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东北山核桃仁油对D-半乳糖衰老小鼠抗氧化能力的影响



全 文 : 2012, Vol. 33, No. 07 食品科学 ※营养卫生266
东北山核桃仁油对 半乳糖衰老小鼠
抗氧化能力的影响
徐红艳 1 , 2,刘富国 1,于阳阳 1,包怡红 1,*
(1.东北林业大学林学院,黑龙江 哈尔滨 150040;2.延边大学农学院,吉林 延吉 133000)
摘 要:研究东北山核桃仁油(Juglans mandshurica Oil,JMO)对D-半乳糖衰老小鼠抗氧化能力的影响。采用连续
颈背部注射D-半乳糖建小鼠亚急性衰老模型的方法,造模 6周。建模同时,以VC为阳性物质对照组,JMO低、
中、高剂量组分别灌胃 5、10、20mL/(kg·d),同时设模型对照组,灌胃生理盐水。6 周后测定小鼠血清、肝
脏、脑组织中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛 (MDA)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽
过氧化物酶(GSH-Px)和单胺氧化酶(MAO)的含量。结果表明:模型对照组血清、肝脏和脑组织匀浆中 T-AOC、
SOD、CAT、GSH-Px 含量均显著降低,MAO 和MDA 含量显著升高,与正常对照组比较差异显著;10、20
mL/(kg·d) 中、高剂量 JMO可显著提高衰老小鼠机体总抗氧化能力T-AOC水平,显著提高抗氧化酶 SOD、CAT
和GSH-Px 的活性,明显降低MAO 活性和脂质过氧化物MDA 含量,与模型对照组比较有显著性差异。提示,
JMO能抑制机体内脂质过氧化物的生成,有效清除机体内产生的过量自由基,显著提高亚急性衰老小鼠的抗氧化
能力,具有量效关系。
关键词:东北山核桃仁油;D - 半乳糖;小鼠;抗氧化
Effect of Oil from Juglans mandshurica Grown in Northeast China on Antioxidant Abilities in
D-Galactose-Induced Aging Mice
XU Hong-yan1,2,LIU Fu-guo1,YU Yang-yang1,BAO Yi-hong1,*
(1. College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China;
2. College of Agricultural, Yanbian University, Yanji 133000, China)
Abstract :To investigate the influence of Juglans mandshurica Oil (JMO) on antioxidant abilities in aged mice, a subacute aging
mice model was built by neck back subcutaneous injection of D-galactose for 6 consecutive weeks. Using VC as positive control,
JMO was given to mice by gavage at three different doses of 5, 10 mL/(kg·d) and 20 mL/(kg·d). The control and model control
groups were given normal saline by gavage during that time. Total antioxidant capacity (T-AOC), catalase (CAT), malondialdehyde
(MDA), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and monoamine oxidase (MAO) in the serum, liver and
brain of mice were determined at the end of the last administration. The results showed that the content of T-AOC, SOD, CAT
and GSH-Px in the aged model group significantly declined (P <0.05), but the content of MAO and MDA significantly increased
as compared to the normal control group (P < 0.05). For the aged mice treated with 10 mL(kg·d)and 20 mL/(kg·d) of JMO,
the activities of SOD, CAT, GSH-Px and the content of T-AOC significantly increased (P <0.05) and the activity of MAO and
the content of MDA significantly declined (P < 0.05) as compared to aged control mice. These data indicated that JMO could
inhibit the generation of lipid peroxides, and effectively remove free radicals, and significantly increase antioxidant ability in the
body in a dose-dependent manner.
