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淡豆豉、黄大豆及黑大豆体内外抗蛋白非酶糖化作用研究



全 文 :557※营养卫生 食品科学 2008, Vol. 29, No. 10
淡豆豉、黄大豆及黑大豆体内外抗蛋白
非酶糖化作用研究
葛喜珍1,刘海燕3,郑来丽1,2,李永生1,2,田平芳2,*
(1.北京联合大学生物化学工程学院,北京 100023;2.北京化工大学生命科学与技术学院,北京 100029;
3.广西南宁市疾病预防控制中心,广西 南宁 530011)
摘 要:为比较豆类及其发酵品抗蛋白非酶糖化作用,以四氧嘧啶腹腔注射小鼠复制糖尿病模型,正常组和模型
组灌胃自来水,黄大豆组、黑大豆组、淡豆豉组(均18.5g生药/kg·d)连续灌胃56d,取血清和主动脉弓测定糖
化终末产物。体外试验将牛血清白蛋白(BSA)与D-葡萄糖体外孵育,与此同时分别加入不同浓度的淡豆豉、黄大
豆和黑大豆提取物,糖化系统建立90d时,测定各反应体系荧光值。结果表明,各组豆类主动脉糖化终末产物明
显降低(p<0.05,p<0.01);除黑大豆组外血清糖化终末产物明显降低(p<0.01)。豆类体外能明显抑制非酶糖化
反应的最低浓度在1~100mg/ml之间,且随浓度升高,抑制作用明显。在同等浓度下,淡豆豉的抑制作用强于两
种大豆,而两种大豆之间无明显区别。本研究豆类具有抗蛋白非酶糖化作用,其中发酵品淡豆豉作用最强。
关键词:黄大豆;黑大豆;淡豆豉;非酶糖化作用
In vitro and in vivo Comparison of Inhibition Effects of Yellow Soybean, Black Soybean and Semen sojae
Preparatum on Non-enzyme Glycation
GE Xi-zhen1,LIU Hai-yan3,ZHENG Lai-li1,2,LI Yong-sheng1,2,TIAN Ping-fang2,*
(1. College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100023, China;
2.College of Life Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China;
3.Guangxi Nanning Center for Disease Control and Prevention, Nanning 530011, China)
Abstract :To compare the effects of yellow soybean, black soybean and Semen sojae Prep ratum on n n- nzyme glycation
in vitro and in vivo, diabetes mellitus model of mice was established by intraeritoneal injecting of alloxan, and the mice were given
intragastrically with yellow soybean, black soybean group and Semen sojaePrepar tum group (18.5 g medicinal material/kg·d)
for 56 days, while the normal and model group were treated with water. Subsequently, the levels of serum and aortic advanced
glycation end products( AGEs) were assayed. Bovine serum albumin (BSA) and D-glucose were incubated, simultaneously adding
yellow soybean, black soybean and Semen sojae Preparatum extracts of different concentrations respectively. The fluorescent
values were determined after the glycation systems were established for 90 days. The results showed that the aortic AGEs are
low in the above legume groups, and the serum AGEs are low except the black soybean group; The above mentioned groups can
inhibit the non-enzyme glycation reaction in vitro, and the lowest concentration is between 1~100 mg/ml. Se en sojae Prep ratum
is more effective in inhibiting non-enzyme glycation than yellow soybean and black soybean, and no differences were found
between yellow soybean and black soybean group. It was thus concluded that Sem n sojaePreparatum c n markedly inhibi the
reaction of non-enzyme glycation, which might be more useful in health care.
