沙棘對急性酒精攝入小鼠的睪丸組織酶活性及微量元素水平的影響

杜 鵑,葛紅娟,王長文,宋春梅,王舒然

(吉林醫(yī)藥學院營養(yǎng)教研室,吉林吉林 132013)

沙棘對急性酒精攝入小鼠的睪丸組織酶活性及微量元素水平的影響

杜 鵑,葛紅娟,王長文,宋春梅,王舒然*

(吉林醫(yī)藥學院營養(yǎng)教研室,吉林吉林 132013)

目的:研究沙棘對小鼠急性酒精攝入后睪丸組織酶活性及微量元素水平的影響。方法:采用40%酒精灌胃制備小鼠急性酒精中毒模型,并以不同濃度(0.6、3和6g/kg)沙棘勻漿液對小鼠進行灌胃治療,20d后處死動物,分別測定睪丸組織中乳酸脫氫酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)活性和微量元素銅、鋅、鐵含量。結果:沙棘低、中劑量組睪丸組織中LDH活力與酒精模型組比較,明顯升高(p<0.05);沙棘低、中、高劑量組睪丸組織中ACP活力明顯低于酒精模型組(p<0.05);沙棘高劑量組睪丸組織中銅含量明顯高于酒精模型組(p<0.05)。結論:沙棘可提高急性酒精染毒小鼠睪丸組織中LDH活性,降低ACP活性,增加睪丸組織中銅元素的含量,對小鼠酒精所致急性睪丸損傷具有一定的保護作用。

沙棘,酒精,睪丸酶,微量元素

沙棘(Seabuckthorn),又名醋柳、酸刺,為藥食同源植物,其種子、葉、果實和果皮中均含有豐富的營養(yǎng)和藥用成分,已發(fā)現的成分包括酚類、有機酸、維生素、多糖類、黃酮類、甾體類、揮發(fā)油類、和萜類等[1-3],在食品、保健品及醫(yī)藥領域應用廣泛。于文會等[4]研究證實了沙棘對大鼠的細胞免疫和體液免疫均具有促進作用,焦巖等[5]發(fā)現從大果沙棘中提取純化的黃酮對高血脂大鼠具有降脂和抗氧化作用,黃國棟等[6]研究發(fā)現沙棘原花青素對幽門螺旋桿菌相關性胃炎具有治療作用,李路平等[7]研究表明沙棘提取物具有抑制血瘀模型大鼠血栓形成及改善血瘀模型大鼠血液流變學作用,但關于沙棘對實驗動物生殖功能影響的研究鮮有報道。本文通過建立小鼠急性酒精損害模型,觀察沙棘對急性酒精攝入小鼠睪丸組織酶活性及微量元素水平的影響,擬為進一步研究沙棘的保健功能提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雄性ICR小鼠 清潔級,購于長春億思實驗動物有限公司;沙棘果干 由青海康普生物制品有限公司提供,除雜后,60℃烘干至恒重,中藥粉碎機粉碎至呈粉末狀,過40目篩,分別配制成濃度為4、20和40g/100mL的沙棘勻漿液備用。

表1 沙棘對急性酒精攝入小鼠睪丸組織酶活性的影響±s)Table 1 Effect of Seabuckthorn on activities in enzymes of mice after acute alcohol ±s)

注:與對照組比較,▲p<0.05;與酒精模型組比較,△p<0.05。

原子吸收分光光度計為TAS-986型 北京普析公司;紫外可見分光光度計 島津UV-1800型;乳酸脫氫酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)試劑盒 南京建成。

1.2 動物分組和給藥

將60只小鼠按體重隨機分為正常對照組、酒精模型組和沙棘低、中、高劑量組[0.6、3和6g/kg],每組12只。正常對照組和模型組給予等量生理鹽水,每日一次,連續(xù)灌胃14d。從15日起,每日沙棘灌胃1h后,模型組和沙棘低、中、高劑量組用40%酒精按15mL/kg體重灌胃,陰性對照組給予等量生理鹽水,每日1次,至第20日止。

1.3 實驗方法

1.3.1 睪丸組織酶活性測定 末次給藥后次日,脫臼處死小鼠,取睪丸組織,清洗,稱重,用冷生理鹽水按1∶9比例制成10%睪丸組織勻漿,2500r/min,離心10min,取上清酶液,參照試劑盒說明分別測定蛋白含量、LDH、ACP和AKP活力。

