番茄红素是植物中所含天然色素，为机体最强的抗氧化剂之一^{[1, 2]}。元素铁由于其独特化学反应活性，在能量代谢、细胞增殖和DNA 修复中起着重要作用^[3]。而机体过多自由铁却通过催化fenton 反应生成具有高度反应活性的羟自由基，导致氧化应激，从而损害机体一些基本成分，如脂质、蛋白、 DNA 等，最终导致细胞损伤和凋亡^{[4, 5]}。目前，有关番茄红素对机体铁代谢作用以及对铁负荷大鼠氧化应激是否有保护作用文献较少。本研究通过构建慢性铁负荷大鼠模型，同时饲喂不同剂量番茄红素，探讨番茄红素对慢性铁负荷大鼠抗氧化功能影响，为人体铁负荷相关疾病干预提供实验依据。

丙二醛( malondialdehyde，MDA) 、总超氧化物歧化酶( total superoxide dismutase，T-SOD) 、过氧化氢酶( catalase，CAT ) 、谷胱甘肽-S 转移酶( glutathione S-transferase，GST ) 、考马斯亮兰蛋白、血清铁、总铁结合力( total iron-binding capacity，TIBC) 测定试剂盒( 南京建成生物工程研究所) 。番茄红素软胶囊( 美国ToxSoms 公司，含番茄红素3 mg /粒) 。硫酸亚铁( FeSO4·7H2O) ( 福建莆田市高屿贸易有限公司) 。722 型分光光度计( 上海分析仪器厂) ，酶标仪( 荷兰帕纳科公司) 。

雄性SD 大鼠( 温州医学院实验动物中心) 36 只，体重210 ～ 236 g，动物使用许可证: 浙22-005234。大鼠按体重随机分为空白对照( 基础饲料，铁含量50 mg /kg) ，铁负荷( 高铁饲料，铁含量1 000 mg /kg) ，番茄红素( 基础饲料+ 番茄红素灌胃15 mg /kg) ，番茄红素高、中、低干预( 高铁饲料+ 番茄红素灌胃20、15、10 mg /kg) 6 组，每组6 只。各组动物分笼饲养，温度( 25 ± 2) ℃，自由饮食和饮水，持续6 周，每周称量体重和摄食总量，至实验结束。各组动物经10% 水合氯醛麻醉，于腹主动脉取血，3 000 r /min 离心10 min，取上清-20 ℃保存备用。同时，迅速取肝、肾、脾、心脏和结肠，分别称重后-80 ℃保存备用。

铁含量采用原子吸收光谱法进行测定。将组织制成10% 匀浆液，3 000 r /min 离心10 min，取上清，按照考马斯亮兰蛋白测定试剂盒说明书，用酶标仪在595 nm 处测定各组织中蛋白含量。氧化应激测定指标包括血清和组织中MDA、T-SOD、CAT、GST，按照各自试剂盒说明书处理样本后，在酶标仪532、550、405、415 nm 处测定吸光度( A 值) 。

所有数据用 x ± s 表示，采用SPSS 11.5 软件包进行处理分析，组间比较采用单因素方 差分析和t 检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

随饲喂时间延长，体重和摄食总量都有增加。中剂量番茄红素干预组在后2 周体重明显高于铁负荷组(F=5.45，P＜0.05) ，其他各组动物体重之间比较，差异均无统计学意义( P ＞ 0.05) 。与对照组比较，各组大鼠总摄食量均有明显增加(F=6.13，P＜0.05) 。

表 1

表 1 各组大鼠血清和组织铁含量比较( x± s，n = 6)

表 1 各组大鼠血清和组织铁含量比较( x± s，n = 6)

与对照组比较，铁负荷组大鼠血清铁含量增加明显(F=37.54，P＜0.01) ，总铁结合力下降明显(F=17.58，P＜0.01) ; 肝、脾、心脏和结肠组织中铁含量明显增加(F=7.36、7.06、23.13、10.89，P＜0.05) 。与铁负荷组比较，番茄红素和中剂量番茄红素干预组大鼠血清铁含量、总铁结合力明显增加(F=10.05、 21.71、25.02、12.97，P＜0.01) 。与番茄红素组比较，中、低剂量番茄红素干预组大鼠血清铁含量明显增加(F=12.38、36.78，P＜0.01) ，总铁结合力明显下降(F=6.77、12.60，P＜0.05) 。

