;取肝脏匀浆,低温离心,取上清液测定抗氧化酶活性及自由基浓度。结果表明荔枝皮多酚、荔枝皮多酚酸解产物及碱解产物都可以升高肝脏、肾脏中总抗氧化能力,降低血清中总抗氧化能力;荔枝皮多酚及酸解产物可以降低血清、肝脏中MDA含量,荔枝皮多酚碱解产物可以降低血清中MDA含量、升高肾脏中MDA含量;荔枝皮多酚及酸解产物可以升高肝脏中SOD活性。因此荔枝皮多酚及其酸解产物、碱解产物具有一定的抗氧化作用。
荔枝皮多酚;超氧化物歧化酶;丙二醛;总抗氧化能力;小鼠
机体内的抗氧化酶是一类在机体组织细胞内具有极高的相对特异性,协同构成阻止活性氧损伤机体防御体系的重要酶,起着清除体内自由基的作用[1-2]。自由基是人体进行生命活动时所产生的一种活性分子。自由基对人体具有一定的生理作用,但是体内自由基过多,就可导致细胞和组织器官损伤、诱发各种疾病、加速机体衰老。正常情况下,人体内自由基的生成和清除处于动态平衡中。当机体处于某些疾病或外源物质入侵后,自由基代谢就会发生异常而产生过多的自由基,过多的自由基造成体内氧化应激而引发各种疾病。若此时人体内的抗氧化能力不足,无法清除过多的自由基,就会导致人体健康受损[1,3-4]。
荔枝为无患子科常绿植物的果实,主产于我国广东、广西、福建等地,目前我国荔枝年产量约160万t,占世界荔枝总产量80%以上[5]。在荔枝的深加工过程中产生了约40%鲜果质量的果皮和果核废弃物,大量荔枝果皮作为大宗农产品废弃物至今未能较好地得到有效开发和利用[6]。因此,减少荔枝采后损失、提高荔枝果皮加工利用率已成为荔枝产业发展中需要迫切解决的问题。研究表明荔枝果皮中含有大量的多酚类化合物,多酚类物质具有抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病、延缓衰老等多种生物活性[5-6]。已经有研究报道荔枝皮多酚具有体外抗氧化作用[7],但体内抗氧化功能鲜见报道,为了更全面的掌握荔枝果皮多酚的抗氧化功能,本研究对荔枝多酚体内抗氧化作用进行了研究。
1.1试剂及仪器
总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒、丙二醛(MDA)试剂盒:南京建成生物工程研究所。
RT-9100型半自动生化分析仪:深圳雷杜生命科学股份有限公司;TGL-16R型高速冷冻离心机:珠海黑马公司;METTLER AT200电子天平:梅特乐-托利多仪器上海有限公司。
1.2动物及材料
SPF级昆明种小鼠,体重18 g~22 g,湖南斯莱克景达实验动物有限公司。生产许可证号:SCXK(湘)2009-0004。
荔枝皮多酚的制备:取适量新鲜荔枝皮,用80%乙醇室温浸泡2次,过滤,合并滤液,减压浓缩滤液,滤除叶绿素及蜡质后继续浓缩得浸膏,浸膏冷冻干燥后得到干浸膏。测得干浸膏多酚含量为21%。
荔枝皮多酚酸解产物制备:称取适量荔枝皮提取物,加入60%乙醇溶液及2 mol/L盐酸溶液,加热冷凝回流8 h,中和后减压浓缩干燥即得荔枝皮提取物酸解产物。
荔枝皮多酚碱解产物制备:称取适量荔枝皮提取物,加入60%乙醇溶液及2 mol/L氢氧化钠溶液,加热冷凝回流8 h,中和后减压浓缩干燥即得荔枝皮提取物碱解产物。
1.3方法
将60只昆明小鼠随机分成5组,每组12只:空白组(给予蒸馏水)、阳性组(给予维生素E150 mg/kg)、多酚组(给予荔枝皮多酚1 g/kg)、酸解组(给予荔枝皮多酚酸解产物1 g/kg)、碱解组(给予荔枝皮多酚碱解产物1 g/kg)。每天给药一次,连续15 d。
1.4测定指标
全部小鼠末次给药后,禁食不禁水,24 h后眼球取血,分离血清,-20℃保存备用。处死后的小鼠,立即摘除肝脏、肾脏,用冰冷的0.9%的生理盐水充分灌流、洗净血液和血迹至白陶土样,用滤纸吸干,称重,快速地用剪刀将组织剪碎,加入冰冷的(4℃)0.9%的生理盐水制成匀浆液,4℃,4 000 r/min离心15 min,弃去沉淀,留下上清液,T-AOC、SOD、MDA的测定均按试剂盒说明进行操作。
1.5统计学方法
实验数据采用SPSS 13.0统计软件进行统计分析,以x±s表示,多个样本之间的两两比较采用单因素方差分析,P<0.05为具有统计学意义。
2.1荔枝皮多酚对小鼠体重的影响
小鼠体重的变化在一定程度上可以反映小鼠生长发育情况[8],也在一定程度上间接的反映药物对小鼠的影响。荔枝皮多酚对小鼠体重的影响见表1。
表1 荔枝皮多酚对小鼠体重的影响(x±s,n=12)Table 1 Effect of litchi chinensis pericarp polyphenols on body weight in mice(x±s,n=12)
由表1可知,与空白对照组比较,给药组的增重都没有显著性差异(P>0.05),只是在第8天时,阳性组与酸解组体重小于空白组,有显著性差异(P<0.05),但体重只是稍微轻与空白组,且到第15天,各组之间体重没有显著性差异(P>0.05)。与多酚组比较,酸解组和碱解组的增重都没有显著性差异(P>0.05)。说明荔枝皮多酚及其酸解产物、碱解产物对小鼠体重没有造成不良影响,药物可能不会损害机体健康。在饲养过程中,我们也发现各组小鼠饮食良好,毛色正常。
2.2荔枝皮多酚对小鼠肝脏指数、肾脏指数的影响
肝脏、肾脏是动物机体重要的代谢器官[9],肝脏指数、肾脏指数可以在一定程度上反映应对肝脏、肾脏的损害。若肝脏指数、肾脏指数降低,将直接影响动物代谢能力;若肝脏指数、肾脏指数升高,说明动物肝脏、肾脏肿大。荔枝皮多酚对小鼠肝脏指数、肾脏指数的影响见表2。
表2 荔枝皮多酚对小鼠肝脏指数、肾脏指数的影响(x±s,n=12)Table 2 Effect of litchi chinensis pericarp polyphenols on immune organ indexes in mice(x±s,n=12)
