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红托竹荪多糖抗衰老和降血糖作用研究



全 文 :343
红托竹荪多糖抗衰老和降血糖作用研究
叶 敏1,2,文 竹1,2,彭源芳1,张达贵1
(1.毕节学院化学化工实验教学中心,贵州毕节 551700;
2.贵州省应用化学特色重点实验室,贵州毕节 551700)
收稿日期:2015-10-16
作者简介:叶敏(1979-),女,硕士,副教授,从事天然产物生物活性研究,E-mail:28719861@ qq.com。
基金项目:贵州省科技厅、毕节市科技局、毕节学院科技联合基金项目黔科合 J字 LKB[2012]06 号。
摘 要:目的:考察红托竹荪多糖(Dictyophora rubrovalvata polysaccharide,DRP)的抗衰老和降血糖作用。方法:采用水
提醇沉法提取 DRP。采用皮下注射 D-半乳糖的方法构建衰老模型小鼠,同时 DRP按低剂量(100 mg /kg·d)和高剂量
(300 mg /kg·d)灌胃,35 d后测定各组小鼠血清和肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽-过氧化物酶(GSH-PX)活
性和丙二醛(MDA)含量;给正常小鼠测血糖后皮下注射四氧嘧啶造高血糖模型小鼠,DRP按低剂量(100 mg /kg·d)和
高剂量(300 mg /kg·d)灌胃,连续 4 周,每周测一次空腹血糖值;两组实验均设空白对照组和模型组。结果:给药
300 mg /kg·d DRP可以显著增加 D-半乳糖所致衰老小鼠血清和肝脏中 SOD和 GSH-PX活性,显著降低小鼠血清和肝
脏中 MDA水平;DRP能降低高血糖模型小鼠的空腹血糖,但效果不明显。结论:DRP具有延缓衰老的作用,但降血糖
作用不明显。
关键词:红托竹荪,多糖,抗衰老,降血糖,小鼠
Effects of Dictyophora rubrovalvata polysaccharide
on anti-aging and hypoglycemic in mice
YE Min1,2,WEN Zhu1,2,PENG Yuan-fang1,ZHANG Da-gui1
(1.Experiment Teaching Center for Chemistry and Chemical Engineering,Bijie University,Bijie 551700,China;
2.Key Laboratory on Applied Chemistry,Bijie 551700,China)
Abstract:Objective:To study anti- aging and hypoglycemic effects of Dictyophora rubrovalvata polysaccharide
(DRP)in mice.Methods:DRP was extracted by using the method of water extraction and subsequent alcohol
precipitation.The aging model was induced by subcutaneous injection of D-galactose,meanwhile,the mice were
given different dose of DRP(100 mg /kg·d,300 mg /kg·d)by oral gavage.After 35 days,activity of SOD,GSH-PX
and concentration of MDA in the serum and liver were determined.Hyperglycemic mice models were established
by subcutaneous injection of alloxan.The mice were given different dose of DRP(100 mg /kg·d,300 mg /kg·d)by
oral gavage.Fasting blood glucose was determined once a week.The two tests included blank control group and
model group.Results:The activity of SOD and GSH-PX in the serum and liver increased significantly,MDA content
decreased significantly.DRP could reduce the fasting blood glucose level of hyperglycemic mice,but the effect
was limited.Conclusion:DRP had anti-aging effects on aging model mice but no hypoglycemic effect in mice.
