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黑牛肝菌多糖对小鼠酒精性肾损伤保护作用的研究



全 文 :Science and Technology of Food Industry 营养与保健
2013年第20期
黑牛肝菌多糖对小鼠酒精性
肾损伤保护作用的研究
赵云霞1,陶眀煊1,*,程光宇2,郭永月1,邢 佳1,彭 婕1
(1.南京师范大学金陵女子学院,江苏南京 210097;
2.南京师范大学生命科学学院,江苏南京 210046)
摘 要:目的:研究黑牛肝菌多糖(RPBA)对酒精所致急性肝损伤小鼠肾损伤的保护作用。方法:小鼠被随机分为空白对
照组、模型组、药物组(联苯双酯组,150mg/kg bw)、RPBA各剂量组(100、200、400mg/kg bw),连续灌胃30d,空白对照组按
等量生理盐水灌胃。第31d给予50%乙醇(12mL/kg)建立动物急性肝损伤模型。小鼠处死后取肾脏测定各项抗氧化指标。
结果:与模型组相比,RPBA各剂量组均能降低肾脏MDA含量(p<0.01),提高肾脏SOD活性、CAT活性、GSH-Px活性及GSH
含量(p<0.01)。结论:RPBA能明显提高肾脏中抗氧化酶活性,减少脂质过氧化,对小鼠酒精性肾损伤具有明显保护作用。
关键词:黑牛肝菌多糖,酒精性肾损伤,保护作用,抗氧化
Protective effect of polysaccharides from Boletus aereus on
alcoholic kidney injury of mice
ZHAO Yun-xia1,TAO Ming-xuan1,*,CHENG Guang-yu2,GUO Yong-yue1,XING Jia1,PENG Jie1
(1.Ginling College,Nanjing Normal University,Nanjing 210097,China;
2.College of Life Science,Nanjing University,Nanjing 210046,China)
Abstract:Objective :The protective effect of refined polysaccharide from Boletus aereus (RPBA ) on acute
alcoholic hepatic injury of kidney in mice was investigated. Methods:Mice were randomly divided into blank
control group,alcoholic model groups,Bifendate (150mg/kgbw) groups and RPBA (100,200,400mg/kg bw)
groups. All mice were administered for 30d prior to the administration with dose of 50% alcohol(12mL/kg bw)
except blank control group. 12h after alcohol treament,all mice were dislocation death to assay activities of
antioxidant capabilities in kidney. Results:Contents of MDA in kidney revealed an obvious decrease(p<0.01) in
the RPBA treament groups when compared to the model group,while the contents of GSH and the activities of
SOD,CAT,GSH-Px in the kidney exhibited an obvious increase(p<0.01). Conclusion:RPBA could protect kidney
from injury induced by alcohol in mice.
Key words:Boletus aereus polysaccharides;alcohol kidney injury;protective effect;antioxidation
中图分类号:TS201.4 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2013)20-0368-04
收稿日期:2013-04-01 * 通讯联系人
作者简介:赵云霞(1989-),女,硕士研究生,研究方向:生物活性物质
与保健功能因子。
过量饮酒是当今世界范围内一个重要的公共卫
生问题,长期大量饮酒会导致许多脏器系统的损害[1]。
