吉林长白山特产林蛙油为雌性林蛙的输卵管干制品, 是一种绿色的高级营养滋补品, 并以软黄金之称享誉国内外。林蛙油的必需氨基酸含量特别是亮氨酸和赖氨酸含量较高, 具有多种特殊生物学效应, 是极具开发前景的特产资源。随着科学技术特别是航空航天技术的迅猛发展, 微波辐射和超重环境对从业人员的健康影响, 已经越来越引起人们的高度关注和研究。超重环境和微波辐射分别对机体的损伤, 国内外已有不少报道[1-4]。而两种因素协同作用对机体的影响除本实验室的报道外尚未见有其他报道[5]。防护超重环境和微波辐射协同作用对人体的损伤, 已成为国内外所关注的热点。我们利用以长白山特产林蛙油为主要成分, 研制出了一种具有防辐射、抗疲劳、抗衰老、提高机体免疫力的复方冲剂。笔者通过动物实验, 对大鼠血清总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶活性(T - SOD)、丙二醛含量(MDA)和抑制羟自由基的能力进行分析研究, 探讨不同剂量的林蛙油复方冲剂对超重环境和微波辐射协同影响的防护效应, 为林蛙油的最佳服用剂量筛选研究提供动物实验的参考依据。
1 材料与方法 1.1 干预剂采用长白山特产资源林蛙油为主要成分, 以抗氧化、抗疲劳、抗衰老、提高机体免疫力的多种物质为辅助成分、加入适量淀粉和砂糖, 配制成可供热水冲服的袋装颗粒剂[5]。分高、中、低三个剂量组, 同时用厦门康尔佳生物科技有限公司监制, 荣成百合生物技术有限公司生产的角鲨烯软胶囊作为对照比较。
1.2 动物分组成年雌雄各半的Wistar大鼠共84只, 由吉林大学白求恩医学部动物中心提供(同时提供饲料和垫料), 随机分为6组, 每组14只(雌雄各半)。分别为空白对照组(空白组)、超重辐射实验组(模型组)、高剂量林蛙油复方冲剂实验组(高量组)、中剂量林蛙油复方冲剂实验组(中量组)、低剂量林蛙油复方冲剂实验组(低量组)、角鲨烯对照实验组(角鲨烯组)。
1.3 模型复制各组动物用同一饲料平行饲养5d后, 模型组、高、中、低量组和角鲨烯组大鼠先在+ 6G超重环境下适应5min, 接着在+ 6G超重环境下实施200mW /cm2的微波辐射5min, 即为超重环境和微波辐射协同作用的动物损伤模型[6]; 高量组的大鼠按其每天每1 000g体重100mg林蛙油(干重)配成2.4ml溶液灌胃, 连续12d;中量组的大鼠按其每天每1 000g体重70mg林蛙油(干重)配成1.6 ml溶液灌胃, 连续12d;低量组的大鼠按其每天每1 000g体重40mg林蛙油(干重)配成0.8 ml溶液灌胃, 连续12d;空白组和模型组的大鼠每天2ml生理盐水灌胃, 连续12d;角鲨烯组的大鼠依据其体重每天按成人量(60kg /500mg)的5倍配成水溶液灌胃, 连续12 d。
1.4 指标测定各组大鼠均用10%水合氯醛麻醉(100 g /0.4 ml), 打开腹腔, 分离腹主动脉, 用无菌注射器从腹主动脉抽血, 分离血清。采用南京建成科技有限公司生产的总抗氧化能力测定试剂盒、超氧化物歧化酶试剂盒、丙二醛测定试剂盒、羟自由基测定试剂盒, 按说明书要求测定各组大鼠血清T-AOC能力、T-SOD活性、MDA含量和抑制羟自由基能力。因在模型复制和麻醉过程中出现动物死亡, 在采血过程中出现采血量不够和溶血等原因, 导致有的组检测样本量减少至11只。
1.5 统计方法全部数据采用SPSS14.0软件进行方差分析处理。
2 结果实验结果表明, 低量组、空白组和中量组大鼠血清的T - AOC能力显著高于模型组、高量组和角鲨烯组(P<0.05);低量组与空白组和中量组比较虽有升高趋势, 但3组间差异无统计学意义(P>0.05);模型组、高量组和角鲨烯组3组间也无显著差异(P>0.05)。空白组大鼠血清的T-SOD活性显著低于角鲨烯组(P<0.05);而空白组、模型组、高量组、中量组和低量组之间则差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。
实验结果表明, 空白组、模型组和高量组大鼠血清抑制羟自由基的能力显著高于中量组、低量组和角鲨烯组(P<0.05);模型组与空白组和高量组比较, 虽有升高趋势但3组间差异无统计学意义(P>0.05);中量组与低量组和角鲨烯组比较, 虽有下降趋势但3组间差异也无统计学意义。模型组大鼠血清MDA含量显著高于其他5组(P<0.05);其他5组之间则差异则无统计学意义(P>0.05)。见表 2。
一般认为机体防御体系的抗氧化作用主要通过3条途径:清除自由基和活性氧以免引发脂质过氧化; 分解过氧化物, 阻断过氧化链; 除去对催化作用的金属离子。机体总抗氧能力取决于体内的抗氧化剂, 抗氧化剂在维持体内抗氧化系统平衡中发挥重要作用, 主要是通过抑制自由基的产生或清除自由基提高内源性抗氧化物质水平来完成。本实验结果表明, 空白组T - AOC显著高于模型组, 说明超重环境和微波辐射协同作用对大鼠机体抗氧化体系有明显的损伤作用。中、低量组T-AOC显著高于模型组, 表明林蛙油复方冲剂对超重辐射损伤有保护性作用, 尤以低剂量组的保护性效应最好, 这为林蛙油的最佳服用剂量筛选研究提供了参考依据。角鲨烯组T-AOC低于模型组, 说明角鲨烯对超重辐射大鼠机体抗氧化体系损伤未表现出保护性效应。
