全 文 :鹿茸多肽的生物学活性研究
郝林琳1 , 刘松财1 , 夏青娟2 ,章倩倩1 ,侯 锋1 , 张永亮1
(1.吉林大学农学部畜牧兽医学院 ,长春 130062;2.吉林农业大学动物科技学院 ,长春 130118)
摘 要:采用醇沉法从新鲜马鹿茸中提取出活性多肽。 该多肽为一系列分子量低于 17 kD 的多肽混合物 ,
Western blotting 检测到其含有胰岛素样生长因子-1(IGF-1)。 Bradford 法定量总多肽约为 1 ~ 2 mg/ g 鲜重 , RIA
法定量 IGF-1 为 300~ 400 pg/ g鲜重。小鼠腹腔连续注射多肽 6 d 后 , 对其促生长 、免疫调节 、抗氧化 、抗疲劳
等生物学活性进行了研究。结果表明:小鼠体重较对照组有增加趋势(P>0.05);腹腔注射 1 , 4 , 8 mg/ kg 鹿茸
多肽组小鼠玫瑰花环成环率分别高于对照组(生理盐水)33.3%, 34.2%, 39.6%, 差异显著(P <0.05)。注射
8 mg/ kg鹿茸多肽的小鼠血清溶血素OD值与对照组差异极显著(P <0.01)。实验组小鼠腹腔巨噬细胞吞噬百
分率分别比对照组高 22.1%, 25.8%, 26.5%,差异显著或极显著(P<0.05或 P<0.01), 说明鹿茸多肽具有免
疫调节作用 ,且呈剂量依赖性。注射 4 , 8 mg/kg 鹿茸多肽组老年小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活性分别升
高 51.1%, 59.2%,血清丙二醛(MDA)含量分别下降 14.9%, 16.7%, 与对照组差异显著(P<0.05),说明鹿茸
多肽对老年小鼠有较强的抗氧化作用。小鼠负重游泳实验中 ,注射小鼠存活时间比对照组延长了 21.67 min
(P<0.05),说明鹿茸多肽具有抗疲劳作用。
关键词:鹿茸多肽;生物学活性;免疫调节;抗氧化;超氧化物歧化酶;丙二醛
中图分类号:TQ936.16 文献标识码:A 文章编号:1000-5684(2006)03-0285-04
Studies on Biological Activities of Velvet Antler Polypeptides
HAO Lin-lin1 , LIU Song-cai1 , XIA Qing-juan2 ,ZHANG Qian-qian1 ,HOU Feng1 , et al
(1.College of Animal Science and Veterinary Medicine , Jilin University , Changchun 130062 , China ;
2.College of Animal Science and Technology , Jilin Agricultural University , Changchun 130118 ,
China)
Abstract:The velvet antler polypeptides were extracted with acid and alcohol , which showed some bands
below 17kDa in SDS-PAGE and a single band in Western-boltting with the anti-human IGF-1 as the first
antibody.Quantitative analysis showed that the polypeptides was 1 ~ 2 mg/g of green weight by Bradford
technique , IGF-1 was 300 ~ 400 pg/g by radioimmunoassay (RIA).Mice were injected with polypeptides
1 , 4 ,8 mg/kg of body weight , after six days , the experiments on growth promotion , immunological regula-
tion , anti-lipid peroxidation , anti-fatigue were done.The results showed that:The mean accumulative
weight gained in polypeptide group was higher than that of the control group , but not significantly(P >
0.05);The rosettes looping rates of the 1 ,4 ,8 mg/kg polypeptide groups were 33.3%, 34.2%,39.6%
higher than the control(injected with NS)(P <0.05);OD value of haemolysin in serum of 8 mg/kg
polypeptide group was significantly different from the control(P<0.01);The phagocytosis percentage of
the 1 ,4 ,8 mg/kg polypeptide groups were 22.1%,25.8%,26.5%higher than the control(P <0.05 ,
P <0.01), which indicated that the polypeptide has the function of immunological regulation.The su-
peroxide dismutase (SOD)activities and malondialdehyde(MDA)content in serum of old mice injected
通讯作者
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30270973)
作者简介:郝林琳(1979-),女 ,硕士研究生 ,研究方向:基因工程及蛋白质的分离纯化。
收稿日期:2005-10-12 修回日期:2005-12-30
第 28卷第 3 期 吉 林 农 业 大 学 学 报 Vol.28 No.3
2006 年 6月 Journal of Jilin Agricultural University June 2006
DOI :10.13327/j.j jlau.2006.03.013
with 4 ,8 mg/kg polypeptide groups 51.1%,59.2%higher and 14.9%,16.7% lower respectively than
the control group(P <0.05), which indicated the anti-lipid peroxidation function of the polypeptides.In
the weight swimming experiment , the swimming time of 8 mg/kg polypeptide group was 21.67 mins
longer than the control(P<0.05), which indicated the anti-fatigue function of polypeptides.
