黄桂东,彭家伟,梁舒妍,冯结铧,区锡敏,钟先锋
(佛山科学技术学院食品科学与工程学院,广东省传统发酵食品工程技术研究中心,广东省食品流通安全控制工程技术研究中心,佛山市酿造工程技术研究中心,佛山市农业生物制造工程技术研究中心,广东佛山 528000)
适量饮酒有促血液循环,通经活络,祛风除湿等功效[1]。但急性大量饮酒通常会造成人体急性肝损伤;引起诸多不适,如恶心、呕吐、精细运动能力受损、意识模糊和情绪不稳定等,且易导致意外事故(如车祸)发生,严重的甚至导致急性死亡[2]。随着人们生活方式与节奏的变化,我国饮酒人数不断增加,每年由于过量饮酒引起的疾病越来越多,如引起精神障碍、胃溃疡以及脂肪肝、酒精性肝炎、肝硬化等疾病;食道癌、肝癌发病率的升高可能也与饮酒有关[3]。饮酒带来的负面影响已严重威胁到人民的健康和社会的和谐稳定。因此,研发有效的解酒护肝产品仍是学者着重关注的课题。
樟芝(Antrodia camphorata),又名牛樟菇、牛樟芝,属于非褶菌目、多孔菌科、薄孔菌属、樟芝种、多年生蕈菌类[4],是台湾地区特有的一类十分稀少的药食两用真菌[5]。近年来,关于樟芝的研究报道越来越多,学者发现樟芝的活性成分主要有三萜类化合物[6]、多糖[7]和安卓奎诺尔[8]等。樟芝具有多种药理活性,如护肝、抗癌、抗炎和抑菌等功效[9,10]。樟芝通常被看作是护肝良药,Liu等[11]人发现樟芝处理组能明显降低酒精损伤后谷丙转氨酶(aspartateamino transferase,AST)和谷草转氨酶(alanineamino transferase,ALT)的水平,提高SOD和GSH-Px的水平;Chiu等[12]人发现樟芝能降低大鼠肝细胞因CCl4慢性损伤而造成的AST、ALT水平升高,能明显降低肝脂过氧化水平和羟脯氨酸含量。但樟芝子实体有“台湾森林红宝石”之称,价格昂贵。为了节约成本,促进其推广,本实验室通过液态发酵,培养樟芝菌,制备了樟芝口服液。拟通过动物实验,探究自制樟芝口服液的解酒护肝功效。以期为樟芝口服液的推广应用提供一定的理论依据。
实验动物:SPF级KM种小鼠,雄性标重,购自南方医科大学动物中心,合格证号:SCXK(粤)2016-0041。
试剂:AST试剂盒、ALT试剂盒、ADH试剂盒、ALDH试剂盒,均购自南京建成生物工程研究所。
种子培养基:马铃薯200 g、葡萄糖20 g、纯水1000 mL。
发酵培养基:马铃薯葡萄糖水24 g、果糖20 g、胰蛋白胨20 g、磷酸氢二钾0.1 g、纯水1000 mL。
实验用药:樟芝口服液,由实验室制得;阳性对照药为金樽海王片,深圳市海王健康科技发展有限公司。
实验用酒:56°红星二锅头酒,北京红星股份有限公司。
设备:VCX800超声波破碎仪,美国SONICS公司;Epoch2微孔板分光光度计,美国伯腾仪器有限公司;7200型可见光分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;ME2002电子分析天平,上海梅特勒-托利多仪器有限公司;SY-1220恒温水浴锅,美国精骐有限公司;ALLEGRA -64R台式高速大容量离心机,美国贝克曼库尔特公司。
1.2.1 樟芝口服液的制备
樟芝口服液工艺流程:樟芝活化与培养→樟芝提取液制备→原料调配→均质→分装→灭菌→成品
樟芝活化与培养:(1)菌种活化:挑取斜面保藏的樟芝菌种于种子培养基,25 ℃恒温振荡器140 r/min培养10 d,活化2~3代。(2)发酵培养:接活化后的种子培养液于发酵培养基中,25 ℃恒温振荡器 140 r/min培养10 d。
樟芝提取液制备:(1)樟芝发酵液处理:将发酵完毕的樟芝用4层纱布过滤,得樟芝发酵液,再经0.22 μm 滤膜过滤,得樟芝液。(2)樟芝菌丝体处理:将过滤的菌丝体,用纯水洗涤干净,于60 ℃烘至恒干,然后用研钵磨至粉状,于超声粉碎仪中提取,反应条件为提取功率40 W、提取时间30 min、料液比1∶20。将提取液于8000 r/min离心10 min,取上清液。混合上述樟芝液发酵液与菌丝体提取上清液,制得樟芝提取液。
樟芝口服液:樟芝提取液 80%(V/V,三萜类化合物含量0.4 mg/mL)、谷胱甘肽2 g/L、牛磺酸2 g/L、水苏糖2 g/L调配制得,然后分装至10 mL棕色西林瓶。
