潘 猛,徐德昌,孙永敢,胡婕伦,聂少平,钟虹光,尧梅香,谢明勇*
(1南昌大学食品科学与技术国家重点实验室 中加食品科学技术联合实验室(南昌) 南昌 330047 2江西江中食疗科技有限公司 江西九江 330000)
全球胃、肠病患者从1985年的1.5 亿人增至2011年的5 亿人,预计到2025年将达7 亿人。我国13 亿人口中,胃、肠病患者约有1.2 亿,属全球“胃病大国”,胃、肠病已严重危机国民健康。胃肠道疾病涵盖食管、胃、小肠、结肠和直肠等疾病,发病率位居前列的有急性或慢性胃炎、胃溃疡、消化性溃疡、功能性消化不良等[1-3]。这其中,胃病的发生和发展在一定程度上均与胃黏膜损伤有关[4]。胃黏膜损伤是指各种原因引起的胃黏膜炎性反应,发生局部糜烂或累及黏膜肌层的坏死性缺损病变,是临床常见病症和多发病症[5-6]。临床上用于治疗胃黏膜损伤的药品主要有胃酸中和药、H2 受体拮抗剂、H+泵抑制剂等,然而,服用这些药物可能存在治疗时间长,愈合缓慢,复发率高,副作用大等问题[7-9]。
大健康是根据时代发展、社会需求与疾病谱的改变而提出的一种全局理念。十九大明确提出“实施健康中国战略”,同时,《国民营养计划(2017—2030年)》、《关于促进食品工业健康发展的指导意见》 等一系列政策均明确提出鼓励支持中医药功能食品、传统食养食品,即“食药同源”食疗产品的产业化发展[10-11]。如何开发和利用“食药同源”食疗产品,预防和缓解人体疾病和亚健康状态,具有重要的科学意义与社会价值。
在“食药同源”食材中,茯苓是多孔菌科真菌茯苓【Poria cocos(Schw.)Wolf】的干燥菌核,具有利水渗湿、健脾安神的功效[12-14]。山药(Dioscorea opposita)是薯蓣科植物薯蓣的干燥根茎,具有补脾养胃、补肺益肾之功效[15-16]。猴头菇(Hericium erinaceus)是一种大型真菌,子实体和发酵菌丝体均可入药,具有助消化,抗溃疡,利五脏的功能[17-18]。本研究采用乙醇诱导建立大鼠急性胃黏膜损伤模型,探讨基于茯苓-山药复配提取物开发的米稀和基于猴头菇提取物开发的饼干对大鼠胃黏膜损伤的改善作用,以期为富含“食药同源”食材提取物的米稀和饼干改善胃黏膜损伤的作用提供理论依据。
茯苓-山药复配提取物、米稀、猴头菇提取物、饼干均由本实验室自制。
奥美拉唑,美国Sigma 公司;其它试剂均为国产分析纯级。
METTLER TOLEDO XS105 电子分析天平,上海梅特勒-托利多仪器公司;HH-4 数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;光学倒置显微镜,日本Nikon 公司。
Sprague-Dawley(SD)大鼠,雄性,SPF 级,体质量为(180±20)g,湖南斯莱克景达实验动物有限责任公司,许可证号:SCXK(湘)2011-0003;动物饲料垫料,湖南斯莱克景达实验动物有限责任公司。
1.4.1 乙醇致大鼠急性胃黏膜损伤模型的建立[19-20]将150 只雄性SD 大鼠随机分为15 组:正常组、模型组、阳性组、茯苓-山药复配提取物低、中、高剂量组、米稀低、中、高剂量组、猴头菇提取物低、中、高剂量组、饼干低、中、高剂量组,每组10 只。
大鼠适应性饲养7 d 后,开始正式实验。每2 d 称重,根据体重变化调整灌胃剂量(1 mL/100 g)。每天灌胃茯苓-山药复配提取物低、中、高剂量组对应提取物675,1 350,2 700 mg/kg,米稀低、中、高剂量组对应米稀116.1,232.2,464.4 mg/kg,猴头菇提取物低、中、高剂量组对应提取物2 160,4 320,8 640 mg/kg,饼干低、中、高剂量组对应饼干135,270,540 mg/kg,正常组、模型组和阳性组均灌胃相应体积的生理盐水,持续灌胃14 d。
第22 天,各组大鼠均严格禁食、不禁水1 d,期间亦禁止给药。在第23 天,开始造模,阳性组在灌胃无水乙醇之前1 h 先灌胃奥美拉唑(30 mg/kg bw/d),之后除正常组外,其余所有组均灌胃无水乙醇4.0 mL/kg,1 h 后处死所有大鼠。具体流程如图1所示。
图1 动物实验流程图Fig.1 Animal experiment flow chart
1.4.2 脏器指数测定 所有大鼠禁食、不禁水1 d,称量并记录体重后,处死,取脏器(脾脏、肾脏、
肝脏)并用生理盐水清洗,滤纸吸干后称重记录,用于计算脏器指数。
1.4.3 胃黏膜损伤表观形态观察 所有大鼠禁食、不禁水1 d 后,处死,剪开腹部取胃,洗净内容物后展开固定,拍照记录。