Key words:velvet antler polypeptides;biological activity;immunological regulation;anti-lipid peroxi-
dation;SOD;MDA
鹿茸系鹿科动物梅花鹿(Cervus nippon Tem-
minck)或马鹿(Cervus etrphus Linnaeus)的雄鹿未骨
化密生绒毛的幼角 ,是一种名贵的滋补药 。传统
的鹿茸加工工艺多为热加工 ,不易保留蛋白质及
肽类的活性。随着对鹿茸研究的深入 ,人们已开
始重视对鹿茸中具有生物活性的多肽 、蛋白质即
生长因子的研究[ 1] 。近年来采用冷冻干燥法分离
出一些活性物质 ,如神经生长因子 、表皮生长因
子 、胰岛素样生长因子 、转化生长因子 ,表明鹿茸
是一个天然的细胞生长因子库[ 2] 。但关于鹿茸多
肽混合物作为保健品方面的应用尚未见报道 。
本试验采用乙醇沉淀的方法对马鹿茸多肽进
行了粗分离和 SDS-PAGE 、Western blotting 分析 ,
采用 Bradford 法测定了多肽含量 、RIA 法测定了
IGF-1含量 ,同时 ,对其进行了小鼠增重 、免疫调
节 、抗氧化 、抗疲劳等生物学活性研究 ,为马鹿茸
多肽的利用提供了科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
所用鹿茸为马鹿(鹿茸 Cervus elaphus Lin-
naeus)鲜茸 ,由长春市农科院惠赠;昆明小鼠 、豚
鼠购自长春生物制品研究所;蛋白质分子量标准
购自 Promega 公司;超氧化物歧化酶(SOD)测试盒
购自南京建成生物工程研究所;辣根酶标记山羊
抗兔 IgG 、浓缩型 DAB 试剂盒为北京中杉公司产
品;IGF-1放免药盒购自第二军医大学;抗人 IGF-
1购自 CYTOLAB 公司;FSH-Ⅱ型高速电动匀浆
器购自江苏金坛金城国胜实验仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 鹿茸多肽的分离纯化 马鹿茸多肽粗分
离参照文献[ 3]的方法 。
1.2.2 鹿茸多肽的理化性质分析 多肽含量测
定采用 Bradford法[ 4] ,SDS-PAGE电泳分析多肽。
Western blot检测参照文献[ 4]方法 ,以抗人 IGF-1
为识别抗体。采用 RIA 法对 IGF-1 进行定量分
析[ 4] 。
1.2.3 生物学活性测定(1)动物分组及处理:选
体重 18 ~ 22 g 的雄性昆明种小鼠或老年小鼠(12
月龄)48只 ,随机分成 4组 ,每组12只。各组分别
于每日上午 9∶00 腹腔注射鹿茸多肽 1 mg/kg
(Ⅰ)、4 mg/kg(Ⅱ)、8 mg/kg(Ⅲ)和等体积生理盐
水(ck), 连续注射 6 d , 每日 1 次 。末次给药后
30 min进行各项指标的测定 。
(2)小鼠增重试验:每日给药后称重 ,计算平
均日增重及累积增重 。
(3)免疫指标测定:① E 玫瑰花环测定。参
照文献[ 5] 、[ 6] ,检查昆明小鼠T 淋巴细胞与家兔
红细胞的 E玫瑰花环成环率 ,以此评价机体细胞
免疫状态。 ②溶血素检测。按吴铁[ 7]法 ,以 5%
鸡红细胞为免疫原 , 10%豚鼠混合血清为补体 ,在
540 nm条件下进行比色(测定溶血素含量),以此
评价机体体液免疫状态。 ③腹腔巨噬细胞吞噬
功能的检测。参照文献[ 5]方法 ,采用体内法计算
吞噬百分率。
(4)抗氧化指标测定:选用老年小鼠 (12月
龄),青年小鼠(2 月龄)为试验对象 , 末次给药
30 min 后眼眶取血 ,分离血清 ,按试剂盒说明书中
方法测定血清中SOD活性及MDA含量。
(5)抗疲劳指标测定:参照文献[ 8] ,末次给药
30 min 后 , 将小鼠放入水深 20.5 cm , 面积
53.5 cm×39.5 cm的游泳箱中 [水温(25±1)℃] ,
鼠尾根部负荷 5%体重的铅皮 ,记录小鼠自游泳
开始至死亡的时间。
1.2.4 数据处理与分析 采用 SPSS10.0软件对
数据进行方差分析 , LSD多重比较。
2 结果与分析
2.1 鹿茸多肽理化性质分析
2.1.1 SDS -PAGE 及 Western blotting 分析