Key words:yellow soybean;black soybean;Semen sojae Preparatum;non-enzyme glycation
中图分类号:R587.1 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)10-0557-03
收稿日期:2008-07-25
基金项目:北京市教育委员会科技发展计划项目(KM20061147013);北京联合大学生物化学工程学院生物化工
重点建设学科项目(0660415);北京市人才引进计划项目
作者简介:葛喜珍(1968-),女,副教授,主要从事中药药理研究。E-mail:gexizhen@163.com
*通讯作者:田平芳(1966-),男,副教授,博士,主要从事功能性食品研究。E-mail:tianpingfang@163.com
2008, Vol. 29, No. 10 食品科学 ※营养卫生558
糖尿病患者血液和组织中晚期糖基化终末产物
(advaneed glycation end produets,AGE)水平明显增高[1],
AGE通过AGE受体(RAGE)和非受体途径介导、改变细
胞内信号转导,产生炎症和内皮细胞功能紊乱,促进
细胞因子、生长因子、黏附分子等表达及刺激平滑肌
细胞迁移增殖,启动及加速糖尿病动脉粥样硬化发生发
展,AGE与糖尿病血管并发症关系密切相关[2]。抑制
AGE的产生是防止糖尿病血管病变的重要环节,前期的
研究发现淡豆豉、黄大豆及黑大豆对糖尿病小鼠有不同
程度的降糖和抗氧化作用,那么不同豆类对AGE的抑制
作用如何?本研究通过体内外试验比较三种豆类抗蛋白
非酶糖化作用,为评价不同豆类在糖尿病保健方面的作
用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
黑大豆、淡豆豉购自河北安国长安药材加工厂,
经联合大学生物化学工程学院制药工程教研组鉴定为正
品;黄大豆购自北京天客隆超市。
标准牛血清白蛋白(BSA)、四氧嘧啶 Sigma公司。
1.2实验动物
20~30g雄性昆明种小鼠,由维通利华实验动物中
心提供,动物合格证号:维通利华2007-001号。普通
饲料常规喂养参加实验。
1.3仪器
TGL-16G常温台式离心机 上海安亭科学仪器厂;
全自动酶标仪 热电上海仪器有限公司;稳步血糖仪 美
国强生;F-4500荧光分光光度计 日本日立公司。
1.4统计学分析及计算
用SPSS软件进行统计处理,两组间的数据采用t检
验,所有数据以均数±标准差(x±s)表示。
1.5方法
1.5.1提取
淡豆豉、黑大豆、黄大豆提取采用醇回流提取
法。分别取淡豆豉、黑大豆、黄大豆粉碎,称取200g
碎末,加入600ml 80%乙醇,置1000ml烧瓶中,80℃
水浴,回流提取3次,每次2 h,提取液浓缩、冷冻
干燥,得浸膏。1g淡豆豉浸膏相当于14.29g生药,1g
黑大豆浸膏相当于15.57g生药,1g黑大豆浸膏相当于14.89g
生药。
1.5.2体内实验
1.5.2.1动物分组
高血糖小鼠模型的建立及分组:小鼠禁食12h,四
氧嘧啶生理盐水溶液(2%)腹腔注射(一次性给药),剂量
180mg/kg,72h后空腹尾尖取血,用美国强生血糖仪测
血糖,血糖值小于10mmol/L的小鼠再次注射180mg/kg
四氧嘧啶,72h后筛选血糖值大于10mmol/L的小鼠入选
糖尿病模型,随机分成4组,每组12只,分别为模型
组、淡豆豉、黑大豆和黄大豆组,另取12只正常小鼠
为正常组。
1.5.2.2动物处理与标本留取
治疗组分别灌胃淡豆豉提取物(18.5g生药/kg·d),
黑大豆提取物(18.5g生药/kg·d),黄大豆(18.5g生药/
kg·d),连续给药56d,观察小鼠一般状况,记录小
鼠进食量、饮水量。实验结束时,所有小鼠禁食24h,
断头取血处死小鼠,留取血清用于相关指标测定。迅
速剥取全部大鼠的主动脉弓主动脉,去除外部组织及脂
肪,滤纸吸干,保存于-7 0℃冰箱,备用。
1.5.2.3血清AGEs测定
参考Edelstein D方法[3],取血清0.2ml,用三蒸水
稀释至2ml,以荧光分光光度计测上清荧光强度,激发
波长和发射波长分别为370nm和440nm。考马斯亮蓝法
测定稀释液中蛋白含量,AGEs的含量以每毫克蛋白中
相对荧光强度表示(AU/mg蛋白)。
1.5.2.4主动脉AGEs测定
取胸主动脉30mg,按以往方法测定[4]。AGEs的含
量以每毫克胶原中相对荧光强度表示(AU/μg胶原)。
1.5.3体外实验
蛋白质非酶糖化参照Browlee方法[5],稍加改进,
无菌条件下,将20g/L牛血清白蛋白(BSA)与80mmol/L
的D-葡萄糖溶于磷酸缓冲液(pH7.4),其中含8mmol/L
EDTA,100U/ml青霉素和100U/ml链霉素,同时加入