1.3.2 睪丸組織微量元素含量測定 取小鼠睪丸,稱取0.2g組織,加入濃硝酸-高氯酸混合消化液,于控溫爐上消化至澄清。同時用鋅、鐵、銅標準儲備液(1mg/mL,國家鋼鐵材料測試中心)配制各元素標準系列工作液,原子吸收光譜法依次測定小鼠睪丸組織中鋅、鐵、銅元素含量。

1.4 統(tǒng)計分析

2 結果與討論

2.1 沙棘對急性酒精攝入小鼠睪丸組織酶活性的影響

LDH是糖酵解過程中的關鍵酶,它既參與了睪丸組織的能量代謝,又與生精上皮的成熟有關,在初級精母細胞的分化、成熟和精子的能量代謝過程中也發(fā)揮著重要作用[8-9]。ACP主要存在于睪丸支持細胞和精子頂體中,屬細胞溶酶體中的水解酶,參與了細胞的自體吞噬過程,并可同時清除細胞內損傷后的廢棄物質,當睪丸組織內ACP活性明顯增加時,標志著生殖細胞受損[10-11]。AKP 是一種含Zn元素的胞漿結合酶,同時也是細胞內的非特異性水解酶,其活力在初級精母細胞和精原細胞內較強。在堿性環(huán)境中,可將底物分子上的磷酸基去除,生成磷酸根和羥自由基(·OH),抑制底物磷酸化,減少三磷酸腺苷(ATP)的生成,進而抑制了睪丸組織內的能量代謝過程;同時,其水解產物·OH還會造成精子和各級精母細胞的氧化損傷。因此,當睪丸組織內AKP活性明顯增加時,也可作為細胞受損的標志。如表1所示,酒精模型組睪丸組織中LDH活力明顯低于正常對照組,而ACP活力明顯高于正常對照組(p<0.05),說明酒精染毒可造成小鼠睪丸組織急性損傷,這與趙永久等[12]的研究結果基本一致,表明小鼠睪丸組織急性酒精損害模型基本建立。沙棘低、中劑量組睪丸組織中LDH活力與酒精模型組比較,明顯升高,差異具有顯著性(p<0.05);沙棘低、中、高劑量組睪丸組織中ACP活力明顯低于酒精模型組,差異具有顯著性(p<0.05);提示一定劑量的沙棘可拮抗酒精所致睪丸酶活性變化,這可能與沙棘中含量較多的黃酮、多酚類物質的抗氧化功能有關[2-5],這些活性成分提高了實驗動物睪丸組織抗氧化系統(tǒng)的活性,拮抗了酒精所致睪丸酶氧化應激損傷。但沙棘各劑量組睪丸組織中AKP活性與正常對照組和酒精模型組比較,差異無統(tǒng)計學意義(p>0.05),說明在本實驗條件下,AKP不是敏感指標,這可能與本研究的酒精染毒時間和沙棘給藥時間均較短有關,有待進一步研究證實。

2.2 沙棘對急性酒精攝入小鼠睪丸組織微量元素含量的影響

銅是人體必需的微量元素,作為輔基或激活劑,參與機體多種酶的組成和活化,包括谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、單胺氧化酶等,影響著生物體的細胞內電子傳遞、氧化還原和生物轉換等過程[13]。機體內適量的銅還可促進鋅的吸收,而組織中鋅的含量,與機體的生殖功能,包括精子的成熟、脂質過氧化等密切相關。鐵是機體氧化還原反應中的重要金屬元素,參與能量代謝、細胞色素合成和免疫功能的維持等。如表2所示,酒精可導致機體多種微量元素代謝紊亂,賀恒鵬等[14]報道了酒精性脂肪肝患者血清銅含量和銅藍蛋白活性明顯降低,白耀光[15]等研究發(fā)現酒精性肝病患者血清鐵濃度與對照組比較有明顯差異,與本研究結果一致,表明小鼠急性酒精損害模型基本建立。沙棘高劑量組睪丸組織中銅含量明顯高于酒精模型組,差異具有統(tǒng)計學意義(p<0.05),說明較高劑量的沙棘可以拮抗酒精所致睪丸組織銅代謝紊亂。銅是體內多種抗氧化酶的組成成分,同時是銅藍蛋白的合成原料,而銅藍蛋白具有抗氧化酶活性,是脂質過氧化的強抑制劑[14],因此本實驗中沙棘對銅代謝的影響,可能與多個文獻[2-5]曾報道的沙棘活性成分的抗氧化功能有關。但沙棘各劑量組睪丸組織中鋅、鐵含量與酒精模型組比較,無顯著性差異(p>0.05),這可能與本實驗中沙棘給藥時間較短有關。