由表2可知,与空白对照组比较,阳性组肝脏指数降低,有显著性差异(P<0.01);多酚组肝脏指数、肾脏指数降低,有显著性差异(P<0.05);碱解组肝脏指数降低,有显著性差异(P<0.05)。与多酚组比较,酸解组、碱解组肾脏指数升高,有显著性差异(P<0.05)。说明荔枝皮多酚可以降低肝脏指数、肾脏指数,可能对动物的代谢有一定的影响,从数据中可以看出,荔枝皮多酚对肝脏指数的降低率为6.3%,对肾脏指数的降低率为11.2%,影响相对较小,联系到上面荔枝皮多酚对体重、饮食等没有影响,说明荔枝皮多酚对肝脏、肾脏可能有一定的损害作用,但需要进一步进行研究证实。荔枝皮多酚酸解产物、碱解产物对肝脏指数、肾脏指数基本没有影响,只有碱解组肝脏指数降低了4.8%,说明荔枝皮多酚酸解产物、碱解产物不会损害肝脏、肾脏。
2.3荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的MDA的影响
MDA是脂质过氧化物的最终产物,它能使蛋白质、核酸、脂质发生交联,使生物膜变性、细胞突变、衰老或死亡。因此测试丙二醛的量能反映出机体内脂质过氧化的程度,间接地反映出细胞损伤的程度[10]。荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的MDA的影响见表3。
表3 荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的MDA的影响(x±s,n=12)Table 3 Effect of litchi chinensis pericarp polyphenols on MDA in plasma and tissue of mice(x±s,n=12)
由表3可知,与空白对照组比较,阳性组能够降低血清、肝脏中MDA含量,其中血清中有显著性差异(P<0.05);多酚组能够降低血清、肝脏中MDA含量,其中血清中有显著性差异(P<0.05);酸解组能够降低血清、肝脏中MDA含量,其中肝脏中有显著性差异(P<0.05),可以升高肾脏中MDA含量,没有显著性差异(P>0.05);碱解组能够降低血清中MDA含量,有显著性差异(P<0.01),能够升高肾脏中MDA含量,有显著性差异(P<0.01)。与多酚组比较,碱解组升高肾脏中MDA含量,有显著性差异(P<0.01)。说明荔枝皮多酚具有一定降MDA的作用,可以减少脂质过氧化损伤。但荔枝皮酸解产物及碱解产物可以升高肾脏MDA含量,其原因有待进一步研究。
2.4荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的SOD的影响
SOD是正常机体存在的清除氧自由基的一种重要酶类,它能使超氧化物阴离子转变为氢离子和氧分子,从而清除氧自由基保护细胞免受损伤,SOD对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用,其活性越高清除自由基的能力越强[11]。荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的SOD的影响见表4。
表4 荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的SOD的影响(x±s,n=12)Table 4 Effect of litchi chinensis pericarp polyphenols on SOD in plasma and tissue of mice(x±s,n=12)
从表4中可知,与空白对照组比较,给药组能够升高血清、肝脏、肾脏中的SOD活力,其中阳性组肝脏、肾脏SOD活力有显著性差异(P<0.05,P<0.01),多酚组肝脏SOD活力有显著性差异(P<0.01),酸解组肝脏SOD活力有显著性差异(P<0.05)。与多酚组比较,酸解组、碱解组队血清、肝脏、肾脏中SOD的影响都没有显著性差异(P>0.05)。说明荔枝皮多酚及其酸解产物、碱解产物都具有提高机体SOD活力,清除氧自由基,保护细胞免受损伤的作用。
2.5荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的T-AOC的影响
荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的T-AOC的影响见表5。
表5荔枝皮多酚对小鼠血清、组织中的T-AOC的影响(x±s,n=12)Table 5 Effect of litchi chinensis pericarp polyphenols on T-AOC in plasma and tissue of mice(x±s,n=12)
从表5中可知,与空白对照组比较,阳性组能够升高肝脏、肾脏T-AOC能力,降低血清中T-AOC能力,其中肝脏中有显著性差异(P<0.01);多酚组够升高肝脏、肾脏T-AOC能力,降低血清中T-AOC能力,都有显著性差异(P<0.05,P<0.01);酸解组够升高肝脏、肾脏T-AOC能力,降低血清中T-AOC能力,其中肝脏中有显著性差异(P<0.05);碱解组够升高肝脏、肾脏T-AOC能力,降低血清中T-AOC能力,其中血清、肝脏中有显著性差异(P<0.01)。与多酚组比较,酸解组能够升高血清中T-AOC能力,降低肝脏中T-AOC能力,都有显著性差异(P<0.05);碱解组能够降低肝脏中T-AOC能力,有显著性差异(P<0.05)。说明荔枝皮多酚及其酸解和碱解产物能够提高组织中的总抗氧化能力,但却降低血液中的抗氧化能力。本实验中总抗氧化能力的测定使用的是南京建成的试剂盒,其测定原理是根据抗氧化物质可使Fe3+还原成Fe2+,Fe2+可与菲琳类物质反应形成稳定的络合物,在520 nm处测定吸光度,此处测定的主要抗氧化物质含量,并不是机体内所有抗氧化能力,但可以从此结果反映出机体部分的总抗氧化能力[12]。荔枝皮多酚及其酸解和碱解产物降低血液中的总抗氧化能力,其原因可能与药物增加了组织中抗氧化物质含量,使排放到血液中的抗氧化物质含量减少有关。
