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辣木源多肽組分改善D-半乳糖致衰小鼠氧化損傷作用

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-08-16
核心提示:  當今社會,隨著人口的增長和人均壽命的延長,老齡化已成為一個亟待解決的全球性問題。衰老是一種漸進的生理功能障礙過程,涉
   當今社會,隨著人口的增長和人均壽命的延長,老齡化已成為一個亟待解決的全球性問題。衰老是一種漸進的生理功能障礙過程,涉及多個組織和器官。活性氧(ROS)誘導的氧化損傷被認為是導致衰老的主要原因之一。從膳食中篩選富肽功能性因子用于抗衰老食品研制已經成為研究趨勢。
 
  研究發現,辣木葉蛋白和辣木籽蛋白中必需氨基酸間的比例與人體所需較為接近,必需氨基酸占氨基酸總量的比例高于世界衛生組織/聯合國糧食及農業組織推薦值,是優質的植物蛋白資源。目前對辣木籽的研究主要集中在辣木籽油、辣木籽多酚的提取分離技術方面,但對辣木籽多肽的研究則相對較少。
 
  華南理工大學食品科學與工程學院的耿春陽、林戀竹*和趙謀明等人采用酶法、乙醇分級沉淀法制備辣木葉多肽組分(MOL-P)、辣木籽多肽組分(MOS-P),構建D-半乳糖致衰小鼠模型,考察MOL-P和MOS-P在高、低兩個劑量下連續灌胃小鼠8 周,對衰老小鼠體質量,肝臟和腦的臟器系數,血清、肝臟和腦的抗氧化酶活力以及MDA水平的影響,并采用蘇木精-伊紅(HE)染色觀察MOL-P和MOS-P對氧化損傷小鼠肝臟的保護作用。本研究對于以辣木源多肽為核心的功能性因子的抗衰老食品的研制具有理論和方法的參考意義,同時對促進我國辣木精深加工產業的健康發展具有一定的科學價值和意義。
 
  1 辣木源多肽組分對D-半乳糖致衰小鼠體質量的影響
 
  如圖1所示,相比于正常組,小鼠在注射D-半乳糖后出現體質量減輕的情況,尤其以模型組小鼠體質量最低;研究表明,在D-半乳糖致衰小鼠模型中,模型組小鼠的體質量明顯低于正常組,這與本實驗結果相符。與模型組相比,高、低劑量辣木源多肽組分均能在一定程度上改善小鼠體質量下降的情況,其中效果最顯著的是高劑量MOL-P,從第6周開始,該組小鼠體質量已恢復至正常組水平。辣木源多肽組分沒有毒副作用,且可作為改善D-半乳糖致衰小鼠氧化損傷潛在的膳食干預劑。
 
  2 辣木源多肽組分對D-半乳糖致衰小鼠臟器系數的影響
 
  結果顯示,模型組的肝臟系數和腦系數均顯著低于正常組(P<0.05),可以推斷模型組在注射D-半乳糖后,其肝臟和腦組織已受到一定程度的氧化損傷。與模型組相比,高、低劑量辣木源多肽組分對小鼠肝臟系數的提升作用均不顯著(P>0.05);而高、低劑量辣木源多肽組分均能顯著提高小鼠腦系數(P<0.05);辣木源多肽組分各劑量組小鼠腦系數與正常組無顯著性差異(P>0.05),表明辣木源多肽組分可顯著改善小鼠腦組織氧化損傷,起到延緩衰老的作用。
 
  3 辣木源多肽組分對D-半乳糖致衰小鼠血清、肝臟GSH-Px活力的影響
 
  結果顯示,模型組血清和肝臟GSH-Px活力顯著低于正常組(P<0.05),研究表明,持續注射D-半乳糖會誘發一系列氧化還原變化,包括GSH-Px活力的降低,這與本實驗結果相符。對于小鼠血清GSH-Px活力:與模型組相比,辣木源多肽組分各劑量組均能顯著提高衰老小鼠血清GSH-Px活力(P<0.05),其中MOL-P低劑量組和MOS-P高劑量組的血清GSH-Px活力較模型組分別提高了35.80%和36.97%;值得注意的是,MOL-P低劑量組和MOS-P高劑量組的血清GSH-Px活力均顯著高于正常組(P<0.05),MOL-P高劑量組的血清GSH-Px活力也達到了正常組水平(P>0.05),這表明辣木源多肽組分能有效提高衰老小鼠血清GSH-Px活力,提高血清抗氧化水平。
 
  研究表明,葉瓜參多肽能顯著提升小鼠血清GSH-Px活力,較模型組提高了32.32%;對于小鼠肝臟GSH-Px活力:MOL-P低劑量組、MOS-P低劑量組和MOS-P高劑量組肝臟GSH-Px活力高于模型組,但無顯著性差異(P>0.05),表明辣木源多肽組分在提高衰老小鼠肝臟GSH-Px活力方面效果不明顯。此外,依據試劑盒說明書要求,本研究未能檢出小鼠腦組織GSH-Px活力。
 
