番茄紅素延緩衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的:衰老與人類壽命和死亡密切相關(guān)，它是一個(gè)復(fù)雜的生理過程，涉及諸多領(lǐng)域。有關(guān)衰老的機(jī)理，學(xué)者們曾提出許多學(xué)說。其中自由基學(xué)說認(rèn)為：引起人體衰老的主要原因是人體細(xì)胞代謝過程中不斷產(chǎn)生的自由基，它與活細(xì)胞內(nèi)生物大分子發(fā)生反應(yīng)，損傷DNA分子，造成鍵斷裂，促使生物膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物的不斷積累逐漸引起組織器官功能紊亂，此為衰老的根源之一。而今，在營養(yǎng)與健康領(lǐng)域，抗衰老食品的研究與開發(fā)已成為熱點(diǎn)問題。立足于衰老發(fā)生的機(jī)理，目前的研究

2、表明，清除自由基的抗氧化類食品可表現(xiàn)出不同程度的延緩衰老作用。作為一種新型的功能性食品添加劑，番茄紅素(Lycopene，LP)逐漸引起人們的關(guān)注。LP屬于類胡蘿卜素的一種，是目前自然界中發(fā)現(xiàn)的功能最強(qiáng)的抗氧化劑之一，主要存在于番茄及其制品、西瓜、葡萄柚、木瓜、石榴、秋橄欖等植物性食物中，同時(shí)也廣泛分布于人體的各種器官和組織。國內(nèi)外大量研究發(fā)現(xiàn)，LP具有防癌抗癌、保護(hù)心血管、抗氧化、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等多種生物學(xué)效應(yīng)，但對于LP的抗衰老作用

3、，國內(nèi)外研究甚少，目前基本處于空白狀態(tài)。本文在以往研究基礎(chǔ)上，從兩方面對LP延緩衰老的作用加以研究，一是觀察LP對果蠅壽命及壽命相關(guān)指標(biāo)的影響，二是觀察在D-半乳糖致衰老過程中，LP對小鼠學(xué)習(xí)記憶、生化、免疫、抗氧化系統(tǒng)及衰老相關(guān)基因表達(dá)等方面的影響，旨在探討LP在抗衰老方面的作用及應(yīng)用前景。 方法:1LP對果蠅壽命及相關(guān)指標(biāo)的影響：(1)960只雌雄各半的OregonK野生型黑腹果蠅分性別隨機(jī)分為對照組和LP低、中、高劑量組，

4、分別采用含0、5、10、20ppmLP的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。每天觀察果蠅存活和死亡情況，計(jì)算各組平均壽命和最高壽命； (2)3840只雌雄各半的果蠅，分別采用含0、5、10、20ppmLP的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，觀察雌雄果蠅第15天交配頻率、交配潛伏期和持續(xù)期；并分批于第20天和30天處死，制備成勻漿，測定其中超氧化物歧化酶(SOD)和脂褐素(LF)及蛋白水平。 2LP對亞急性衰老小鼠的影響(1)60只7月齡雌性昆明種小鼠，按體重

5、隨機(jī)分為對照組、模型組、LP低、中、高劑量組，各組分別給以0、0、5、10、20mg/kg·bw的LP；30只雄性昆明種小鼠，隨機(jī)分為對照組、模型組和LP組，分別給以0、0、20mg/kg·bw的LP，連續(xù)8周。同時(shí)模型組和LP各組以100mg/kg·bw的D-半乳糖連續(xù)皮下注射8周，制備小鼠亞急性衰老模型。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束前一周，測定比較雌性小鼠在水迷宮和跳臺實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)記憶能力；雄性小鼠在穿梭箱中的主動回避能力。 (

