小麥胚活性肽對D-半乳糖衰老模型小鼠抗氧化作用研究

陳 英，朱科學(xué)，彭 偉，劉洪濤，顧耀興，周惠明,*

小麥胚活性肽對D-半乳糖衰老模型小鼠抗氧化作用研究

陳 英1，朱科學(xué)1，彭 偉1，劉洪濤2，顧耀興3，周惠明1,*

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122； 2.彌諾食品有限公司，河南 永城 476600；3.江蘇淮安新豐面粉有限公司，江蘇 淮安 223001)

目的：研究不同劑量小麥胚活性肽對D-半乳糖衰老模型小鼠抗氧化作用。方法：將50只昆明小鼠隨機分為5組(正常對照組，模型對照組，低、中、高劑量多肽組)，除正常對照組外，其余4組腹腔注射600mg/(kg bw·d) D-半乳糖建立衰老模型，多肽組灌胃低、中、高劑量(200、800、1000mg/(kg bw·d)小麥胚活性肽，實驗周期45d，眼球取血處死小鼠，測定血清、腦、肝臟和心臟中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量。結(jié)果：小麥胚活性肽能顯著提高血清中T-AOC、GSH-Px、SOD活力(P＜0.01)以及心臟中SOD活力 和 T-AOC(P＜0.01)；也能顯著提高腦和肝臟中GSH-Px的活力(P＜0.05)和腦中T-AOC(P＜0.05)；同時使血清和各組織中的MDA含量顯著降低(P＜0.05)。結(jié)論：說明小麥胚活性肽有較強的體內(nèi)抗氧化活性。

小麥胚活性肽；D-半乳糖；小鼠；抗氧化；體內(nèi)

抗氧化活性肽是最近被廣泛研究的一類天然活性肽[1]，它通過減少氧自由基、羥自由基、阻斷脂質(zhì)體氧化過程中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而達到抗氧化，延緩衰老的作用。其中植物源抗氧化肽在抗氧化活性肽中被廣泛研究，如大豆抗氧化肽[2]、玉米抗氧化肽[3]、大米抗氧化肽[4]、花生抗氧化肽[5]、鷹嘴豆抗氧化肽[6]、麥胚抗氧化肽[7-8]等，這些抗氧化肽在體外都表現(xiàn)出較強的抗氧化活性，有的已證實在體內(nèi)也有抗氧化的效果。

小麥胚芽約占整粒小麥質(zhì)量的3%左右，蘊含豐富而優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)和多種生物活性物質(zhì)，被營養(yǎng)學(xué)家譽為“人類天然的營養(yǎng)寶庫”[8]。我國每年可用于開發(fā)利用的小麥胚芽含量高達2.8～4.0t，可為麥胚活性肽的生產(chǎn)提供豐富的原料。Zhu等[7]的研究表明麥胚蛋白酶解物在體外八大抗氧化體系中有較強的抗氧化活性，程云輝等[9]證明麥胚蛋白經(jīng)堿性蛋白酶ProleatherFG-F酶解對高脂模型小鼠具有很好的體內(nèi)抗氧化效果。D-半乳糖誘導(dǎo)的亞急性衰老模型是按照衰老的代謝學(xué)說建立的，廣泛被采用的衰老模型之一[10-15]。本實驗通過研究經(jīng)堿性蛋白酶Alcalase 2.4L酶解脫脂麥胚制得的小麥胚活性肽對D-半乳糖衰老模型小鼠抗氧化作用，以期為小麥胚活性肽在生產(chǎn)實踐上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麥胚活性肽 永城彌諾食品有限公司；雄性昆明種小鼠50只，體質(zhì)量18～22g，1月齡，由蘇州大學(xué)實驗動物中心提供。

D-半乳糖 中國醫(yī)藥集團上海化學(xué)試劑公司；SOD試劑盒、GSH-Px試劑盒、T-AOC試劑盒、MDA試劑盒 南京建成生物工程研究所；其他試劑均為分析純或優(yōu)級純。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2800型紫外-可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司；TGL-16G高速臺式離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 動物分組及喂養(yǎng)

實驗小鼠飼養(yǎng)溫度為18～22℃，自然光照，自由采食和飲水。實驗前將50只小鼠在實驗環(huán)境下給予基礎(chǔ)飼料飼養(yǎng)7d，按體質(zhì)量隨機分成5組，分別是正常對照組，模型對照組，小麥胚活性肽低、中、高劑量組，除正常對照組外，其余4組腹腔注射600mg/(kg bw·d) D-半乳糖(D-半乳糖以滅菌生理鹽水配制成60mg/mL溶液，使用前0.22微孔濾膜過濾除菌)，同時小麥胚活性肽低、中、高劑量組分別按200、800、1000mg/(kg bw·d)的劑量灌胃麥胚活性肽，正常對照組注射等體積生理鹽水，灌胃等體積的蒸餾水，每周稱質(zhì)量3次，調(diào)整灌胃量，實驗持續(xù)45d。

