皂荚素对大鼠DNA损伤的干预及对血清胆固醇的影响*

李玉白,黄红焰,李 芳

(湖南环境生物职业技术学院，湖南 衡阳 421005)

皂荚为豆科苏木亚科多年生木本植物，《本草纲目》等多种医学著作记载皂荚、皂刺、皂根、皂叶均可入药.皂荚素具医学药理活性，是传统中药材.随着对皂荚研究的不断深入，其应用范围不断扩大，皂荚素的营养保健功效也越来越多地受到人们的关注.[1-3]但有关皂荚素对机体的抗氧化能力作用的研究目前尚少，对皂荚的认识也还有许多空白，有必要对其进行全面而系统地研究，使这一资源得到有效利用.本实验通过构建相关动物模型并检测相关生化指标，研究皂荚素对血浆高胆固醇模型大鼠体内胆固醇的影响，探讨其对大鼠抗氧化能力及抗DNA损伤的效应，以期从饮食及药物角度为人们预防高胆固醇血症提供参考.

1 材料与方法

1.1 动物饲养

48只30周龄健康SD大鼠，体重320～350 g，由南华大学实验动物中心提供.将已建立高脂模型的大鼠随机分为低浓度皂荚素组、高浓度皂荚素组、对照组，每组16只(雌雄各半)，分笼饲养，自由摄食和饮水，观察并记录它们的活动情况和摄食量，每周称体重1次，饲养60 d.喂饲的合成饲料参照分析化学家协会AOAC配方[2]，基础饲料构成为(g/kg)：植物蛋白250，淀粉570，脂肪105，维生素30，无机盐70，胆固醇30，纤维35，胆盐30，猪油60.低浓度皂荚素组另加喂食皂荚素80 mg/kg，高浓度皂荚素组另加喂食皂荚素200 mg/kg.实验时间为60 d.

1.2 样品采集

喂养60 d后，大鼠空腹16 h，腹主动脉采血0.2 mL,取100 μL全血用于DNA损伤分析，其余血样离心获取血清.

1.3 指标检测

应用临床检验试剂盒(上海华强生物科技公司)和721分光光度计(上海第二仪器厂)，使用酶法显色，在波长500 nm处读取吸光度，以检测血清总胆固醇TC、甘油三酯TG、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)水平；于实验期末，断头处死实验大鼠，取其肝、肾、脾，称重，计算脏体比值；胆汁酸量用总胆汁酸试剂、半自动生化分析仪(南京颐兰贝生物科技有限公司) 测定；载脂蛋白B、载脂蛋白A-Ⅰ用全自动生化分析仪检测(深圳市库贝尔生物科技有限公司) 测定；血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)和丙二醛(MDA)含量测定按试剂盒说明书进行，试剂盒由北京雷根生物技术有限公司生产；DNA损伤应用单细胞凝胶电泳法分析.

1.4 统计分析

实验数据采用SPSS22.0软件进行处理，组间比较采用Q检验.

2 结果与讨论

2.1 体重增长和摄食量

各实验组大鼠在实验期间的总摄食量大致相同，低浓度皂荚素组为(558±13.5)g，高浓度皂荚素组为(567±16.3)g，对照组为(553±14.6)g，差异无统计学意义.实验前后3组大鼠体重之间差异无统计学意义.

2.2 脏体比值

大鼠肝脏、肾脏、脾脏质量及脏体比值见表1.实验显示，3组大鼠脏器质量及脏体比差异无统计学意义，说明皂荚素对大鼠脏器生长影响较小.

表1 大鼠肝脏、肾脏、脾脏质量及脏体比值

注：实验时间60 d;①与对照组比较,P>0.05，差异无统计学意义.

2.3 血脂生化指标

在实验开始之前，各组实验大鼠的各项血脂生化指标水平基本相同.饲养60 d后，检测大鼠血脂各生化指标，结果列于表2.与对照组比较，皂荚素组甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平显著降低，低浓度皂荚素组TG和TC分别下降30.1%，25.7%，高浓度皂荚素组TG和TC分别下降39.6%，33.1%.与对照组比较，大鼠高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)水平变化不明显.