杀菌:杀菌条件为100 ℃,2 min。
1.2.2 小鼠醉酒模型的建立
随机选取小鼠30只小鼠,分3组,每组10只,分别以0.10 mL/10 g、0.15 mL/10 g、0.20 mL/10 g的剂量灌胃 56°红星二锅头。以小鼠“翻正反射”消失与恢复判定醉酒与醒酒[13],记录小鼠的醉酒耐受时间、醉酒时间、运动情况和死亡情况等。
1.2.3 樟芝口服液解酒实验
1.2.3.1 动物分组
随机选取小鼠50只,分为空白对照组、模型对照组、阳性对照组、低剂量樟芝口服液组和高剂量樟芝口服液组,每组10只。(樟芝口服液为高剂量樟芝口服液,稀释4倍后为低剂量樟芝口服液。)
1.2.3.2 给药方法
小鼠禁食、不禁水12 h后,进行试验。(1)空白对照组:每只小鼠先灌胃0.15 mL/10 g的生理盐水,然后30 min后再灌胃0.15 mL/10 g的生理盐水;(2)模型对照组:每只小鼠先灌胃0.15 mL/10 g的生理盐水,然后30 min后再灌胃0.15 mL/10 g的56°红星二锅头;(3)阳性对照组:每只小鼠先灌胃0.15 mL/10 g的金樽海王片溶液,然后30 min后再灌胃0.15 mL/10 g的56°红星二锅头;(4)低剂量樟芝口服液组:每只小鼠先灌胃0.15 mL/10 g的低剂量樟芝口服液,然后30 min后再灌胃0.15 mL/10 g的56°红星二锅头;(5)高剂量樟芝口服液组:每只小鼠先灌胃0.15 mL/10 g的高剂量樟芝口服液,然后 30 min后再灌胃 0.15 mL/10 g的56°红星二锅头。
1.2.3.3 观察指标
灌酒后观察并记录小鼠醉酒耐受时间、醉酒时间、运动情况及死亡等情况。
1.2.3.4 生化指标的测定
灌胃酒精4 h后,所有小鼠摘眼球取血,3000 r/min离心10 min分离血清;动物采血后颈椎脱臼处死,解剖取出肝脏,取肝脏右叶0.1 g,在0.9%的冰生理盐水,用组织匀浆器制备成0.1 g/mL的肝组织匀浆,3000 r/min,4 ℃冷冻离心15 min,取上清液冷藏、备用。血清按照ALT试剂盒、AST试剂盒说明书操作,测定血清ALT、AST的含量;肝组织上清液按照ADH、ALDH试剂盒说明书操作,测定肝匀浆ADH、ALDH的含量。
采用Excel 2010和SPSS 17.0软件进行数据统计分析。
以“翻正反射”的消失与恢复判定小鼠的醉酒与醒酒。由表1的结果显示,低剂量组中有4只出现醉酒现象,仍有6只未醉;高剂量组全部出现醉酒现象,但有3只死亡;中剂量组全部出现醉酒现象,未出现死亡现象,醉酒耐受时间为 14.3±5.8 min、醉酒时间为 258.3±25.2 min。
郑立发[3]等人采用不同剂量 56°红星二锅头白酒建立小鼠醉酒模型时,结果表明0.15 mL/10 g为较佳致醉量,动物可明显致醉且无大量死亡。这与本模型的中剂量组结果一致,因此选用0.15 mL/10 g的剂量作为小鼠醉酒用剂量。
表1 小鼠醉酒模型试验结果Table 1 Results of mice drunk model test
不同组别处理对小鼠醉酒结果是不同的。由表 2的结果显示,阳性对照组中有2只未出现“翻正反射”消失,即没醉;而高剂量组有3只未醉。模型组中,小鼠的醉酒耐受时间最短(14.1±5.2 min)、醉酒时间最长(230.0±22.3 min)。与模型对照组相比,低剂量组能显著缩短小鼠的醉酒时间(p<0.05);高剂量组能显著延长小鼠醉酒耐受时间,缩短醉酒时间(p<0.01),醉酒耐受时间分别从 14.1±5.2 min延长到 27.9±7.9 min,醉酒时间从 230.0±22.3 min缩短至 161.7±38.0 min。张明昊[14]等人研究葛花解醒汤对小鼠醉酒模型解酒护肝作用时,翻正实验模型对照组的醉酒耐受时间与醉酒时间分别为20.1±3.2 min与222.4±5.8 min,葛花解醒汤组的醉酒耐受时间与醉酒时间分别为32.2±3.7 min与176.5±6.7 min。该结果与本试验的高剂量组相似,综上表明,樟芝口服液具有一定的防醉、解酒功效。