Key words:Dictyophora rubrovalvata;polysaccharide;anti-aging;hypoglycemic;mice
中图分类号:TS255.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2016)07-0343-03
doi:10. 13386 / j. issn1002 - 0306. 2016. 07. 057
红托竹荪(Dictyophora rubrovalvata),发现于云
南,由臧穆等 3 人联合命名并于 1976 年发表的新种,
是中国特产的竹荪种类,主要分布于云南、贵州等高
山地区的慈竹、刚竹及金竹等林下[1]。红托竹荪是竹
荪家族的珍品,含有丰富的氨基酸、维生素、无机盐
和多糖,其中多糖是红托竹荪子实体中重要组成成
分之一,连宾等研究发现红托竹荪多糖的单糖组成
为半乳糖、葡萄糖、甘露糖和木糖[2]。食用菌生物多
糖是一种非特异性免疫增强剂和免疫激活剂,广泛
用于医药和保健食品,被称为“生物应答调节剂”[3]。
本课题组前期研究发现,红托竹荪多糖具有体外抗
氧化活性[4]。本研究对红托竹荪多糖抗衰老和降血
糖作用进行初步探索,旨在为开发利用红托竹荪资
源提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
红托竹荪子实体 贵州省织金县;SPF级 KM种
雄性小鼠 60 只,体重(22 ± 3)g,重庆腾鑫比尔动物
实验销售有限公司,许可证号:SCXK(军)2012 -
344
表 1 DRP对小鼠血清和肝组织中 SOD、MDA和 GSH-PX的影响(珋x ± s,n = 6)
Table 1 Effect of DRP on SOD,GSH-PX and MDA of mice in the serum and liver(珋x ± s,n = 6)
组别
SOD MDA GSH-PX
血清
(U/mL)
肝脏
(U/mgprot)
血清
(U/mL)
肝脏
(U/mgprot)
血清
(U/mL)
肝脏
(U/mgprot)
空白对照组 189.92 ± 25.58 263.36 ± 25.39 11.87 ± 2.45 3.78 ± 1.09 671.94 ± 20.05 325.35 ± 30.37
衰老模型组 134.46 ± 15.56** 193.82 ± 25.49** 16.90 ± 2.13** 7.50 ± 0.63** 392.56 ± 40.23** 216.75 ± 36.95**
DRP低剂量组 145.80 ± 20.23 202.76 ± 28.09 14.03 ± 1.87 6.51 ± 0.63 431.47 ± 18.29 239.84 ± 25.09
DRP高剂量组 180.08 ± 25.20Δ 242.98 ± 30.37Δ 12.03 ± 1.82ΔΔ 5.73 ± 1.31Δ 641.55 ± 31.34ΔΔ 319.23 ± 31.90ΔΔ
注:**表示与空白对照组相比,p < 0.01;Δ 表示与模型组相比,p < 0.05;ΔΔ表示与模型组相比,p < 0.01;(表 2 同)。
0011;超氧化物歧化酶(SOD)测定试剂盒(生产批号
20141203)、丙二醛(MDA)测定试剂盒(生产批号
20141204)、谷胱甘肽-过氧化物酶(GSH-PX)(生产
批号 20141202) 南京建成生物研究所;D-半乳
糖 Sigma G - 0625;四氧嘧啶(Alloxan) Sigma
A6316;其他试剂 国产分析纯,市售。
GL-20G-C台式高速离心机、TG16 台式高速离
心机、TDZ4-WS台式低速自动平衡离心机 长沙迈
佳森仪器设备有限公司;V - 5800 可见分光光度
计 上海元析仪器有限公司;SZ-97A 自动三重纯水
蒸馏器 上海亚荣生化仪器厂;悦准 II 型鱼跃血糖
