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辣木源多肽组分改善D-半乳糖致衰小鼠氧化损伤作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-08-16
核心提示:  当今社会,随着人口的增长和人均寿命的延长,老龄化已成为一个亟待解决的全球性问题。衰老是一种渐进的生理功能障碍过程,涉
   当今社会,随着人口的增长和人均寿命的延长,老龄化已成为一个亟待解决的全球性问题。衰老是一种渐进的生理功能障碍过程,涉及多个组织和器官。活性氧(ROS)诱导的氧化损伤被认为是导致衰老的主要原因之一。从膳食中筛选富肽功能性因子用于抗衰老食品研制已经成为研究趋势。
 
  研究发现,辣木叶蛋白和辣木籽蛋白中必需氨基酸间的比例与人体所需较为接近,必需氨基酸占氨基酸总量的比例高于世界卫生组织/联合国粮食及农业组织推荐值,是优质的植物蛋白资源。目前对辣木籽的研究主要集中在辣木籽油、辣木籽多酚的提取分离技术方面,但对辣木籽多肽的研究则相对较少。
 
  华南理工大学食品科学与工程学院的耿春阳、林恋竹*和赵谋明等人采用酶法、乙醇分级沉淀法制备辣木叶多肽组分(MOL-P)、辣木籽多肽组分(MOS-P),构建D-半乳糖致衰小鼠模型,考察MOL-P和MOS-P在高、低两个剂量下连续灌胃小鼠8 周,对衰老小鼠体质量,肝脏和脑的脏器系数,血清、肝脏和脑的抗氧化酶活力以及MDA水平的影响,并采用苏木精-伊红(HE)染色观察MOL-P和MOS-P对氧化损伤小鼠肝脏的保护作用。本研究对于以辣木源多肽为核心的功能性因子的抗衰老食品的研制具有理论和方法的参考意义,同时对促进我国辣木精深加工产业的健康发展具有一定的科学价值和意义。
 
  1 辣木源多肽组分对D-半乳糖致衰小鼠体质量的影响
 
  如图1所示,相比于正常组,小鼠在注射D-半乳糖后出现体质量减轻的情况,尤其以模型组小鼠体质量最低;研究表明,在D-半乳糖致衰小鼠模型中,模型组小鼠的体质量明显低于正常组,这与本实验结果相符。与模型组相比,高、低剂量辣木源多肽组分均能在一定程度上改善小鼠体质量下降的情况,其中效果最显着的是高剂量MOL-P,从第6周开始,该组小鼠体质量已恢复至正常组水平。辣木源多肽组分没有毒副作用,且可作为改善D-半乳糖致衰小鼠氧化损伤潜在的膳食干预剂。
 
  2 辣木源多肽组分对D-半乳糖致衰小鼠脏器系数的影响
 
  结果显示,模型组的肝脏系数和脑系数均显着低于正常组(P<0.05),可以推断模型组在注射D-半乳糖后,其肝脏和脑组织已受到一定程度的氧化损伤。与模型组相比,高、低剂量辣木源多肽组分对小鼠肝脏系数的提升作用均不显着(P>0.05);而高、低剂量辣木源多肽组分均能显着提高小鼠脑系数(P<0.05);辣木源多肽组分各剂量组小鼠脑系数与正常组无显着性差异(P>0.05),表明辣木源多肽组分可显着改善小鼠脑组织氧化损伤,起到延缓衰老的作用。
 
  3 辣木源多肽组分对D-半乳糖致衰小鼠血清、肝脏GSH-Px活力的影响
 
  结果显示,模型组血清和肝脏GSH-Px活力显着低于正常组(P<0.05),研究表明,持续注射D-半乳糖会诱发一系列氧化还原变化,包括GSH-Px活力的降低,这与本实验结果相符。对于小鼠血清GSH-Px活力:与模型组相比,辣木源多肽组分各剂量组均能显着提高衰老小鼠血清GSH-Px活力(P<0.05),其中MOL-P低剂量组和MOS-P高剂量组的血清GSH-Px活力较模型组分别提高了35.80%和36.97%;值得注意的是,MOL-P低剂量组和MOS-P高剂量组的血清GSH-Px活力均显着高于正常组(P<0.05),MOL-P高剂量组的血清GSH-Px活力也达到了正常组水平(P>0.05),这表明辣木源多肽组分能有效提高衰老小鼠血清GSH-Px活力,提高血清抗氧化水平。
 
  研究表明,叶瓜参多肽能显着提升小鼠血清GSH-Px活力,较模型组提高了32.32%;对于小鼠肝脏GSH-Px活力:MOL-P低剂量组、MOS-P低剂量组和MOS-P高剂量组肝脏GSH-Px活力高于模型组,但无显着性差异(P>0.05),表明辣木源多肽组分在提高衰老小鼠肝脏GSH-Px活力方面效果不明显。此外,依据试剂盒说明书要求,本研究未能检出小鼠脑组织GSH-Px活力。
 