1.3.2 測試樣品的制備和檢測

實驗小鼠末次灌胃后，禁食12h，眼球取血致死，肝素鈉抗凝收集血液，3000r/min離心10min，上清液備用。解剖小鼠，取出腦、心臟和肝臟，稱取0.1～0.2g腦、心臟和肝臟，加入9倍體積的生理鹽水，于勻漿器中制成10%的組織勻漿液，3000r/min離心10min，取上清液備用。

樣品T-AOC、SOD活力、GSH-Px活力和MDA含量采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒進行測定；蛋白含量測定采用考馬斯亮藍法。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS13.0軟件進行單因子方差分析，用LSD進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥胚活性肽對小鼠血清GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響

表1 麥胚活性肽對小鼠血清GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響Table 1 Effect of WGBP on serum GSH-Px, SOD, T-AOC and MDA of mice

由表1知，注射D-半乳糖后，血清中的GSH-Px和SOD的活力、T-AOC與正常對照組相比均極顯著降低(P＜0.01)，MDA的含量與正常對照組相比顯著升高(P＜0.05)。灌胃低劑量小麥胚活性肽后，血清中的GSH-Px活力與模型對照組相比有極顯著的升高(P＜0.01)，MDA的含量與模型組相比也有極顯著的降低(P＜0.01)，SOD的活力和T-AOC均與模型對照組相比有顯著性升高(P＜0.05)，并且隨著灌胃小麥胚活性肽劑量的增加，各指標(biāo)與模型對照組差異逐漸增大。嚴群芳[2]用大豆多肽灌胃D-半乳糖衰老模型小鼠，小鼠血清中GSH-Px和SOD的活力顯著升高，MDA的含量明顯降低，陳貴堂等[5]用花生蛋白酶解物灌胃小鼠使小鼠血清中GSH-Px和SOD活力升高，MDA的含量降低；程云輝等[9]用堿性蛋白酶ProleatherFG-F酶解麥胚蛋白灌胃高脂模型小鼠，能顯著提高其血清中GSH-Px和SOD活力，MDA的含量也顯著降低；李艷紅等[12]用酪蛋白非磷肽灌胃D-半乳糖衰老模型小鼠，也取得相同的效果，這些結(jié)果與本實驗的結(jié)論一致。

2.2 小麥胚活性肽對小鼠腦組織GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響

表2 小麥胚活性肽對小鼠腦GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響Table 2 Effect of WGBP on brain GSH-Px, SOD, T-AOC and MDA of mice

在一定時間內(nèi)連續(xù)給小鼠注射大劑量D-半乳糖后，機體會產(chǎn)生大量的過量的H2O2、·OH、O2－·等自由基，使體內(nèi)的SOD和GSH-Px等的活性降低，從而使機體的抗氧化水平降低，生物膜脂質(zhì)過氧化，最終引起亞急性衰老，其中腦衰老出現(xiàn)的最早[16]。由表2可知，與正常對照組相比，模型對照組腦組織的GSH-Px和SOD的活力顯著降低(P＜0.05)，T-AOC活力顯著降低(P＜0.05)，MDA含量顯著升高(P＜0.05)。灌胃小麥胚活性肽后，與模型對照組相比，低、中劑量組小鼠腦組織中的SOD 和GSH-Px活力、T-AOC均有所上升，但沒有顯著性差異，高劑量組小鼠腦組織GSH-Px活力上升(P＜0.05)，SOD的活力有所上升，但是不顯著，T-AOC顯著提高(P＜0.05)，MDA的含量顯著降低(P＜0.05)，說明高劑量的小麥胚活性肽粉能改善小鼠腦的衰老情況。2.3小麥胚活性肽對小鼠心臟GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響

表3 小麥胚活性肽對小鼠心臟GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響Table 3 Effect of WGBP on heart GSH-Px, SOD, T-AOC and MDA of mice

由表3可知，與正常對照組相比，注射D-半乳糖的模型組心臟的SOD活力有顯著性下降(P＜0.05)，GSH-Px活力有所下降，T-AOC降低，MDA的含量有所升高。灌胃小麥胚活性肽中、高劑量的實驗小鼠心臟的SOD的活性和T-AOC都極顯著地高于正常對照組和模型對照組(P＜0.01 )，MDA的含量也明顯比正常對照組和模型對照組降低。李艷紅等[12]給D-半乳糖衰老模型小鼠灌胃0.2mL/d質(zhì)量濃度為 5～10mg/mL的鷹嘴豆蛋白酶解物，小鼠心臟的SOD活力顯著升高，MDA含量顯著降低，與本實驗結(jié)果一致。

2.4 小麥胚活性肽對小鼠肝臟GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響

表4 小麥胚活性肽對小鼠肝臟GSH-Px活力、SOD活力、T-AOC和MDA含量的影響Table 4 Effect of WGBP on liver GSH-Px, SOD, T-AOC and MDA of mice

