蔣蘇貞,謝芳斐
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,510006)
姜為姜科姜屬植物姜(Zingiber officinale Rosc.)的根莖,既是一種常用的食品和調(diào)味品,也是一味臨床應(yīng)用十分廣泛的中藥。其性味辛溫,具有解表散寒、溫中止嘔、溫化水飲、調(diào)節(jié)寒熱等功效,臨床上常用來(lái)治療胃腸道疾病。早期文獻(xiàn)報(bào)道姜提取物及其化學(xué)成分有胃腸保護(hù)作用[1],但相關(guān)進(jìn)一步研究報(bào)道較少。姜的化學(xué)成分主要包括揮發(fā)油、姜辣素(烷基酚類(lèi))、二苯基庚烷類(lèi)等成分,其中姜辣素成分為姜屬植物中所特有成分,是姜特征性辛辣風(fēng)味的主要呈味物質(zhì)。采用超臨界二氧化碳萃取技術(shù)能同時(shí)獲得揮發(fā)性和非揮發(fā)性姜油,反應(yīng)條件溫和,萃取率高[2]。筆者通過(guò)復(fù)制3種大鼠胃潰瘍模型,研究姜油(姜二氧化碳超臨界提取物)對(duì)實(shí)驗(yàn)性胃潰瘍的影響,為姜油及姜的開(kāi)發(fā)利用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 儀器 三用電熱恒溫水浴箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠),LXJ-ПB離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)。
1.2 藥物與試劑 姜油(廣州無(wú)止境有限公司,批號(hào):20090521),鹽酸雷尼替丁(廣州白云山制藥股份有限公司,批號(hào):080115),戊巴比妥鈉(Sigma公司產(chǎn)品,上?;瘜W(xué)試劑公司分裝,批號(hào):F20080615),乙醇(分析純,廣州化學(xué)試劑廠,批號(hào):081201),聚山梨酯-80和甲醛均為分析純。
1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 無(wú)特定病原體SD大鼠,雌雄各半,體質(zhì)量(200±20)g,廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào):2008A013。
2.1 大鼠給藥劑量 姜油給藥組設(shè)低、中、高3個(gè)劑量組,分別為姜油大鼠半數(shù)致死量(LD50)的1/60,1/30,1/15,即 50,100,200 mg·kg-1;對(duì)照藥物雷尼替丁50 mg·kg-1。藥物臨用前用0.5%聚山梨酯-80純化水配制。大鼠灌胃給藥,給藥體積為5 mL·kg-1。
2.2 大鼠水浸束縛應(yīng)激性胃潰瘍實(shí)驗(yàn) 取SD大鼠50只,雌雄各半,隨機(jī)分成5組:模型對(duì)照組,雷尼替丁陽(yáng)性對(duì)照組,姜油高、中、低劑量組。每天灌胃給藥2次,模型對(duì)照組給予等容積0.5% 聚山梨酯-80純化水液,連續(xù)3 d,于末次給藥1 h后(實(shí)驗(yàn)前大鼠禁食不禁水24 h),將各組大鼠裝入特制的水浸鐵絲籠固定,垂直浸入20~23℃水中,液面保持在大鼠胸骨劍突水平,8 h后取出,脫臼處死,剖腹,結(jié)扎胃賁門(mén)和幽門(mén)并經(jīng)胃壁向胃腔內(nèi)注入4%甲醛溶液8 mL,將胃取出浸入4%甲醛溶液中10 min后沿胃大彎剪開(kāi),采用盲法測(cè)量胃黏膜損傷長(zhǎng)度(如為針尖大小的潰瘍點(diǎn),10個(gè)相當(dāng)于潰瘍長(zhǎng)度1 mm),每只動(dòng)物損傷長(zhǎng)度的總和代表該鼠的潰瘍指數(shù),同時(shí)計(jì)算潰瘍抑制百分率[3-4],比較各組間差異。
2.3 大鼠無(wú)水乙醇所致急性胃黏膜實(shí)驗(yàn) 取SD大鼠50只,雌雄各半,實(shí)驗(yàn)分組及給藥同“2.2”項(xiàng)。于末次給藥2 h后(實(shí)驗(yàn)前大鼠禁食不禁水24 h),每只大鼠灌服無(wú)水乙醇1.0 mL,1 h后脫頸椎處死大鼠,結(jié)扎胃賁門(mén)和幽門(mén),并經(jīng)胃壁向胃腔內(nèi)注入4%甲醛溶液8 mL,將胃取出,放入4%甲醛溶液中固定10min,沿胃大彎剪開(kāi)胃壁,計(jì)算各組的潰瘍指數(shù)(條索狀損傷的長(zhǎng)度>1 mm者測(cè)量其長(zhǎng)度,每毫米計(jì)1分,若寬度>1 mm者將其計(jì)分加倍,計(jì)分總數(shù)為該動(dòng)物的潰瘍指數(shù)),同時(shí)計(jì)算潰瘍抑制百分率[3],比較各組間差異。