Key words:Juglans mandshurica oil;D-galactose;mice;antioxidant effect
中图分类号: TS201.4 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2012)07-0266-04
收稿日期:2011-04-06
基金项目:中央高校基本科研业务费专项(LD09C14)
作者简介:徐红艳(1975—),女,讲师,博士研究生,研究方向为天然产物生物转化及功能性食品。E-mail:421979562@qq.com
*通信作者:包怡红(1970—),女,教授,博士,研究方向为天然产物生物转化及功能性食品。E-mail:baoyihong@qq.com
267※营养卫生 食品科学 2012, Vol. 33, No. 07
随着分子生物学、医学和食品科学的迅速发展,
人们对生物体系及食品中包含的大量自由基反应及其对
人体所产生的危害有了越来越多的认识。研究表明,过
量的自由基对机体是有害的[1-2],清除生物体内过量的自
由基已成为抗氧化研究的核心。
山核桃(Juglans mandshurica)又名胡桃楸、核桃
楸、小核桃,为胡桃科胡桃属落叶乔木。东北山核桃
主要分布于东北的小兴安岭、完达山脉、长白山区及
辽宁东部,在大兴安岭林区东南部也有少量分布[3]。仅
以黑龙江省为例,有天然林近 8万多公项,人工林 0.12
万 hm2,初步估算可年产果核近 1.6万 t,核果仁0.32万 t,
占世界产量的 1 0 %,储量丰富。
山核桃仁作为林业副产品,具有很高的开发利用价
值。山核桃仁的营养价值很高,果仁含有蛋白质、多
种维生素和钙、铁、磷等多种微量元素 [ 4 ]。其油脂含
量高,多是对人体健康有益的不饱和脂肪酸,其中油
酸和亚油酸的含量可达 80%以上[5],但目前对山核桃仁
多集中于营养成分的研究[6-8],对东北山核桃的开发研究
很少。本实验以东北山核桃仁为原料,经超临界 CO2萃
取技术制备山核桃仁油(Juglans mandshurica Oil JMO),
并评价其对D -半乳糖衰老小鼠的抗氧化能力方面的研
究,旨在为东北山核桃的综合开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
东北山核桃由黑龙江省牡丹江地区林业局提供。
总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒、超氧化物歧化酶
( S O D )试剂盒、丙二醛( M D A )试剂盒、过氧化氢酶
(C A T)试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(G S H -Px )试剂
盒、单胺氧化酶(MAO)试剂盒 南京建成生物工程中
心;D-半乳糖 美国 Amresco公司;VC、考马斯亮
蓝 天津市科密欧化学试剂有限公司;牛血清蛋白 上
海索莱宝生物科技有限公司。
1.2 实验动物
昆明种小鼠,雄性,体质量(25± 2)g,由黑龙江
省哈尔滨市松北华宏养殖场提供,许可证号 SOXR(川)
2008-18。
1.3 方法
1.3.1 东北山核桃仁油的制备
将当年采摘的山核桃进行挑选,剔除霉烂、虫蛀
等劣质果品,烘干、去壳得山核桃仁,再粉碎、过
筛、低温烘干,经超临界 C O 2 萃取脱油 2 次,制得山
核桃仁油,贮存于 4℃冰箱待用。制备的东北山核桃仁
油主要含有油酸、亚油酸、亚麻酸,不饱和脂肪酸含
量高达 90%,同时富含 VE和磷脂等。设定超临界 CO2
萃取条件为:分离压力 30MPa,分离温度 40℃,萃取
时间 3.5h。
1.3.2 动物分组
健康的昆明种小鼠 60只,适应性喂养一周后,随
机分为 6 组,即:正常对照组,模型对照组,山核桃
仁油低、中、高剂量组,V C 组。J M O 低、中、高
剂量组分别灌胃 5、10、20mL/(kg·d);VC组灌胃VC
100mg/(kg·d);正常对照组与模型对照组给予等量生
理盐水。除正常对照组外,其余各组均每日颈背部皮
下注射D-半乳糖 200mg/(kg·d),注射量为 0.1mL/10g,
正常对照组每日皮下注射等量生理盐水。连续给药 6
周。每 7 d 称体质量,按体质量调整给药量和灌胃量。
于实验末日禁食 1 6h 后眼球采血,分离血清;脱颈处
死,迅速摘取肝脏和脑,制成 10% 组织匀浆液。测血
清、肝组织和脑组织中 T-AOC、SOD、CAT、GSH-Px、
MAO 活性和MDA 含量。
1.4 数据处理和统计分析
采用 SPSS11.50软件进行方差分析和多重比较,结
果以 x-± s 表示。
2 结果与分析
2.1 山核桃仁油对小鼠血清中总抗氧化能力、抗氧化
酶类活性和丙二醛含量的影响
组别
T-AOC水平 / SOD活性 / MDA含量 /
(U/mL) (U/mL) (nmol/mL)
正常对照组 6.60± 0.17 166.00± 13.16 54.79± 11.37
模型对照组 1.50± 0.03a 67.46± 15.96A 79.87± 1.92a
低剂量组 4.44± 0.99 85.66± 12.32 67.12± 1.37
中剂量组 5.67± 1.73 126.25± 17.66b 43.08± 1.71b
高剂量组 7.34± 0.93b 118.69± 14.00b 54.36± 11.35b
VC组 52.54± 2.22B 178.60± 8.40B 29.87± 2.61B
表 1 山核桃仁油对小鼠血清中 T-AOC、SOD 和 MDA 含量的影响
(-± , = 1 0 )
Table 1 Effect of JMO on the contents of T-AOC, SOD and MDA in
serum of aged mice (-± , = 10)
注:a.与正常对照组相比,差异显著(P< 0.05);A. 与正常对照组相比,
差异极显著(P< 0.01);b.与模型对照组相比,差异显著(P< 0.05) ;B.