SDS-PAGE分析结果表明 ,马鹿茸醇提多肽中只
存在 17 kD 以下的一些小分子量多肽 。Western
286 吉 林 农 业 大 学 学 报 2006 年
blotting 检测在分子量 7.5 kD处出现特异条带 ,表
明提取的多肽中含有 IGF-1。
1.预染蛋白标准 Protein marker;2.马鹿茸多肽 Cervus ela-
phus polypeptide;3.胰岛素样生长因子-1 Western印迹 IGF-1
Western blotting
图1 马鹿茸多肽的 SDS-PAGE 电泳及 IGF-1 的
Western blotting
Fig.1.Western blotting electropherogram of Cervus
elaphus polypeptide
2.1.2 鹿茸多肽的定量 Bradford法定量总多肽
为1 ~ 2 mg/g , RIA法定量 IGF-1含量为 300 ~ 400
pg/g 。
2.2 小鼠增重试验结果
实验组小鼠日增重及累积增重较对照组有升
高趋势 ,但差异不显著(P>0.05)(表 1)。
2.3 鹿茸多肽对小鼠免疫功能的影响
由表 1可知 ,实验组小鼠玫瑰花环成环率分
别高于对照组 33.3%、34.2%、39.6%,差异显著
(P <0.05),提示鹿茸多肽有提高细胞免疫的作
用。实验组Ⅲ(高剂量组)小鼠血清溶血素 OD值
与对照组差异极显著(P <0.01),提示鹿茸多肽
有提高体液免疫的作用 。实验组 Ⅰ 、Ⅱ小鼠吞噬
百分率分别比对照组小鼠高 22.1%,25.8%,差异
显著(P <0.05);实验组 Ⅲ小鼠较对照组高
26.5%,差异极显著(P<0.01)。以上各组数据提
示鹿茸多肽具有免疫调节作用 ,且呈剂量依赖性。
表 1 鹿茸多肽对小鼠增重及免疫功能的影响
Table 1.Effects of polypeptides on weight gain and immunologic function of mice
测定项目
Determination item
N ck Ⅰ Ⅱ Ⅲ
累积增重/(g·6 d-1)
Accumulative weight gain
12 5.12±0.37 5.23±0.36 5.79±0.32 5.87±0.20
日增重/(g·d-1)
Daily weight gain
12 0.85±0.06 0.87±0.06 0.96±0.05 0.98±0.03
成环率/ %
Rosettes looping rate
6 13.15±1.30 17.53±1.58* 17.65±1.59* 18.36±0.98*
溶血素 OD值
OD value of haemolysin
6 0.06±0.03 0.08±0.03 0.10±0.03 0.55±0.11**
吞噬百分率/ %
Phagocytosis percentage
6 48.43±3.40 59.11±3.92* 60.92±2.91* 61.28±2.18**
注:“ *”与对照组比较 P<0.05 , “**”与对照组比较 P<0.01
Note:“*” The mean difference is significant at the 0.05 level , “ **” The mean difference is signif icant at the 0.01 level
2.4 鹿茸多肽对青年及老年小鼠血清 SOD活
性 、MDA含量的影响
试验结果表明 ,鹿茸多肽对青年小鼠血清中
SOD活性及MDA含量有升高或降低趋势 ,但只有
实验组 Ⅲ(高剂量组)小鼠血清中MDA 含量低于
对照组 8.5%,差异显著(P <0.05),其余各组差
异均不显著(P >0.05)。而老年小鼠除实验组 Ⅰ
(低剂量组)与对照组差异不显著(P >0.05)外 ,
其余各组均差异显著(P <0.05), SOD 活性分别
升高 35.7%、51.1%、59.2%,MDA 含量分别下降
12.3%、14.9%、16.7%,呈剂量依赖性。以上结
果表明鹿茸多肽对老年小鼠血清中 SOD活性及
MDA含量的增强或降低作用明显强于青年小鼠 ,
提示鹿茸多肽对老年小鼠有较强的抗氧化作用
(表 2)。
287 第 28卷 第 3 期 郝林琳等:鹿茸多肽的生物学活性研究
