西瓜皮多糖對(duì)衰老小鼠抗衰老及降血糖作用

西瓜皮多糖對(duì)衰老小鼠抗衰老及降血糖作用

郎杰鄭玉光1

(河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊050061)

摘要〔〕目的研究西瓜皮多糖的抗衰老和降血糖作用。方法提取西瓜皮多糖備用。采用皮下注射D-半乳糖的方法構(gòu)建衰老模型小鼠，同時(shí)以西瓜皮多糖按低、高劑量灌胃30 d，測定血清中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。給正常小鼠測血糖后腹腔注射四氧嘧啶造高血糖模型小鼠后，仍以西瓜皮多糖按低、高劑量連續(xù)灌胃15 d再次測定血糖值。兩組試驗(yàn)均設(shè)空白對(duì)照組，模型對(duì)照組和陽性對(duì)照組。結(jié)果西瓜皮多糖可抑制衰老模型小鼠血中SOD和CAT活性下降和MDA含量升高，與模型對(duì)照組相比高劑量組SOD、CAT減少下降20.8%、29.4%，減少M(fèi)DA62.1%；對(duì)高血糖模型小鼠具有一定降血糖作用(高劑量組與模型對(duì)照組相比減少19.5%)。結(jié)論西瓜皮多糖具有一定的抗衰老作用及降血糖作用。

關(guān)鍵詞〔〕西瓜皮；多糖；抗衰老；降血糖

中圖分類號(hào)〔〕R212；TS201〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔

1河北中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)部

第一作者：郎杰(1955-)，男，副教授，碩士，主要從事食品生物化學(xué)研究。

根據(jù)文獻(xiàn)記載，西瓜皮具有多方面保健或治療作用。將西瓜削去內(nèi)瓤及外面青皮曬干即為中藥西瓜翠衣，性味甘涼，具有清熱利尿功效，可用于暑熱煩渴，水腫，小便不利等證〔1〕。西瓜皮對(duì)腎炎、高血壓、糖尿病等具有輔助療效〔2〕。植物多糖有廣泛的生物活性，例如免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗輻射、抗疲勞和抗衰老、降糖、降脂等〔3，4〕。西瓜皮中也含有多糖類成分，是否具有某些方面生物活性尚不清楚，本試驗(yàn)對(duì)西瓜皮水溶性粗多糖進(jìn)行了抗衰老和降血糖方面的功能研究。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料西瓜購自本地，除去紅色瓜瓤和綠色表皮后切成小塊置于烘箱中60℃烘干后粉碎備用。昆明系小白鼠購于河北醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物室。

1.2主要試劑與儀器超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、過氧化氫酶(CAT)試劑盒、丙二醛(MDA)試劑盒及血糖試劑盒購于南京建成生物工程研究所，鹽酸二甲雙胍為貴州天安藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，維生素E膠丸為浙江醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn)。UV-752型分光光度計(jì)為上海光譜分析儀器廠生產(chǎn)。

1.3西瓜皮多糖制備西瓜皮干粉按重量加入12倍蒸餾水調(diào)pH為8.0，于90℃浸提3 h后以4 000 r/min離心20 min，取上清液加入木瓜蛋白酶(1 U/ml)，37℃水浴1 h，升溫至95℃保持5 min，再以4 000 r/min離心20 min，上清液按體積加入4倍量無水乙醇，靜置后離心20 min，得到淺黃色粗多糖沉淀物，減壓干燥用于動(dòng)物試驗(yàn)。

1.4抗衰老試驗(yàn)選擇體重23~28 g雄性小鼠50只，隨機(jī)分為空白對(duì)照組，模型對(duì)照組，陽性對(duì)照組，西瓜皮多糖低劑量組和高劑量組，每組10只。后四組每天頸背部皮下注射62.5 g/L的D-半乳糖生理鹽水溶液20 ml/kg造糖代謝衰老模型〔5〕，連續(xù)30 d。陽性對(duì)照組灌胃維生素E 30 mg/kg(混懸液)，西瓜皮多糖低、高劑量組為250、500 mg/kg，另兩組灌胃同體積蒸餾水。連續(xù)灌胃30 d。末次灌胃2 h后用乙醚麻醉小鼠由眼內(nèi)眥采血，測定血清SOD、CAT活性和MDA含量，血樣處理及測定方法及結(jié)果計(jì)算按試劑盒說明進(jìn)行。

1.5降血糖動(dòng)物試驗(yàn)所用小鼠及分組與抗衰老試驗(yàn)相同。分組后乙醚麻醉小鼠后眼內(nèi)眥采血測血糖值(氧化酶法)。禁食1 d后一次性腹腔注射四氧嘧啶200 mg/kg造高血糖模型動(dòng)物(空白對(duì)照組除外)〔6〕。造模后3 d再次采血測定血糖值，血糖達(dá)到11.1 mmol/L以上即為高血糖模型動(dòng)物，則在正常飼養(yǎng)情況下灌胃所制西瓜皮多糖，低劑量組和高劑量組分別為500 mg/kg和750 mg/kg，陽性對(duì)照組灌胃鹽酸二甲雙胍100 mg/kg，另兩組灌胃同體積蒸餾水。連續(xù)灌胃15 d，末次灌胃12 h后采血測定血糖值。血樣處理及血糖測定方法及結(jié)果計(jì)算按試劑盒說明進(jìn)行。

