水果對衰老機體抗氧化防御體系功能的干預研究
郭長(cháng)江,韋京豫,楊繼軍,徐 靜,李云峰,蔣與剛,龐 偉
衛生學(xué)環(huán)境醫學(xué)研究所,天津,300050
摘要 本研究采用旨在比較不同水果的抗氧化力, 探討強抗氧化力與弱抗氧化力水果對老齡大鼠抗氧化防御體系功能的改善作用, 并進(jìn)一步進(jìn)行了老年人群的干預試驗。研究中采用了反映抗氧化活性的FRAP法以及酶與非酶抗氧化指標,并從蛋白質(zhì)、脂肪、DNA氧化損傷的角度評價(jià)了衰老機體抗氧化防御體系的功能狀態(tài)。結果表明30種水果中,以山楂、冬棗、番石榴、獼猴桃、桑葚、草莓、石榴抗氧化活性較強,水果的抗氧化活性與總多酚和類(lèi)黃酮含量有顯著(zhù)的相關(guān)關(guān)系,而與VC含量無(wú)顯著(zhù)的相關(guān)關(guān)系;采用抗氧化力較強的石榴干預可以明顯改善老齡大鼠和老年人的抗氧化防御體系功能,抗氧化力較弱的蘋(píng)果干預效果較差,因此,抗氧化力較強的水果有利于改善衰老機體的抗氧化防御體系功能。
關(guān)鍵詞:水果;抗氧化力;衰老
1 前言
流行病學(xué)調查發(fā)現水果、蔬菜的攝入量與心腦血管疾病、腫瘤等的發(fā)病率、死亡率呈負相關(guān)關(guān)系,Lampe推測水果、蔬菜的抗氧化等作用可能為其發(fā)揮作用的機制[1]。國外一些體外試驗證實(shí)許多水果、蔬菜對氧自由基有顯著(zhù)清除作用;國內也有類(lèi)似報道, 如張佃志等報道水果中香蕉對超氧陰離子清除效果較好,潘碧霞等報道山楂、柿子對超氧陰離子的清除作用較強[2~5]。水果、蔬菜清除自由基的作用與它們富含抗氧化物質(zhì)有關(guān),如研究較多的維生素C、E、β-胡蘿卜素等,許多動(dòng)物試驗和一些人群補充干預試驗也已經(jīng)取得了令人鼓舞的結果,但是,水果、蔬菜清除自由基的能力并不與它們維生素C、E或β-胡蘿卜素的含量相關(guān),而且,一些人群干預試驗也出現了陰性結果[6,7],因此,水果、蔬菜中可能還含有其他抗氧化物質(zhì), 如近年來(lái)研究很多的類(lèi)黃酮物質(zhì)。
衰老是機體不可避免的生理過(guò)程,衰老時(shí)體內發(fā)生一系列生理生化變化,變化發(fā)生的機制目前尚不清楚,學(xué)說(shuō)眾多,其中,Harman于1956年提出的衰老自由基學(xué)說(shuō)已經(jīng)得到許多試驗結果的支持。自由基是具有不對稱(chēng)電子的原子或分子的總稱(chēng),來(lái)源于體內與體外,體內產(chǎn)生于代謝過(guò)程,體外產(chǎn)生于紫外線(xiàn)照射、吸煙、環(huán)境污染等,自由基的反應能力很強,可使細胞膜多不飽和脂肪酸發(fā)生過(guò)氧化,形成過(guò)氧化脂質(zhì),如丙二醛(MDA)等,造成生物膜損傷,自由基攻擊還可使蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子發(fā)生修飾和交聯(lián),產(chǎn)生蛋白質(zhì)羰基化合物和堿基修飾物、如 8-羥基鳥(niǎo)苷(8-OH-dG)等,從而影響正常生理功能。正常機體內存在酶和非酶系統抗氧化防御體系,酶系統包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、過(guò)氧化氫酶(CAT)等,非酶系統主要指一些小分子的抗氧化劑,如維生素C、E、谷胱甘肽(GSH)等。隨著(zhù)年齡的增加,體內一些抗氧化物質(zhì)含量減少,一些抗氧化酶活性下降,造成抗氧化防御體系功能的下降,導致自由基損傷隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而加劇,從而引起衰老,伴隨一些慢性疾病的發(fā)生、發(fā)展,有研究結果表明生物衰老與體內SOD活性以及一些抗氧化物質(zhì)的含量呈負相關(guān),與活性氧的生成量呈正相關(guān),采用細胞、果蠅、線(xiàn)蟲(chóng)、小鼠、大鼠等所進(jìn)行的試驗證實(shí)一些抗氧化物質(zhì)確實(shí)能夠延長(cháng)細胞和動(dòng)物的壽命,因此,尋找有效的抗氧化物質(zhì)干預衰老一直是營(yíng)養學(xué)家和老年醫學(xué)工作者孜孜不倦追求的目標之一。既然一些水果具有較強的抗氧化力,富含許多天然抗氧化物質(zhì),因此,我們推測通過(guò)有目的地增加這些水果的攝入有可能改善衰老機體抗氧化防御體系功能,從而達到延緩衰老、預防慢性疾病發(fā)生、發(fā)展的目的[8,9]。
