枸杞多糖延缓衰老的作用

　　收稿日期: 2002203204 　　作者简介: 王建华 (1963—) , 男, 副教授, 博士 　　中图分类号: R 151. 41　文献标识码: A 　　文章编号: 051227955 (2002) 20189204 枸杞多糖延缓衰老的作用 A n ti2ag ing Funct ion of Po lysaccharides from F ructu s lycii 王建华, 　王汉中1, 　张　民2, 　张声华2 (山东农业大学农学院, 泰安 271018; 1 山东农业大学生命科学院, 泰安 271018; 2 华中农业大学食品科技系, 武汉 430070) W AN G J ian2hua, 　W AN G H an2zhong1, 　ZHAN G M in2, 　ZHAN G Sheng2hua2 (Colleg e of A g ronomy , S hand ong A g ricu ltu ra l U n iversity , T a ian 271018, Ch ina; 1Colleg e of L if e S cience, S hand ong A g ricu ltu ra l U n iversity , T a ian 271018, Ch ina; 2D ep artm en t of F ood S cience and T echnology , H uaz hong A g ricu ltu ra l U n iversity , W uhan 430070, Ch ina) 　　枸杞子 (F ructus ly cii) 是著名的防衰老滋补 品[1 ] , 被列为首选的延缓衰老食品之一[2 ] , 许多养生 方剂中都有枸杞子[3 ]。近年来研究表明枸杞多糖 (L y cium ba rba rum po lysaccharides, LBP)是枸杞子 调节免疫、延缓衰老等功能的主要活性成分[4～ 6 ]。为 了解LBP 的抗衰老机理和评价添加LBP 的产品是 否仍具有相应的功能, 我们以衰老的自由基理论为 指导[7 ] , 用衰老模型小鼠和老年小鼠等研究了LBP 及其产品口含片的延缓衰老作用。 1　材　料　与　方　法 1. 1　枸杞多糖及枸杞多糖口含片 　　枸杞多糖系从枸杞子中提取而得的多糖复合 物[8 ] , 枸杞多糖口含片由LBP 加入含化辅料制成。 1. 2　仪器 　　岛津UV 2265F 型紫外2可见分光光度计; 生化 培养箱; 匀浆器; 离心机等。 1. 3　试剂 　　超氧化物歧化酶 (SOD ) 试剂盒、丙二醛 (M DA ) 试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH 2Px) 试剂盒、脂 褐素试剂盒等为南京建成生物工程研究所产品; 其 余试剂为国产分析纯或生化试剂。 1. 4　动物 　　果蝇采用O regon K 黑腹果蝇, 由上海铁道大 学医学院营养与保健品研究所提供。 　　半乳糖衰老模型实验采用昆明种小鼠, 雄性, SPF 级, 5～ 6 w 龄, 购于湖北省医学科学院实验动 物中心。使用时造半乳糖衰老模型。 　　枸杞多糖口含片实验采用昆明种小鼠, 雌性, 其 中老年鼠 (12 m 龄) , 体重 (47. 5±5) g, 青年鼠对照 (2 m 龄) , 体重 (18. 5±1. 5) g, 小鼠为二级合格动 物, 由同济医科大学实验动物中心提供。 　　体外实验采用昆明种小鼠, 雄性, 体重 (26. 0± 2) g。 1. 5　果蝇生存实验 　　设 4 个剂量LBP 实验组 (基础饲料中含LBP 分别为 5 m gökg、16 m gökg、50 m gökg 和 150 m gö kg)和 1 个对照组 (只供基础饲料) , 每组分雌雄各 200 只。收集 8 h 内羽化成蝇, 乙醚麻醉, 按雌雄分 别称重, 每剂量组雌雄各 10 管, 每管 20 只, 于 (25± l) ℃生化培养箱饲养, 4 d 换饲料 1 次。果蝇孵出 2 w 后开始加入受试物, 每天定时记录果蝇死亡数, 直到果蝇全部死亡。 1. 6　枸杞多糖对半乳糖衰老模型小鼠作用的实验 　　把小鼠随机分为正常对照、半乳糖衰老模型对 照、半乳糖衰老模型并灌喂LBP 生理盐水溶液两组 [10 m gö( kg·d) 和 20 m gö(kg·d) ], 每组 10 只, 前两组以生理盐水代替LBP 溶液。自由进食和饮 水。 　　半乳糖衰老模型小鼠的建立: 上述灌喂 3d 后, 每天在灌喂后由颈部皮下注射D 2半乳糖溶液, 开始 剂量为 80 m gö(kg·d) , 7d; 随后为 120 m gö(kg· d) , 7d ; 再用 140 m gö(kg·d) , 7d; 最后注射 180 m gö(kg·d) , 7d。 