肝脏是酒精代谢的主要器官,也是最容易受损的器官。
肾脏是仅次于肝脏的乙醇排泄器官。机体摄入酒精
后约10%在肾脏代谢,这些水溶性外源物质在肾脏细
胞和间质内积聚、浓缩,对肾脏可能造成一定程度的
损害[2]。目前,国内外有关酒精性肝损害的研究已较为
深入,但对酒精性肾损害研究报道较少[3-6]。有研究表
明,乙醇可导致以肾小管-间质损害为主的病理改变,
进而可进展至肾间质纤维化、慢性肾功能衰竭[7-10]。
黑牛肝菌(Boletus aereus,BA)是云南省资源较
丰富的一种野生食用菌,其味道鲜美,具有很高的食
用和药用价值。研究表明[11-13],黑牛肝菌富含蛋白质、
维生素、多糖、氨基酸和各种矿物质元素,对高血压,
高胆固醇和高血脂等疾病均有较好的功效。本研究
以黑牛肝菌为原材料,探讨了黑牛肝菌多糖对酒精
所致小鼠肾损伤的保护作用,旨在为保健食品或天
然药物的研制和开发提供理论和实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
黑牛肝菌子实体干品 购自云南丽江市古城区
喜玛拉雅贸易有限责任公司,经去杂质,剪去含培养
基的根部,于60℃低温烘干后粉碎,过60目筛。将细
粉经热水提取、浓缩、乙醇沉淀(1∶4,m/v)、低温干燥
等步骤后,得到粗多糖,粗多糖经Sevage法脱蛋白、透
析、乙醇沉淀、低温干燥后得黑牛肝菌精多糖,经测
定多糖含量约为75.02%,蛋白含量为2.11%;ICR雄
性小鼠 6周龄左右,体重(25.75±1.65)g,动物实验
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DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.20.015
营养与保健
2013年第20期
Vol . 34 , No . 20 , 2013
在江苏省中医院动物饲养中心进行,动物饲养许可证
号(SYXK(苏)2012-0047);四乙氧基丙烷 Fluka公
司;谷胱甘肽(GSH)、牛血清白蛋白(BSA) Sigma公
司;NBT、DTNB 南京卓尔生化有限公司;硫代巴比
妥酸(TBA)、过氧化氢等生化试剂 为国产分析纯。
GL-22M型高速冷冻离心机 湖南赛特湘仪离
心机仪器有限公司;722型可见分光光度计 上海精
密科学仪器有限公司;恒温水浴锅 金坛市杰瑞尔
电器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 造模 小鼠适应性喂养3d,每组10只,随机分
为模型组、药物组(联苯双酯组,150mg/kg bw)、
RPBA各剂量组(100、200、400mg/kg bw),另取10只
健康小鼠为空白对照组。受试样品用蒸馏水配制,
每天灌胃一次,连续灌胃30d,实验期间供给全价颗
粒饲料,不限制饮食饮水,空白对照组和模型组每天
灌等体积的生理盐水。实验至第31d,各组动物禁食
不禁水12h后,模型组、药物组及RPBA各剂量组以
12mL/kg的量,灌以50%的乙醇溶液,建立动物急性
肝损伤模型,空白组灌予等体积的生理盐水。各组小
鼠均在灌胃12h后取肾脏测定各项抗氧化指标。
1.2.2 肾匀浆的制备 准确称取0.1g肾脏,用生理
盐水洗去污血后拭干,剪碎并加入0.9mL预冷的
50mmol/L磷酸缓冲液(pH7.8),于冰水浴中进行超声
破碎(400W,20s×3)制成10%肾匀浆。肾匀浆于4℃条
件下10000r/min离心10min,一部分上清液用于测定
MDA、GSH含量,另一部分上清液以3∶1的比例加饱和
硫酸铵溶液,同样条件下离心上清液即为粗酶液,用
于测定SOD、CAT、GSH-Px活性。
1.2.3 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定 测定方
法在Stewert和Bewly[14]NBT光还原法的基础上,略有
改进。取1mL的缓冲液(空白组)、组织粗酶液(样品
组)加入4mL NBT反应液中,照光3~5min,以加入缓
冲液的避光的反应液作为空白对照,在722分光光度
计上,于560nm波长测定各组的吸光度值。
1.2.4 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的测定 测
定方法在Yao Ping等[15]DTNB法的基础上,略有改进。
测定时取0.4mL 1.0mmol/L GSH+0.4mL 10%组织匀
浆液作为样品管,取0.4mL 1.0mmol/L GSH+0.4mL双
蒸水作为非酶管,37℃水浴预温5min,分别加入0.2mL
预热的H2O2,3min后加4mL偏磷酸沉淀液,3000r/min
离心10min,分别取上清液2mL+2.5mL 0.32mol/L
Na2HPO4+0.5mL DTNB显色液;另取0.4mL双蒸水+