2 常見(jiàn)水果體外抗氧化活性的研究
2.1 體外抗氧化力測定
我們參照Benzie與Strain的方法[10],移植建立了FRAP法(ferric reducing/antioxidant power assay), 該法以1.0 mmol/L FeSO4為標準,樣品抗氧化力以達到同樣吸光度所需的FeSO4的毫摩爾數表示。
我們采用FRAP法對我國30種水果的抗氧化力進(jìn)行了測定比較,水果包括山楂、冬棗、番石榴、獼猴桃、桑葚、草莓、石榴、蘆柑、無(wú)籽青皮桔子、橙子、檸檬、櫻桃、龍眼、菠蘿果、紅香蕉蘋(píng)果、菠蘿、香蕉、李子、荔枝、金桔、玫瑰葡萄、柚子、芒果、久保桃、杏子、哈密瓜、水晶梨、白蘭瓜、京欣一號西瓜、柿子。所有樣品用自來(lái)水、蒸餾水反復沖洗干凈后,稱(chēng)取日常食用部分1~5克,在研缽內按1﹕9比例加入蒸餾水,研磨制備勻漿液,10000r/min離心10 min后取上清按FRAP法測定抗氧化力,每份樣品重復測定5次。
測定結果表明山楂抗氧化力最強,冬棗、番石榴、獼猴桃、桑葚、草莓、石榴等次之,白蘭瓜、京欣一號西瓜和柿子最弱,最強與最弱相差95.9倍(表1)。
表1 水果抗氧化力的比較
水果 n 抗氧化力(mmol/100g 鮮重)
山楂 5 13.42±0.74
冬棗 5 6.98±0.29
番石榴 5 6.07±0.69
獼猴桃 5 4.38±0.20
桑葚 5 4.11±0.25
草莓 5 3.29±0.30
石榴 5 3.10±0.12
蘆柑 5 2.29±0.13
無(wú)籽青皮桔子 5 2.19±0.08
橙子 5 1.89±0.19
檸檬 5 1.43±0.07
櫻桃 5 0.99±0.21
菠蘿果 5 0.87±0.06
紅香蕉蘋(píng)果 5 0.80±0.05
菠蘿 5 0.80±0.08
香蕉 5 0.73±0.11
李子 5 0.71±0.01
荔枝 5 0.59±0.11
金桔 5 0.50±0.05
玫瑰葡萄 5 0.49±0.04
柚子 5 0.39±0.03
芒果 5 0.38±0.08
久保桃 5 0.38±0.03
杏子 5 0.34±0.07
哈密瓜 5 0.24±0.06
水晶梨 5 0.22±0.03
白蘭瓜 5 0.19±0.02
京欣一號西瓜 5 0.16±0.01
柿子 5 0.14±0.03
2.2 水果有關(guān)抗氧化物質(zhì)含量與抗氧化力關(guān)系
我們采用二硝基苯肼比色法、Folin-Ciocalteu試劑還原法、鋁離子顯色法測定了山楂、獼猴桃、草莓、石榴、橙子、蘋(píng)果、菠蘿、梨中VC、總多酚、總類(lèi)黃酮的含量, 并與水果的抗氧化力進(jìn)行了相關(guān)分析, 結果表明水果的抗氧化力與VC含量無(wú)顯著(zhù)相關(guān)關(guān)系, 與總多酚、總類(lèi)黃酮的含量有顯著(zhù)的相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數分別為0.9151、0.9144), 進(jìn)一步分析表明不同水果中VC所占的抗氧化力比例變異很大(表2)。
水果 維生素Ca 計算FRAP 值b 占水果FRAP值百分比
(mg%) (mmol) (%)
山楂 53 0.80 5.95
冬棗 243 3.67 52.52
番石榴 68 1.03 16.92
獼猴桃 62 0.94 21.35
草莓 47 0.71 21.55
石榴 5 0.08 2.43
蘆柑 19 0.29 12.52
無(wú)籽青皮桔子 28 0.42 19.18
