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灰树花多糖PGF-1体外对羟基自由基的抑制作用



全 文 : 2003, Vol. 24, No. 7 食品科学 ※营养卫生126
正常小鼠禁食10~15h,40只小鼠随机分为4
组,即阴性对照组、阳性对照组、桑叶浸膏组和桑
宁茶组;分别等体积灌胃蒸馏水、格列本脲(5mg/
kg)、桑叶(2.70g/kg)和桑宁茶(2.70g/kg),30min
后每只小鼠灌胃给予一定量的葡萄糖溶液(2.5g/kg),
分别于给葡萄糖溶液前及给葡萄糖溶液后30、60、
120、180min从鼠尾静脉取血,测定血中的葡萄糖含
量。结果见图1。由图1可见,所有的四条曲线显示了
相同的趋势:糖负荷后30min小鼠血糖达到峰值,而
后从60min起开始下降,至120min基本恢复正常。同
阴性对照组相比,阳性对照组(格列本脲组)、桑叶浸
膏组和桑宁茶组等三个试验组的葡萄糖耐量曲线明显
平缓一些,三条曲线始终处于阴性对照组下方。30min
时,阴性对照组小鼠的血糖值由糖负荷前的2.96mmol/
L陡然上升到9.00mmol/L,在60min时又下降至正常
范围内的5.00mmol/L,而后下降趋势渐缓并保持在正
常范围内。而阳性组、桑宁茶组和桑叶浸膏组小鼠的
血糖值在糖负荷后30min也达到最高值,分别为7.32、
4.88mmol/L,明显低于阴性组,表现出明显的抑制血
糖上升的作用,而三个给药组之间相比,桑宁茶和桑
叶浸膏的抑制作用更显著,说明桑叶浸膏和桑宁茶具
有良好的降血糖作用。
3 讨 论
近年来,有关桑叶降血糖方面的研究开展得比较
活跃。桑叶中的总多糖(totalpolysaccharideofMorus,
TPM)[1]能明显增加肝糖元、降低肝葡萄糖含量;而
桑叶中特有的生物碱DNJ(1-deoxynojirmycin)及其衍
生物作为一种高效的α-葡萄糖苷酶抑制剂[2~4],更
是在控制血糖方面表现得特别突出。同时,由于茶
叶中的儿茶素[5]、茶多糖[6,7]具有一定的降血糖作用,
所以茶叶被选来作为桑叶浸膏的载体制备桑宁茶。试
验结果表明以桑叶浸膏为主剂的桑宁茶兼具桑叶和茶
叶两者的降血糖特点,与治疗糖尿病的常规药物格列
本脲相比,能更有效控制糖负荷后正常小鼠体内的血
糖值,使其始终保持在正常的范围内,并且对糖尿
病小鼠的治疗效果也更好。桑叶和茶叶作为植物药,
与临床常规所用的西药相比,具有性质稳定、无毒副
作用、缓慢持久、降血糖的同时往往还能降血脂等优
点,对于一些轻度糖尿病或糖耐量减低的患者可成为
其饮食疗法的一部分,辅助降血糖,应用前景看好。
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灰树花多糖PGF-1体外对羟基自由基
的抑制作用
李小定,荣建华,吴谋成
(华中农业大学食品科技学院,武汉 430070)
摘 要:研究灰树花多糖PGF-1对脱氧核糖-铁体系产生的羟基自由基(·OH)的抑制作用;通过检测小鼠肝匀浆
丙二醛(MDA)含量、肝线粒体MDA含量、肝线粒体肿胀度、肝线粒体膜流动性及大鼠红细胞氧化溶血,研究PGF-
收稿日期:2002-11-15
作者简介:李小定(1968-),男,博士,讲师,研究方向:食品化学和农产品加工。
127※营养卫生 食品科学 2003, Vol. 24, No. 7
1体外对·OH引起的氧化损伤的保护作用。结果显示PGF-1具有明显抑制·OH的作用,可降低·OH所致MDA的
产生、抑制小鼠肝线粒体的肿胀、对小鼠肝线粒体膜流动性具有保护作用,并对由·OH所致大鼠红细胞氧化溶血具
有抑制作用。表明PGF-1体外对·OH有较强的抑制作用。
关键词:灰树花;多糖;PGF-1;羟基自由基;抗氧化
Abstract:The scavenging effect of PGF-1 (one kind of homogeneous polysaccharide from Gr fola frondosa) hydr xyl
radicals (·OH) in deoxyribose-iron system was studied. To study the protective activities of PGF-1 against oxidation damage
caused by ·OH in vitro, the content of malonaldehyed (MDA) in mice liver juice and mice liver mitochondria, the swelling
extent of mice liver mitochondria, the mice liver mitochondria membrane fluidity and the hemolysis of rat red blood cell were assayed.