981营养学报 2002 年第 24 卷第 2 期 　　末日隔夜停食不停水, 次日晨眼眶取血致死并 取所需器官测定各项指标。 1. 7　枸杞多糖口含片对老年小鼠作用的实验 　　设低、中、高三个剂量老龄组小鼠, 每日晨按体 重每 10g 分别灌喂含LBP 1. 7 m göm l、3. 4 m göm l、 5. 1 m göm l 的生理盐水口含片溶液 0. 1 m l。另设同 龄老龄对照组和青年对照组, 只灌含有口含片辅料 的生理盐水。各组 10 只, 自由进食和饮水。 　　30 d 后各组动物隔夜停食不停水, 次日晨断头 取血, 离心后测血清 M DA ; 另取肝素抗凝全血 40 Λl, 测红细胞 SOD 活性。测定方法按试剂盒说明 进行。 1. 8　枸杞多糖体外抗氧化作用实验 　　LBP 清除羟自由基 (·OH ) 的作用按 Sm irnoff 等的方法改进, 以吸光值 (A 510 nm ) 表示·OH 多 寡, 吸光值越小表示·OH 值越低, 清除效果越 好[9 ]。 　　LBP 体外对脂质过氧化作用的影响分自氧化 和·OH 诱导氧化两组, 按硫代巴比妥酸法测M DA 含量[9 ] , 以吸光值 (A 532 nm ) 表示M DA 含量, 吸光 值越小表示M DA 含量越低, 抑制过氧化作用的效 果越好。 1. 9　数据处理 　　以 x ±s 表示实验结果, 不同实验组间差异用 t 检验, 由 SA S 软件处理。 2　结　果　与　分　析 2. 1　枸杞多糖对果蝇寿命的影响 　　由表 1 知, 雄性果蝇在三个较高剂量组中平均 寿命和最高寿命都显著高于对照, 而且半死亡时间 也显著高于对照 (P < 0. 05) , 低剂量组无显著影响; 雌性果蝇的高剂量组平均寿命也显著高于对照, 但 其它组无显著影响 (表 2)。可见在一定剂量下LBP 具有延长果蝇生存时间的作用, 而且对雄性作用效 果好于雌性。 Ta b le 1　Effe c t of LB P on life 2spa n of m a le D rosop h ila m elanog aster (x ±s) LBPöfeed (m gökg) n A verage w eigh t(m g) H alf2death tim e(d) M axim al life2span(d) A verage life2span(d) 0 (con tro l) 200 650±31 45 61. 50±3. 50 45. 17±8. 70 5 200 634±27 43 61. 35±3. 65 44. 61±8. 31 16 200 647±48 49a 66. 55±1. 99a 49. 48±9. 60a 50 200 645±42 49a 65. 25±3. 71a 49. 14±9. 34a 150 200 639±35 52a 69. 10±2. 57a 51. 37±9. 77a 　　a P < 0. 05 vs con tro l Ta b le 2　Effe c t of LB P on life 2spa n of fem a le D rosop h ila m elanog aster (x ±s) LBPöfeed (m gökg) n A verage w eigh t(m g) H alf2death tim e(d) M axim al life2span(d) A verage life2span(d) 0 (con tro l) 200 801±51 50 67. 75±2. 88 50. 28±10. 69 5 200 792±40 49 67. 95±1. 36 49. 71±11. 17 16 200 811±38 49 69. 55±2. 56 49. 56±11. 67 50 200 805±27 49 68. 80±2. 75 49. 38±11. 22 150 200 798±49 53a 71. 45±1. 99a 52. 41±12. 40 　　a P < 0. 05 vs con tro l Ta b le 3　Effe c t of LB P on a ge d m ice induce d by D 2ga la c tose (x ±s) Group n LBP (m gö kg· d) SOD activity Serum (NU öm l) L iver(NU öm g P ro) GSH 2Px activitySerum(U ) L iver(U öm g P ro) M DA conten tSerum(nmo löm l) L iver(nmo löm g P ro) L ipofuscinB rain(Λgög P ro) H eart(Λgög P ro) Con tro l 10 0 162. 