橙子 33 0.50 26.34
檸檬 22 0.33 23.21
櫻桃 10 0.15 15.24
龍眼 12 0.18 19.26
紅香蕉蘋(píng)果 3 0.05 5.66
菠蘿 18 0.27 33.94
香蕉 8 0.12 16.53
李子 16 0.24 33.99
荔枝 41 0.62 104.83
金桔 35 0.53 105.60
玫瑰葡萄 4 0.06 12.31
柚子 23 0.35 88.96
芒果 23 0.35 91.30
久保桃 8 0.12 31.76
杏子 4 0.06 17.75
哈密瓜 12 0.18 75.43
京欣一號西瓜 7 0.11 66.0
柿子 10 0.15 107.75
a. 引自中國食物成分表2002, 楊月欣, 王光亞, 潘興昌主編,
北京大學(xué)醫學(xué)出版社2002,12。
b. 我們測定100mg 維生素C 相當于1.51mmol FRAP值。
3 不同抗氧化力水果汁對老齡大鼠抗氧化防御體系功能干預作用
3.1 動(dòng)物與分組
老齡Wistar大鼠(20月齡左右)喂食正常飼料,隨機分成三組,每組10頭,雌雄各半,除了正常對照外,我們選擇了抗氧化力較低的蘋(píng)果和抗氧化力較強的石榴進(jìn)行干預。
3.2 方案
每日下午灌胃1次。正常對照組灌胃蒸餾水;蘋(píng)果汁組灌胃蘋(píng)果汁,蘋(píng)果為市售山東紅富士品種,測定FRAP值平均為0.81mmol/100g,每天灌胃前采用榨汁機榨汁,每頭灌胃2.4ml, 相當于4g的果肉;石榴汁組灌胃石榴汁,由山東平邑縣大紅石榴發(fā)展有限公司提供,測定FRAP值平均為2.23mmol/100g,每頭灌胃3.2ml, 相當于4g的果肉。實(shí)驗周期四周,實(shí)驗前采空腹眼眶血測定外周血清抗氧化力、MDA水平、SOD、GSH-Px、CAT活性,結果三組動(dòng)物之間無(wú)顯著(zhù)差異(結果略),實(shí)驗結束時(shí)采空腹眼眶血測定外周血清抗氧化力、MDA水平、蛋白質(zhì)羰基化合物含量、SOD、GSH-Px、CAT活性、VC、VE、GSH、ox-LDL含量、紅細胞溶血
敏感性、外周血淋巴細胞DNA損傷以及肝心腦組織自由基含量和尿8-OH-dG排出量。
3.3 主要測定方法
外周血抗氧化力-FRAP法[10]
VC、VE、GSH-常規可見(jiàn)或熒光比色法
MDA-硫代巴比妥酸法[11]
蛋白質(zhì)羰基化合物(Carbonyl)-DNPH比色法[12]
尿8-OH-dG-ELISA法,日本衰年控制研究所試劑盒
SOD-黃嘌呤氧化酶法,南京建成試劑盒
GSH-Px-DTNB比色法[13]
CAT-紫外比色法, 南京建成試劑盒
紅細胞溶血敏感性-H2O2誘導法[14]
氧化型LDL(ox-LDL)-高速離心分離測定法[15]
肝心腦組織自由基水平-DCFH探針?lè )?SUP>[16]
淋巴細胞DNA損傷-彗星試驗法[17]
3.4 統計分析
t 檢驗或方差分析。
3.5結果
3.5.1 實(shí)驗前后體重變化
由表 3 可見(jiàn),實(shí)驗期間動(dòng)物體重有所變化,但是, 實(shí)驗前后或各組之間體重變化無(wú)顯著(zhù)差異。雌雄性別之間存在顯著(zhù)差異。石榴汁組有一動(dòng)物試驗期間因可疑腫瘤死亡。
表 3 動(dòng)物實(shí)驗前后體重比較(g)
組 別 n 開(kāi) 始 結 束
正常對照組
雌 5 348.4±20.2 366.4±23.9
雄 5 521.8±38.8** 537.8±47.2**
蘋(píng)果汁組
雌 5 352.2±28.3 361.3±30.8
雄 5 534.0±40.2** 538.6±28.2**
石榴汁組
雌 5a 353.8±36.4 378.2±54.0
雄 5 530.6±18.5** 525.6±23.1**
a. 一頭動(dòng)物試驗期間因可疑腫瘤死亡。
t 檢驗:**p<0.01,與雌性比較。
3.5.2 血清抗氧化物質(zhì)濃度
蘋(píng)果汁、石榴汁對老齡動(dòng)物血清VC、VE水平無(wú)顯著(zhù)影響,石榴汁組老齡動(dòng)物血中GSH含量顯著(zhù)升高(表4)。
