沙棘粕是沙棘籽经过脱油处理后的副产物。经文献调研,具有显着的抗菌、抗氧化功效。但是相关研究内容多集中在对其成分定性定量分析以及化学水平功效的评价方面,鲜有研究将其应用于抗衰老模式生物——秀丽隐杆线虫,评价秀丽隐杆线虫的抗衰老指标。
来自北京工商大学理学院的张佳婵、王昌涛和刘瑶等人的课题组的前期摸索也已证实其在细胞水平显着的抗衰老能力。该研究以秀丽隐杆线虫为模式生物,从线虫生理指标(寿命、生殖能力)、抵御应激能力(热应激、氧化应激)、体内抗氧化酶活力、基因水平4 个方面研究沙棘粕醇提取物(SBSE)的抗衰老功效及作用机制。
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SBSE活性成分
SBSE纯化前、后均含有丰富的黄酮、原花青素以及总酚。10 mg/mL纯化前SBSE中黄酮占3 类物质总量的35%以上,原花青素占37.5%,总酚质量浓度为(2.51±0.21) mg/mL,占27.5%。SBSE经大孔吸附树脂纯化后,对原花青素和总酚具有富集作用,原花青素所占比例提升至42%,总酚质量浓度增加至(4.71±0.21) mg/mL,与纯化前相比差异极显着(P<0.01)。
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SBSE对秀丽隐杆线虫寿命的影响
SBSE处理组秀丽隐杆线虫的平均寿命、最长寿命以及寿命中位数均高于对照组。0.05 mg/mL与0.50 mg/mL SBSE组秀丽隐杆线虫的平均寿命显着高于对照组(P<0.05),并且0.05~0.50 mg/mL的SBSE组最长寿命均极显着高于对照组(P<0.01),0.05、0.10 mg/mL和0.50 mg/mL SBSE组寿命中位数与对照组差异极显着(P<0.01)或显着(P<0.05),说明SBSE可以显着延长秀丽隐杆线虫寿命。但是,当质量浓度达到1.00 mg/mL时,秀丽隐杆线虫平均寿命与寿命中位数与对照组无显着差异(P>0.05),最长寿命显着高于对照组(P<0.05),说明高质量浓度SBSE对秀丽隐杆线虫存活率有一定影响。
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SBSE对秀丽隐杆线虫生殖能力的影响
0.05 mg/mL SBSE组秀丽隐杆线虫子代数量达到(246.40±21.11) 个,显着高于对照组20%以上(P<0.05)。且SBSE处理组子代数量在第2、3 天达到高峰,与对照组相比差异极为显着(P<0.01)。
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SBSE对秀丽隐杆线虫的抗急性热应激效应的影响
与对照组相比,SBSE组秀丽隐杆线虫生存曲线右移,说明抵抗热应激效应的能力均有所增强。0.05 mg/mL的SBSE组秀丽隐杆线虫平均生存时间最长,比对照组提高69.48%(P<0.01),0.10、0.50 mg/mL的SBSE组秀丽隐杆线虫平均生存时间也均极显着高于对照组(P<0.01)。
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SBSE对秀丽隐杆线虫抗氧化应激效应的影响
与胡桃醌对照组相比,SBSE处理后秀丽隐杆线虫生存时间均有所延长,抵御氧化应激的能力普遍提高。其中0.05、0.10 mg/mL处理后的秀丽隐杆线虫平均生存时间极显着高于胡桃醌对照组(P<0.01)分别由(4.97±0.17) h提高到(7.60±0.14) h和(7.16±0.27) h。经SBSE处理后,秀丽隐杆线虫的脂褐素水平明显降低,由此可见,SBSE可以保护秀丽隐杆线虫以抵御氧化应激损伤。
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SBSE对秀丽隐杆线虫抗氧化酶活力情况的影响
在考察质量浓度范围内,SBSE均可以显着提高秀丽隐杆线虫体内SOD、CAT和GSH-Px活力(P<0.05)。0.05 mg/mL的SBSE组的CAT活力由(37.80±0.30) U/mg pro显着提高到(98.33±19.32) U/mg pro(P<0.0 5),其他质量浓度均极显着高于对照组(P<0.01),CAT酶活力存在剂量依赖关系;SBSE组的SOD活力均极显着高于对照组(P<0.01);GSH-Px活力在SBSE质量浓度低于0.10 mg/mL时,呈现剂量依赖关系,当SBSE质量浓度高于0.10 mg/mL时,与对照组相比,未发现明显差异(P>0.05)。
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SBSE对秀丽隐杆线虫衰老相关基因表达情况的影响
与对照组相比,0.05 mg/mL SBSE作用下,促衰老基因age-1表达量极显着降低(P<0.01),1.00 mg/mL SBSE对age-1的影响不显着(P>0.05),与低剂量组0.05 mg/mL相比有极显着性差异(P<0.01);促衰老相关基因daf-2在SBSE刺激下,表达水平极显着降低(P<0.01),且低剂量组与高剂量组之间有极显着性差异(P<0.01)。与对照组相比抗衰老相关基因sod-3在SBSE作用下表达量极显着降低(P<0.01),2 个SBSE组间差异不显着(P>0.05);与对照组相比,sir-2.1基因的表达量显着上升(P<0.05),且低剂量组与高剂量组间差异极显着(P<0.01)。
结 论
SBSE可以显着延长秀丽隐杆线虫的存活时间(P<0.05),减轻脂褐素水平的积累;0.05 mg/mL SBSE处理后秀丽隐杆线虫子代数量为(246.40±21.11) 个,显着高于空白对照组的(205.80±20.42) 个(P<0.05);对热应激和氧化应激有显着的防御效果(P<0.05);此外,SBSE提高了秀丽隐杆线虫体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活力,降低了秀丽隐杆线虫促衰老基因age-1、daf-2的表达水平,提高了抗衰老基因sir-2.1的表达。该结果表明SBSE或许通过提高抗氧化酶活力以及改变衰老相关基因的表达水平来发挥抗衰老的功效。