  4 辣木源多肽組分對D-半乳糖致衰小鼠血清、肝臟和腦組織SOD活力的影響
 
  結果顯示,模型組血清、腦SOD活力雖低于正常組,但是差異不顯著(P>0.05),同時辣木源多肽組分各劑量組與模型組相比,血清、腦SOD活力差異同樣不顯著(P>0.05),故推測,辣木源多肽組分對小鼠血清和腦組織SOD活力的調控作用效果不明顯。對于肝臟SOD活力:與模型組相比,辣木源多肽組分能顯著提高衰老小鼠肝臟SOD活力(P<0.05),其中MOL-P高、低劑量組肝臟SOD活力較模型組分別提高了12.53%和21.47%,而MOS-P高、低劑量組則較模型組分別提高了26.08%和34.20%;此外MOL-P低劑量組、MOS-P低劑量組和MOS-P高劑量組肝臟SOD活力顯著高于正常組(P<0.05),MOL-P高劑量組肝臟SOD活力達到正常組水平(P>0.05)。研究結果再次驗證了辣木源多肽組分對機體抗氧化防御系統的維護作用,尤其是MOS-P。
 
  5 辣木源多肽組分對D-半乳糖致衰小鼠血清、肝臟和腦組織MDA水平的影響
 
  結果顯示,模型組血清、肝臟和腦組織MDA水平均顯著高于正常組(P<0.05),表明在持續注射D-半乳糖后,小鼠機體抗氧化能力下降。對于小鼠血清MDA水平:高、低劑量MOL-P和低劑量MOS-P均能顯著降低衰老小鼠血清MDA水平(P<0.05),較模型組分別降低了17.53%、14.49%和18.30%;高劑量MOS-P雖能在一定程度上降低衰老小鼠血清MDA水平,但和模型組相比差異不顯著(P>0.05)。對于小鼠肝臟MDA水平:高、低劑量MOL-P和高劑量MOS-P均能顯著降低肝臟MDA水平(P<0.05),低劑量MOS-P雖然能在一定程度上降低肝臟MDA水平,但和模型組相比差異不顯著(P>0.05)。
 
  對于小鼠腦組織MDA水平:辣木源多肽組分均能顯著降低衰老小鼠腦組織MDA水平(P<0.05),其中效果最好的是高劑量MOL-P和高劑量MOS-P,較模型組分別降低了41.28%和44.95%;值得一提的是,辣木源多肽組分各劑量組腦組織MDA水平也顯著低于正常組水平,表明辣木源多肽組分是卓越的體內抗氧化劑,能保護機體免受氧化應激所致損傷,具有潛在的開發利用前景。
 
  6 辣木源多肽對D-半乳糖致衰老小鼠肝臟組織的影響
 
  如圖2所示,正常組肝臟細胞排列緊密,細胞形態正常,肝細胞核清晰突出,以中央靜脈為中心,肝索呈放射狀排列;模型組肝細胞擴張,肝竇擴大且肝索排列紊亂,中央靜脈附近有炎癥細胞浸潤的現象,細胞凋亡的現象亦很明顯,說明肝臟組織已被損傷;辣木源多肽各劑量組肝細胞形態和肝索排列趨于正常,細胞凋亡明顯減少,炎癥細胞浸潤的情況減少。再次說明辣木源多肽組分能保護肝臟免受氧化應激所致損傷。
 
  本團隊前期以抗氧化活性為導向,定向制備得到辣木源多肽組分,并基于生物可接受度來評價其抗氧化性,通過模擬胃、腸道消化,研究辣木源多肽組分胃、腸道消化物對氧化損傷紅細胞的保護作用,結果表明,辣木源多肽組分經胃、腸道消化后,抗氧化活性增強,釋放出更多短肽段,清除胞內ROS,下調MDA水平來保護氧化損傷紅細胞。在對氧化損傷紅細胞的保護活性方面,辣木葉多肽組分胃、腸道消化物強于GSH,其中的一條二肽Leu-His的抗氧化活性與GSH相當;辣木籽多肽組分胃、腸道消化物中的一條二肽Gln-Met的抗氧化活性也能與GSH相媲美。這些小分子抗氧化肽是辣木葉、辣木籽多肽組分發揮良好抗衰老活性的重要物質基礎。
 
  結   論
 
  本研究在動物實驗水平上證實辣木源多肽組分通過提高衰老小鼠血清GSH-Px活力和肝臟SOD活力,有效維護機體抗氧化防御系統,一定程度上降低血清、肝臟、腦組織MDA水平,抑制脂質過氧化,上調腦系數,改善小鼠肝臟、腦組織氧化損傷,起到延緩衰老的作用。結合本團隊前期研究成果,辣木源多肽良好的體內抗氧化作用與其中所含抗氧化肽片段密切相關。本研究結果對于具有抗衰老活性膳食干預劑的篩選、以辣木源多肽為核心功能性因子的健康食品的研制以及辣木精深加工產業的健康發展方面具有理論和方法的指導意義。
 
 
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