表2 沙棘對急性酒精攝入小鼠睪丸組織微量元素含量的影響±s)Table 2 Effect of Seabuckthorn on content of trace elements in the testis of mice after acute alcohol ±s)

注:與對照組比較,▲p<0.05;與酒精模型組比較,△p<0.05。與對照組比較,酒精模型組睪丸組織中銅、鐵含量明顯降低,差異具有統(tǒng)計學意義(p<0.05)。

3 結論

酒精是一種氧化應激源性物質,在機體代謝的過程中會導致活性氧和活性氮自由基過量產生,進而引起脂質過氧化損傷[10]。本實驗采用40%酒精灌胃制備小鼠急性酒精中毒模型,并以不同濃度沙棘勻漿液對小鼠進行治療,經測定睪丸組織酶活性及微量元素水平,結果顯示,睪丸組織LDH活性明顯升高,ACP活性明顯降低,高劑量組銅含量明顯升高。說明一定劑量的沙棘可拮抗酒精所致的睪丸組織氧化應激和銅代謝紊亂。曹群華[1]等研究了沙棘黃酮提取物的體外抗氧化活性,金海英[16]進行了沙棘原花青素提取物的抗氧化研究,楊現艷等[17]進行了沙棘籽渣黃酮對更年期大鼠體內抗氧化系統(tǒng)影響的研究,都得到了陽性結果,沙棘活性成分的抗氧化性在多個文獻中得到證實。本實驗中,沙棘對酒精所致的睪丸組織氧化應激損傷的保護作用及對與抗氧化酶活性密切相關的銅代謝紊亂的拮抗作用,都可能與沙棘活性成分的抗氧化性密切相關。這些抗氧化成分,通過提高抗氧化酶活性及自由基清除效率,減少脂質過氧化,從而在一定程度上起到對睪丸組織的保護作用。

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Effect of Seabuckthorn on activities of enzymes and content of trace elements in the testis of mice after acute alcohol administration

DU Juan,GE Hong-juan,WANG Chang-wen,SONG Chun-mei,WANG Shu-ran*

(Department of Nutrition,Jilin Medical College,Jilin 132013,China)

Objective To study the effects of Seabuckthorn on activities of enzymes and content of trace elements in the testis of mice after acute alcohol administration. Methods Male ICR mice were divided randomly into five groups,including control group,alcohol model group and 0.6,3,6g/kg Seabuckthorn groups.Continuous administration for 14 days,since fifteenth,the daily after administration of 1h,alcohol model group and Seabuckthornin different dosage groups with 40% alcohol by Intragastric 15mL/kg,end to twentieth days. The testis of mice were measured,lactate LDH,ACP,AKP activity and trace elements copper,zinc,iron content.Results The activity of LDH compared with the alcohol model group testicular tissue,seabuckthorn low dose group,increased significantly(p<0.05);the activity of ACP in the testis,Hippophae rhamnoides,low and high dose group was obviously lower than the alcohol model group(p<0.05);copper content of testicular tissue of seabuckthorn in the high dose group was significantly higher than the alcohol model group(p<0.05).Conclusion The activity of LDH in testis of acute alcohol poisoning of mice was increased,the activity of ACP was reduced,the content of copper was increased by adding seabuckthorn juice.

Seabuckthorn;alcohol;testis enzymes;trace elements

2013-12-12

杜鵑(1978-),女,碩士研究生,副教授,研究方向:食品新資源開發(fā)。

*通訊作者:王舒然(1968-),男,博士,教授,研究方向:食物與慢性病相關性研究。

吉林省科技發(fā)展計劃項目(201105089)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)01-0366-03

10.13386/j.issn1002-0306.2015.01.069