1.6mL+2.5mL 0.32mol/L Na2HPO4+0.5mL DTNB显色
液作空白管。混匀,室温放置10min后,以蒸馏水为空
白对照,于420nm处测定吸光度。
1.2.5 过氧化氢酶(CAT)活性的测定 CAT活性的
测定采用改进的紫外分光光度法[16]。
1.2.6 还原性谷胱甘肽(GSH)含量的测定 GSH含
量按文献[17]测定,略有改进。取10%肝匀浆0.5mL加
4%磺基水杨酸0.5mL混匀,室温下3500r/min离心
10min。取0.5mL上清液+4.5mL DTNB做测定管;另取
0.5mL 4%磺基水杨酸+4.5mL DTNB做空白管。混匀,
室温放置10min后,以空白管为空白对照,于420nm处
测定吸光度。
1.2.7 过氧化脂质降解产物丙二醛(MDA)含量的测
定 MDA含量的测定采用改进的硫代巴比妥酸
(TBA)法[18]。
1.2.8 数据分析 实验数据用DPS 13.5统计软件进
行统计学分析,单因素方差分析检验组间显著性差
异,数据用x±s表示。
2 结果与分析
2.1 RPBA对小鼠体重增长的影响及对酒精损伤小
鼠一般情况的观察
由表1可知,造模前后各组小鼠体重没有显著性
差异,说明酒精对其生长没有显著地影响。观察期造
模后的表现,发现给予50%的乙醇后,小鼠先表现出
兴奋状态,继而行走不稳,摇摆,四肢瘫软,转身困
难,半小时后重者嗜睡、醉倒,呼吸急促,此状态一直
持续1h左右。空白组小鼠精神良好,食欲旺盛,毛色
光滑有光泽;12h后模型组小鼠状态普遍较差,精神
萎靡不振,毛色粗糙无光泽,活动减少。与模型组相
比,阳性对照组、RPBA各剂量组小鼠精神状态、毛色
和光泽有着显著改善,这说明RPBA对酒精性损伤有
一定的保护作用。
2.2 RPBA对小鼠肾损伤后SOD、GSH-Px、CAT的
活性影响
由表2可见,造模后肾组织中SOD、GSH-Px、CAT
的活性均明显低于空白对照组(p<0.01),给予RPBA
后,SOD、CAT活性呈剂量-效应关系增加,其中中、高
剂量组SOD活性已与空白对照组基本相当,高剂量组
组别 1d 14d 30d 31d
空白对照组 24.25±2.24aA 29.77±2.31aA 39.07±2.61aA 38.72±2.56aA
模型组 25.99±1.13aA 29.94±1.88aA 37.30±5.06aA 36.53±3.88aA
药物组 25.96±1.41aA 31.65±1.33aA 39.20±3.70aA 38.91±2.32aA
低剂量组 26.10±1.46aA 31.10±2.16aA 39.57±3.41aA 39.13±5.72aA
中剂量组 26.25±1.27aA 31.25±1.83aA 39.83±4.88aA 39.64±3.55aA
高剂量组 25.95±1.65aA 30.88±1.99aA 38.47±3.65aA 38.22±2.69aA
表1 RPBA对小鼠体重的影响(x±s,n=10)
Table 1 Effect of RPBA on weight of mice(x±s,n=10)
注:小写字母表示p<0.05水平,大写字母表示p<0.01水平,不同字母表示同列数据差异显著,相同字母表示同列数据差异不显著;
表2、表3同。
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Science and Technology of Food Industry 营养与保健
2013年第20期
CAT活性已与药物组水平相当;GSH-Px活性虽未达到
药物组水平,但随着多糖剂量的上升,GSH-Px的活性
逐渐上升,呈一定的量效关系。说明RPBA能显著提
高小鼠肾脏SOD、GSH-Px、CAT活性,增强机体清除自
由基、H2O2的能力,减轻其对小鼠肾脏的损害作用。
2.3 RPBA对小鼠肾损伤后GSH和MDA含量的影响
由表3可见,造模后小鼠肾脏GSH水平显著低于
空白对照组(p<0.01),给予RPBA后,虽未达到药物
组水平,但低、中、高剂量组GSH水平均有所增加,并
呈一定剂量关系,说明RPBA能一定程度地提高肾损
伤小鼠非酶体系的抗氧化能力;造模后模型组MDA水
平高于空白组,呈显著性差异(p<0.01),给予RPBA
后,多糖各剂量组MDA水平均有显著降低,其中高剂
量组达到空白对照组水平,说明RPAB能有效改善肾
损伤小鼠体内的脂质过氧化水平。
3 讨论
自由基学说认为,自由基的增多是产生衰老和
死亡的重要因素。在正常的生物代谢过程中,细胞会
产生O2-·等自由基,它们可以迅速地被细胞内的防御
系统所消除,不造成危害。但在某些异常因素如放射
性物质、药物、酒精等的影响下均会引发正常代谢外
的异常自由基反应,这些异常自由基反应产生的大
量自由基不能完全被防御系统所清除,因而就会在