Results showed that PGF-1 with obvious inhibitory effect on free radical of ·OH. PGF-1 could decrease he formation of MDA
induced by ·OH and inhibit the swelling extent of mice liver mitochondria. It also had protective activity on the mice liver
mitochondria membrane fluidity and inhibitory effect on the hemolysis of rat red blood cell induced by ·OH. I suggested that
PGF-1 showed strong inhibitory effect on ·OH in vitro.
Key words:grifola frondosa;polysaccharide;PGF-1;hydroxyl radicals;ant oxidation
中图分类号:R284.2;R151.2 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2003)07-0126-05
灰树花多糖(Polysaccharide of Grifola rondosa)
是食用真菌灰树花的主要活性成分,已证明灰树花多糖
具有较强的抗肿瘤活性和免疫调节功能[1~3]。而对灰树
花多糖抗氧化活性的研究,国内外还未见报道。本文考
察了灰树花均一多糖PGF-1体外对·OH的抑制作用及其
体外抗氧化活性,以进一步探讨灰树花多糖的保健功
效。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 PGF-1 由本研究室自制[4],灰树花子实体
(GF-5)由湖北省黄冈市科委提供。
1.1.2 动物 昆明种小鼠,雌性,5~6周龄,体
重20±2g。Wistar大鼠,雄性,体重190~210g,均
由湖北省卫生防疫站实验动物中心提供。
1.1.3 试剂 脱氧核糖与1,6-二苯基-1,3,5-己
三烯(DPH)为Sigma产品;丙二醛(MDA)测定试剂盒购
自南京建成生物工程研究所;亚油酸、硫代巴比妥酸
(TBA)、硫酸亚铁、抗坏血酸(VC)、正丁醇、过氧化氢
为国产生化试剂或分析纯试剂。
1.1.4 仪器 岛津UV-265型紫外可见分光光度计;
日立-850型荧光分光光度计。
1.2 方法
1.2.1 对·OH抑制作用的测定[5]
在试管中依次加入0.1ml一定浓度的样品(空白加
蒸馏水),0.4ml磷酸缓冲液(50mmol/L,pH7.5),0.1ml
1.04mmol/L的EDTA溶液,0.1ml 10mmol/L H2O2,0.1ml
2mmol/L VC,0.1ml 60mmol/L脱氧核糖(DR)(对照不加
DR,补充蒸馏水),0.1ml 1mmol/L FeCl3,各管最
终体积1.0ml,混匀后37℃保温1h,取出立即加入1ml
25%HCl(V/V)终止反应,再加入1ml 1% TBA显色,
沸水浴反应15min,立即冷却,253nm处比色(若有浑
浊,加入3ml正丁醇萃取后再比色)。抑制率(%)=[A0-
(A1-A2)]/A0×100,其中A0,A1,A2分别代表对照,
样品及样品空白的吸光度。
1.2.2 小鼠肝组织匀浆丙二醛(MDA)含量的测定
肝组织匀浆液的制备:小鼠肝组织用冷生理盐
水漂洗,滤纸吸干后称重,冰浴下匀浆,制成10%的
悬浮液,3000~4000r/min离心10~15min,上清液即
为肝组织匀浆液。
丙二醛含量的测定:于试管中加入10%的肝组
织匀浆液0.20ml及不同浓度的样品0.10ml,(对照加
等量生理盐水),37℃温育1h后取出,冰浴冷却,
按MDA测定试剂盒中操作步骤进行测定,计算MDA含
量(nmol/mg pro),其中蛋白质含量的测定采用Lowry
法。另取两组试管,一组先加入10mmol/L的H2O2 0.