仪 江苏鱼跃医疗设备股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 多糖的提取 DRP 参照文献[5]方法并作适
当修改,红托竹荪用 75%乙醇浸泡 48 h 脱脂,置于
烘箱中于 60 ℃烘干、粉碎、过 60 目筛。采用热水浸
提,离心,取上清液减压浓缩后加 95%乙醇进行醇
沉,并置于 4 ℃静置过夜,收集沉淀复溶,经过酶法
脱蛋白,透析除去小分子杂质,再加无水乙醇沉淀多
糖,离心,取沉淀于 50 ℃烘干,即为 DRP。
1.2.2 抗衰老实验
1.2.2.1 动物分组 SPF级 KM小鼠 24 只,在实验条
件下适应喂养 1 周后随机分成 4 组,即正常对照组、
衰老模型组,DRP低剂量组和 DRP高剂量组,每组 6
只。除正常对照组每天皮下注射等体积生理盐水
外,其余各组每天皮下注射 200 mg /kg D-半乳糖,连
续 5 周。同时开始灌胃给药,DRP 低、高剂量组分别
按 100、300 mg /kg·d的溶液灌胃给药,正常对照组和
衰老模型组小鼠分别灌胃等体积的生理盐水[6]。
1.2.2.2 生化指标及脾脏、胸腺指数测定 小鼠连续
灌胃 35 d,在末次给药 24 h 后称体重,摘眼球取血,
立即分离血清,采血后脱颈椎处死,解剖取出肝脏并
按南京建成试剂盒说明书制备肝组织匀浆。小鼠血
清和肝组织匀浆中 SOD、GSH-PX 活性和 MDA 含量
按试剂盒中说明书进行操作测定,用考马斯亮蓝法
测定组织蛋白质含量。同时取出小鼠的胸腺和脾
脏,生理盐水冲洗 2 次,滤纸吸干水分立即称重,测
定脏器指数,胸腺(脾脏)指数以每 10 g 小鼠体质量
含有的胸腺(脾脏)质量(mg)表示[7-8]。
1.2.3 降血糖实验 SPF 级 KM 小鼠在实验条件下
适应性喂养 1 周后,将 36 只小鼠随机分为 2 组,第 1
组 6 只为空白对照组,第 2 组 30 只为造模组。造模
时小鼠禁食不禁水 12 h,腹腔注射四氧嘧啶(现配现
用,以生理盐水配成 2%溶液),每日 1 次,连续 2 d,
每次剂量为 200 mg /kg。注射后自由进食。末次注
射四氧嘧啶 24 h后,用试纸测空腹血糖,取血糖值 >
11.1 mmol /L 者为造模成功的小鼠。取造模成功的
18 只小鼠随机分为 3 组。即 DRP低剂量组、DRP 高
剂量组和模型组。低剂量和高剂量组分别按每天
100、300 mg /kg·d 灌胃 DRP 溶液,正常对照组和模
型组小鼠分别灌胃等体积的生理盐水,每天 1 次,连
续 4 周,自由进食,饮水。小鼠连续灌胃给药 4 周,每
周末小鼠剪尾取血,用血糖试纸测其空腹血糖,取血
后用棉球压迫止血并用云南白药止血药涂在伤口处
止血[9-10]。
1.3 数据处理
数据采用 SPSS 19.0 统计软件进行分析,组间比
较采用 t 检验进行比较,数据用 珋x ± s 表示,p < 0.05
为有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 抗衰老实验
2.1.1 DRP 对小鼠血清和肝组织中 SOD、MDA 和
GSH-PX的影响 由表 1 可知,给予 D-半乳糖的衰
老模型组小鼠血清和肝脏中 SOD、GSH-PX 活性明
显低于空白对照组(p < 0.01),而MDA含量明显高于
空白对照组(p < 0.01)。与衰老模型组比较,DRP 高
剂量组小鼠血清和肝脏中 SOD、GSH-PX 活性显著
升高,均具有统计学意义(p < 0.05 或 p < 0.01),DRP
低剂量组小鼠血清和肝脏中 SOD、GSH-PX 活性有
所升高,但无统计学意义;DRP 高剂量组小鼠血清和
肝脏中 MDA含量均低于衰老模型组,具有统计学意
义(p < 0.05 或 p < 0.01),DRP 低剂量组小鼠血清和
肝脏中 MDA含量有所下降,但无统计学意义。
2.1.2 DRP对小鼠脾脏和胸腺指数的影响 由表 2
可知,和空白对照组小鼠相比,衰老模型组小鼠胸腺
指数和脾脏指数明显下降(p < 0.01),而给予 DRP 多
糖能抑制小鼠胸腺指数和脾脏指数的下降,DRP 低、
