在生物体生命活动的氧化代谢过程中不断产生各种自由基。自由基不仅 是生物体多种生理功能的启动因素和生化反应的介导者,同时也在免疫细胞 因子网络中起调节、信号转导作用。
细胞的正常代谢活动也会产生各种活性氧自由基,但正常情况下机体各 种抗氧化酶或抗氧化剂能维持活性氧代谢的平衡。一旦这种平衡打破,造成 体内活性氧积聚,即可引起机体病变。人类的多种疾病,包括肿瘤、心脑血管 病、糖尿病、老年痴呆症以及衰老等都与活性氧自由基有关[1]。
因此,具有清除自由基效能的某些外源性抗氧化剂如抗坏血酸、维生素 E、胡萝卜素类和多酚类等化合物受到重视[21。近代医学研究成果表明,生物 活性多糖也具有较强的抗氧化能力。研究发现鼠尾藻多糖、褐藻多糖、黄原 胶及其衍生物、甲壳质及其衍生物[3]都具有较好的清除自由基活性或体内抗 氧化活性。黄原胶在食品、医药卫生等方面有广泛的应用。但由于其凝性强, 不易被吸收,在应用方面受到很大的限制》而黄原胶经酶降解成为寡糖后, 水溶性好,有利于人体吸收,黄原胶寡糖的研究将会成为新的热点。
4.1.1黄原胶寡糖清除DPPH自由基活性
1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH4是一种稳定的自由基,在有机溶剂(如 乙醇、甲醇)中呈紫色,在517nm处有强吸收。加入抗氧化剂后,一部分自 由基被清除,使吸收减弱,可借此来评价该物质的抗氧化活性,并已成为鉴 定一种化合物是否有此活性的经典方法[4]。
实验试剂及仪器:
DPPH.’ Sigma 公司;维生素 E,Sigma 公司;BHT,Sigma 公司;Trolox, Sigma公司;乙醇,市售分析纯;6505紫外/可见光分光光度计。
实验方法:
(1)标准曲线的配制
I将DPPH •溶于乙醇中,配制20CHimol/LDPI>H •溶液。
II将 a-tocophero 溶于乙醇中,配制 0(〇mol/L,12.5(〇mol/L,25(ainol/L, 50>imol/L,lOOjamol/L 的 a-tocophero 洛液。
III将DPPH •溶液与a-tocophero溶液在水解管中等体积混合,向反应体系 中通入氮气置换出其中的空气,立即旋紧盖子。
IV避光反应60min后测定反应液的OD5i7。
(2)黄原胶寡糖清除DPPH •作用的测定
将要测定的试样换为不同浓度的黄原胶寡糖,其余步骤同上。
(3)不同抗氧化剂对DPPH •清除的比较
以 BHT、Trolox、a-tocopherol 作为参照,根据 AlexandreC 和 TakashiY 等人的研究,并进行设计改良,用DPPH法测定分析比较了其抗氧化活性。
具体方法是:2ml抗氧化剂溶液中加入SXHTVnol/L的DPPH无水乙 醇溶液2ml,摇勻,于517nra处测定其吸光度,每5min测一次,直至吸光 度的变化在1%以内。其中BHT、ot-tocopherol为0.1mg/mL无水乙醇溶液; Trolox为(Umg/ml水溶液;黄原胶寡糖为2mg/mL水溶液。
结果及讨论:
DPPH •清除效率的计算:
DPPH •清除效率KAo-^-AJHOOWAo
其中,AG: DPPH •溶液+有机溶剂的吸光度;A,: DPPH* +抗氧化剂 溶液的吸光度;A2:有机溶剂+抗氧化剂溶液的吸光度。
黄原胶的降解产物(Oligoxanthan)有较强的抗氧化活性,且随着浓度的 增加,酶解产物清除DPPH自由基的活性增大。当浓度为2000ppm时,清除 DPPH的效率即达到了 70%,相当于40阿〇1丨阳性对照a-tocopherol的清除
效率。