2結(jié)果

2.1西瓜皮多糖抗衰老試驗(yàn)結(jié)果模型對(duì)照組小鼠與空白對(duì)照組小鼠相比，血清中SOD和CAT活性明顯下降，MDA含量明顯升高(P<0.01)，其中模型對(duì)照組SOD和CAT活性平均值分別下降到空白對(duì)照的73.0%和66.2%，MDA含量為空白對(duì)照組的185.8%，表明模型制作成功。西瓜皮多糖灌胃組的衰老模型小鼠血清中SOD和CAT活性未明顯下降，MDA含量未明顯升高，其中高劑量組的SOD、CAT活性和MDA含量分別為空白對(duì)照組的93.8%、95.6%和123.7%，與空白對(duì)照組相比差異不顯著。高、低劑量組間差異不顯著。表明西瓜皮多糖可以減輕因衰老造模帶來的SOD和CAT活性下降和MDA含量增加。見表1。

表1　各組小鼠血中SOD、CAT活性及MDA

與空白對(duì)照組比較：1)P<0.05；與模型對(duì)照組比較：2)P<0.05；與陽性對(duì)照組比較：3)P<0.05

2.2 西瓜皮多糖降血糖試驗(yàn)結(jié)果正常小鼠經(jīng)過四氧嘧啶造模后血糖均增高兩倍以上，說明已造成高血糖模型動(dòng)物。通過降糖藥物及西瓜皮多糖的給藥處理，高血糖模型動(dòng)物血糖均有不同程度的下降，其中西瓜皮多糖的降血糖效果與陽性對(duì)照相比差異不顯著(P>0.05)，西瓜皮多糖低、高劑量組的血糖分別為模型對(duì)照的83.6%和80.5%，低、高劑量組與模型對(duì)照組間比較(P<0.05)，表明西瓜皮多糖具有一定的降血糖作用。

表2　各組小鼠血糖水平比較

與模型對(duì)照組比較：1)P<0.05

3討論

衰老機(jī)制之一的自由基傷害學(xué)說認(rèn)為生命活動(dòng)過程不斷產(chǎn)生的氧自由基會(huì)損傷細(xì)胞膜和一些生物大分子的功能，由此導(dǎo)致細(xì)胞或機(jī)體的衰老〔7〕。SOD是機(jī)體內(nèi)氧自由基的清除劑，可增強(qiáng)機(jī)體抗氧化損傷能力，減少M(fèi)DA產(chǎn)生，起到抗衰老作用〔8〕。SOD歧化氧自由基產(chǎn)生的H2O2對(duì)機(jī)體也有損害，所以在抗衰老過程中CAT與SOD的作用密切相關(guān)。

很多多糖類物質(zhì)可抑制衰老動(dòng)物血清中SOD和CAT活性下降及MDA含量增高而具有抗衰老作用〔9〕。本試驗(yàn)采用衰老模型小鼠灌胃西瓜皮多糖，表現(xiàn)出抑制血清中SOD和CAT活性的下降及MDA含量的升高，表明西瓜皮多糖也具有抗衰老作用。

糖尿病是老年常見病，發(fā)病率在逐年升高。降糖類西藥長期服用對(duì)身體不利，有必要尋找具有降血糖作用的中藥或天然生物成分。已發(fā)現(xiàn)的降血糖天然成分有皂苷類、生物堿類、黃酮及酚類、多糖類等〔10〕。多糖的降血糖機(jī)制研究認(rèn)為：某些多糖可通過抗氧化途徑，減輕對(duì)胰島或相關(guān)組織的損傷，例如蒲公英多糖〔11〕等；某些多糖可通過抑制α-葡萄糖苷酶抑制糖的吸收或以其他途徑增強(qiáng)葡萄糖的轉(zhuǎn)化，例如荔枝多糖〔12〕及某些禾本科植物的β-葡聚糖〔13〕；某些多糖可增強(qiáng)胰島細(xì)胞的活性或改善胰島功能，如山藥多糖〔14〕。某些多糖也存在多種作用。本試驗(yàn)所提取的西瓜皮多糖表現(xiàn)出一定降糖作用，從影響SOD活性分析，認(rèn)為有可能是抗氧化機(jī)制。但尚不能確定此多糖粗提物中含有其他降糖成分，有待于進(jìn)一步探討。

隨著人口老齡化趨勢上升，提高老年人生活質(zhì)量，延緩衰老已成為國內(nèi)外醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。西瓜皮來自農(nóng)產(chǎn)品，對(duì)人體基本沒有毒副作用，對(duì)其進(jìn)一步深入研究，即可利用西瓜皮多糖或其他成分維護(hù)老年身體保健，又可使天然廢棄農(nóng)產(chǎn)品得到利用。

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〔2014-06-07修回〕

(編輯安冉冉/曹夢園)