与模型对照组相比,差异极显著(P < 0 . 01 )。下同。
由表 1 可知,与正常对照组相比,模型对照组小
鼠在D-半乳糖的作用下,血清中的 T-AOC水平显著降
低(P< 0.05);SOD活性显著降低,呈极显著差异 (P<
0.01);MDA含量显著升高(P< 0.05),表明建立小鼠
衰老模型成功。灌胃 JMO后,血清中 T-AOC和 SOD
活性升高,M D A 含量降低,与模型对照组相比,高
剂量组 T-AOC水平、SOD活性和MDA含量差异均显
2012, Vol. 33, No. 07 食品科学 ※营养卫生268
著(P< 0.05);中剂量组 SOD活性显著升高(P< 0.05),
M D A 含量显著降低( P < 0 . 0 5 )。V C 对照组血清中
AOC、SOD活性和MDA含量较模型对照组差异均极
显著(P< 0.01)。说明 JMO可改善衰老小鼠血清中T-AOC
水平、SOD活性和MDA的含量,提高小鼠的抗氧化能
力。并且 JMO高剂量对衰老小鼠机体的抗氧化效果最佳。
2.2 山核桃仁油对小鼠肝脏组织中总抗氧化能力、抗
氧化酶类活性和丙二醛含量的影响
由表 2可知,造模后,小鼠肝脏组织中CAT活性极
显著降低(P<0.01),GSH-Px活性显著降低(P<0.05),MDA
含量显著升高(P< 0.05), T-AOC和 SOD活性降低。
灌胃 JMO后,低剂量组 CAT活性显著升高(P<0.05);
中剂量组 T-AOC水平、SOD、CAT和 GSH-Px活性均
显著升高(P< 0.05),MDA含量显著降低(P< 0.05);
高剂量组CAT活性显著升高(P< 0.05)。VC组与模型对
照组比较,T-AOC水平显著升高(P< 0.05),CAT含量
极显著升高(P< 0.01),MDA含量显著降低(P< 0.05)。
说明 JMO可延缓D-半乳糖衰老小鼠肝脏组织的脂质氧
化,有效清除肝脏组织自由基,增强肝脏组织的抗氧
化机能。并且 JMO 中剂量对衰老小鼠肝脏组织的抗氧
化效果最佳。
2.3 山核桃仁油对小鼠脑组织中总抗氧化能力、抗氧
化酶类、丙二醛和单胺氧化酶含量的影响
由表 3 可知,与正常对照组相比,模型对照组小
鼠脑组织中 T-AOC水平和 CAT活性极显著降低(P<
0.01),SOD和GSH-Px活性显著降低(P< 0.05),MAO
活性显著升高(P< 0.05),MDA含量升高。灌胃 JMO
组别 T-AOC水平 /(U/mg) SOD活性 /(U/mg) MDA含量 /(nmol/mg) CAT活性 /(U/mg) GSH-Px活性 /(U/mg)
正常对照组 1.67± 0.17 117.60± 3.49 1.20± 0.13 65.31± 4.89 39.43± 0.29
模型对照组 1.00± 0.25 63.99± 1.56 1.68± 0.09a 30.13± 3.72A 20.28± 5.71a
低剂量组 2.31± 0.51 128.13± 3.09 1.34± 0.05 43.82± 0.33b 24.41± 0.66
中剂量组 2.63± 0.51b 178.16± 62.65b 1.15± 0.02b 44.23± 0.34b 40.02± 2.06b
高剂量组 2.50± 0.40 119.23± 1.78 1.27± 0.24 46.17± 2.03b 25.81± 0.52
VC 组 2.67± 0.73b 138.67± 28.68 1.22± 0.03b 69.80± 3.84B 29.70± 1.93
表 2 山核桃仁油对小鼠肝脏组织中 T-AOC、SOD、CAT、MDA 和 GSH-Px 含量的影响 (-± , = 10)
Table 2 Effect of JMO on the contents of liver T-AOC, SOD, MDA, CAT and GSH-Px in liver of aged mice ( -± , = 10)
组别
T-AOC水平 / SOD活性 / MDA含量 / CAT活性 / GSH-Px活性 / MAO活性 /
(U/mg) (U/mg) (nmol/mg) (U/mg) (U/mg) (U/mg)