表 4 不同水果汁對血中VC、VE、GSH含量的影響
組 別 n VC(μg/ml) VE(μg/ml) GSH(mg/ml)
正常對照組 10 31.68±14.89 6.44±1.60 0.90±0.21
蘋(píng)果汁組 10 29.70±15.25 5.11±1.77 0.93±0.08
石榴汁組 9 32.93±10.30 6.13±1.87 1.10±0.16*
方差分析后兩兩比較:*p<0.05, **p<0.01,與正常對照組比較。
3.5.3 血清抗氧化力和抗氧化酶活性
蘋(píng)果汁、石榴汁具有升高老齡動(dòng)物血清抗氧化力作用,石榴汁的升高作用具有統計學(xué)顯著(zhù)意義;蘋(píng)果汁、石榴汁對血清SOD、GSH-Px、CAT活性的影響無(wú)統計學(xué)顯著(zhù)意義(表5)。
表 5 不同水果汁對血清抗氧化力和抗氧化酶活性的影響
組 別 n FRAP(mmol/L) SOD(U) GSH-Px(U) CAT(U/gHb)
正常對照組 10 0.79±0.10 331.24±44.86 569.56±36.38 340.6±112.1
蘋(píng)果汁組 10 0.83±0.06 357.44±53.28 567.48±35.55 363.4±110.4
石榴汁組 9 0.90±0.13* 375.99±86.58 540.65±38.56 430.9±88.4
方差分析后兩兩比較:*p<0.05, 與正常對照組比較。
3.5.4 氧化產(chǎn)物
由表 6 可知,蘋(píng)果汁、石榴汁對老齡動(dòng)物血清MDA、尿8-OH-dG排出量無(wú)顯著(zhù)影響,但是,石榴汁對血清ox-LDL、羰基含量具有降低作用,并具有統計學(xué)顯著(zhù)意義,而蘋(píng)果汁無(wú)顯著(zhù)作用。
表 6 不同水果汁對血清MDA、ox-LDL、羰基和尿8-OH-dG排出量的影響
組 別 n 血清MDA 血清ox-LDL 血清羰基 尿8-OH-dG
(μmol/L) (μmol/L) (μmol/ml) (ng/d)
正常對照組 10 35.85±17.97 3.04±0.52 65.9±20.0 254.7±107.7
蘋(píng)果汁組 10 34.88±12.37 3.59±1.78 50.3±15.3 329.0±105.0
石榴汁組 9 37.83±11.87 2.03±0.43** 44.7±11.8* 275.6±79.5
方差分析后兩兩比較:*p<0.05, **p<0.01,與正常對照組比較。
3.5.5 肝心腦自由基水平
蘋(píng)果汁、石榴汁對老齡動(dòng)物肝臟、腦組織中自由基水平有一定的降低作用,其中,蘋(píng)果汁、石榴汁對肝臟自由基水平以及石榴汁對腦組織中自由基水平的降低作用與對照組比較有顯著(zhù)性差異。蘋(píng)果汁、石榴汁對老齡動(dòng)物心臟自由基水平無(wú)顯著(zhù)影響(表7)。
表 7 不同水果汁對肝心腦自由基水平的影響(mmolH2O2當量/g wt)
組 別 n 肝 臟 心 臟 腦
正常對照組 10 1.59±0.22 0.37±0.10 1.10±0.34
蘋(píng)果汁組 10 1.28±0.36* 0.34±0.07 1.04±0.23
石榴汁組 9 1.28±0.39* 0.32±0.12 0.85±0.23*
方差分析后兩兩比較:*p<0.05,與正常對照組比較。
3.5.6 紅細胞溶血敏感性
由圖 1 可見(jiàn),蘋(píng)果汁對老齡動(dòng)物紅細胞溶血敏感性沒(méi)有明顯影響,石榴汁對老齡動(dòng)物紅細胞溶血敏感性盡管有所下降,但是,與正常對照組比較差異沒(méi)有統計學(xué)意義。
圖 1 不同水果汁對老齡大鼠紅細胞溶血敏感性的影響
蘋(píng)果汁和石榴汁組老齡動(dòng)物外周血淋巴細胞DNA損傷率均降低,與正常對照組比較具有顯著(zhù)的統計學(xué)意義;石榴汁組彗星尾長(cháng)/總長(cháng)比值顯著(zhù)低于正常對照組,蘋(píng)果汁組與正常對照組相比差異無(wú)顯著(zhù)性(表8)。
