富硒大麥苗對小鼠酒精性胃潰瘍的防治作用

解衛(wèi)海，王曉潔，肖顏顏，蔣紹霞，于鐲，侯蘭梅，李楠，張帥

（1.魯東大學生命科學學院，山東煙臺264025；2.煙臺正海生物技術(shù)有限公司，山東煙臺264006）

富硒大麥苗對小鼠酒精性胃潰瘍的防治作用

解衛(wèi)海1，王曉潔1，肖顏顏1，蔣紹霞2，于鐲1，侯蘭梅1，李楠1，張帥1

（1.魯東大學生命科學學院，山東煙臺264025；2.煙臺正海生物技術(shù)有限公司，山東煙臺264006）

通過建立小鼠酒精性胃潰瘍模型，考察了富硒大麥苗對酒精性胃潰瘍的影響。分別給小鼠灌服不同劑量的富硒大麥苗汁（0.1、0.5、1 g/mL），采用圖像積分法、稱質(zhì)量法、記分法和分級法測量胃壁潰瘍的面積與胃總面積的比值（簡稱潰瘍面積比），并對此比值進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)表明，與模型組比較，富硒大麥苗組能有效預(yù)防小鼠酒精性胃潰瘍的發(fā)生（P＜0.05），且抗?jié)兊淖饔门c富硒濃度成正比關(guān)系。結(jié)果提示，富硒大麥苗有明顯的防治小鼠酒精性胃潰瘍的作用。

富硒大麥苗；胃潰瘍；潰瘍面積比；小鼠

大麥（Hordeum vulgare L.）為禾本科植物。近年來大量的研究表明，其幼苗即大麥苗的營養(yǎng)價值明顯高于籽粒。這是由于大麥苗中不僅含有大量蛋白質(zhì)、多種維生素（如VA、VC、VE等）、礦物質(zhì)（如Fe、K、Ca等），還富含與生命活動，包括細胞呼吸、過氧化物分解、脂肪酸氧化等相關(guān)的酶（如細胞色素氧化酶、轉(zhuǎn)羥酶、超氧化物歧化酶、過氧化物酶等）［1-3］。

硒（Selenium，Se）作為人體必需的營養(yǎng)元素之一，對人體的生長發(fā)育、免疫功能等能產(chǎn)生重大影響［4］。甚至有研究表明，補硒法對艾滋病也有良好治療效果，這說明硒具有增強免疫的功效［5］。因此，近年來補硒成了國內(nèi)外的研究熱點。目前，補硒劑主要有兩類，分別是直接服用無機硒和富含有機硒的產(chǎn)品。無機硒一般只用作藥品來預(yù)防和治療硒缺乏疾病，而有機硒產(chǎn)品在毒理安全性和生理活性等方面具有顯著的優(yōu)越性，受到醫(yī)學界、化學界、食品界、飼料界等的重視。相對當前研究較多的富硒茶和富硒微生物制劑，富硒植物在功效和價格等方面具有一定優(yōu)勢，因此開發(fā)便捷、經(jīng)濟且適合長期食用的富硒植物產(chǎn)品，就具有重要的經(jīng)濟和社會意義［6］。

在大麥苗優(yōu)良功效的基礎(chǔ)上，本實驗將其作為富硒對象，一方面通過植物生長過程中的生化作用，使硒離子富集在大麥苗中；另一方面，將其作為硒離子轉(zhuǎn)化的活性載體，進而將富集的無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒，從而達到大麥苗和有機硒的雙重功效［7-9］。此外，本實驗采用小鼠酒精性胃潰瘍模型，通過多種評定方法及胃潰瘍的組織形態(tài)觀察，討論富硒大麥苗對小鼠酒精性胃潰瘍的影響。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

健康昆明種小鼠36只，均為雌性，體質(zhì)量20～30 g，生產(chǎn)許可證號SCXK（魯）20090009，以及小鼠所食飼料，山東綠葉制藥有限公司提供；大麥種子，煙臺麥芽廠提供。