由表4可知，模型對照組GSH-Px的活力以及T-AOC都顯著低于正常對照組(P＜0.05)，MDA的含量顯著高于正常對照組(P＜0.05)。灌胃小麥胚活性肽后，高劑量組肝臟中GSH-Px的活力顯著高于模型對照組(P＜0.05)；肝臟的MDA含量顯著降低，說明小麥胚活性肽對D-半乳糖誘導(dǎo)的氧化模型衰老小鼠肝臟的脂質(zhì)過氧化有很好的抑制作用。嚴群芳等[2]用大豆肽灌胃D-半乳糖衰老模型小鼠，使小鼠肝臟的MDA含量顯著降低；陳貴堂等[5]用花生蛋白酶解物能顯著降低小鼠肝臟中MDA的含量，李艷紅等[12]用鷹嘴豆蛋白酶解物灌胃小鼠能使小鼠肝臟的MDA含量顯著降低，與本實驗的結(jié)果是一致的。

3 結(jié) 論

D-半乳糖衰老模型在國內(nèi)外被廣泛用于衰老機理研究和抗氧化劑、延緩衰老藥物的藥效學(xué)評價。GSH-Px和SOD是機體內(nèi)兩種重要的抗氧化酶。GSH-Px能催化過氧化氫的分解，SOD能夠清除超氧陰離子自由基，這兩種酶活力的變化能反映機體氧化損傷的程度；MDA是脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物，它的變化可以反映細胞損傷的程度；而T-AOC反映的是機體總的抗氧化能力，它的下降表明機體整體的抗氧化能力降低了。小鼠注射D-半乳糖45d后，血清、腦和肝臟的GSH-Px活力及T-AOC顯著地降低，血清、腦和心臟的SOD的活性也顯著降低，實驗各組織的MDA含量明顯升高，說明本實驗在45d的實驗周期內(nèi)造模成功。

實驗結(jié)果表明，灌胃中、高劑量的小麥胚活性肽后，與模型對照組相比，小鼠心臟的SOD的活力極顯著增加(P＜0.01)，T-AOC極顯著提高(P＜0.01)，MDA含量極顯著下降(P＜0.01)；肝臟和腦組織中的MDA含量降低；血清中的GSH-Px和 SOD活力極顯著提高，T-AOC能力顯著提高，MDA含量下降。 在血清及各組織中，灌胃小麥胚活性肽后，MDA含量都顯著降低，可能是由于小麥胚活性肽中存在螯合催化脂質(zhì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的金屬離子如Fe2+和Cu2+，從而能夠較強地抑制機體內(nèi)的脂質(zhì)過氧化，在一定程度上延緩衰老，起到抗氧化的功效。

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Antioxidant Effect of Wheat Germ Bioactive Peptides in D-galactose-induced Aging Mice

CHEN Ying1，ZHU Ke-xue1，PENG Wei1，LIU Hong-tao2，GU Yao-xing3，ZHOU Hui-ming1,*
(1. School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China；2. Minuo Food Co. Ltd., Yongcheng 476600, China；3. Huai’an Xinfeng Flour Co. Ltd., Huai’an 223001, China)

Objective: To explore the antioxidant effect of wheat germ bioactive peptides (WGBP) in aging mice induced by D-galactose. Methods: Fifty male Kunming mice were randomly divided into five groups, control group, model group, and WGBP low-, medium- and high-dose groups. Except the control group, all the other groups were subjected to subcutaneous injection of D-galactose solution at a dose of 600 mg/(kg bw·d). Mice were treated with WGBP at doses of 200, 800 mg/(kg bw·d) and 1000 mg/(kg bw·d) once a day for the creation of the WGBP low-, medium- and highdose groups. The activities of SOD and GSH-Px, T-AOC and the content of MDA in serum, brain, liver and heart were determined after a trial period of 45 days. Results: The activities of GSH-Px, SOD and T-AOC exhibited a significant increase (P ＜ 0.01) in serum, and the activities of SOD and T-AOC also exhibited a significant increase in heart (P ＜ 0.01) due to WGBP treatment. The activity of GSH-Px in brain and liver exhibited an obvious increase (P ＜ 0.05); meanwhile, an obvious increase of SOD activity in brain was also observed (P ＜ 0.05). Furthermore, the content of MDA in serum and the above organs revealed a reducing trend (P ＜ 0.05). Conclusion: WGBP has good antioxidant effect in vivo as expected.

wheat germ bioactive peptides；D-galactose；mice；antioxidant effect；in vivo

TS210.1

A

1002-6630(2010)19-0325-04

2010-02-25

江蘇省科技支撐計劃項目(BE 2009361-1)

陳英(1984—)，女，碩士研究生，研究方向為谷物與淀粉工程。E-mail：chenying20070528@163.com *通信作者：周惠明(1957—)，男，教授，博士，研究方向為谷物與淀粉工程。E-mail：hmzhou@jiangnan.edu.cn