6、3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，測體重，脾臟、胸腺、生殖器官重量，比較各組小鼠實(shí)驗(yàn)期間體重變化及相關(guān)臟器系數(shù)；測定血清SOD、過氧化氫酶(CAT)和丙二醛(MDA)水平，腦勻漿SOD、CAT和B型單胺氧化酶(MAO-B)及心、肝、腎LF的變化情況。 (4)測定肝勻漿一氧化氮(NO)和肝線粒體Na+K+-ATPase、Ca++-ATPase和Mg++-ATPase水平及各組小鼠皮膚羥脯氨酸(Hyp)含量。 (5)比較各組小鼠肝臟和海馬的組

7、織形態(tài)學(xué)變化，測定肝細(xì)胞和海馬CA1區(qū)細(xì)胞中bcl-2蛋白含量。 結(jié)果:1LP對果蠅壽命及相關(guān)指標(biāo)的影響：(1)中高劑量的LP可延長雌雄果蠅的平均壽命，各劑量的LP均可延長雌性果蠅最高壽命，但均對雄性最高壽命無影響；LP給藥劑量與雌性果蠅的3最高壽命之間均存在明顯的劑量反應(yīng)關(guān)系。 (2)高劑量的LP可明顯增強(qiáng)合管后30、40、50min果蠅的交配頻率，縮短雌雄果蠅交尾的潛伏期，延長交配持續(xù)期，提高20天齡和30天齡雌雄果

8、蠅體內(nèi)的SOD活力，降低LF水平。低劑量幾乎在所有指標(biāo)上均與對照組間無差別，中劑量對部分指標(biāo)有顯著性影響。LP劑量與果蠅交配的潛伏期和持續(xù)期、20天齡雌性和雄性果蠅、30天齡雌蠅體內(nèi)SOD水平及20天齡及30天齡雌雄果蠅體內(nèi)LF含量呈劑量依賴關(guān)系。 2LP對亞急性衰老模型小鼠的影響(1)D-半乳糖皮下注射8周后，模型組小鼠出現(xiàn)記憶力下降，胸腺萎縮，血清和腦勻漿SOD、CAT活力下降，MDA和MAO-B含量增高，線粒體ATPase

9、活力下降，心、肝、腎LF含量上升，皮膚Hyp含量降低等一系列衰老癥狀，提示造模成功。 (2)高劑量的LP可改善衰老雌鼠的空間定位和主動回避能力，但對雄鼠在穿梭箱中的被動回避能力未見明顯影響。相關(guān)性分析中，LP劑量與小鼠水迷宮中尋找平臺潛伏期、跳臺中5min內(nèi)跳下的錯(cuò)誤次數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與小鼠跳下平臺潛伏期呈正相關(guān)關(guān)系。 (3)高劑量的LP可上調(diào)血清和腦勻漿SOD和CAT活力，減少血清MDA和心臟、腎臟LF產(chǎn)生，降低腦勻漿

10、MAO-B活力，且LP劑量與血清和腦勻漿SOD和CAT活性呈正相關(guān)關(guān)系，與血清MDA、腦勻漿MAO-B水平及心、腎LF含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。 (4)高劑量的LP對線粒體Na+-K+-ATPase活性，雌鼠Ca++-ATPase和Mg++-ATPase活性有顯著作用，且LP劑量與線粒體Na+-K+-ATPase水平呈劑量依賴關(guān)系；但LP對肝勻漿NO含量未見明顯影響。 (5)中、高劑量的LP可提高雌性小鼠皮膚Hyp含量，延緩皮膚

11、衰老，但對雄性未見明顯作用；LP各劑量與皮膚Hyp含量呈正相關(guān)關(guān)系。 (6)中、高劑量的LP可提高衰老小鼠胸腺相對重量，且與小鼠胸腺臟器系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系；高劑量的LP對雄性(睪丸+附睪)重量的增加有顯著作用。 (7)各劑量組的LP可不同程度改善衰老小鼠肝臟和海馬形態(tài)學(xué)變化，提高bcl-2蛋白表達(dá)。 結(jié)論:1培養(yǎng)基中添加20ppm的LP，可顯著延長雌雄果蠅的平均壽命和雌性果蠅的最高壽命，增強(qiáng)果蠅性活力，提高體內(nèi)抗氧