亞硒酸鈉（批號：20050707），分析純，國藥集團化學試劑有限公司產(chǎn)品；體積分數(shù)50%乙醇（批號：20070605），分析純，天津市標準科技有限公司產(chǎn)品；37 g/L甲醛溶液（批號：05042015），分析純，煙臺三和化學試劑有限公司產(chǎn)品；自制生理鹽水。

1.2儀器與設(shè)備

托盤天平，常熟市金羊砝碼儀器有限公司制造；電子天平，上海梅特勒-托利多儀器有限公司制造；另有研缽、量筒、移液槍、燒杯、注射器等作者所在實驗室常備器械。

1.3方法

1.3.1富硒大麥苗的優(yōu)化根據(jù)文獻［9］報導(dǎo)，利用水培法及不同的富硒方法（浸麥富硒法、出苗富硒法、全程富硒法）培育富硒大麥苗，根據(jù)生長情況及有機硒含量對其篩選，選出生長情況與富硒量綜合水平最佳的大麥苗，即浸麥富硒法水培液含硒質(zhì)量濃度為10 mg/L，測大麥苗有機硒質(zhì)量分數(shù)1 507.22 μg/kg。然后對其大規(guī)模培養(yǎng)，當麥苗長到15～20 cm時收割，并立即置于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2大麥苗汁的制備收割后的富硒大麥苗，按照每100 g大麥苗中加入100 mL生理鹽水，置于研缽中研磨，過濾后配成富硒大麥苗原汁（1 g/mL），經(jīng)檢測其有機硒質(zhì)量濃度為1.51 μg/mL。取富硒大麥苗原汁稀釋至0.1、0.5 g/mL，同樣方法配制普通大麥苗汁（1 g/mL），現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.3.3動物分組及給藥將36只小鼠隨機分為6組，即富硒大麥苗低、中、高劑量組（簡稱富硒低、中、高劑量組），正常大麥苗組，模型組和對照組，每組6只。實驗前禁食禁水12 h，確保胃排空。富硒低、中、高劑量組：分別用0.1、0.5、1 g/mL的富硒大麥苗的研磨液0.2 mL給小鼠灌胃，3 h后重復(fù)以上操作，灌胃結(jié)束2 h后，每只鼠灌服體積分數(shù)50%乙醇0.2 mL/dag。正常大麥苗組：用1 g/mL的正常大麥苗研磨液0.2 mL給小鼠灌胃，3 h后重復(fù)以上操作，灌胃結(jié)束2 h后每只鼠灌服體積分數(shù)50%乙醇0.2 mL/dag。模型組：用0.2 mL的生理鹽水給小鼠灌胃，3 h后重復(fù)以上操作，灌胃結(jié)束2 h后每只鼠灌服體積分數(shù)50%乙醇0.2 mL/dag。對照組：用0.2 mL生理鹽水給小鼠灌胃，3 h后重復(fù)以上操作，灌胃結(jié)束2 h后每只鼠灌服蒸餾水0.2 mL/dag。

1.3.4標本采集60 min后頸部脫臼處死小鼠，取全胃，先將幽門結(jié)扎，從食道用注射器注入37 g/L的甲醛溶液（0.5 mL/只），再結(jié)扎賁門，組織固定10 min后沿胃大彎剪開，沖洗后展開平鋪。然后用Lumix lx3數(shù)碼相機將胃壁拍下，拍攝距離為10 cm。 1.3.5圖像積分法用Photoshop 6.0軟件處理圖片，分辨率為72像素/in，每張圖片設(shè)置為RGB格式，大小為20 cm×15 cm，加網(wǎng)格線。對潰瘍所占的小于1/2格者記為0.5分，統(tǒng)計后作為潰瘍面積積分。同樣對胃總面積所占格進行積分（胃潰瘍出血部位主要分布在胃竇部，為了確保精確，故用胃竇部面積的積分來代表胃總面積積分）［10］。潰瘍面積比的計算公式