实验发现,荔枝皮多酚及其酸解产物、碱解产物都具有一定抗氧化作用。荔枝皮多酚进行酸解和碱解,其产物在水溶液中溶解度上升。荔枝皮多酚酸解产物、荔枝皮多酚碱解产物溶解性好于荔枝皮多酚,理论上其在机体内的吸收也较好,应该具有更好的生理作用。但我们发现荔枝皮多酚酸解产物、荔枝皮多酚碱解产物的抗氧化能力还稍低于荔枝皮多酚:荔枝皮多酚碱解产物能够升高肾脏中MDA含量;荔枝皮多酚酸解产物、荔枝皮多酚碱解产物在肝脏中的总抗氧化能力远低于荔枝皮多酚,其原因有待进一步的研究。我们的研究表明荔枝皮多酚具有体内抗氧化作用,有进一步研究开发其功能的价值。
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Effects of Litchi Chinensis Pericarp Polyphenols on the Antioxidant Capacity in Vivo
YANG Zi-ming1,YAN Xiao-jie1,QIAO Xue2,HUANG Yong-lin1,CHEN Yue-yuan1,LIU Jin-lei1,LI Dian-peng1,*
(1.Guangxi Key Laboratory of Functional Phytochemicals Research and Utilization,Guangxi Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Guilin 541006,Guangxi,China;2.Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,Guangxi,China)
To study effects of litchi chinensis pericarp polyphenols on the antioxidant capacity in mice,the mice were randomly divided into 5 groups,every group had 12 mice.To successively lavage vitamin E,litchi chinensis pericarp polyphenols,acid hydrolyzed products,alkaline hydrolysis products to mice while the control rats were given distilled water.After 15 days,serum,liver,kidney were taken.The amount or activity of antioxidant enzymes in serum,liver,kidney were tested.Compared with the group of distilled water,the litchi chinensis pericarp polyphenols group,acid hydrolyzed products group,alkaline hydrolysis products group could increase T-AOC capacity in liver,kidney of mice,could decrease T-AOC capacity in secum of mice;the litchi chinensis pericarp polyphenols group,acid hydrolyzed products group could decrease the content of MDA in serum,liver of mice;alkaline hydrolysis products group could decrease the content of MDA in serum of mice and increase the content of MDA in kidney of mice;the litchi chinensis pericarp polyphenols group,acid hydrolyzed products group could increase the activity of SOD in liver of mice.The litchi chinensis pericarp polyphenols and acid hydrolyzed products,alkaline hydrolysis products enhanced the antioxidant function of the body and could be used as effective antioxidants.
litchi chinensis pericarp polyphenols;superoxide dismutase;malondiadehyde;total antioxidant;mice
10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.008
广西科技合作与交流计划项目(桂科合1298014-10);广西植物研究所基本业务费项目(桂植业:13002);广西植物功能物质研究与利用重点实验室主任基金项目(ZRJJ2012-6)
杨子明(1982—),男(汉),助理研究员,硕士,主要从事植物活性物开发与利用研究。
*
李典鹏(1968—),男(汉),研究员,博士,主要从事植物活性物开发与利用研究。
2015-04-24