正常对照组 5.33± 0.38 147.57± 12.89 1.61± 0.28 40.00± 1.67 76.47± 4.82 0.48± 0.09
模型对照组 2.25± 0.33A 64.52± 7.45a 2.31± 0.26 20.79± 4.09A 49.83± 2.79a 1.70± 0.24a
低剂量组 4.40± 0.69b 97.10± 25.79 1.62± 0.23 21.94± 4.72 55.54± 9.95 0.81± 0.06b
中剂量组 3.89± 0.20b 132.27± 19.47b 1.49± 0.02b 26.03± 0.43 60.96± 1.46 0.59± 0.17b
高剂量组 4.62± 0.25B 126.04± 13.77b 1.52± 0.12b 38.92± 2.34b 75.50± 4.74b 0.54± 0.04b
VC组 3.76± 0.75b 172.05± 9.17B 1.08± 0.20b 33.03± 4.12b 68.41± 0.66b 0.42± 0.22b
表 3 山核桃仁油对小鼠脑组织中 T-AOC、SOD、MAO、CAT、GSH-Px 和 MDA 含量的影响 (-± , = 10)
Table 3 Effect of JMO on the contents of T-AOC, SOD, MDA, CAT, GSH-PX and MAO in brain of aged mice ( -± , = 10)
后,低剂量组 T-AOC活性显著升高(P< 0.05),MAO
活性显著降低(P< 0.05);中剂量组 T-AOC、SOD活性
显著升高(P< 0.05), MDA含量和MAO活性显著降低
(P< 0.05);高剂量组T-AOC水平极显著升高(P<0.01),
SOD、CAT和GSH-Px活性均显著升高(P< 0.05),MDA
含量和MAO活性显著降低(P< 0.05)。VC组与模型对
照组比较,T-AOC水平、CAT和 GSH-Px活性均显著
升高(P< 0.05),SOD活性极显著升高(P< 0.01),MDA
含量和MAO活性显著降低(P< 0.05)。说明中、高剂
量的 JMO可延缓D-半乳糖衰老小鼠脑组织的脂质氧化,
清除脑组织自由基,增强脑组织的抗氧化能力,并且
JMO高剂量对衰老小鼠脑组织的抗氧化效果最佳。
上述研究表明,JMO 能有效清除衰老小鼠机体内
产生的过量自由基,抑制机体内脂质过氧化终产物的生
成,具有明显的抗氧化作用。
3 讨 论
根据衰老的代谢紊乱学说,在一定时间内连续注
射 D -半乳糖,导致细胞代谢紊乱,自由基氧化与抗氧
化作用动态平衡失调,使个体细胞易受自由基的伤
害,最终机体衰老 [ 9 ]。研究显示,注射 D - 半乳糖是
常用的衰老造模法,注射 D - 半乳糖后,SO D 活性下
降,MDA 含量升高[1 0-11 ]。本实验中,小鼠注射 D-半
乳糖后,T -A O C 水平和抗氧化酶类活性均显著降低,
MDA含量显著升高,说明 D-半乳糖造衰老模型成功。
机体防御体系的抗氧化能力的强弱与健康程度存在
着密切联系,T-AOC是对机体抗氧化能力的总体评价。
269※营养卫生 食品科学 2012, Vol. 33, No. 07
抗氧化酶类能够清除和分解 O 2-·和 H 2O 2 等自由基,
SOD、CAT、GSH-Px是重要的抗氧化酶,其活性可以
较全面的反映机体抗氧化能力。MAO是参与体内单胺
类物质代谢的主要酶类,随着年龄的增长而增加。而
MDA 是一种脂质过氧化物,可反映出机体内的脂质过
氧化程度,MDA含量的高低间接反映了机体细胞受自由
基攻击的严重程度。大量研究表明,当机体遭受自由基
攻击而被氧化时,抗氧化剂的注入和使用,使抗氧化酶
类活性得到提高,血清、肝脏和脑组织中SOD和GSH-Px活
性等酶活性明显提高,MAO 活性和MDA 含量明显下
降,从而使机体的抗氧化能力得到增强[1 2- 13 ]。
本研究中小鼠灌胃 J M O 后,与模型对照组比较,
中、高剂量可显著提高血清中 T-AOC水平和 SOD活性,
显著降低MDA含量;在肝脏组织中,中剂量可全面提
高抗氧化水平:T-AOC水平、SOD、CAT和 GSH-Px