式（1）中：p為潰瘍面積比，%；Sk為潰瘍面積積分；Sw為胃總面積積分。

1.3.6稱質(zhì)量法用Photoshop 6.0軟件處理圖片，分辨率為300像素/cm，每張圖片設(shè)置為9 cm×7 cm，應(yīng)用HP激光4600ps彩色打印機打?。ˋ4紙）。沿胃竇部邊緣剪下，稱其質(zhì)量，代表胃壁總面積的質(zhì)量；再將所有潰瘍部位剪下稱其質(zhì)量，即得潰瘍面積的質(zhì)量。同時剪下一塊1 cm2標準面積A4紙，稱其質(zhì)量，再按公式（2）算出潰瘍面積比。

式（2）中：Ak為潰瘍出血部位面積A4紙的質(zhì)量，mg；AB為標準面積A4紙的質(zhì)量，mg。

1.3.7記分法對小鼠的潰瘍情況進行記分，部分充血發(fā)紅記1分，點狀出血或糜爛各記1分，線狀糜爛記3分，統(tǒng)計總分數(shù)作為記分指數(shù)［10-11］。

1.3.8分級法將小鼠胃潰瘍情況分級，無潰瘍者列為0級，潰瘍面積小且數(shù)目為1～4個者列為1級，4～8個小潰瘍者列為2級，9～16個小潰瘍或其中兼有數(shù)個較大潰瘍者列為3級，大于16個小潰瘍或連成大面積潰瘍或潰瘍即將穿孔者列為4級［10-11］。

1.3.9統(tǒng)計學處理用Excel軟件進行統(tǒng)計學處理，所有數(shù)據(jù)用“平均值±標準差”表示，通過F檢驗測方差齊性，再根據(jù)所得的方差齊性進行等方差或異方差的t檢驗，P＜0.05有統(tǒng)計學意義。

2　結(jié)果與分析

2.1圖像積分法評定富硒大麥苗對小鼠胃潰瘍的影響

圖像積分法結(jié)果如表1所示，統(tǒng)計結(jié)果表明，潰瘍面積比：富硒低、中、高大麥苗組（（19.54± 2.27）%，（12.98±1.90）%，（7.74±1.04）%）及正常大麥苗組（（25.13±2.35）%）均顯著低于模型組（（35.75± 6.21）%）（P＜0.05），說明正常大麥苗與富硒大麥苗都能有效降低小鼠酒精性胃潰瘍的發(fā)生；而相較正常大麥苗組，富硒大麥苗3組潰瘍面積比均顯著性下降（P＜0.05），該數(shù)據(jù)說明大麥苗汁中的硒有利于促進其抗酒精性胃潰瘍的功能，且抗?jié)兊男Чc含硒量成正相關(guān)。

表1　圖像積分法測得小鼠胃潰瘍記錄（x±s，n=6）Table 1Results of gastric ulcer analyzed using image integration method（x±s，n=6）

注：a.與模型組比較，有顯著差異，P＜0.05；b.與正常大麥苗組比較，有顯著差異，P＜0.05；c.與富硒低劑量組比較，有顯著差異，P＜0.05；d.與富硒中劑量組比較，有顯著差異，P＜0.05，下同。

2.2稱質(zhì)量法評定富硒大麥苗對小鼠胃潰瘍影響

稱質(zhì)量法評定富硒大麥苗對小鼠潰瘍的影響結(jié)果見表2，低、中、高劑量的富硒大麥苗組的潰瘍面積比分別為20.2%、14.83%和8.52%，而正常大麥苗組的潰瘍面積比為27.67%，與模型組37.45%比較均能有效降低小鼠酒精性胃潰瘍的發(fā)生（P＜0.05）。3個富硒劑量組的效果明顯優(yōu)于正常大麥苗組（P＜0.05），且與富硒劑量成正相關(guān)（P＜0.05）。