表 2 鹿茸多肽对青年及老年小鼠血清 SOD活性 、MDA含量的影响
Table 2.Effects of polypeptides on SOD activity and MDA contents in serum of young and old mice
测定项目
Determinat ion item
N ck Ⅰ Ⅱ Ⅲ
青年小鼠
Young mice
SOD活性/U
SOD activity
7 93.10±5.20 98.99±10.84 107.71±7.53 112.01±6.58
MDA含量/
(nmol·mL -1)
MDA content
7 10.75±0.37 10.50±0.35 10.02±0.15 9.84±0.18*
老年小鼠
Old mice
SOD活性/U
SOD activity
6 79.51±4.94 107.92±10.87 120.12±13.56* 126.59±9.29*
MDA含量/
(nmol·mL -1)
MDA content
6 11.40±0.73 10.00±0.15 9.70±0.32* 9.50±0.44*
注 Note:“ *”与对照组比较 P<0.05 , “ *” The mean difference is significant at the 0.05 level
2.5 游泳试验结果
对照组及试验组 Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ的游泳时间分别为
(21.00±4.09), (32.14±4.42), (35.50 ±5.77),
(42.67±7.64)min ,其中试验组 Ⅲ比对照组延长
了21.67 min ,是对照组的 203.2%(P <0.05),但
试验组 Ⅰ 、Ⅱ与对照组差异不显著。从游泳存活
时间分布来看(表 3),对照组游泳时间 <20 min
的存活率为 71.4%, 而试验组分别为 14.3%、
25.0%、0%,对照组明显高于试验组。试验组游
泳时间>40 min 的存活率明显高于对照组 ,分别
为 14.3%、50.0%、66.7%。表明鹿茸多肽具有抗
疲劳作用 。
表 3 小鼠负重游泳存活时间分布比较
Table 3.Comparison of survival time distribution of mice in weight swimming
游泳时间
Swimming time
存活率/ %
Survival rate
ck Ⅰ Ⅱ Ⅲ
<20 min
20~ 40 min
>40 min
71.4
28.6
0
14.3
71.4
14.3
25.0
25.0
50.0
0
33.3
66.7
3 结 论
本试验采用乙醇沉淀及冻干的方法对鹿茸多
肽进行粗分离 ,保留了其有效活性成分 。定量分
析表明鲜马鹿茸中多肽含量鲜重约为 1 ~ 2 mg/g ,
Western blotting分析表明鹿茸多肽中含有 IGF-1 ,
RIA法测定其含量鲜重约为 300 ~ 400 pg/g 。生物
学活性研究表明 ,鹿茸多肽对小鼠具有免疫调节 、
抗疲劳作用 ,对老年小鼠具有较强的抗氧化作用。
传统的鹿茸多为热加工饮片的提取物 ,不易保留
蛋白质及肽类的活性[ 1] 。陈书明[ 9-10]等初步研究
了鹿茸醇提物对白细胞减少和环磷酰胺处理动物
模型的影响。本试验成功提取了鹿茸多肽的有效
成分 ,并研究其对健康小鼠的影响 ,为鹿茸多肽作
为保健药物的应用提供了科学依据 。如何能够综
合提取鹿茸的各种有效成分 ,如多肽 、多胺 、多糖
等是本研究拟解决的关键问题 。
参考文献:
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[ 4] 萨姆布鲁克 J.分子克隆实验指南[M] .北京:科学出版社 ,
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型影响初探[ J] .实验动物科学与管理 , 1999 , 16(4):32-33.
[ 10] 陈书明 ,聂向庭 , 刘广金.鹿茸醇提物对环磷酰胺所致小
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