各組小鼠肝髒中抗氧化指標如圖3所示。與正常組相比,菊废D-半乳糖組小鼠肝髒組織中SOD和GPx活力顯著降低(P<0.05),渣提MDA含量顯著升高(P<0.05),取物表明經D-半乳糖誘導,两种小鼠肝髒組織中抗氧化活性顯著下降,甜叶脂質過氧化物顯著增多。菊废與D-半乳糖組相比,渣提樣品1的取物低、中、两种高劑量組小鼠肝髒組織中SOD和GPx活力均顯著增加,甜叶MDA含量顯著下降,菊废其中高劑量組SOD和GPx活力分別增加了96.51%和122.52%(P<0.05),渣提MDA含量降低38.2%(P<0.05);樣品2的取物低、中、高劑量組小鼠肝髒組織中SOD和GPx活力較D-半乳糖組均顯著增加,其中高劑量組SOD和GPx活力分別增加了192.06%和189.83%(P<0.05),樣品2的低、中劑量組小鼠肝髒內MDA與D-半乳糖組之間無顯著性差異,而高劑量組MDA含量較D-半乳糖組顯著降低了34.1%(P<0.05)。兩種甜葉菊廢渣提取物之間相比,對D-半乳糖處理小鼠肝髒抗氧化指標(SOD,GPx和MDA)的影響無顯著性差異(P>0.05)。綜合以上結果表明,兩種甜葉菊廢渣提取物均具有提高D-半乳糖誘導衰老小鼠肝髒中抗氧酶活力和清除肝髒中自由基和脂質過氧化物的能力,具有緩解肝髒氧化應激損傷的效果。
甜葉菊廢渣提取物對小鼠腦組織中SOD,GPx和MDA的影響結果見圖4。與正常組相比,D-半乳糖組小鼠腦組織內SOD和GPx活力顯著降低(P<0.05),MDA含量顯著增加(P<0.05),表明經D-半乳糖誘導,小鼠腦組織內抗氧化酶活性顯著下降,脂質過氧化物顯著增多,模型構建成功。兩種甜葉菊廢渣提取物低劑量組小鼠腦組織內SOD和GPx活力,MDA含量與D-半乳糖組相比均無顯著性差異(P>0.05);兩種甜葉菊廢渣提取物中劑量組小鼠腦組織內SOD活力較D-半乳糖組分別顯著增加了66.87%和62.16%(P<0.05),GPx活力無顯著性差異(P>0.05),樣品1中劑量組小鼠腦組織內MDA含量較D-半乳糖組顯著下降了39.10%(P<0.05),而樣品2中劑量組小鼠腦組織內MDA含量與D-半乳糖組之間無顯著性差異(P>0.05);與D-半乳糖組相比,樣品1高劑量組小鼠腦組織內SOD和GPx活力分別顯著增加了73.85%和19.56%(P<0.05),MDA含量與D-半乳糖組之間無顯著性差異(P>0.05),樣品2高劑量組小鼠腦組織內SOD和GPx活力較D-半乳糖組分別顯著增加了73.48%和24.71%(P<0.05),MDA含量顯著下降了38.46%(P<0.05)。兩種甜葉菊廢渣提取物之間相比,對D-半乳糖處理小鼠腦組織抗氧化指標(SOD,GPx和MDA)的影響無顯著性差異(P>0.05)。綜合以上結果表明,兩種甜葉菊廢渣提取物均具有提高D-半乳糖誘導衰老小鼠腦組織中抗氧酶活力和清除腦組織中自由基和脂質過氧化物的能力,有效防止或緩解腦組織中自由基導致的氧化應激損傷,從而起到抗氧化的作用。
綜合以上結果可知,兩種甜葉菊廢渣提取物高劑量組對D-半乳糖誘導的小鼠體內氧化應激損傷抑製作用效果優於低劑量和中劑量組,因此選擇高劑量組研究甜葉菊廢渣提取物對D-半乳糖處理小鼠腦組織中抗氧化酶相關基因的表達水平。如圖5所示,與正常組相比,D-半乳糖處理可顯著降低小鼠肝髒組織中GPx1,SOD1,HO-1和Nrf-2基因相對表達水平(P<0.05)。與D-半乳糖組相比,樣品1高劑量組GPx1,SOD1,HO-1和Nrf-2基因相對表達水平分別顯著提高了37.55%,68.95%,94.53%和58.74%(P<0.05);樣品2高劑量組GPx1,SOD1,HO-1和Nrf-2基因相對表達水平分別顯著提高了39.79%,60.21%,98.16%和58.01%(P<0.05)。兩種甜葉菊廢渣提取物之間相比,對D-半乳糖處理小鼠腦組織抗氧化基因的相對表達(GPx1,SOD1,HO-1和Nrf-2)水平無顯著性差異(P>0.05)。綜合以上結果表明,兩種甜葉菊廢渣提取物高劑量組均能激活D-半乳糖處理小鼠體腦組織內抗氧化基因的表達,增強其體內抗氧化活性。