自由基是具有非配对电子的基团或分子, 是正常生化过程的中间产物, 在机体正常及病理过程中都存在[7]。自由基有很强的生物活性, 正常量时对细胞分裂、生长、消炎和解毒等起积极的作用, 但过剩自由基可诱发炎症、免疫失调和恶性肿瘤等疾病, 同时也是促进机体衰老的重要因素。SOD是调节机体自由基代谢的重要酶, 可以分解过多的过氧化物, 从而对机体起到保护和防止老化作用。实验结果表明, 模型组T-SOD活性显著高于空白组, 这很有可能是由于超重环境和微波辐射的协同作用导致自由基升高刺激机体, 使之增强其防御体系而发生的代偿性效应, 同时刺激机体酶的基因表达加速所致。当然, 这种推测需从基因水平上进一步研究证明。以林蛙油为主要成分的复方冲剂, 表现出对大鼠血清T-SOD活性的增强趋势, 但无显著差异。实验结果表明, 角鲨烯组T-SOD活性虽然高于林蛙油复方冲剂组, 但其总抗氧化能力却低于林蛙油复方冲剂的作用。
羟自由基(·OH)系活性氧一种, 羟自由基能损伤红细胞、DNA、细胞膜和多糖化合物。实验结果表明, 模型组抑制羟自由基能力高于空白组, 这很有可能是由于超重环境和微波辐射的协同作用导致自由基升高刺激机体使之增强其防御体系而发生的代偿性效应。因为机体的这种防御体系, 主要是由酶促反应承担, 机体对这种一次性的刺激, 经过12d左右时间恢复, 完全可以提高这种适用性防御能力。林蛙油复方冲剂表现出对大鼠血清抑制羟自由基能力的增强作用, 尽管这种增强作用没有显著性差异, 但高量组的增强作用较明显。角鲨烯组血清抑制羟自由基能力低于模型组, 说明其对提高机体抗氧化能力作用不如林蛙油显著。尽管三种不同剂量的林蛙油复方冲剂, 均有降低由超重辐射协同作用所导致的大鼠血清MDA升高的效应, 但低量组的降低效应相对而言优于中、高量组。全部实验结果分析证明, 低量的林蛙油复方冲剂的抗氧化效果最佳, 这为林蛙油的服用剂量研究提供了实验依据
微波辐射对机体的损伤是广泛而复杂的, 根据其强度和时间不同, 分别可使生物体致死、致残。长期接触低强度微波辐射, 如长期使用移动电话或长时间通话后自觉头晕、头痛、脑胀, 工作效率和记忆能力减退, 对脑电图及认知行为亦有影响。以吉林长白山特产林蛙油为主要成分的复方冲剂, 可辅助增强机T-AOC的活力和T-SOD的活力, 还具有降低血清MDA和抑制羟自由基的能力, 如果适量服用, 很有可能具有防护超重环境和微波辐射对机体的损伤效应。当然, 这还需要从整体水平、细胞水平和分子水平进行广泛而深入的综合研究来证明。
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Oshima M, Oshima H, Tateto MM. Hypergravity induces experession ofcyclooxygenase-2 in the heart vessels[J]. Biochem biophys Res Commun, 2005, 330(3): 928-933. DOI:10.1016/j.bbrc.2005.03.060 |
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SZotti-MaretelliL, Peccatori M, Maggini V, et al. Individule responsiveness to induction of micronuclri in human lymphocytes after exposure in vitro to 1800-MHz microwave radiation[J]. Mutat Res, 2005, 582(1-20): 42-52. |
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Chandrasekaram S, Nagarajan S. Microwave-assisted synthesis and anti-bacterial activity of aome 2-amino-6aryl-4(2 - thienyl) pyrimidines[J]. Farmaco, 2005, 60(4): 279-282. DOI:10.1016/j.farmac.2005.01.012 |
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李春卉, 潘文干, 沈楠, 等. 林蛙油冲剂对超重环境下微波辐射大鼠血脂含量的影响[J]. 营养学报, 2010, 32(3): 299-300. |
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潘文干, 吕士杰, 曹慧玲, 等. 超重和低气压环境下动物微波辐射的实验方法研究[J]. 吉林医药学院学报, 2008, 29(2): 63-65. DOI:10.3969/j.issn.1673-2995.2008.02.001 |
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李如琛. 氧自由基致病机理与抗氧化物(一)[J]. 日本医学介绍, 1995, 16(6): 281. |