2.4 大鼠幽門(mén)結(jié)扎型胃潰瘍實(shí)驗(yàn) 取SD大鼠50只,雌雄各半,實(shí)驗(yàn)分組及給藥同“2.2”項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)前3 d開(kāi)始給藥,實(shí)驗(yàn)前大鼠禁食不禁水36 h,實(shí)驗(yàn)時(shí)在30 mg·kg-1戊巴比妥鈉麻醉下,結(jié)扎幽門(mén),手術(shù)時(shí)各組經(jīng)由十二指腸給予同等劑量藥1次,縫合腹腔,手術(shù)后大鼠單籠飼養(yǎng),再禁食禁水16 h后,頸椎脫臼處死,剖腹,結(jié)扎胃賁門(mén),取胃,剪開(kāi)幽門(mén),先傾出胃內(nèi)容物置于刻度離心管中,而后置于4%甲醛溶液中固定10 min,沿胃大彎剪開(kāi),0.9%氯化鈉溶液沖洗后,用盲法測(cè)量胃黏膜損傷長(zhǎng)、短徑,按下面公式計(jì)算潰瘍面積(S),S=π(d1d2)/4(其中 d1、d2分別表示潰瘍的長(zhǎng)、短徑),再換算成潰瘍指數(shù),即將每只大鼠潰瘍面積的總和分為5個(gè)等級(jí)作為潰瘍指數(shù),當(dāng)潰瘍面積為0,~8,~24,~63,~120,~168mm2或穿孔時(shí),潰瘍指數(shù)分別為 0,1,2,3,4,5,同時(shí)計(jì)算潰瘍抑制百分率[3-4]。胃液以3 000 r·min-1離心10 min,取上清液計(jì)算胃液量,采用酸堿滴定法滴定胃酸濃度,采用Mett毛細(xì)玻管法測(cè)定胃蛋白酶活性,比較各組間差異。
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和q檢驗(yàn)。
3.1 姜油對(duì)大鼠應(yīng)激性胃黏膜損傷的影響 見(jiàn)表1。姜油各劑量組與模型組比較,大鼠潰瘍指數(shù)均顯著下降(P<0.01),并呈一定劑量依賴(lài)性。結(jié)果表明,姜油具有明顯降低應(yīng)激性大鼠胃黏膜損傷的作用。
表1 5組大鼠水浸束縛應(yīng)激性胃黏膜損傷的影響Tab.1 Effects of water immersion restraint-stressed gastric ulcer in 5 groups of rats ±s
表1 5組大鼠水浸束縛應(yīng)激性胃黏膜損傷的影響Tab.1 Effects of water immersion restraint-stressed gastric ulcer in 5 groups of rats ±s
與模型組比較,*1 P<0.05,*2 P<0.01Compared withmodel group,*1 P <0.05,*2 P <0.01
組別 劑量/(mg·kg-1)大鼠/只潰瘍指數(shù)/mm抑制率/%姜油組 50 10 28.3±8.6*1 37.9 100 10 22.6±7.9*1 50.4 200 10 19.3±7.7*2 57.7雷尼替丁組 50 10 26.4±9.3*1 42.1模型組 … 10 45.6±12.9…
3.2 姜油對(duì)大鼠無(wú)水乙醇所致胃黏膜損傷的影響見(jiàn)表2。姜油各劑量組與模型組比較,大鼠潰瘍指數(shù)均明顯下降(P<0.01),且呈劑量-效應(yīng)關(guān)系。結(jié)果表明,姜油對(duì)無(wú)水乙醇所致的胃黏膜損傷有明顯保護(hù)作用。
表2 5組大鼠無(wú)水乙醇所致胃黏膜損傷的影響Tab.2 Effects of ethanol-induced gastric ulcer in 5 groups of rats x±s
3.3 姜油對(duì)幽門(mén)結(jié)扎型胃潰瘍大鼠胃液、胃酸、胃蛋白酶活性的影響 見(jiàn)表3。與模型組比較,姜油各劑量組幽門(mén)結(jié)扎型胃潰瘍大鼠胃液的分泌、胃液酸度及胃蛋白酶活性均無(wú)明顯降低(P>0.05)。