细胞内积累并扩散至细胞外,氧化蛋白质、核酸和脂
肪,从而损害细胞的结构和功能。近期研究[19-21]认为,
自由基与造成肾脏损伤的机制有关,深入研究食用
菌多糖对体内自由基清除活性,将有助于开发天然
高效抗氧化物质。
机体内的自由基清除率防御体系主要由抗氧化
酶体系和非酶体系组成。SOD、GSH-Px、CAT三种酶
组成生物体最主要的抗氧化酶防御体系。它们能有
效清除活性氧自由基,终止自由基链式反应,在抗氧
化方面起了重要作用。当这些酶活性降低时,会导致
自由基积累,破坏细胞膜的完整性,并引起功能的丧
失[22]。GSH是非酶体系中重要的还原产物,它能迅速
清除细胞内的氧自由基,有效地防止脂质过氧化[23]。
MDA是体内自由基攻击脂质产生脂质过氧化物的代
谢最终产物,可间接反映出细胞损伤的程度[24]。
食用菌多糖能从整体上提高机体免疫力,尤其是
抗氧化,保护生物膜和延缓衰老作用。国内外关于食
用菌多糖抗氧化活性方面的报道已经很多,如有平菇
多糖、云芝多糖、金顶侧耳多糖、香菇多糖、茶树菇多
糖、双孢菇多糖、姬菇多糖、猴头菇多糖等等[25-32],其
中金顶侧耳多糖能显著提高肾损伤小鼠的SOD等抗
氧化酶活性和GSH含量,姬菇多糖在降低肾损伤小鼠
MDA水平方面有很好的作用。与上述研究结果一致,
本实验显示黑牛肝菌多糖能提高SOD、CAT、GSH-Px
的活性,增加肾组织GSH含量,降低肾匀浆MDA含
量。其机制可能是RPBA预处理可以提前增强机体的
自由基清除防御体系,可以有效地拮抗急性酒精所
导致的抗氧化酶活性降低及GSH耗竭,抑制自由基
介导的脂质过氧化反应,增强脂肪酸在细胞内代谢,
保护细胞膜,促进细胞的再生和修复。实验结果说明
黑牛肝菌多糖在预防自由基诱发氧化肾脏组织损伤
方面,是具有开发前景的一种天然的高效抗氧化剂。
4 结论
从小鼠一般情况观察,模型组小鼠精神萎靡不
振,毛色粗糙无光泽,活动减少,状态普遍较差;而饲
喂RPBA各剂量组的小鼠精神状态、毛色和光泽有着
显著改善。
从体内抗氧化方面分析,模型组小鼠肾脏抗氧
化酶SOD、GSH-Px和CAT酶活性下降,抗氧化物质
GSH含量减少,脂质过氧化终产物MDA含量增加;而
饲喂RPBA各剂量组的小鼠肾脏抗氧化酶SOD、GSH-
Px和CAT酶活性显著升高(p<0.01),且存在一定的剂
量关系,GSH含量随RPBA剂量的增加逐步恢复到正
常水平;MDA含量显著降低(p<0.01)。说明RPBA能
显著提高肾脏中抗氧化酶活性,减少脂质过氧化,对
小鼠酒精性肾损伤具有明显的保护作用。
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表2 RPBA对小鼠肾SOD、GSH-Px、CAT活性的影响(x±s,n=10)
Table 2 Effect of RPBA on SOD、GSH-Px、CAT activity inkidney of mice(x±s,n=10)
组别 SOD活性(U/mgPro) GSH-Px活性(U/mgPro) CAT活性(U/mgPro)
空白对照组 26.253±0.228bB 12.79±0.38aA 137.347±7.31aA
模型组 5.731±1.506dD 6.274±0.614dC 90.234±1.889cC
药物组 29.123±0.174aA 12.451±0.119aA 110.566±2.752bB
低剂量组 11.987±0.073cC 7.902±0.608cB 96.471±8.634cBC
中剂量组 26.271±0.541bB 8.66±0.513bcB 100.622±4.149bcBC
高剂量组 26.408±0.039bB 9.472±0.916bB 111.51±9.691bB
组别 GSH含量(nmol/mgPro)MDA含量(nmol/mgPro)
空白对照组 33.778±3.51aA 8.327±0.093cC
模型组 16.868±2.363dC 12.624±0.093aA
药物组 33.646±4.117aA 8.903±1.035cC
低剂量组 21.808±2.036cBC 11.503±0.43bAB
中剂量组 24.593±2.769bcB 11.028±0.078bB
高剂量组 27.352±2.439bAB 8.178±0.69cC
表3 RPBA对小鼠肾GSH和MDA含量的影响(x±s,n=10)
Table 3 Effect of RPBA on GSH and MDA contents in kidney
of mice(x±s,n=10)
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营养与保健
2013年第20期
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