Barroso等通過HPLC-DAD-ESI/MS對兩種貯存條件下的甜葉菊提取物成分進行鑒定,發現其含有18種酚酸和黃酮類化合物,其中含量最高的為綠原酸和異綠原酸A。本研究鑒定的兩種甜葉菊廢渣提取物中的主要成分為咖啡酸、綠原酸、隱綠原酸、異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C、槲皮素和槲皮苷,均包含在Barroso等報道的18種酚酸和黃酮化合物之中,其中含量最高的為咖啡酸、異綠原酸C和異綠原酸B,Barroso等研究的甜葉菊提取物是從甜葉菊葉片中提取得到,而本研究使用的甜葉菊廢渣提取物是從甜菊糖苷生產過程中產生的絮凝廢渣中提取得到,因此兩者主要成分之間存在差異Shukla等和Tadhani等研究表明甜葉菊提取物具有較強的體外抗氧化活性,能抑製一係列自由基,如DPPH、羥自由基、一氧化氮等。另外,有研究顯示槲皮素具有較強的抗氧化作用,其體外抗氧化作用與維生素C和維生素E作用相當,同時槲皮素還可以提高二甲基亞碸誘導小鼠體內總抗氧化能力,綠原酸和咖啡酸可以增強腦缺血再灌注損傷模型大鼠體內的抗氧化能力。
本研究鑒定的兩種甜葉菊廢渣提取物均含有這些已報道的具有抗氧化作用的成分,因此甜葉菊廢渣提取物具有提高機體抗氧酶活力,清除自由基和脂質過氧化物的能力,可有效防止或緩解自由基導致的氧化應激損傷。
D-半乳糖誘導衰老模型最早在1985年,由徐敝本在使用齧齒動物衰老模型進行延緩衰老藥物的研究中提出。D-半乳糖的作用機製與氧化應激損傷,鈣穩態失調,線粒體老化,非酶糖基化反應,端粒短縮及端粒酶的活性下降,以及免疫功能減退有關。D-半乳糖誘導衰老模型與其它衰老模型相比,與自然衰老最為相近,成模簡易,結果穩定,因此得到較廣泛推廣應用。本試驗中,小鼠經頸部皮下注射D-半乳糖11周之後,肝髒、腦和血清中SOD和GPx活性均顯著降低,MDA含量顯著升高,抗氧化酶基因表達量顯著下降,這與高璐等和Lei等的結論一致,表明衰老模型構建成功。
酶促反應係統被認為是體內抗氧化係統的第一道防線,具有清除自由基,催化細胞內過氧化物分解等作用,防止氧化應激對機體造成的傷害,對細胞具有保護作用,主要由一些酶組成,如SOD,GPx等,非酶促反應體係主要為維生素、氨基酸和金屬蛋白質。本研究結果顯示,與D-半乳糖組小鼠相比,兩種甜葉菊廢渣提取物高劑量組小鼠體內SOD,GPx活性顯著增加,MDA含量顯著降低,抗氧化酶基因的相對表達量相對增加,這與符莎露等報道植物多酚對衰老小鼠抗氧化作用研究結果一致,表明甜葉菊廢渣提取物具有良好的抗氧化、防衰老作用。Nrf-2在抗氧化酶基因的轉錄中起著重要作用,是細胞氧化應激反應中的關鍵因子,與抗氧化反應元件結合,啟動下遊靶基因如HO-1,SOD和GPx等基因的表達,從而提高抗氧化酶的活性。文獻報道一些天然化合物,如槲皮素、綠原酸等,可通過激活Nrf-2,增加HO-1等抗氧活性酶的mRNA表達,本試驗中的甜葉菊廢渣提取物高劑量組富含多酚黃酮類化合物,能提高抗氧化基因GPx1,SOD1,HO-1和Nrf2的表達,研究結果與文獻報道一致。Jeong等研究表明,植物多酚類可以通過激活D-半乳糖模型小鼠體內PI3K/Akt/Nrf2信號通路,緩解體內氧化應激損傷,因此甜葉菊廢渣提取物對D-半乳糖致衰老小鼠的抗氧化機製可能與激活小鼠體內PI3K/Akt/Nrf2信號通路,提高小鼠體內抗氧化酶活性和抑製脂質過氧化物質的生成有關,對其抗氧化作用機製進行進一步研究具有重要意義。
兩種甜葉菊廢渣提取物富含酚酸和黃酮類化合物,能提高衰老模型小鼠血清、肝髒、腦組織SOD和GPx活力,降低MDA含量,增強抗氧化酶基因的相對表達,說明兩種甜葉菊廢渣提取物均能有效緩解D-半乳糖對小鼠造成的氧化應激損傷。因此,甜葉菊廢渣提取物具有良好的體內抗氧化作用,為今後甜葉菊廢渣提取物相關產品的開發利用提供了一定的科學依據。
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