3.4 姜油對(duì)大鼠幽門(mén)結(jié)扎型胃黏膜損傷的影響 見(jiàn)表4。與模型組比較,姜油各劑量組大鼠潰瘍指數(shù)均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果表明,姜油無(wú)明顯降低幽門(mén)結(jié)扎型大鼠胃黏膜損傷的作用。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)復(fù)制水浸束縛應(yīng)激型、無(wú)水乙醇誘導(dǎo)型及幽門(mén)結(jié)扎型3種大鼠胃潰瘍模型,觀察了姜油(姜二氧化碳超臨界提取物)對(duì)實(shí)驗(yàn)性胃潰瘍的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,姜油對(duì)應(yīng)激性胃黏膜損傷及乙醇所致胃黏膜損傷有良好的防治作用,但對(duì)幽門(mén)結(jié)扎型大鼠的胃液分泌、胃液酸度及胃蛋白酶活性均無(wú)抑制作用,對(duì)幽門(mén)結(jié)扎型大鼠胃黏膜損傷也無(wú)明顯減輕作用。
表3 5組大鼠幽門(mén)結(jié)扎胃液分泌、胃酸、胃蛋白酶活性的影響Tab.3 Effects of gastric secretion,gastric acid and peptic activity in pylorus-ligated rats of 5 groups ±s
表3 5組大鼠幽門(mén)結(jié)扎胃液分泌、胃酸、胃蛋白酶活性的影響Tab.3 Effects of gastric secretion,gastric acid and peptic activity in pylorus-ligated rats of 5 groups ±s
與模型組比較,*1 P<0.05Compared with model group,*1 P <0.05
組別 劑量/(mg·kg-1)大鼠/只胃液量/mL胃液酸度/(mmol·L-1)胃蛋白酶活性/(U·mL-1)姜油組50 10 5.2±1.9 95.2±21.2 259.2±22.9 100 10 5.4±0.9 102.4±16.6 265.1±31.3 200 10 5.1±1.6 98.1±20.3 261.1±28.6雷尼替丁組 50 10 3.8±1.2*1 80.1±15.5*1 237.1±26.3*1模型組 …10 5.5±1.3 105.8±17.1 275.8±24.5
表4 5組大鼠幽門(mén)結(jié)扎型胃黏膜損傷的影響Tab.4 Effects of impairment of gastric membrane in pylorus-ligated rats of 5 groups ±s
表4 5組大鼠幽門(mén)結(jié)扎型胃黏膜損傷的影響Tab.4 Effects of impairment of gastric membrane in pylorus-ligated rats of 5 groups ±s
與模型組比較,*1 P<0.05Compared with model group,*1 P <0.05
組別 劑量/(mg·kg-1)大鼠/只 潰瘍指數(shù) 抑制率/%姜油組50 10 4.3±0.9 17.3 100 10 4.2±1.2 19.2 200 10 4.4±1.6 15.4雷尼替丁組 50 10 3.1±0.8*1 40.4模型組 … 10 5.2±1.1…
目前對(duì)胃潰瘍的發(fā)生機(jī)制多認(rèn)為與攻擊因子和防御因子的失衡有關(guān)。有研究表明:應(yīng)激及乙醇引起的大鼠胃黏膜損傷與體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化酶作用增強(qiáng)、氧自由基產(chǎn)生過(guò)多而引起的細(xì)胞膜流動(dòng)性下降有關(guān)[5-6]。文獻(xiàn)報(bào)道,姜中的化學(xué)成分具有極強(qiáng)的抗氧化作用[7-8]。從分子結(jié)構(gòu)上看,姜的姜辣素類(lèi)及二苯基庚烷類(lèi)化合物均具有酚基、羥基或烯鏈結(jié)構(gòu),因此具有很強(qiáng)的抗氧化活性。有研究顯示,姜酚類(lèi)物質(zhì)能明顯提高生物體內(nèi)超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化酶、過(guò)氧化氫酶的活性,清除羥基自由基和超氧自由基,降低組織中的脂質(zhì)過(guò)氧化物[9-11]。同時(shí),姜辣素中的姜酚、姜烯酚類(lèi)物質(zhì)還具有舒張血管作用[12]。故推測(cè)姜油抗?jié)冏饔脵C(jī)制可能是通過(guò)增強(qiáng)胃黏膜保護(hù)因素而發(fā)揮,與其中姜辣素類(lèi)物質(zhì)抗氧化、擴(kuò)張血管作用有關(guān),其具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。
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