表8 不同水果汁對老齡大鼠外周血淋巴細胞損傷率及彗星尾長(cháng)/總長(cháng)
比值的影響
組別 n 計數的細胞數 細胞損傷率(%) 尾長(cháng)/總長(cháng) |
正常對照組 10 454 13.21±6.40 0.50±0.11
蘋(píng)果汁組 10 798 9.01±4.31* 0.45±0.12
石榴汁組 10 591 8.11±3.54** 0.42±0.12* |
方差分析后兩兩比較:*P<0.05,**P<0.01與對照組比較。
3.6 結論
一個(gè)月的喂養試驗結果表明抗氧化力較強的石榴汁具有顯著(zhù)提高老齡大鼠外周血抗氧化力、增加外周血GSH含量、降低蛋白羰基、肝臟與腦組織自由基水平和保護LDL、淋巴細胞DNA的作用,而抗氧化力較弱的蘋(píng)果汁作用不明顯或明顯弱于石榴汁。此外,石榴汁對老齡大鼠外周血VC、VE水平無(wú)顯著(zhù)影響,表明石榴汁提高老齡大鼠外周血抗氧化力的作用與VC、VE無(wú)關(guān)。
4 不同抗氧化力水果汁對老年人抗氧化防御體系功能干預作用
4.1 干預方案
于2003年11月期間,選擇天津市某居民區退休干部、職工27名,年齡在60-70歲左右,不吸煙,無(wú)嚴重高血壓、心、肝、腎、肺疾病,志愿參加本試驗工作,試驗期間不服用任何抗氧化劑,試驗前按中國營(yíng)養學(xué)會(huì )頒布的“中國居民膳食指南”對參加試驗的老年人膳食進(jìn)行指導,規定不食用試驗指定以外的水果或水果汁。由于志愿者反映試驗期間很難保證不食用任何水果,因此,本試驗沒(méi)有設立空白組,只設立抗氧化力較低的蘋(píng)果組和抗氧化力較強的石榴組。由于一些老人牙齒不太好,因此,采用水果原汁進(jìn)行干預,其中,蘋(píng)果原汁購自于天津大湖新鮮食品果汁有限公司,石榴原汁購自于山東大紅石榴發(fā)展有限公司,兩種水果原汁抗氧化力及有關(guān)抗氧化物質(zhì)含量見(jiàn)表 9,由表 9 可見(jiàn)石榴汁的抗氧化力及主要抗氧化物質(zhì)含量均強于或高于蘋(píng)果汁,另外, 石榴汁含微量的β-胡蘿卜素,蘋(píng)果汁未測出。干預期間,為了了解兩組營(yíng)養素攝入情況,進(jìn)行一次膳食調查,食物營(yíng)養素含量按《中國食物成分表2002》計算。根據抽簽結果,將志愿者隨機分入蘋(píng)果汁或石榴汁組,每人每天食用指定水果汁一次,劑量為250ml, 實(shí)驗周期四周。干預期間石榴汁組有一位志愿者因病住院而退出試驗,因此,實(shí)際每組參加人數為13人,兩組人員的基本情況見(jiàn)表 10。
表 9 兩種水果原汁抗氧化力及有關(guān)抗氧化物質(zhì)含量
水果汁 FRAP VC 總多酚 總類(lèi)黃酮 原花色素
(mmol/L)(mg%)(mg%) (mg%) (mg%)
蘋(píng)果汁 3.06 10.98 22.0 9.2 3.4
石榴汁 5.41 7.19 112.3 17.4 18.2
表10 兩組老年志愿者基本情況
項 目 蘋(píng)果汁組 石榴汁組
年齡 62.8±4.7 64.1±4.3
性別(男/女) 10/3 10/3
身高(m) 1.66±0.05 1.66±0.04
體重(kg) 66.8±8.7 63.4±7.0
BMI(kg/m2)24.2±2.5 23.0±2.5
4.2 測定指標
實(shí)驗前后測定空腹外周血抗氧化力、MDA水平、蛋白質(zhì)羰基化合物含量、SOD、GSH- Px、CAT活性、維生素C、E、GSH、ox-LDL含量、紅細胞溶血敏感性以及淋巴細胞DNA損傷程度, 收取晨尿,測定8-OH-dG與肌酐含量,除了ox-LDL采用美國TPI公司試劑盒測定外,其余測定方法同動(dòng)物試驗。干預第二、三周期間,采用24小時(shí)回顧法進(jìn)行為期七天的膳食調查,其中包括一個(gè)星期六和星期天。
4.3 統計分析
采用 t 檢驗(正態(tài)分布數據)或秩和檢驗(非正態(tài)分布數據)分析兩組之間和試驗前后差異的顯著(zhù)性。