10ml,另一组先加入1mmol/L的FeSO4 0.10ml,然
后按上述方法分别测定H2O2和FeSO4诱导的MDA含量。
1.2.3 小鼠肝线粒体MDA含量的测定
肝线粒体的制备:10%的肝组织匀浆液以1000~
2000r/min离心10min,弃去沉淀,上清液以8000~
10000r/min离心15min,所得沉淀即为线粒体。
MDA含量的测定:在试管中加入1.0ml线粒体悬
液(蛋白质浓度0.5mg/ml),0.40ml多糖样品溶液(对照
以生理盐水代替),0.4ml 0.5mmol/L的FeSO4溶液和
0.4ml 0.5mmol/L的VC溶液,混匀后置于37℃温育1h,
然后按MDA试剂盒方法测定吸光度,计算MDA含量。
2003, Vol. 24, No. 7 食品科学 ※营养卫生128
1.2.4 小鼠肝线粒体肿胀度的测定[6]
将小鼠肝线粒体配成的悬液。在试管中依次加入
不同浓度的多糖样品0.4ml(对照加等量生理盐水),
3.0ml线粒体悬液(蛋白质浓度为0.5mg/ml),0.4ml
0.5mmol/L FeSO4和0.4ml 0.5mmol/L VC,迅速混
匀,520nm处测定吸光度,吸光度的降低与线粒体的肿
胀度成正比。
1.2.5 小鼠肝线粒体膜流动性的测定[7]
试管中加入1.0ml线粒体悬液(蛋白质含量为
1.0mg/ml)和1.0ml不同浓度的多糖样品,再加入
1.0ml 100mmol/L的FeSO4溶液和1.0ml 50μmol/L的
VC溶液启动反应,37℃保温30min,加入0.5ml 1mmol/
L的EDTA终止反应,再加入2×10-5mol/L的DPH 50
μl,37℃保温40min,离心,以磷酸缓冲液洗涤后
以相同体积缓冲液悬浮,以激发波长361nm,发射波长
431nm处测定荧光强度,计算荧光偏振度(P),膜微粘
度(η)和膜流动性(LUF)。
1.2.6 H2O2诱导红细胞氧化溶血的测定[8]
红细胞悬液的制备:Wistar大鼠断头取血,加
入抗凝剂后以3000×g离心分离得到红细胞,冷生理
盐水洗涤三次,以生理盐水配成0.5%的悬浮液。
溶血抑制率测定:取红细胞悬液2.5ml与不同浓
度的多糖样品液混合(对照管以蒸馏水代替),加入
100mmol/L H2O2,37℃保温1h。用生理盐水稀释5
倍,1000×g离心10min,取上清液,于415nm处
比色,根据吸光度计算溶血度和抑制率。
1.3 数据处理 结果以 x±s表示,不同实验间以t
检验,用SAS软件处理。
2 结果与分析
2.1 灰树花多糖对·OH的抑制作用
从表1可以看出,在实验浓度范围内(0.10~5.00mg/
ml),不同浓度的PGF-1对·OH均表现出一定的抑制作用,
并随着浓度的增加,抑制率增大。经计算PGF-1对·OH
-
的半数抑制浓度(IC50)为1.88mg/ml。PGF-1对·OH
的抑制作用低于枸杞多糖[7]及油柑多糖[9],而高于青
竹梅多糖和人参多糖[10]。
-表1 PGF-1对·OH的抑制作用(n=3,x±s)
PGF-1浓度(mg/ml)A253 抑制率(%)
对照 0.824±0.005b —
0.10 0.759±0.004bb 7.89
0.25 0.581±0.006b 29.49
0.50 0.492±0.005b 40.29
2.00 0.409±0.007b 50.36
5.00 0.355±0.003b 56.92
注:b:p<0.01与对照组相比。
2.2 PGF-1对小鼠肝匀浆MDA含量的影响
MDA为脂质过氧化的中间产物,肝匀浆中MDA的
生成量可反映其氧化程度的高低。PGF-1对MDA生成
的影响见表2。在体外温育、Fe2+诱导和H2O2诱导下,
随着PGF-1浓度增高,对MDA生成的抑制作用增强,
其半数抑制浓度(IC50值)分别为1.57、5.72、1.89
mg/ml。由表中可见,PGF-1对体外温育和H2O2诱导的
MDA生成有较强的抑制作用,中、高剂量下抑制作用明
显(p<0.01),而对Fe2+诱导的MDA生成的抑制作用
稍差。
2.3 PGF-1对小鼠肝线粒体MDA含量的影响
从表3中可知PGF-1在实验剂量下均能抑制肝线
粒体的脂质过氧化产物MDA的生成,抑制作用随浓度
的增加而增强,高剂量下明显(p<0.01)。其IC50值
为2.05mg/ml。结果提示灰树花多糖PGF-1对小鼠肝线
粒体损伤具有保护作用。
2.4 灰树花多糖对小鼠肝线粒体肿胀度的影响
当VC与Fe2+存在时,诱生的·OH可导致肝线粒
体中不饱和脂肪酸的加速氧化,损坏线粒体膜的结构,
