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高剂量复合螺旋藻多糖辐射保护作用研究



全 文 :收稿日期:2007-09-30; 修订日期:2007-11-30
基金项目:山东省青岛市科技发展计划(第 2批)项目(No.06-2-2-12
-jch);
青岛农业大学高层次人才启动基金资助项目(No.630432)
作者简介:郭春生(1981-),男(汉族),山东汶上人 ,现为青岛农业大学生
命科学院在读硕士研究生 ,学士学位 ,主要从事天然生物活性物质提取分
离与应用研究工作.
*通讯作者简介:王清吉(1960-), 男(汉族),山东平度人 , 现任青岛农业
大学生命科学学院副教授 ,博士学位 ,主要从事天然生物活性物质的提取
分离与应用研究工作.
高剂量复合螺旋藻多糖辐射保护作用研究
郭春生 , 孙晓红 , 葛 蔚 , 唐 超 , 张 丽 , 于蕾妍 , 王清吉*
(青岛农业大学生命科学学院 ,山东 青岛 266109)
摘要:目的 观察高剂量复合螺旋藻多糖的辐射保护作用。方法 高剂量(200mg· kg-1· d-1)螺旋藻多糖与银杏叶有效
成分按 1∶1, 2∶1和 1∶2的比例复合。分别给昆明种小鼠灌服此 3种复合制剂及螺旋藻多糖 、银杏黄酮 、银杏内酯 3种
单一成分。连续灌服 14d后 , 用 60Coγ射线全身照射 , 照射后继续灌服 16 d。结果 与空白组相比 ,螺旋藻多糖与银杏叶
有效成分 1∶1比例复合组 、2∶1比例复合组 、1∶2比例复合组 、螺旋藻多糖组 、银杏黄酮组和银杏内酯组平均存活时间
分别延长了 2.3(P<0.05), 2.5(P<0.01), 2.6(P<0.01), 4.0(P<0.01), 3.7(P<0.01), 3.3 d(P<0.01);存活率分别
提高 20%, 30%, 20%, 80%, 60%, 40%。结论 高剂量螺旋藻多糖与银杏叶有效成分复合应用于抗辐射有协同增效作
用 , 可明显延长经 60Coγ射线全身照射小鼠的存活时间 ,提高小鼠存活率。抗辐射作用优于螺旋藻多糖和银杏叶有效成
分单一使用组。复合螺旋藻多糖的最佳配比为螺旋藻多糖与银杏叶有效成分等量复合。
关键词:螺旋藻多糖; 银杏叶有效成分; 60Coγ射线; 抗辐射; 小鼠
中图分类号:R285.5  文献标识码:A  文章编号:1008-0805(2008)08-1913-02
AntiradiationEffectofHighDosageCompoundPSP
GUOChun-sheng, SUNXiao-hong,GEWei,TANGChao,ZHANGLi,YULei-yan,WANGQing-ji*
(LifeScienceColegeofQingdaoAgriculturalUniversity, Qingdao266109, China)
Abstract:ObjectiveToobservetheantiradiationefectofhighdosagecompoundPSP.MethodsMixedhighdosage(200mg
· kg-1· d-1)polysaccharidesfromSpirulinaPlatensis(PSP)withefectiveingredientsofGinkgobiloba(EGB)intothecom-
poundattheratioof1∶1, 2∶1 and1∶2, fedthemicewiththecompoundandthesingleingredientsofPSP, flavonoids, ginkgol-
idefor14 days, thenirradiatedthemicewith60Coγradiation, afterthatfedthemwiththecompoundforconsecutive16 days.Re-
sultsComparedwiththecontrol, theaveragelivingdaysofthemiceinthegroupsfedwiththecompoundattheratioof1∶1, 2∶
1, 1∶2andPSP, flavonoids, ginkgolideincreasedby2.3(P<0.05), 2.5(P<0.01), 2.6(P<0.01), 4.0(P<0.01), 3.7(P<
0.01), 3.3 d(P<0.01).Thelivingratesincreasedby20%, 30%, 20%, 80%, 60%, 40%.ConclusionTheresultsindicated
thatthecompoundwithhighdosagePSPandEGBhasthesynergiceffectsintheapplicationofanti-radiation, whichcanobvious-
lyprolongthelivingdaysofmicewith60Coγradiationandenhancethelivability.Theanti-radiationactionisbetterthananysin-
gleefectiveingredientsofPSPandEGB.CompoundwithequaldosageofPSPandEGBisthebestintheexperimentsofanti-ra-
diation.