活性均显著提高,M D A 含量显著下降;在脑组织中,
中剂量和高剂量均能达到提高机体抗氧化水平的作用。
只有低剂量组仅仅使肝脏组织中 CAT活性、脑组织中
的 T-AOC水平和MAO活性呈显著差异,抗氧化效果不
明显。本研究结果与适当使用外源性抗氧化剂可提高机
体抗氧化水平的论断相一致。
本研究表明,JMO 可显著提高衰老小鼠机体总抗
氧化能力 T-AOC水平,显著提高抗氧化酶 SOD、CAT
和 GSH-Px的活性,显著降低MAO的活性,明显降低
衰老小鼠脂质过氧化物MDA水平,有效清除机体内产
生的过量自由基,具有明显的抗氧化作用,作用与 VC
相当。J MO 中油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸
含量高,并且富含 VE和磷脂等抗氧化物质,VE是公
认的抗氧化剂[14],而有研究表明,磷脂酰胆碱具有抗氧
化作用[15],同时磷脂可协同使 VE的抗氧化性增强,起
到增效剂的作用[16],因此 JMO显著的抗氧化作用可能与
其富含的VE和磷脂成分密切相关,但其抗氧化的机理以
及构效关系仍需进一步研究。
参 考 文 献 :
[1] 彭金刚. 抗氧化植物研究进展[J]. 科技信息, 2010(25): 503; 573.
[2] PRASAD K N, DIVAKAR S, SHIVAMURTHY G R, et al. Isolation of
a free radical-scavenging antioxidant from water spinach (Ipomoea aquatica
Forsk) [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2005, 85(9):
1461-1468.
[3] 王振宇, 刘荣, 赵鑫. 植物资源学[M]. 北京: 中国科学技术出版社,
2007: 22.
[4] 陈勤, 李磊珂, 吴耀. 核桃仁的成分与药理研究进展[J]. 安徽大学学
报: 自然科学版, 2005, 29(1): 86-89.
[5] 陆浩, 杨会芳, 毕艳兰, 等. 山核桃油的理化性质及脂肪酸组成分析
[J]. 中国油脂, 2010, 35(5): 73-76.
[6] 赵志刚. 山核桃仁油中脂肪酸组成的分析及评价[J]. 安徽农业科学,
2009, 37(6): 2473-2474; 2488.
[7] 王丽霞, 盛希茜, 吴峰华, 等. 浙江山核桃油脂香气萃取条件优化及
组分分析[J]. 食品与机械, 2010, 26(1): 38-41; 73.
[8] 王顺民, 郑丹, 汤斌, 等. 山核桃油中的脂肪酸GC法分析[J]. 中国调
味品, 2009, 34(1): 106-108; 117.
[9] SONG X, BAO M, LI D. Advanced glycation in D-galactose induced
mouse aging model[J]. Mech Ageing Dev, 1999, 108(3): 239-251.
[10] 龚国清. 小鼠衰老模型研究[J]. 中国药科大学学报, 1991, 22(2): 101-103.
[11] 徐智, 吴国明, 钱桂生, 等. 大鼠衰老模型的初步建立[J]. 第三军医
大学学报, 2003, 25(4): 312-315.
[12] 刘荣, 董强, 王向宏. 柳蒿芽黄酮抗氧化作用的研究[J]. 食品工业科
技, 2010, 31(12): 319-321.
[13] 康桦, 匡荣. α -硫辛酸抗D-半乳糖所致小鼠衰老作用研究[J]. 医
药导报, 2008, 27(8): 896-898.
[14] 董晓慧, 杨原志.自由基与维生素E的抗氧化作用[J]. 饲料研究, 2003
(6): 15-18.
[15] 原節子.魚油の高度不飽和脂肪酸に対するリン脂質の酸化防止挙
動[J]. 油化学(日), 1992, 41(2): 130-135.
[16] 鲁志成, 谷克仁, 邓芳. 天然维生素E 的抗氧化性及其影响因素的
分析与探讨[J]. 中国油脂, 2003, 28(8): 59-62.