8±8. 0b 259. 1±30. 4b 15. 4±1. 0b 11. 1±0. 8b 7. 6±1. 1b 876. 6±85. 7b 71. 6±4. 3b 30. 7±3. 5b Gal 10 0 130. 5±8. 4A 223. 3±11. 0a 7. 4±1. 3A 9. 2±0. 3A 11. 1±0. 9A 1 133. 6±94. 1A 92. 5±7. 2A 36. 0±2. 4A GalöLBP 10 10 148. 4±12. 3A , b 269. 3±18. 7b 12. 4±1. 1A , b 11. 0±1. 1b 8. 2±0. 5b 996. 4±94. 8a, b 87. 4±3. 1A 27. 8±2. 9b GalöLBP 9 20 175. 8±9. 9A , b 280. 9±11. 7b 16. 4±0. 7b 11. 5±0. 7b 8. 0±0. 8b 943. 1±83. 1b 76. 6±6. 5b 25. 9±1. 7a, b 　　a P < 0. 05, 　A P < 0. 01 vs con tro l; bP < 0. 01 vs Gal; P ro: P ro tein; Gal: Galacto se 2. 2　枸杞多糖对半乳糖衰老模型小鼠的影响 　　由表 3 可知, 单独半乳糖衰老模型组 (Gal 组) 091 A cta N utrim enta Sin ica, Jun. 2002, V o l. 24 N o. 2 小鼠体内 SOD 和GSH 2Px 活性低于正常对照组, 而 LBP 可抑制半乳糖衰老模型小鼠体内 SOD 和 GSH 2Px 活性的下降。单独衰老模型小鼠体内丙二 醛和脂褐素含量显著高于正常对照组,LBP 则可抑 制衰老模型小鼠体内丙二醛和脂褐素量的增加。 2. 3　枸杞多糖口含片对老龄小鼠的影响 　　由表 4 知, 口含片各剂量组小鼠红细胞 SOD 活 力均高于老龄对照组, 其中, 中剂量组明显升高, 高 剂量组极显著增加; 各枸杞多糖组血清中M DA 含 量低于老年对照组, 其中高剂量组显著降低, 而且与 青年对照组M DA 含量相当。 2. 4　枸杞多糖体外清除羟自由基的作用 　　LBP 对 Fe2+ 2H 2O 2 体系产生的·OH 具有极显 著的抑制作用 (表 5) , 在很低浓度下就能表现一定 的清除能力, 清除能力随浓度增加而提高。 2. 5　枸杞多糖体外抑制小鼠肝脂质过氧化作用 (表 6) Ta b le 4　Effe c t of LB P o ra l ta b le t on SOD a c tiv ity a nd MDA conte nt in a ge d m ice (x ±s) Group n SOD in red b lood cell (U öm l) M DA in serum(nmo löm l) Contro l (aged) 10 20. 07±1. 53 12. 26±2. 55 L ow do se (aged) 10 20. 86±1. 09b 11. 69±2. 56b M iddle do se (aged) 10 21. 82±1. 00a, b 10. 21±2. 55 H igh do se (aged) 10 22. 21±1. 04A , b 8. 35±2. 88A Contro l (young) 10 24. 70±1. 59A 8. 37±1. 72A 　　a P < 0. 05, A P < 0. 01 vs con tro l (aged) ; b P < 0. 01 vs con tro l (young) 　　与对照相比, 在自氧化条件下 LBP 减少了 M DA 的产生。加入·OH 可加速脂质过氧化反应的 发生, 与自氧化相比,M DA 含量极显著增加, 而各 LBP 组可极显著地抑制·OH 所引起的M DA 生 成。说明LBP 可抑制自发和·OH 诱导条件下的脂 质过氧化反应, 且其抑制效果呈量效关系。 Ta b le 5　1n v itro sca ve ng ing e ffe c t of LB P on hyd roxy l ra d ica ls (x ±s, n= 3) LBP (Λgöm l) 0 (con tro l) 10 21 42 83 167 A (510nm ) 0. 543±0. 010 0. 344±0. 009A 0. 220±0. 006A 0. 109±0. 