Keywords:PSP; EGB; 60Coγradiation; Anti-radiation; Mice
  长期以来人们承受着来自于医疗 、工业和环境等诸多方面的
辐射危害 , 辐射不仅损伤机体的免疫系统 , 使机体免疫力降低 ,而
且还可引起突变或癌变。目前 , 人们已发现了一些具有辐射防护
作用的药物 , 这些药物大多为含硫类的化学合成药 , 如氨磷汀
(WR2721)等。但这些化学合成药在有效剂量时毒性很大 , 所以
使用较少。寻找天然无毒副作用的抗辐射药物成为广大科技工
作者研究的热点。研究表明 [ 1 ~ 6]螺旋藻多糖和银杏叶有效成分
单独使用就具有较好的抗辐射作用。螺旋藻多糖与银杏叶有效
成分都含有大量的羟基和酚羟基结构 ,根据含有相同或类似官能
团的化合物复合能产生协同增效作用的原理 ,我们将螺旋藻多糖
和银杏叶有效成分按不同比例复合 , 观察其复合后的抗辐射效
果。现报道如下。
1 器材
1.1 螺旋藻多糖与银杏叶有效成分 螺旋藻购于中国科学院南
海海洋研究所三亚站 ,为浅绿色粉末。参照文献 [ 7] ,采用三氯乙
酸除蛋白法提取螺旋藻多糖 ,多糖含量占 93%以上。
银杏叶有效成分为实验室自提 , 总黄酮含量≥24%, 萜内酯
含量≥6%。
1.2 动物 昆明种小鼠(SPF级)购于青岛市药检所 ,体重 23 ~
26 g, 雌雄各半。
1.3 仪器 超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公
司)。
1.4 灌服药品配制 C组(对照组):12.5 ml生理盐水与 1%羧
甲基纤维素钠 (CMC)等体积混合 , 超声波细胞粉碎机混匀
5 min;
P组(螺旋藻多糖组):称取螺旋藻多糖 500mg溶于 12.5 ml
生理盐水中 ,再加等体积 1%CMC混合 , 超声波细胞粉碎机混匀
5 min。每只小鼠灌服量为 200 mg· kg-1· d-1;
F组(银杏黄酮组):称取银杏黄酮 500 mg溶于 12.5ml生理
盐水中 ,余配制方法同 P组。每只小鼠灌服量为 200mg· kg-1·
d-1;
L组(银杏内酯组):称取银杏黄酮 500 mg溶于 12.5ml生理
盐水中 ,余配制方法同 P组。每只小鼠灌服量为 200mg· kg-1·
d-1;
·1913·
LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2008VOL.19NO.8 时珍国医国药 2008年第 19卷第 8期
CP1组(螺旋藻多糖:银杏叶有效成分 =1∶1):称取螺旋藻
多糖 500 mg, 银杏叶有效成分 500 mg溶于 12.5 ml生理盐水中 ,
再加等体积 1%CMC混合 , 超声波细胞粉碎机混匀 5 min。每只
小鼠灌服量为螺旋藻多糖 、银杏叶有效成分各 200 mg· kg-1
· d-1;
CP2组(螺旋藻多糖:银杏叶有效成分 =2∶1):称取螺旋藻
多糖 500 mg, 银杏叶有效成分 250 mg, 配制方法同 CP1组。每只
小鼠灌服量为螺旋藻多糖 200 mg· kg-1· d-1 , 银杏叶有效成分
100mg· kg-1· d-1;
CP3组(螺旋藻多糖:银杏叶有效成分 =1∶2):称取螺旋藻
多糖 500 mg, 银杏叶有效成分 1 000 mg, 配制方法同 CP1组。每
只小鼠灌服量为螺旋藻多糖 200 mg· kg-1· d-1 , 银杏叶有效成
分 400mg· kg-1· d-1。
2 方法
2.1 小鼠饲养管理 小鼠自由采食 ,自由饮水(凉开水), 自然光
照 , 定期更换垫料。
2.2 方法 选体重相近且健康的小鼠随机分为 7组 , 每组 10只 ,
雌雄各半。用灌胃器给各组小鼠灌服相应药物 , 1次 /d, 连续灌
服 14d后对小鼠进行 60Coγ射线全身照射。照射后继续灌服药
物 16d,同时观察小鼠的外部表现 ,记录死亡情况及存活天数。
2.3 辐射条件 60Coγ射线全身照射 , 源距 80 cm, 吸收剂量为 10
Gy, 剂量率为 10 Gy/min。
2.4 数据处理 数据采用单因素方差分析(LSD)。
3 结果
表 1 辐射后各组小鼠死亡情况统计
组别 辐射后死亡鼠数
8d 9d 10d 11d 12d 13d 14 d 15 d 16 d 合计
C 1 1 0 1 1 2 1 0 1 8
D 0 0 0 0 1 1 1 1 2 6
F 0 0 0 0 1 1 1 1 1 5
L 0 0 0 0 1 0 1 2 2 6
CP1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0CP
2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2CP3 0 0 0 0 0 0 1 1 2 4
表 2 各组小鼠平均存活天数及存活率