使线粒体通透性增加而产生肿胀。PGF-1在实验浓度
下对Fe2++VC诱导的小鼠肝线粒体肿胀度均有显著的抑
制作用(p<0.01)(表4),在3种实验浓度下抑制作用
相差不大,无量效关系。
-表2 PGF-1对小鼠肝匀浆MDA生成的影响(n=3,x±s)
样品浓度
体外温育 Fe2+诱导 H2O2诱导
MDA 抑制率 MDA 抑制率 MDA 抑制率
(mg/ml)(nmol/mg pro)(% (nmol/mg pro)(%) (nmol/mg pro)(%
对照 2.73±0.17 — 5.06±0.34b — 3.94±0.28b —
0.05 2.21±0.14a 19.05 4.87±0.32b 3.75 3.62±0.14b 8.12
0.20 1.96±0.17b 28.21 4.51±0.20b 10.87 3.16±0.20a 19.80
0.80 1.52±0.15b 44.32 4.20±0.37a 17.00 2.66±0.16b 32.49
1.60 1.38±0.11b 49.45 3.98±0.12b 21.39 2.13±0.11b 45.94
注:a:p<0.05,b:p<0.01,与对照组相比。
129※营养卫生 食品科学 2003, Vol. 24, No. 7
2.5 PGF-1对小鼠肝线粒体膜流动性的影响
PGF-1对小鼠肝线粒体膜流动性的影响见表5。
Fe2++VC可明显降低肝线粒体膜流动性(与对照组相
比,p<0.01,PGF-1可对小抗Fe2++VC引起的线粒体
膜流动性下降,67μg/ml和533μg/ml PGF-1的对线
粒体膜流动性的保护作用非常明显(与Fe2++VC组相
比,p<0.01),而PGF-1在267μg/ml浓度下的保
护作用稍差。说明PGF-1能维持线粒体膜的流动性,
保护膜系统免受氧化损伤。其作用不呈量效关系。
2.6 PGF-1对大鼠红细胞氧化溶血的影响
当红细胞中加入H2O2后,H2O2可与Fe2+结合产
生·OH,·OH与H2O2均能导致红细胞膜发生氧化损伤
而产生溶血。PGF-1能明显抑制H2O2诱导的大鼠红细
表4 PGF-1对Fe2++VC诱导的小鼠肝线粒体肿胀度的影响
(n=3,x±s)
组别 PGF-1浓度(mg/ml)肿胀度(A520)
对照 — 0.564±0.006b
Fe2++VC — 0.501±0.005
PGF-1(Fe2++VC) 0.2 0.534±0.002b
0.5 0.540± .004b
0.8 0.536±0.005b
注:b:p<0.01与Fe2+ VC组相比。
-
表6 PGF-1对H2O2诱导大鼠红细胞溶血的影响(n=3,x±s)
组别 浓度(μg/ml) A415 溶血度(%) 抑制率(%)
对照 — 0.341±0.006ba 39.42 —
H2O2 — 0.865±0.024aa 100 —
PGF-1+H2O2 67 0.760± .064ab 87.86 20.04
267 0.682±0.033ab 78.84 34.92
533 0.634±0.012ab 73.29 44.08
注:a:p<0.01与对照组相比;b:p<0.01与H2O2组相比。
-
胞的氧化溶血(表6),并呈现量效关系。结果提示
PGF-1能抑制·OH与H2O2引起的红细胞膜氧化损伤,
从而具有保护红细胞膜的作用。
3 结 论
3.1 灰树花多糖PGF-1具有明显抑制·OH的作用,并呈
现量效关系,对·OH的半数抑制浓度(IC50)为1.88mg/ml。
3.2 PGF-1对体外温育和H2O2诱导的小鼠肝匀浆MDA
生成有较强的抑制作用,而对Fe2+诱导的MDA生成的
抑制作用稍差。
3.3 PGF-1能抑制小鼠肝线粒体MDA的生成及线粒体
的肿胀,对小鼠肝线粒体膜流动性具有保护作用,
表明其具有保护小鼠肝线粒体氧化损伤的作用。
3.4 PGF-1能明显抑制H2O2诱导的大鼠红细胞氧化溶
血,对大鼠红细胞的氧化损伤具有保护作用。
参考文献:
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表3 PGF-1对小鼠肝线粒体MDA含量的影响(n=3,x±s)
组别 PGF-1浓度(mg/ml) MDA(nmol/mg pro)抑制率(%)
对照 — 7.83±0.59 —
PGF-1 0.05 6.88±0.37 12.13
0.20 6.13±0.45a 21.71
0.80 5.39±0.38b 31.16
1.60 4.62±0.39b 41.00