II.从黄原胶寡糖、BHT、Trolox和a-tocophero丨在DPPH体系中的抗氧化 动态变化中(如图7),可以看出,Trolox和a-tocopherol能快速清除自由基, 10min后,表现出较为稳定的抗氧化活性;BHT稍慢一些,但也明显快于黄 原胶寡糖,黄原胶寡糖80min后才基本趋于稳定.这也说明该寡糖是一种长 效的抗氧化剂。各物质的最终抗氧化活性顺序为:Trolox > a-tocopherol > BHT >黄原胶寡糖。
4.1.2黄原胶寡糖清除羟自由基(*0H)活性
羟自由基(被认为是体内最活跃的活性氧自由基,辐射损伤等物 理、化学因子都会促进其形成,是造成生物有机体过氧化损伤的主要因素。 羟基自由基可介导许多病理变化,如引发不饱和脂肪酸的脂质过氧化反应, 并损伤生物膜的功能和结构,因此羟基自由基的清除对于生物体具有重要意义。
实验试剂及仪器:
维生素E, Sigma公司;水杨酸,Sigma公司;H202及FeS04,国产分 析纯;乙醇,市售分析纯;6505紫外/可见光分光光度计。
H202也是机体中一种重要的活性氧,在脂质过氧化连锁反应中往往起着 启动的作用。临床已发现,红细胞膜的氧化损伤是溶血的重要原因。H202造 成红细胞膜脂质过氧化,膜的流动性下降,通透性增加,从而造成膜内外物 质的内泻和外流,膜形成“小孔”,细胞内K+丢失而溶血。
实验方法:
取新鲜抗凝血,用0.9%NaCl溶液清洗、离心,至上清液无色。红细胞 (RBC)配成1%的悬液,各试管分别加入lml该悬液和不同浓度的寡糖溶 液,混匀。加入150^1的0.5mol/LH2O2,生理盐水补充至〗.5ml,寡糖浓度 分别为25^tg/m丨、50昭/ml、100(ig/ml、200(ig/ml、400pg/ml,37°C温
浴1小时,离心取上清,测540nm光吸收值。
结果与讨论:
由表4-3所示,H202可以氧化红细胞膜,导致血红蛋白逸出,从而使其 吸光值的增加,黄原胶寡糖各剂量组均可抑制这种作用。一定剂量的黄原胶 寡糖可以显著降低小鼠红细胞的溶血度。经T检验表明,各剂量组与对照组
相比均有极显著性差异(p<0.01),随着寡糖浓度的升高,其清除作用也逐渐 加强,呈现量效关系,在较低的浓度水平(100[ig/ml),即有很强的抑制作用。 表4-3黄原胶寡糖对H202诱导的小鼠红细胞溶血的影响
Table 4-3 Effect of Oligo XG on RBC Hemolysis Induced by H2O2
试验组黄原胶寡糖 浓度(pg/ml)OD祕溶血度
(%)抑制率
(%)
对照组(VE)500.1765±0.002569.7430.27
HJ〇2诱导组00.2531±0.0013--
H2〇2 诱导组+01ig〇XG500,2302±0.006190.959.11
H202 诱导组+01igoXG1000. 1942±0.005176. 7323.34
H2〇2 诱导组+01igoXG2000. 1413±0.003455.8344,31
H2〇2 诱导组+OIigoXG4000. U22±0.005444,3355,82
图黄原胶寡糖对H202诱导的红细胞溶血的作用 Figure 4-6 The effect of Oligo XG on RBC hemolysis induced by H2〇2
4.2黄原胶寡糖对皮肤浅部真菌的抑制作用的研究
浅部真菌感染是临床常见病,局部常伴有明显的炎症反应,还可继发细 菌感染。其高发病率、高复发率日益受到医患双方的重视。中医辨证治疗本 病积累了丰富的经验,方法多样,疗效肯定,但亦存在汤药剂型不便等不足。 因此有必要探索与寻求疗效显著、作用广谱、副作用小、应用简便、价格低 廉的天然产物药制剂[6]。
寡糖作为一类天然的活性物质,在农业方面被认为是植物病害的有效抑 制剂,对多种植物病原真菌有抑制作用。然而,它对于非植物来源致病真菌 的抑制作用至今尚无报道。