组别 平均存活时间 t/d
平均存活
提高时间 t/d
存活率
(%)
存活率
增加(%)
C 12.0 - 20 -
P 14.3 2.3* 40 20
F 14.5 2.5** 50 30
L 14.6 2.6** 40 20
CP1 16.0 4.0** 100 80CP2 15.7 3.7** 80 60CP3 15.3 3.3** 60 40
  与对照组比较 , *P<0.05, **P<0.01
由表 1可见 , 从辐射后第 8天开始 , 对照组小鼠出现精神萎
靡 , 被毛杂乱等症状 , 并开始死亡。 3单一成分组从辐射后 12 d
开始出现精神不振 , 被毛蓬乱 , 开始死亡。 3种复合螺旋藻多糖
组直到辐射后 14d才开始有小鼠死亡。
对照组与各实验组相比 , 小鼠出现死亡的时间早 ,死亡数量
多。各实验组死亡时间和死亡数量之间也有差别 , 3种单一成分
组与 3种复合螺旋藻多糖组相比 ,出现死亡的时间较早 , 死亡数
量较多。其中 CP1组(螺旋藻多糖:银杏叶有效成分 =1∶1)直
到辐射后 16d仍未出现死亡。
由表 2可见 , 与对照组相比 , P组(螺旋藻多糖组)、F组(银
杏黄酮组)和 L组(银杏内酯组)平均存活时间分别延长了 2.3
(P<0.05), 2.5(P<0.01)和 2.6 d(P<0.01), 存活率分别提高
了 20%, 30%和 20% 。与对照组相比 , CP1组(螺旋藻多糖:银杏
叶有效成分 =1∶1)、CP2组(螺旋藻多糖:银杏叶有效成分 =2∶
1)和 CP3组(螺旋藻多糖:银杏叶有效成分 =1∶2)平均存活时
间分别延长了 4.0(P<0.01), 3.7(P<0.01)和 3.3 d(P<0.01)
, 存活率分别提高了 80%, 60%和 40% 。
4 讨论
辐射对生物体的损伤分为两种形式 ,一种为直接损伤 , 另一
种为间接损伤。辐射的直接损伤作用是指 ,放射源的能量或粒子
直接作用于机体的各种生物大分子 ,并破坏其结构进而使其功能
损伤或丧失。辐射的间接损伤是指 ,水在射线的作用下分解出各
种自由基 , 这些自由基可与细胞内外的溶质分子发生可能导致分
子结构变化的各种反应。对于生物体而言 ,辐射的间接损伤是至
关重要的。 因为自由基对生物体的危害是巨大的 , 它能损伤
DNA, 能使脂质的生物膜产生过氧化作用 ,还能直接损伤蛋白质。
所以抗辐射药物的关键就是在于是否能够清除体内因辐射而产
生的大量自由基。
研究表明螺旋藻多糖和银杏叶有效成分都具有较好的抗氧
化 、清除自由基的作用 [ 1 ~ 6] , 因此我们将螺旋藻多糖和银杏叶有
效成分用于抗辐射 ,以清除机体内因辐射作用所产生的大量自由
基。徐惠等 [ 8]报道 , 小鼠接受 5Gy剂量的 60Coγ射线照射后 , 每
天腹腔注射 0.3 mg/g体重螺旋藻多糖 , 与空白组相比 , 其脾脏重
量 、脾细胞数和脾淋巴细胞转化功能均显著增加 , 辐射损伤引起
的脾脏出血也明显减少。另有研究表明 [ 9] , 给 60Coγ射线照射后
的小鼠以 150 mg/kg体重灌服银杏黄酮和银杏内酯 , 可使小鼠存
活率提高 41.6%, 75%,平均存活时间延长 1.8(P<0.05)、3.2 d
(P<0.01)。李德远等 [ 10]也报道给接受过 8.5 Gy剂量的 60Coγ
射线照射的小鼠灌服银杏黄酮水溶液 , 可显著提高小鼠的存活
率 , 并能使骨髓微核及精子畸变率有一定程度的降低。从本实验
的结果可以看出 ,螺旋藻多糖 、银杏黄酮和银杏内酯单独使用就
能表现出较好的抗辐射作用 ,能有效延长 60Coγ射线照射后小鼠
的存活时间及提高存活率。螺旋藻多糖与银杏叶有效成分复合
使用 , 抗辐射作用明显优于螺旋藻多糖和银杏黄酮 、银杏内酯单
独使用组。尤其是 CP1组(螺旋藻多糖:银杏叶有效成分 =1∶
1), 与对照组相比 ,存活率提高了 80%, 平均存活时间提高了 4.0
(P<0.01)。可以看出 , 螺旋藻多糖与银杏叶有效成分复合应用
于抗辐射 , 能产生协同增效作用 , 抗辐射作用的强弱与螺旋藻多
糖和银杏叶有效成分复合的比例有一定关系 , 其中螺旋藻多糖:
银杏叶有效成分 =1∶1时抗辐射作用最好。这可能是因为 , 按
照此比例复合能使两种活性物质中的一些如羟基 、酚羟基的活性
基团相互促进 ,产生协同增效表现出最佳的抗辐射作用。目前螺
旋藻多糖和银杏叶有效成分都是单独用作抗辐射药物 ,本研究将
二者复合用于抗辐射 ,这为研究天然的抗辐射复合药物提供了理
论基础 。
参考文献:
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时珍国医国药 2008年第 19卷第 8期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2008VOL.19NO.8