注:a:p<0.05,b:p<0.01,与对照组相比。
-
表5 PGF-1对小鼠肝线粒体膜流动性的影响(n=3,x±s)
组别 浓度(μg/ml) 荧光偏振度(P) 微粘度(η) 膜流动性(LFU)
对照 — 0.1905±0.012b 1.413 8.53
Fe2++VC — 0.2917±0.014a 3.465 2.45
PGF-1(Fe2++VC) 67 0.2065±0.012b 1.629 6.89
267 0.2609±0.011a 2.620 3.51
533 0.2121±0.007b 1.712 6.40
注:a:p<0.01与对照组相比;b:p<0.01与Fe2+ VC组相比。
-
2003, Vol. 24, No. 7 食品科学 ※营养卫生130
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从小麦胚芽蛋白中分离和鉴定血管紧张素
转化酶抑制肽的研究
辛志宏,马海乐,吴守一,骆 琳
(江苏大学生物与环境工程学院,镇江 212013)
摘 要:用碱性蛋白酶水解小麦胚芽蛋白得到的水解物对血管紧张素转化酶有强的抑制活性(IC50=0.014mg/ml),
小麦胚芽蛋白水解物经SephadexG-15纯化、制备RP-HPLC分离,得一对ACE有强烈抑制作用的组分X(IC50=5.46μmol/
L),X氨基酸分析、电喷雾质谱确定了X的序列为Ala-Met-Tyr。
关键词:小麦胚芽蛋白;血管紧张素转化酶抑制肽;电喷雾质谱
Abstract:Aldaline protease hydrolyzate extracted from wheat germ embryo protein showed a high angiotensin I-converting
enzyme inhibitory activity (IC50=0.014mg/ml).A high ACE inhibitory fraction X (IC50=5.46μmol/L) was obtained by the
consecutive separation methods including Sephadex G-15 chromatography and preparation reverse-phase high performance liquid
chromatography.The sequence of X was found as Ala-Met-Tyr after the application of amine acid composition assay and
electrospray mass spectrometry.
Key words:wheat germ embryo protein;angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide;electrospray mass spectrometry
中图分类号:Q819 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2003)07-0130-04
收稿日期:2003-02-08
作者简介:辛志宏(1974-),男,在读博士,现从事农产品加工工程研究。
血管紧张素转化酶(Angiotensin converting
enzyme,EC3.4.15.1,简称ACE)在人体血压调节过程中
起重要的生理作用。一方面,它使无活性的血管紧张
素I转化为血管紧张素Ⅱ,血管紧张素Ⅱ能刺激血管
收缩使血压升高,另一方面它能分解降压物质缓激肽
成失活片段[1]。那么抑制ACE的活性使血管紧张素Ⅱ
的生成和缓激肽的破坏均减少就可达到预防和治疗高
血压的目的。目前临床上使用的许多降压药都是合成
的ACE抑制剂,如卡托普利(Captopril)、依那普利
(e alapril)等。近年来,人们又从许多食品蛋白质中
发现ACE抑制肽,如大豆(1993,Kinoshita E),沙丁
鱼肉(1994,Matsufuji H),酸奶(1995,Nakamura Y),
鸡蛋蛋黄蛋白(2001,Yoshii H)[2]等。
小麦胚芽是小麦加工的副产品,其中蛋白质含量
为高达30%左右。目前对小麦胚芽的加工主要是从中
提取小麦胚芽油和富集维生素E,而脱脂后的麦胚却
没有充分利用。本文以小麦胚芽蛋白为原料,利用
碱性蛋白酶水解从中提取ACE抑制肽。
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