表2 大鼠血脂各生化指标

注：实验时间为60 d；与对照组比较，①P<0.05，②P<0.01，差异均具有统计学意义.

2.4 载脂蛋白A-Ⅰ、载脂蛋白B和粪胆汁酸含量

表3 大鼠apoA-Ⅰ，apoB和粪胆汁酸质量浓度

注：实验时间为60 d；与对照组比较,①P<0.05，②P<0.01，差异均具有统计学意义.

2.5 血清GSH和MDA含量

与对照组比较，低浓度皂荚素组大鼠血清GSH含量差异显著，有统计学意义(P<0.05)，高浓度皂荚素组大鼠血清GSH含量差异显著，有统计学意义(P<0.01)；与对照组比较，低浓度皂荚素组和高浓度皂荚素组血清MDA含量差异显著，有统计学意义(P<0.01)；与低浓度皂荚素组比较，高浓度皂荚素组MDA含量差异显著，有统计学意义(P<0.01).具体结果见表4.

表4 大鼠GSH和MDA浓度

注：实验时间为60 d；与对照组比较，①P<0.05，②P<0.01，与低浓度组比较，③P<0.01，差异均具有统计学意义.

2.6 皂荚素对DNA氧化损伤的影响

皂荚素对H2O2诱导的DNA损伤有干预作用，且干预作用的强弱与皂荚素浓度呈正相关性，各组间差异显著，有统计学意义(P<0.01).

表5 H2O2诱导大鼠DNA的氧化损伤

注：AU为DNA损伤的专用单位[1]；实验时间为60 d；实验组与对照组比较，P<0.01，两实验组间比较,P<0.01，差异均具有统计学意义.

3 结论与分析

研究结果显示，皂荚素组血浆总胆固醇含量、血浆甘油三酯水平均较对照组降低，而高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)水平明显增加.同时，在本次研究中还观察到，与对照组比较，皂荚素组实验动物粪便中胆汁酸排泄量显著增加.据此推断，皂荚素降低血浆胆固醇水平的可能机制是皂荚素在肠道中能与胆汁酸结合，能在某种程度上抑制胆汁酸的肝肠循环[3]，增大粪胆汁酸的排出量，促进胆固醇的转化，从而起到降脂作用[4-5].这也可能是果胶能够降低血浆胆固醇水平的机制之一.

与对照组比较，低浓度皂荚素组和高浓度皂荚素组的GSH显著增加，而脂质过氧化产物MDA含量显著下降，说明皂荚素可促进具有抗氧化作用的谷胱甘肽过氧化物酶的生成，抑制机体的氧化作用.研究结果还表明，在H2O2诱导DNA损伤后，喂饲了皂荚素的实验组大鼠DNA的损伤情况显著降低，且随着皂荚素浓度的增加，损伤作用亦减小.说明皂荚素对DNA损伤有干预作用，且干预作用与皂荚素浓度呈正相关性.皂荚素分子中含有脂溶性的疏水多肽[6]，定位于细胞膜[7]，这可能是皂荚素具有抗氧化能力、降低DNA损伤的作用机制之一.现代医学研究已证实，高脂血症所致脂蛋白质和量的改变在AS斑块形成中起着至关重要的作用[8]，是诱导动脉粥样硬化AS形成的独立因素.AS的形成与血浆胆固醇含量呈正相关性，降低血浆总胆固醇浓度和高密度脂蛋白-胆固醇含量可缓解AS的形成[9].本次研究的结果表明皂荚可降低血浆胆固醇水平，对健康幼年小鼠血清GSH及脂质过氧化产物MDA含量有显著影响，对H2O2诱导的DNA损伤表现出明显的保护作用，这说明皂荚及其衍生产品有望在人类的抗氧化食品和药品方面具有开发应用前景.