南瓜中糖苷類化合物抗炎生物活性研究

蔣志國，李 斌，張海德，王燕華

(1.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南?？?70228;2.海南大學(xué)信息學(xué)院，海南?？?70228)

南瓜屬作物(Cucurbita)為葫蘆科南瓜屬的世界性蔬菜，在中國栽培十分普遍。近幾年南瓜產(chǎn)業(yè)在海南發(fā)展迅速，位居海南省蔬菜栽培面積的第4位，已成為海南冬季北運瓜菜的主要種類之一。充分利用海南省豐富的南瓜資源，提高農(nóng)產(chǎn)品附加值，不斷挖掘其新的利用價值和應(yīng)用領(lǐng)域，具有重要的現(xiàn)實意義。南瓜的諸多營養(yǎng)保健功能早已為人們所熟知，如降血糖血壓、調(diào)血脂，防治動脈硬化等［1-2］。目前為止，有關(guān)南瓜中有效成分的分離提取，人們主要關(guān)注南瓜中多糖的篩選鑒定，但對其中糖苷類化合物的分離提取以及生物活性研究國內(nèi)還未見報道。糖苷是單糖通過半縮醛羥基與另一個化合物或基因共價結(jié)合后形成的化合物。糖苷廣泛存在于植物界及微生物中，是細(xì)胞膜的重要組成部分，它結(jié)構(gòu)的多樣性使其具有多種生物活性，包括抗氧化［3-4］、抗病毒［5］、抗腫瘤［6-9］、抗炎［10］等多種生物活性。本文利用巴豆油致小鼠耳腫模型，首次研究了從南瓜中分離得到的6種糖苷單體的抗炎作用，并初步闡明其構(gòu)效關(guān)系，以期為進(jìn)一步開發(fā)利用南瓜資源提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

二半乳糖亞麻酸單酰甘油(DGMG，18∶3)、二半乳糖亞油酸單酰甘油(DGMG，18∶2)、三半乳糖亞麻酸單酰甘油(TGMG，18∶3)、三半乳糖亞油酸單酰甘油(TGMG，18∶2)、四半乳糖亞麻酸單酰甘油(QGMG，18∶3)、四半乳糖亞油酸單酰甘油(QGMG，18∶2) 由本課題組從南瓜中分離［11］，經(jīng)紅外光譜、高效液色譜-質(zhì)譜、核磁共振氫譜及碳譜鑒定，HPLC歸一化法測定其純度達(dá)95%以上，結(jié)構(gòu)如圖1;ICR小鼠 浙江實驗動物中心提供，清潔級，雄性，動物生產(chǎn)合格證:SCXK(浙)2008-0033;甲醇、無水乙醇、乙醚 均為分析純，杭州長征化學(xué)試劑有限公司;巴豆油 自提。

圖1 糖苷的結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structure of glucosides

AY-120日本島津電子分析天平 上海天呈科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 分別取糖苷單體20mg，加入甲醇1000μL，超聲溶解，得到2%的高濃度糖苷溶液;取2%糖苷溶液300μL，加甲醇300μL，得到1%的中濃度糖苷溶液;取 1%糖苷溶液 200μL，加甲醇200μL，得到0.5%的小劑量糖苷溶液。

1.2.2 巴豆油致小鼠耳腫模型 取ICR小鼠40只，體重22～24g，隨機分成4組，每組10只，即空白對照組、糖苷低、中、高濃度組(0.5%、1%、2%)。每鼠右耳兩面涂藥3μL，左耳作對照，上下午各1次，連續(xù)給藥5d，對照組涂等量甲醇。每組小鼠均于末次給藥后0.5h，于小鼠右耳兩面涂巴豆油混合致炎劑(2%巴豆油、20%無水乙醇、5%蒸餾水、73%乙醚)50μL，致炎24h后脫頸椎處死小鼠，用打孔器取雙耳大致相同的位置打下耳片，電子天平稱重，以左右耳片重量差為腫脹度，計算腫脹抑制率。

腫脹抑制率(%)=(模型對照組平均腫脹度-實驗組平均腫脹度)/模型對照組平均腫脹度×100

1.2.3 統(tǒng)計學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)均用SPSS10軟件處理，實驗數(shù)據(jù)以±s表示，統(tǒng)計學(xué)處理t檢驗。p＜0.05表示差異性顯著;p＜0.01表示差異性極顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 糖苷單體的抗炎作用

從表1可以看出，二半乳糖亞麻酸單酰甘油(DGMG，18∶3)高、中劑量組能明顯抑制巴豆油所致小鼠耳殼炎癥腫脹(p＜0.05或p＜0.01)，抑制率分別為38.2%、13.9%，低濃度糖苷無抑制作用。