表2　稱質(zhì)量法測得小鼠潰瘍的記錄（x±s，n=6）Table 2Results of gastric ulcer analyzed using gravimetric method（x±s，n=6）

2.3記分法評定富硒大麥苗對小鼠胃潰瘍的影響

記分法評定富硒大麥苗對小鼠潰瘍的影響結(jié)果如表3所示。富硒大麥苗組及正常大麥苗組與模型組相比較，能顯著降低小鼠酒精性胃潰瘍的發(fā)生（P＜0.05），其中低、中和高劑量富硒大麥苗組的記分指數(shù)分別為28.17、15.83和14.67，故中、高劑量富硒組防治小鼠酒精性胃潰瘍的效果顯著高于低劑量的富硒組和正常大麥苗組（P＜0.05）。

表3　記分法測得小鼠潰瘍的記錄（x±s，n=6）Table 3Results of gastric ulcer analyzed using score method（x±s，n=6）

2.4分級法評定富硒大麥苗對小鼠胃潰瘍的影響

分級法評定富硒大麥苗對小鼠胃潰瘍的影響結(jié)果見表4。從分級結(jié)果可以看出：富硒大麥苗的低、中、高劑量組（分級數(shù)為2.23、1.33和1.17）以及正常大麥苗組（分級數(shù)2.50）與模型組（分級數(shù)3.67）比較，能有效降低小鼠酒精性胃潰瘍的發(fā)生（P＜0.05），且富硒中、高劑量組效果明顯優(yōu)于富硒低劑量組和正常大麥苗組（P＜0.05）。

表4　分級法測得小鼠潰瘍的記錄（x±s，n=6）Table 4Results of gastric ulcer using grading method（x±s，n=6）

2.5小鼠胃潰瘍組織形態(tài)觀察

小鼠胃潰瘍組織形態(tài)觀察結(jié)果見圖1。肉眼可見對照組小鼠胃部顏色正常，沒有胃潰瘍癥狀（圖1（a））；模型組胃黏膜出血嚴重，出現(xiàn)了連成片的出血面，并有糜爛現(xiàn)象（圖1（b））；與模型組比較，正常大麥苗組出現(xiàn)了很多點狀、線狀的出血灶，但未連接成面（圖1（c））；與正常麥苗組相比較，富硒低劑量組出血灶相對減少（圖1（d））；富硒中劑量組只出現(xiàn)了少量的出血灶，說明潰瘍情況較輕（圖1（e））；而富硒高劑量組出血灶很少（圖1（f）），接近正常對照組（圖1（a））的水平。

圖1　小鼠胃潰瘍組織形態(tài)圖Fig.1Stomach tectology of gastric ulcer in mice

3　討論

本課題采用小鼠口腔灌注富硒大麥苗汁進行胃潰瘍前預(yù)防，利用圖像積分法、稱質(zhì)量法、記分法和分級法分別評價富硒大麥苗對小鼠胃潰瘍的防治作用。結(jié)果顯示，富硒大麥苗低、中、高劑量組及正常大麥苗組相對于模型組來說有明顯的抗酒精性胃潰瘍作用，且富硒麥苗組抗?jié)兊淖饔蔑@著優(yōu)于正常麥苗組，并與其富硒劑量成正比例關(guān)系，富硒大麥苗對胃潰瘍的防治作用有很好的劑量—效應(yīng)關(guān)系。此外，組織形態(tài)觀察也證明富硒大麥苗能有效地對抗小鼠酒精性胃潰瘍的形成，且隨著劑量的增大，其對酒精性胃潰瘍的防治作用增強。圖像積分法與稱質(zhì)量法可統(tǒng)計潰瘍面積/胃總面積的比率，可以消除因胃面積大小不均而造成的誤差，而記分法和分級法存在的主觀因素較多。因此，圖像積分法、稱質(zhì)量法的靈敏度和精確度優(yōu)于分級法和記分法［10］。雖然選用的4種評定方法各有優(yōu)缺點，但結(jié)果均顯示富硒大麥苗汁對小鼠酒精性胃潰瘍的防治作用優(yōu)于正常大麥苗，證實研究結(jié)果的準確性。