003A 0. 093±0. 002A 0. 076±0. 012A Inh ib it ion (% ) —— 38. 4 59. 5 79. 9 62. 9 86. 0 　　A P < 0. 01 vs con tro l Ta b le 6　1n v itro e ffe c t of LB P on pe rox ida tion in m ouse live r (x ±s, n= 3) LBP (Λgöm l) Spon taneous perox idation A 532 nm ( Inh ib it ion % ) ·OH 2induced perox idation A 532 nm ( Inh ib it ion % ) 0 (Con tro l) 0. 708±0. 010 - 2. 05±0. 02b - 50 0. 581±0. 013A 17. 9 1. 719±0. 017A 7. 4 200 0. 316±0. 011A 55. 4 1. 616±0. 101A 9. 9 800 0. 175±0. 011A 75. 3 1. 262±0. 061A 17. 1 1600 0. 137±0. 018A 80. 6 0. 931±0. 040A 36. 0 　　A P < 0. 01 vs con tro l; b P < 0. 01 vs con tro l of spon taneous perox idation 3　讨　论 　　自由基学说认为衰老过程可能就是细胞和组织 中不断进行着的自由基损伤所致[10, 11 ]。D 2半乳糖可 导致动物体内自由基产生过多而引起衰老[12 ]。实验 表明, 灌喂LBP 能提高D 2半乳糖所致衰老小鼠体 内 GSH 2Px 和 SOD 活性, 从而可以清除过量的自由 基, 降低M DA 和脂褐素含量, 起到延缓衰老的作 用。 　　由实验还可知LBP 在体外可直接清除羟自由 基, 并能抑制自发或由羟自由基引发的脂质过氧化 反应。 　　所以, LBP 在动物体内的抗氧化途径可能有两 种: 一是LBP 直接清除体内过多的自由基; 二是通 过提高动物抗氧化酶活力的间接作用来清除过多自 由基。显然, 后一种可能途径是存在的, 但其在体内 能否直接清除自由基以及如何发挥直接作用尚需更 多证据。总之, LBP 延缓衰老的作用与其抗氧化作 用有关。 　　LBP 制成的口含片具有延缓衰老的作用表明 LBP 的某些加工产品仍保持其可靠的功能, 这对加 工和开发枸杞保健食品, 以及以LBP 为评定枸 杞及其保健食品质量具有一定的指导意义。 (下转第 194 页) 191营养学报 2002 年第 24 卷第 2 期 Ta b le 5　Effe c ts of GP on MDA , SOD in se rum a nd GSH2Px in w ho le b lood (x ±s, n= 10) Group Do se(m gökg·d) M DA(nmo löm g p ro tein) SOD(U öm g p ro tein) GSH 2Px(U öm g p ro tein) Young con tro l 0 4. 32±0. 57 291. 2±24. 7 110. 4±10. 6 A ged con tro l 0 9. 53±1. 25 164. 3±15. 1 63. 5±3. 2 GA P 100 1. 91±0. 2 805. 8±31. 2b 39. 2±1. 9b 50 7. 26±0. 61b 216. 9±17. 5b 89. 6±9. 6b 25 6. 76±0. 60b 195. 3±10. 3b 83. 4±8. 0b GSP 200 6. 51±0. 51b 208. 5±12. 8b 87. 7±8. 4b 100 6. 40±0. 43b 199. 6±19. 7b 88. 4±5. 8b 50 5. 85±1. 20b 203. 2±11. 5b 81. 4±7. 4b 　　b: P < 0. 01 compared w ith aged con tro l 　　关键词: 　白果蛋白; 　丙二醛; 　超氧化物歧化酶; 　谷胱甘肽过氧化物酶; 　抗生物氧化 　　Ke y w o rds: 　G inkgo p ro te in; 　MDA; 　SOD ; 　GSH2Px; 　a ntib ioox ida tion 〔参　考　文　献〕 [ 1 ]　湖北省老区建设促进会. 银杏的魅力 [M ]. 武汉: 湖北 科学技术出版社, 2000. 58- 62. 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