高剂量组对小鼠胸腺指数和脾脏指数的影响和衰老
模型组相比具有极显著差异(p < 0.01)。
2.2 DRP对实验小鼠血糖浓度的影响
由表 3 可知,高血糖模型组、DRP 低、高剂量组
与空白对照组小鼠的空腹血糖值比较,差异显著
(p < 0.05),说明造模成功。给药 4 周后,DRP 低、高
345
表 3 DRP对小鼠空腹血糖的影响(珋x ± s,n = 6)
Table 3 Effect of DRP on fasting blood glucose of mice(珋x ± s,n = 6)
组别 造模后 给药 1 周 给药 2 周 给药 3 周 给药 4 周
空白对照组 5.38 ± 0.41 5.48 ± 0.51 5.47 ± 0.23 5.32 ± 0.26 5.13 ± 0.28
高血糖模型组 14.13 ± 1.73* 14.71 ± 2.44 14.02 ± 1.90 14.37 ± 1.63 13.45 ± 1.91
DRP低剂量组 14.30 ± 1.74* 13.98 ± 1.96 13.53 ± 1.82 13.23 ± 1.80 12.42 ± 1.32
DRP高剂量组 13.53 ± 1.82* 13.01 ± 1.75 12.45 ± 1.70 11.80 ± 1.50 11.73 ± 1.57
注:* 表示与空白对照组相比,p < 0.05。
剂量组小鼠血糖均有降低,但没有达到空白对照组
小鼠空腹血糖,且不具有统计学意义,说明 DRP对小
鼠降血糖作用不明显。
表 2 DRP对小鼠脾脏和胸腺指数的影响(珋x ± s,n = 6)
Table 2 Effect of DRP on spleen index
and thymus index of mice(珋x ± s,n = 6)
组别
胸腺指数
(mg /10 g)
脾脏指数
(mg /10 g)
空白对照组 14.11 ± 1.73 51.18 ± 4.08
衰老模型组 9.27 ± 1.64** 36.65 ± 3.21**
DRP低剂量组 12.12 ± 0.88ΔΔ 44.05 ± 2.72Δ
DRP高剂量组 13.91 ± 0.84ΔΔ 48.11 ± 6.31ΔΔ
3 结论与讨论
衰老机制之一的自由基学说认为体内物质代谢
中产生的自由基易与细胞内的脂质、蛋白质和 DNA
等组成物质发生反应,从而改变这些物质的结果和
功能,使细胞的结构和功能受到损伤、甚至发现细胞
凋亡,最终导致生物体衰老[11]。D-半乳糖所致的亚
急性衰老模型因其变化明显,模型稳定,在天然产物
抗衰老研究中被广泛应用,血清与组织中 SOD、GSH
-PX 的活性及 MDA 的含量都是反映机体氧化应激
水平即清除自由基能力的指标[12]。本实验结果显
示,衰老模型组与空白对照组相比,小鼠血清和肝脏
SOD和 GSH-PX活性极显著下降(p < 0.01),而MDA
含量极显著升高(p < 0.01) ,说明造模成功。而 DRP
高剂量组与衰老模型组相比,小鼠血清和肝脏 SOD
显著上升(p < 0.05),GSH-PX 活性极显著上升(p <
0.01) ,血清 MDA 含量极显著降低(p < 0.01),肝脏
MDA 含量显著下降(p < 0.05),说明 DRP 能增强小
鼠在衰老状态下内源性抗氧化酶的活性,减少脂质
过氧化,从而减轻机体组织的损伤得以延缓衰老[12]。
胸腺与脾脏是机体重要的免疫器官,其结构的正常
与否直接影响机体的免疫功能,胸腺指数与脾脏指
数是反映机体胸腺和脾脏免疫功能的重要指征之
一,其数值高低的变化可以反映机体免疫功能的状
态[13]。实验结果表明,与衰老模型组比较,DRP 低、
高剂量组小鼠的胸腺、脾脏指数显著增加,说明 DRP
具有提高机体免疫能力的作用。关于植物多糖对于
小鼠降血糖的作用已有研究证明其效果显著[14-16],但
本实验结果表明,DRP降血糖效果不明显。
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