從表2可以看出，二半乳糖亞麻酸單酰甘油(DGMG，18∶2)高、中劑量組能明顯抑制巴豆油所致小鼠耳殼炎癥腫脹(p＜0.05或p＜0.01)，抑制率分別為35.0%、13.9%，低濃度糖苷無抑制作用。

從表3可以看出，三半乳糖亞麻酸單酰甘油(TGMG，18∶3)高、中、低各劑量組均能抑制巴豆油所致小鼠耳殼炎癥腫脹，抑制率分別為24.0%、19.9%、6.5%，呈明顯的劑量依賴關(guān)系。其中以高濃度糖苷(2%)作用效果最好，中濃度的糖苷作用效果其次，與空白對照組相比有顯著性差異(p＜0.05)，低濃度糖苷雖有抑制作用，但無統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 DGMG(18∶3)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹實驗的影響(±S，n=10)Table 1 Inhibitory effect of DGMG(18∶3)on ear edema(±S，n=10)

表1 DGMG(18∶3)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹實驗的影響(±S，n=10)Table 1 Inhibitory effect of DGMG(18∶3)on ear edema(±S，n=10)

注:與對照組比較* p＜0.05，＊＊ p＜0.01，表2同。

對照組-15.4±0.9 19.1±1.7 24.1±11.2 DGMG(18∶3)2 15.5±0.9 17.8±1.6 14.9±7.5＊＊ 38.2 1 15.7±1.3 18.8±1.6 20.7±6.5* 13.9 0.5 15.1±1.0 19.1±2.0 25.8±9.2 -7.1

表2 DGMG(18∶2)樣品對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 2 Inhibitory effect of DGMG(18∶2)on ear edema(±S，n=10)

表2 DGMG(18∶2)樣品對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 2 Inhibitory effect of DGMG(18∶2)on ear edema(±S，n=10)

對照組-15.4±0.9 19.1±1.7 24.1±11.2 DGMG(18∶2)2 15.1±0.8 17.5±1.0 15.7±8.4＊＊ 35.0 1 15.0±0.7 18.0±0.6 20.7±7.3* 13.9 0.5 15.2±0.7 19.4±1.5 27.6±14.3 -14.3

表3 TGMG(18∶3)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 3 Inhibitory effect of TGMG(18∶3)on ear edema(±S，n=10)

表3 TGMG(18∶3)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 3 Inhibitory effect of TGMG(18∶3)on ear edema(±S，n=10)

注:與對照組比較* p＜0.05，表4～表6同。

對照組-15.2±1.2 24.2±2.8 60.1±25.8 TGMG(18∶3)2 15.2±0.7 22.1±1.8 45.7±10.7* 24.0 1 15.6±0.5 23.1±1.2 48.1±9.4* 19.9 0.5 16.4±2.3 25.3±3.0 56.2±17.7 6.5

表4 TGMG(18∶2)樣品對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(ˉ±S，n=10)Table 4 Inhibitory effect of TGMG(18∶2)on ear edema(ˉ±S，n=10)

表4 TGMG(18∶2)樣品對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(ˉ±S，n=10)Table 4 Inhibitory effect of TGMG(18∶2)on ear edema(ˉ±S，n=10)

對照組-14.8±0.8 20.2±2.3 36.6±14.2 TGMG(18∶2)2 15.2±0.8 19.5±1.6 29.1±13.3* 20.5 1 15.6±1.1 20.2±1.2 30.2±12.9* 17.5 0.5 15.7±1.0 21.3±1.5 35.9±12.9 3.0

表5 QGMG(18∶3)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 5 Inhibitory effect of QGMG(18∶3)on ear edema(±S，n=10)

表5 QGMG(18∶3)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 5 Inhibitory effect of QGMG(18∶3)on ear edema(±S，n=10)

對照組-15.3±0.9 21.7±2.5 42.1±20.0 QGMG(18∶3)2 15.3±0.7 20.2±2.5 32.6±10.9* 22.6 1 16.3±1.5 21.9±2.9 34.0±11.0* 19.3 0.5 15.6±1.5 21.9±1.0 40.6±11.8 3.6

表6 QGMG(18∶2)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 6 Inhibitory effect of QGMG(18∶2)on ear edema(±S，n=10)

表6 QGMG(18∶2)對巴豆油致小鼠耳廓腫脹的影響(±S，n=10)Table 6 Inhibitory effect of QGMG(18∶2)on ear edema(±S，n=10)

對照組-15.5±2.0 22.4±2.0 44.5±11.6 QGMG(18∶2)2 16.0±0.5 22.4±2.1 39.7±13.3* 10.8 1 15.6±1.0 22.1±2.5 41.5±13.5 6.8 0.5 15.3±0.9 23.5±2.2 53.9±17.7 -20.9