表 2

表 2 血清和组织( 肝、心脏、结肠、脾和肾) T-SOD 活性( x± s，n = 6)

表 2 血清和组织( 肝、心脏、结肠、脾和肾) T-SOD 活性( x± s，n = 6)

与对照组比较，铁负荷组动物肝、心脏和结肠组织中 MDA 含量明显增加(F=10.40、8.40、101.73，P ＜ 0.01) ，血清、脾和肾组织中MDA 含量无明显变化 ( P ＞ 0.05) 。与铁负荷组比较，各番茄红素干预组动物血清和肝、心脏、结肠、肾组织中MDA 含量明显下降(F=9.17、13.15、6.23、7.51、13.94，P ＜ 0.01) 。与对照组比较，铁负荷组动物血清和肝组织中T-SOD 活性明显增加(F=3.67、5.94，P ＜ 0.05) ，心脏和结肠组织中T-SOD 活性明显下降( F = 24.36、12.44，P＜0.01) ; 与铁负荷组比较，番茄红素干预组大鼠心脏、肾和结肠组织中T-SOD 活性明显增加(F=10.06、7.78、49.28，P＜0.01) ; 与番茄红素组比较，番茄红素干预组动物结肠组织中 T-SOD活性明显增加(F=7.02，P＜0.05) 。

表 3

表 3 血清和组织( 肝、心脏、结肠、脾和肾) GST 活性( x± s，n = 6)

表 3 血清和组织( 肝、心脏、结肠、脾和肾) GST 活性( x± s，n = 6)

与对照组比较，铁负荷组大鼠肝脏和心脏组织中CAT 活性明显下降(F=58.90、14.71，P＜0.01) ; 与铁负荷组比较，番茄红素及番茄红素干预组大鼠血清、肝、 结肠、心脏和肾组织中CAT 活性明显增加( F = 13.32、9.93、7.36、9.46、9.62，P＜0.05) ; 与番茄红素组比较，低剂量番茄红素干预组大鼠脾组织中 CAT 活性明显增加(F=5.46，P＜0.05) 。与对照组比较，铁负荷组大鼠肝、心脏和结肠组织中GST 活性明显下降(F=10.65、10.34、8.70，P＜0.05) ; 与铁负荷组比较，番茄红素组大鼠肝、心脏和结肠组织中GST 活性明显增加(F=6.73、6.95、7.26，P＜0.05) ; 与番茄红素组比较，血清GST 活性明显增加(F=5.50，P ＜ 0.05) 。

研究表明，番茄红素能够淬灭自由基，调节体内抗氧化酶系统发挥抗氧化作用。神经退行性疾病、 铁源性心脏病和慢性肝纤维化等与铁负荷有关^{[6, 7]}。本研究通过饲喂高铁饲料建立慢性铁负荷模型，结果显示铁负荷组动物血清、肝、肾、脾、心脏和结肠组织中铁含量明显增加，血清中TIBC 明显下降，表明慢性铁负荷动物模型建立成功。血清中铁含量超过铁蛋白结合能力时，聚集的铁则以非铁蛋白结合形式存在，更易活化活性氧( ROS) 并引起细胞损伤和死亡^[8]。SOD 和MDA，SOD 与GSH-Px 共同组成消除自由基的酶系防御体系^{[9, 10]}。本研究结果显示，铁负荷组大鼠血清和组织中MDA 含量明显增加，脂质过氧化严重，而番茄红素干预组大鼠通过减少血清和组织中铁含量和增加铁蛋白结合力，从而减少铁引起的细胞损伤。结果还表明，番茄红素能提高组织中T-SOD 活性，其机制可能与番茄红素提高抗氧化系统能力，清除羟基，降低过氧化压力，减少铁负荷引起的大量毒性ROS 有关。本研究结果还显示铁负荷组大鼠肝脏、心脏组织中CAT 和 GST 活性明显下降，而番茄红素可以不同程度升高 CAT 和GST 活性，并具有剂量依赖性，结肠组织中 GST 活性也呈类似变化，表明番茄红素能够增加机体过氧化氢酶活性^[11]，有效清除自由基，抑制机体过氧化。番茄红素可以拮抗铁毒性，，增加铁负荷大鼠抗氧化物酶活性，提高大鼠机体抗氧化能力，抑制铁中毒所致氧化应激。