表2 各试验组小鼠醉酒耐受时间、醉酒时间的情况Table 2 Tolerance time and drunken time of each groups (n=10, ¯x±s)
根据ALT、AST试剂盒操作指示,测定各组小鼠血清中ALT、AST的活力。表3结果显示,急性灌胃酒精会造成小鼠血清中ALT、AST水平升高,模型对照组 ALT、AST水平均比空白对照组有显著提高(p<0.01),分别从19.94±7.27 U/L 升高到56.34±9.60 U/L,从36.57±6.84 U/L升高到69.57±11.88 U/L,说明造模成功。与模型组相比,低剂量组的ALT、AST水平稍有下降,但差异不显著;而高剂量组的ALT水平显著降低(p<0.01),从 56.34±9.60 U/L 降低到42.35±12.29 U/L,AST水平也显著降低(p<0.05),从69.57±11.88 U/L降低到51.86±15.04 U/L。
ALT和AST水平的高低是衡量机体组织功能是否正常的重要指标,正常情况下在血液中维持一个正常的范围[15]。当摄入急性或毒性物质,如酒精、四氯化碳、有机磷等会引起肝细胞的损伤或坏死,ALT、AST就会大量释放到血液当中[16],引起含量升高。而高剂量樟芝口服液有抑制因酒精损伤而导致的ALT、AST水平升高的作用,表明樟芝有一定的护肝功效。该结果与李俊鹏[17]在牛樟芝胶囊对大鼠四氯化碳肝损伤的保护作用的结果相似,其发现樟芝胶囊能显著降低因四氯化碳损伤而导致的 ALT、AST水平的升高。
组别 ALT/(U/L) AST/(U/L)空白对照组 19.94±7.27 36.57±6.84模型对照组 56.34±9.60** 69.57±11.88**阳性对照组 41.59±9.90** ## 56.14±10.06 ** #低剂量组 49.53±7.17** 62.57±9.47**高剂量组 42.35±12.29** ## 51.86±15.04**#
注:与空白组对比,*p<0.05表示差异显著,**p<0.01表示差异极显著;与模型组对比,#p<0.05表示差异显著,##p <0.01表示差异极显著。
根据ADH、ALDH试剂盒的操作指示,测定小鼠肝组织匀浆中ADH、ALDH活力。表4结果显示,摄入酒精会引起机体ADH、ALDH水平升高,与模型组对比,高剂量组能显著提高ADH水平(p<0.01),从6.21±1.91 U/mg prot升高到 9.82±3.36 U/mg prot。另外低剂量组虽能提高ADH水平,但效果不显著;对于ALDH,与模型对照组相比,高剂量组能显著提高其ALDH水平(p<0.05),从454.15±119.18 U/mg升高到454.15±119.18 U/mg。低剂量组在提高ALDH水平上无显著差异。
ADH和ALDH是酒精代谢过程中的关键酶[18],其水平高低是衡量解酒快慢的重要指标。高剂量樟芝口服液能在机体摄入酒精的情况下,提高 ADH和ALDH的水平,该结果与刘莹[19]研究野葛花解酒作用机理中,野葛花粗提物通过提高ADH、ALDH活力方式具有解酒作用相同。表明樟芝口服液具有解酒的功效。
表4 樟芝口服液对小鼠肝匀浆ADH、ALDH的影响Table 4 Effect of oral liquid on the activity of ADH, ALDH in mice liver homogenates(n=10, ¯x±s)
本研究以实验室自制樟芝口服液对KM种小鼠进行灌胃试验,通过比较不同试验组小鼠的醉酒耐受时间、醉酒时间,以及测定小鼠肝组织中ADH、ALDH的活力,探究其对小鼠急性酒精肝损伤的保护作用。研究初步表明,高剂量(0.2 mL/10 g)樟芝口服液能显著延长小鼠醉酒耐受时间和缩短醉酒时间,并且能显著降低因急性酒精中毒而导致的ALT、AST水平升高,表明樟芝有一定的护肝功效。ADH和ALDH含量的高低是机体代谢酒精快慢的重要因素,研究发现,摄入酒精会引起机体ADH、ALDH水平的升高,而高剂量樟芝口服液能更进一步提高试验小鼠肝组织中ADH、ALDH的水平(p<0.01、p<0.05),由此推断樟芝口服液的解酒功效是由促进机体合成更多 ADH、ALDH而实现的,表明本试验中自制樟芝口服液具有一定的解酒护肝功效,其原理可能是与促进 ADH、ALDH表达水平升高有关。