不同浓度的淡豆豉、黑大豆、黄大豆提取液(表2),经
0.2μm滤膜过滤除菌,至37℃培养箱中避光孵育90d。
PBS透析48h,除去多余的葡萄糖、EDTA、青霉素和
链霉素,置-70℃冰箱待测。另设对照为不加药物的完
整糖化体系。
根据糖基化终产物有自发性荧光的特性,用荧光法
测其荧光值。于糖化系统结束时,将上述所有样品稀
释调整,取1ml用荧光分光光度计测荧光值,用pH值
为7.4磷酸缓冲液调零,以激发波长370nm,发射波长
440nm,狭缝5mm,测定荧光强度。
2 结果与分析
2.1小鼠血清和主动脉糖化终末产物的变化
与正常组相比,模型组血清和主动脉糖化终末产物
明显升高(p<0.01)。与模型组相比,淡豆豉组、黄大
豆组、黑大豆组主动脉糖化终末产物明显降低(p<0.05,
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p<0.01);淡豆豉组、黄大豆组血清糖化终末产物明显
降低(p<0.05,p<0.01),黑大豆组血清糖化终末产物
无明显变化(p>0.05),见表1。
2.2豆类体外对蛋白非酶糖化的影响
豆类体外能明显抑制非酶糖化反应的最低浓度为
1~100mg/ml,且随浓度升高,抑制作用明显。在同等
浓度下,淡豆豉的抑制作用强于两种大豆,而两种大
豆之间无明显区别(表2)。
3 结 论
本研究就不同种皮大豆及其发酵品进行抗非酶糖化
研究。动物实验表明,不同浓度的淡豆豉、黑大豆、
黄大豆能抑制动脉血管、血清非酶糖化反应,随浓度
升高,抑制作用增强。在相同浓度下,淡豆豉的抑制
作用明显强于黑大豆、黄大豆,黄大豆对动脉非酶糖
化抑制作用强于黑大豆,但二者并未出现明显差异。体
外实验与体内实验基本一致,说明不同颜色的大豆,对
非酶糖化的抑制作用无明显差异,而发酵品淡豆豉对非
酶糖化反应有较强的抑制作用。
大豆的保健功能已被学术界公认,大豆异黄酮为大
豆的主要生理活性物质。我们的前期工作表明淡豆豉、
黄大豆、黑大豆中染料木苷的含量分别为1076、580、
603μg/g,大豆苷元和染料木素的量分别为452、42、
19μg/g[6],淡豆豉、黄大豆、黑大豆的降糖实验也证
明淡豆豉具有更强的生物活性。本研究所用淡豆豉是黑
大豆的种子经蒸罨,与桑叶、鲜青蒿发酵而成,黑大
豆加辅料经生物转化后所形成的淡豆豉相当于一个复合
物,其化学成分会发生变化,如大部分异黄酮糖甙解
离为甙元,而游离的甙元具有更广泛、更强烈的生物
学活性[7],如抗癌、防骨质疏松、改善妇女更年期症
状、防止心血管疾病、抗脂质过氧化等多方面的生理
效应。推测异黄酮尤其是其中的苷元部分可能是豆类中
抑制非酶糖化的主要成分,大豆发酵后具有更好的保健
作用。
参考文献:
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浓度(mg/ml)
荧光值
黑大豆 淡豆豉 黄大豆
1000 1800±159** 1708±144** 1777±195**
500 1916±187** 1852±170** 1923±175**
100 2109±143** 1991±169** 2011±183**
10 2260±223 2007±182** 2252±208
1 2420±134 2132±109** 2378±187
10-1 2425±198 2333±123 2354±171
10-2 2424±177 2422±171 2398±200
0 (对照) 2430±129 2430±129 2430±129
表2 豆类提取物(mg生药/ml)对牛血清白蛋白非酶糖化的影响
Table 2 Effects of different concentrations of yellow soybean,
black soybean and Semen sojae Preparatum extracts on
fluorescene intensity of AGEs-BSA
注:**.与对照组比较,p<0.01;n=8。
组别 n
主动脉中AGEs含量 血清中 AGEs含量
(AU/μg 胶原) (AU/mg蛋白)
正常组 12 1.064±0.034 0.632±0.039
模型组 10 1.449±0.016** 0.980±0.109**
黄大豆 11 1.336±0.017▲ 0.851±0.127▲
淡豆豉 10 1.240±0.016▲▲ 0.801±0.022▲▲
黑大豆 11 1.288±0.032▲ 0.897±0.143
表 1 小鼠血清和主动脉中糖化终末产物的变化
Table 1 Changes of levels of serum and arotic AGEs in mice
注:*.与正常组比较,p<0.01;▲▲.与模型组比较,p<0.01;▲.与模
型组比较,p<0.05。