4.4 干預結果
4.4.1 兩組老年志愿者膳食營(yíng)養素攝入情況
除了維生素A兩組攝入量有一定差異外,兩組其余營(yíng)養素攝入量均較為接近。兩組脂肪、鐵的攝入量偏高,分別達RNI的184%~190%、145%~154%;兩組維生素E、鈣攝入量偏低,僅分別為RNI的41%~42%、63%~72%(表11)。
表11 兩組老年志愿者每日平均能量與營(yíng)養素攝入情況比較
組別 n 能量 蛋白質(zhì) 脂肪 鈣 鐵 鋅 硒 VA VB1 VB2 VC VE
(kcal) (g) (g) (mg) (mg) (mg) (μg) (μg) (mg) (mg) (mg) (mg) |
蘋(píng)果汁組 13 1992.19 87.68 45.95 717.0 23.16 13.39 56.55 843.21 1.18 1.20 91.64 5.91
石榴汁組 13 1950.76 81.02 47.56 628.8 21.83 12.26 47.05 625.0 1.12 1.10 94.53 5.80 |
4.4.2 血漿抗氧化物質(zhì)濃度
蘋(píng)果汁、石榴汁對老年志愿者血漿VC、VE、GSH水平均無(wú)顯著(zhù)影響,兩組血漿VC水平試驗結束時(shí)較試驗開(kāi)始均有所下降,可能與膳食攝入不充足和試驗期間季節變化造成的影響有關(guān)(表12)。
表12 不同水果汁對志愿者血漿VC、VE、GSH含量的影響
組 別 n VC(mg%) VE(μg/ml) GSH(mg/L)
開(kāi)始 結束 開(kāi)始 結束 開(kāi)始 結束
蘋(píng)果汁組 13 0.90±0.20 0.53±0.13xx 14.06±2.34 12.20±2.05 189.45±26.91 199.96±27.78
石榴汁組 13 0.91±0.16 0.51±0.12 xx 15.50±2. 67 14.67±3.73 208.87±35.44 208.27±46.45
xx p<0.01, 與試驗開(kāi)始比較(配對 t 檢驗)。
4.4.3 血漿抗氧化力和抗氧化酶活性
石榴汁干預后,老年志愿者血漿抗氧化力(FRAP)顯著(zhù)升高,蘋(píng)果汁無(wú)此作用;
兩組老年志愿者血漿SOD、GSH-Px、CAT活性試驗開(kāi)始或結束差異無(wú)統計學(xué)顯著(zhù)意義,兩組血漿GSH-Px、CAT活性試驗結束時(shí)較試驗開(kāi)始均有所升高,原因不明(表13)。
表13 不同水果汁對志愿者血漿抗氧化力和抗氧化酶活性的影響
組 別 n FRAP(mmol/L) SOD(U) GSH-Px(U) CAT(U/gHb)
開(kāi)始 結束 開(kāi)始 結束 開(kāi)始 結束 開(kāi)始 結束
蘋(píng)果組 13 1.37 1.36 91.34 81.26 624.49 700.49 1.44 2.74
±0.16 ±0.14 ±14.77 ±21.42 ±42. 93 ±50.25 xx±0.44 ±0.27 xx
石榴組 13 1.33 1.46 89.16 85.87 652.63 703.90 1.34 2.87
±0.18 ±0.26 x ±12.07 ±13.31 ±50.39 ±55.53 xx±0.43 ±0.39 xx
x p<0.05, xx p<0.01, 與試驗開(kāi)始比較(配對 t 檢驗)。
4.4.4 血漿氧化產(chǎn)物
由表 14 可知,兩組老年志愿者血漿血漿MDA、ox-LDL含量試驗開(kāi)始或結束時(shí)差異無(wú)統計學(xué)顯著(zhù)意義,但是,MDA水平兩組試驗結束時(shí)均顯著(zhù)低于試驗開(kāi)始;另外,石榴汁對血漿羰基含量具有顯著(zhù)降低作用,而蘋(píng)果汁無(wú)顯著(zhù)作用。
表14 不同水果汁對老年志愿者血漿MDA、ox-LDL、羰基含量的影響
血漿MDA 血漿ox-LDL 血漿羰基
組 別 n (μmol/L) (μmol/L) (μmol/ml)
開(kāi)始 結束 開(kāi)始 結束 開(kāi)始 結束