從表4可以看出，三半乳糖亞麻酸單酰甘油(TGMG，18∶2)高、中、低各劑量組均能抑制巴豆油所致小鼠耳殼炎癥腫脹，抑制率分別為20.5%、17.5%、3.0%，呈明顯的劑量依賴關(guān)系。其中以高濃度糖苷(2%)作用效果最好，中濃度的糖苷作用效果其次，與空白對照組相比有顯著性差異(p＜0.05)，低濃度糖苷雖有抑制作用，但無統(tǒng)計學(xué)意義。

從表5可以看出，四半乳糖亞麻酸單酰甘油(QGMG，18∶3)高、中、低各劑量組均能抑制巴豆油所致小鼠耳殼炎癥腫脹，抑制率分別為22.6%、19.3%和3.6%，呈明顯的劑量依賴關(guān)系。其中以高濃度糖苷(2%)作用效果最好，中濃度的糖苷作用效果其次，與空白對照組相比有顯著性差異(p＜0.05)，低濃度糖苷雖有抑制作用，但無統(tǒng)計學(xué)意義。

從表6可以看出，四半乳糖亞麻酸單酰甘油(QGMG，18∶2)高、中劑量組能抑制巴豆油所致小鼠耳殼炎癥腫脹(p＜0.05)，抑制率分別為10.8%、6.8%。其中以高濃度糖苷(2%)作用效果最好，中濃度的糖苷作用效果其次，低濃度糖苷沒有抑制作用。

2.2 糖苷抗炎活性構(gòu)效關(guān)系研究

從表1～表6可以看出，在2%濃度下，6種糖苷對巴豆油所致炎癥具有顯著的抗炎作用(p＜0.05)，但它們的抗炎能力有一定的差別。從南瓜中分離得到的6種糖苷，結(jié)構(gòu)類似，僅糖基數(shù)目和脂?；柡投炔煌?。抗炎能力不同說明甘油糖脂結(jié)構(gòu)組成對其活性有很大的影響，糖基部分的不同、脂?；柡投鹊牟煌紩绊懙礁视吞侵幕钚?。數(shù)據(jù)顯示，分子中糖基數(shù)目一定，抗炎能力隨著不飽和程度的增加而提高，如 DGMG(18∶3)抗炎活性(38.2%)＞DGMG(18∶2)(35.0%)，TGMG(18∶3)抗炎活性(24.0%)＞TGMG(18∶2)(20.5%)，QGMG(18∶3)抗炎活性(22.6%)＞QGMG(18∶2)(10.8%)。脂?；M成相同，抗炎能力隨著糖基數(shù)目的增加而降低，如DGMG(18∶3)抗炎活性(38.2%)＞TGMG(18∶3)(24.0%)＞ QGMG(18∶3)(22.6%)，DGMG(18∶2)(35.0%)＞ TGMG(18∶2)(20.5%)＞ QGMG(18∶2)(10.8%)。

國外研究者對甘油糖脂的抗炎構(gòu)效關(guān)系也做了一定的研究，W inget等［12］研究結(jié)果表明，當(dāng)MGDG中的脂肪酸二十五碳五烯酸被亞麻酸取代后，即飽和度降低，抗炎活性下降。Bruno等［13］從嗜熱藍(lán)藻ETS-05中分離得到MGDG、DGDG和SQDG三類化合物。體內(nèi)抗炎活性研究表明，這些甘油糖脂呈劑量依賴性地抑制巴豆油所致小鼠耳腫脹，且MGDG抑制效果優(yōu)于DGDG。構(gòu)效關(guān)系進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，甘油糖脂中不飽和脂肪酸氫化還原后，抗炎活性降低。這些構(gòu)效關(guān)系研究結(jié)果與本研究結(jié)果基本一致。

3 結(jié)論

采用巴豆油所致炎癥模型，結(jié)果表明，南瓜中6種糖苷在濃度為20mg/m L時具有顯著的抗炎能力(p＜0.05)，并呈劑量依賴關(guān)系。其中，二半乳糖亞麻酸單酰甘油(DGMG，18∶3)抗炎活性最強，而四半乳糖亞油酸單酰甘油(QGMG，18∶2)活性最弱。進(jìn)一步構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，抗炎活性與甘油糖脂分子中的糖基數(shù)目和脂?；伙柡投扔嘘P(guān)。分子中半乳糖基數(shù)目一定，抗炎能力隨著脂?；伙柡统潭鹊脑黾佣岣?脂?；M成相同，抗炎能力隨著半乳糖基數(shù)目的增加而降低。其抗炎機理還需進(jìn)一步研究。

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