氧自由基（oxygen free radical，OFR）［12-14］是指分子氧化還原為水的一系列單價途徑中所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，如超氧陰離子和羥自由基等。一方面，它可作用于細胞膜中多聚不飽和脂肪酸，進而形成一系列脂質(zhì)過氧化物（（lipid peroxide，LPO）及其降解產(chǎn)物丙二醛（malondialdehyde，MDA）等，使細胞膜分子聚合交聯(lián)，不僅影響細胞膜的流動性和通透性，還可破壞膜上酶和受體功能；另一方面，它還可以與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，修飾氨基酸，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象改變，造成細胞功能受損甚至壞死［15］。據(jù)研究報道，OFR是形成酒精性胃潰瘍的重要原因之一［16］，利用機體自身抗氧化中相關(guān)酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽還原酶（GR）等，可有助于機體清除OFR，最大限度地保護胃黏膜［17］。如Pihan等報道SOD能降低酒精引起的胃黏膜損傷，對大鼠酒精性胃潰瘍起到了一定的保護作用［18］，Louguercio等［19］發(fā)現(xiàn)靜脈滴注GSH對人體酒精所致胃黏膜損傷有修護作用。

4　結(jié)語

在機體抗氧化體系中，硒的作用引人注目。研究表明，有機硒對脂質(zhì)過氧自由基、羥自由基、單線態(tài)氧等均有較強的清除效果，還有利于提高SOD和GSH-Px的活性，從而起到清除體內(nèi)OFR的作用［20］。此外，大麥苗中含有豐富的維生素，對胃粘膜也起到了一定的保護作用［16］。本研究中，富硒大麥苗能有效地防治酒精性胃潰瘍，且與硒含量呈現(xiàn)一定劑量—效應(yīng)關(guān)系，其作為一種潛在的保健食品具有廣闊的開發(fā)前景。

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Protective Effect of Selenium-Enriched Barley Seedling on Ethanol-Induced Gastric Ulcer in Mice

XIEWeihai1，WANGXiaojie1，XIAOYanyan1，JIANGShaoxia2，YUZhuo1，HOULanmei1，LINan1，ZHANGShuai1
（1.School of Life Science，Ludong University，Yantai 264025，China；2.Yantai Zhenghai Biological Technology Co.，Ltd，Yantai 2640006，China）

The present work aimed to investigate the influence of selenium-enriched barley seedling on ethanol-induced gastric ulcer by establishing a mice model of ethanol-induced gastric ulceration. The model mice were orally administered SEBS at different doses（0.1，0.5，1 g/mL）.The ratio of ulcer area to total stomach area（ulcer area ratio，UAR）was quantified by different methods including image integration method，gravimetric method，score method and grading method.The results were analyzed using statistic analysis.The ethanol-induced gastric ulcer in mice could be effectively prevented by SEBS（P＜0.05）comparing the results of the model groups and the control groups.The protective effect was proportional to the concentration of SEBS.The results suggested that selenium-enriched barley seedling had significant ameliorative effect on ethanol-induced gastric ulcer in mice.

selenium-enriched barley seedling，gastric ulcer，ulcer area ratio，mice

Q 331

A

1673—1689（2015）12—1321—06

2015-01-07

山東省星火計劃（2011XH05012）；煙臺市科技發(fā)展計劃項目（2012147）。

解衛(wèi)海（1973—），男，山東煙臺人，理學碩士，實驗師，主要從事動物生理學研究。E-mail：xieweihai1973@126.com

王曉潔（1962—），女，山東煙臺人，理學博士，教授，主要從事動物生理學及免疫學的研究。E-mail：wxj10304@126.com