蘋(píng)果組 13 10.58±2.90 7.33±1.22xx 16.19±10.24 19.62±10.58 84.62±62.72 121.50±84.45 石榴組 13 9.10±2.30 6.78±1.98xx 19.17±9.85 19.97±13.26 89.61±83.42 76.75±43.81*
x p<0.05, xx p<0.01, 與試驗開(kāi)始比較(配對 t 檢驗);* p<0.05,與蘋(píng)果汁組比較(秩和檢驗)。
4.4.5 紅細胞溶血敏感性
由圖 2 可見(jiàn),蘋(píng)果汁、石榴汁干預后老年志愿者紅細胞溶血敏感性有所下降,但是,沒(méi)有統計顯著(zhù)性意義。
圖 2 不同水果汁對老年志愿者紅細胞溶血敏感性的影響
4.4.6 尿8-OH-dG排出量與外周血淋巴細胞DNA損傷
表15 不同水果汁對老年志愿者尿8-OH-dG排出量與外周血淋巴細胞損傷的影響
組別 n 尿8-OH-dG 外周血淋巴細胞
(ng/mmol肌酐) 細胞損傷率(%) 尾長(cháng)(μm) |
蘋(píng)果汁組 13 824.41±343.66 21.82±13.77 9.83±1.11
石榴汁組 13 651.57±332.44 20.73±14.28 9.51±1.24 |
石榴汁組尿8-OH-dG排出量盡管低于蘋(píng)果汁組,但是,秩和檢驗結果提示無(wú)顯著(zhù)性差異;外周血淋巴細胞DNA損傷兩組之間差異也無(wú)顯著(zhù)的統計學(xué)意義(表15)。
4.5 結論
石榴汁的抗氧化力及主要抗氧化物質(zhì)含量均強于或高于蘋(píng)果汁,而且,動(dòng)物干預試驗也出現了令人鼓舞的結果。老年人連續四周飲用后的結果表明石榴汁能夠在一定程度上改善老年人抗氧化防御系統功能,主要表現為顯著(zhù)提高外周血抗氧化力、降低血漿羰基含量,其他一些指標也顯示了提高或改善的趨勢,如果延長(cháng)干預時(shí)間,效果可能更為明顯。由于石榴汁富含多酚類(lèi)物質(zhì),石榴汁干預后血漿VC、VE、GSH水平均無(wú)顯著(zhù)變化,因此,石榴汁中多酚類(lèi)物質(zhì)(包括類(lèi)黃酮物質(zhì))可能是其中主要的功能性抗氧化活性物質(zhì)。
5 主要研究結論
5.1 30種水果中, 抗氧化活性以山楂最強,冬棗、番石榴、獼猴桃、桑葚、草莓、石榴等次之,白蘭瓜、京欣一號西瓜和柿子最弱;水果的抗氧化活性與總多酚和類(lèi)黃酮含量有顯著(zhù)的相關(guān)關(guān)系,而與VC含量無(wú)顯著(zhù)的相關(guān)關(guān)系;不同水果中VC所占的抗氧化活性差異很大。
5.2 連續四周灌胃抗氧化活性較強的石榴汁能夠明顯改善老齡大鼠抗氧化防御系統功能,主要表現為顯著(zhù)提高外周血抗氧化力、降低血清羰基與ox-LDL含量、減輕淋巴細胞DNA的損傷,而抗氧化活性較弱的蘋(píng)果汁作用較弱。
5.3 連續四周飲用抗氧化活性較強的石榴汁能夠在一定程度上改善老年人抗氧化防御系統功能,主要表現為顯著(zhù)提高外周血抗氧化力、降低血漿羰基含量等,抗氧化活性較弱的蘋(píng)果汁效果不甚明顯。由于石榴汁富含多酚類(lèi)物質(zhì),石榴汁干預后血漿VC、VE、GSH水平均無(wú)顯著(zhù)變化,因此,石榴汁中多酚類(lèi)物質(zhì)可能是其中主要的功能性抗氧化活性物質(zhì)。有關(guān)多酚類(lèi)物質(zhì)中具體有效成分及其抗衰老作用的構效關(guān)系、作用機制尚有待進(jìn)一步研究探討。
6 參考文獻
1 Lampe JW. Health effects of vegetables and fruits: assessing mechanism of action in human
experimental studies. Am J Clin Nutr, 1999,70(suppl):475s
2 Wang H, Cao G, Prior RL. Total antioxidant capacity of fruits. J Agric Food Chem, 1996,44:701