  4 辣木源多肽组分对D-半乳糖致衰小鼠血清、肝脏和脑组织SOD活力的影响
 
  结果显示,模型组血清、脑SOD活力虽低于正常组,但是差异不显着(P>0.05),同时辣木源多肽组分各剂量组与模型组相比,血清、脑SOD活力差异同样不显着(P>0.05),故推测,辣木源多肽组分对小鼠血清和脑组织SOD活力的调控作用效果不明显。对于肝脏SOD活力:与模型组相比,辣木源多肽组分能显着提高衰老小鼠肝脏SOD活力(P<0.05),其中MOL-P高、低剂量组肝脏SOD活力较模型组分别提高了12.53%和21.47%,而MOS-P高、低剂量组则较模型组分别提高了26.08%和34.20%;此外MOL-P低剂量组、MOS-P低剂量组和MOS-P高剂量组肝脏SOD活力显着高于正常组(P<0.05),MOL-P高剂量组肝脏SOD活力达到正常组水平(P>0.05)。研究结果再次验证了辣木源多肽组分对机体抗氧化防御系统的维护作用,尤其是MOS-P。
 
  5 辣木源多肽组分对D-半乳糖致衰小鼠血清、肝脏和脑组织MDA水平的影响
 
  结果显示,模型组血清、肝脏和脑组织MDA水平均显着高于正常组(P<0.05),表明在持续注射D-半乳糖后,小鼠机体抗氧化能力下降。对于小鼠血清MDA水平:高、低剂量MOL-P和低剂量MOS-P均能显着降低衰老小鼠血清MDA水平(P<0.05),较模型组分别降低了17.53%、14.49%和18.30%;高剂量MOS-P虽能在一定程度上降低衰老小鼠血清MDA水平,但和模型组相比差异不显着(P>0.05)。对于小鼠肝脏MDA水平:高、低剂量MOL-P和高剂量MOS-P均能显着降低肝脏MDA水平(P<0.05),低剂量MOS-P虽然能在一定程度上降低肝脏MDA水平,但和模型组相比差异不显着(P>0.05)。
 
  对于小鼠脑组织MDA水平:辣木源多肽组分均能显着降低衰老小鼠脑组织MDA水平(P<0.05),其中效果最好的是高剂量MOL-P和高剂量MOS-P,较模型组分别降低了41.28%和44.95%;值得一提的是,辣木源多肽组分各剂量组脑组织MDA水平也显着低于正常组水平,表明辣木源多肽组分是卓越的体内抗氧化剂,能保护机体免受氧化应激所致损伤,具有潜在的开发利用前景。
 
  6 辣木源多肽对D-半乳糖致衰老小鼠肝脏组织的影响
 
  如图2所示,正常组肝脏细胞排列紧密,细胞形态正常,肝细胞核清晰突出,以中央静脉为中心,肝索呈放射状排列;模型组肝细胞扩张,肝窦扩大且肝索排列紊乱,中央静脉附近有炎症细胞浸润的现象,细胞凋亡的现象亦很明显,说明肝脏组织已被损伤;辣木源多肽各剂量组肝细胞形态和肝索排列趋于正常,细胞凋亡明显减少,炎症细胞浸润的情况减少。再次说明辣木源多肽组分能保护肝脏免受氧化应激所致损伤。
 
  本团队前期以抗氧化活性为导向,定向制备得到辣木源多肽组分,并基于生物可接受度来评价其抗氧化性,通过模拟胃、肠道消化,研究辣木源多肽组分胃、肠道消化物对氧化损伤红细胞的保护作用,结果表明,辣木源多肽组分经胃、肠道消化后,抗氧化活性增强,释放出更多短肽段,清除胞内ROS,下调MDA水平来保护氧化损伤红细胞。在对氧化损伤红细胞的保护活性方面,辣木叶多肽组分胃、肠道消化物强于GSH,其中的一条二肽Leu-His的抗氧化活性与GSH相当;辣木籽多肽组分胃、肠道消化物中的一条二肽Gln-Met的抗氧化活性也能与GSH相媲美。这些小分子抗氧化肽是辣木叶、辣木籽多肽组分发挥良好抗衰老活性的重要物质基础。
 
  结   论
 
  本研究在动物实验水平上证实辣木源多肽组分通过提高衰老小鼠血清GSH-Px活力和肝脏SOD活力,有效维护机体抗氧化防御系统,一定程度上降低血清、肝脏、脑组织MDA水平,抑制脂质过氧化,上调脑系数,改善小鼠肝脏、脑组织氧化损伤,起到延缓衰老的作用。结合本团队前期研究成果,辣木源多肽良好的体内抗氧化作用与其中所含抗氧化肽片段密切相关。本研究结果对于具有抗衰老活性膳食干预剂的筛选、以辣木源多肽为核心功能性因子的健康食品的研制以及辣木精深加工产业的健康发展方面具有理论和方法的指导意义。
 
 
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