1.4.4 胃黏膜损伤指数测定 所有大鼠禁食、不禁水1 d 后,处死,剪开腹部取胃,洗净内容物后展开,肉眼观察并记录出血点个数,用游标卡尺测量糜烂条带的长度和宽度。评分标准见表1[21-25]。
表1 胃黏膜损伤指数评分表Table 1 Score of gastric mucosal injury index
1.4.5 胃组织HE 染色病理观察 所有大鼠禁食、不禁水1 d 后,处死,剪开腹部取胃,选取胃损伤最严重部位,切下约10 mm×2 mm 的组织,固定于4%多聚甲醛溶液中,常规梯度脱水、包埋、切片、烤片,HE 染色后置于光学显微镜下观察。
如表2所示,各实验组之间脾脏指数、肾脏指数、肝脏指数均无显著性差异(P > 0.05),说明乙醇致胃黏膜损伤模型对大鼠的其它脏器无明显损伤,4 种受试物对大鼠无显著毒副作用。
如表3所示,在持续给予4 种受试物期间,大鼠体重稳定增长,各组之间均无显著性差异(P>0.05),说明4 种受试物对大鼠的正常生长无显著影响。
表3 4 种受试物对大鼠体重变化的影响(n=8)Table 3 Effect of four test substances on body weight change in rats(n=8)
如图2所示,正常组大鼠胃黏膜完整,形态及色泽均正常,未见出血、溃疡、糜烂等异常;模型组大鼠胃黏膜有明显的出血、溃疡和糜烂,可见粗大的出血条带及大量的出血点,胃黏膜呈暗红色,表明乙醇致大鼠急性胃黏膜损伤模型造模成功;茯苓-山药复配提取物及其米稀各剂量组可见大鼠胃黏膜的损伤程度均有明显缓解,出血点和出血条带明显减少,且茯苓-山药复配提取物和米稀的中剂量组效果均较好;猴头菇提取物及其饼干各剂量组可见大鼠胃黏膜的损伤程度均有缓解,出血点和出血条带有所减少,与茯苓-山药复配提取物及其米稀各剂量组相比效果略差。总之,4 种受试物各剂量组均可减轻大鼠胃黏膜损伤程度,对胃黏膜具有一定的保护作用。
图2 大鼠胃黏膜损伤形态观察Fig.2 Observation of gastric mucosal injury in rats
由表4和图3可知,与正常组相比,模型组的胃黏膜损伤指数显著升高(P<0.01);与模型组相比,阳性组的胃黏膜损伤指数显著降低(P<0.01);4 种受试物的低、中、高剂量组与模型组相比,均能显著降低胃黏膜损伤指数和升高胃黏膜损伤抑制率(P<0.01),并且损伤抑制率在茯苓-山药复配提取物的中剂量组达到最高为64.36%。结果表明,4 种受试物均可显著改善大鼠胃黏膜损伤情况,对大鼠胃黏膜损伤有一定的保护作用。
图3 4 种受试物对大鼠胃黏膜损伤指数的影响(n=8)Fig.3 Effect of four test substances on gastric mucosal injury index in rats(n=8)
表4 4 种受试物对大鼠胃黏膜损伤指数的影响(n=8)Table 4 Effect of four test substances on gastric mucosal injury index in rats(n=8)
如图4所示,正常组大鼠胃组织结构完整,腺体排列整齐,未见胃黏膜上皮细胞脱落、水肿及充血现象。与正常组相比,模型组大鼠胃组织腺体结构紊乱,胃黏膜严重充血,上皮细胞大量脱落,可见明显的炎性细胞浸润。与模型组相比,预先给予4 种受试物及奥美拉唑均可明显改善胃黏膜损伤状态,胃黏膜上皮细胞脱落及胃黏膜充血情况减轻,炎性细胞浸润减少。由此可知,预先给予大鼠4 种受试物2 周对胃黏膜损伤有显著的预防保护作用。
图4 4 种受试物对大鼠胃组织病理学观察(倍数×100)Fig.4 Effect of four test substances on morphological changes of gastric tissue in rats(magnification×100)
本研究以基于“食药同源”食材(茯苓、山药、猴头菇)开发的米稀和饼干为研究对象,探究其对胃黏膜损伤的预防改善作用。结果表明,茯苓-山药复配提取物及其米稀、猴头菇提取物及其饼干对乙醇诱导的大鼠急性胃黏膜损伤均有较好的预防保护作用,且茯苓-山药复配提取物及其米稀的效果优于猴头菇提取物及其饼干,茯苓-山药复配提取物的中剂量组效果最好。本研究结果可以为基于茯苓-山药复配提取物开发的米稀和基于猴头菇提取物开发的饼干以改善胃黏膜损伤作用提供理论依据,并为改善胃肠道功能健康食品的开发提供数据支持。