3 Cao G, Sofic E, Prior RL. Antioxidant capacity of tea and common vegetables. J Agric Food Chem, 1996,44:3426
4 張佃志,方允中. 某些蔬菜、水果的抗氧化活性觀(guān)察. 營(yíng)養學(xué)報, 1990,12:191
5 潘碧霞,高岷,陳紅, 等. 36種蔬菜、水果清除超氧負離子活力的測定. 上海第二醫科大學(xué)學(xué)報, 1993,13:210
6 Hennekens CH. Lack of effect of long-term supplementation with beta carotene on the incidence of malignant neoplasms and cardiovascular disease. N Engl J Med, 1996, 334:1145
7 Prieme H. No effect of supplementation with vitamin E, ascorbic acid, or coenzyme Q10 on oxidative damage estimated by 8-ox-7,8-dihydro-2'-deoxyquanosine excretion in smokers. Am J Clin Nutr, 1997, 65:503
8 Harman D. Aging: overview. Ann N Y Acad Sci 2001,928:1
9 Cutler RG. Antioxidants, aging and longevity. Free Radic Biol, 1984,5:371
10 Benzie IFF, Strain JJ. The ferric reducing ability of plasma as a measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Anal Biochem,1996;239:70
11 向榮,王鼎年. 過(guò)氧化脂質(zhì)硫代巴比妥酸分光光度法的改進(jìn). 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,1990,17:241
12 Levine RL, Garland D, Oliver CN, et al. Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins. Methods Enzymol, 1990, 186: 464
13 唐稚麟,王紅,朱蓮珍. 測定人血中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶方法的比較及其條件的探索. 衛生研究,1987,16:22
14 何文姍, 李琳, 郭祀遠, 等. 生姜中一種新化合物的抗氧化活性. 中國病理生理雜志,2001,17:461
15 孫娟,劉尚喜,周玫, 等. 血漿LDL的快速提取和脂質(zhì)過(guò)氧化物含量的測定. 第一軍醫大學(xué)學(xué)報,1994,14:56
16 LeBel CP, Ischiropoulos H, Bondy SC. Evaluation of the probe 2’,7’-dichlorofluorescin as an indicator of reactive oxygen species formation and oxidative stress. Chem Res Toxicol, 1992,5:227
17 Singh NP, McCoy MT, Tice RR, et al. A simple technique for quantitation of low levels of DNA damage in individual cells. Exp Cell Res, 1988, 175: 184
達能營(yíng)養中心膳食營(yíng)養研究與宣教基金項目DIC2002-09