电离辐射直接作用于核酸、蛋白质(包括酶类)等生物大分子,使其发生电离、激发化学键的断裂等,继而造成其结构和性质的改变,最终导致细胞损伤,特别是DNA 的损伤 ;其也通过间接作用诱导产生超氧阴离子自由基、羟自由基等活性氧自由基,引起细胞内DNA 的氧化、断裂或碱基错配等现象,并最终诱发细胞死亡。因此,有关抗辐射的营养干预措施研究备受关注。含蓝莓花色苷的谷物发酵物( fermentedgrain-containing blueberry anthocyanins,蓝禾LH)采用复合酶发酵工艺,含有多种活性成分,如花色苷、锌及硒等,具有较强的抗氧化能力。本研究观察LH 的抗辐射作用,旨在为抗辐射功能食品研发提供实验依据。
1 对象与方法
1.1 动物分组与处理
清洁级昆明雄性小鼠50 只,6~7w 龄,体质量18~22g(军事医学科学院卫生学环境医学研究所动物中心。小鼠随机分为:正常对照(CN,灌胃蒸馏水17.5ml/kg bw,不辐照)、模型(M,灌胃蒸馏水17.5ml/kg bw+辐照)和低(L-LH 8.75ml/kg bw+辐照)、中(M-LH 17.5ml/kg bw+辐照)、高(H-LH35.08 ml/kg bw+辐照)剂量LH,共5 组,每组10 只。实验周期28d,每日灌胃1 次,每3 日测体质量1 次,期间动物自由摄食和饮水。D14,除CN 组外其余4 组小鼠接受4Gy、137Cs γ 射线全身照射一次, 吸收剂量率为0.775 ~ 0.760Gy/min。实验期结束,处死动物,测定各指标。
1.2 受试物LH
以蓝莓及黑米、江米、黍米等9 种谷物为原料,采用复合酶生物发酵工艺制成。LH 主要营养成分含量(/L):能量4950kJ,蛋白质19.4g,碳水化合物170g,蓝莓花色苷400mg,谷氨酸792.54 mg、门冬氨酸218.35 mg、丙氨酸103.1 mg等17 种氨基酸共1.67g,镁140mg、钙10.7 mg、铁3.57 mg、锌3.15 mg、铜0.26mg、硒6.1 μg。
1.3 辐射源及其条件
137Cs γ 射线辐射源(中国医学科学院放射医学研究所),辐射源距离50 cm,其剂量率为0.760 Gy/min。
1.4 观察指标
细胞计数:辐照前1d,辐照后D3、D14,分3 次检测,给药后30 min,尾静脉采血,用全自动血细胞分析仪(日本光电株式会社)测定白细胞数(WBC),红细胞数(RBC)和血小板数(PLT)。脏器指数:末次给药前称重,给药后1h,颈椎脱臼处死,剥离脑、胸腺及脾脏,称体质量,计算脑指数、胸腺指数和脾脏指数。骨髓有核细胞计数:末次给药后1h,颈椎脱臼处死,分离股骨,用1ml 注射器共吸取5ml Hank’s 液, 冲出股骨中的全部骨髓细胞, 用全自动血细胞分析仪(日本光电株式会社)测定。血清MDA 含量、SOD 活性测定:末次给药后30min,摘眼球取血,按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)说明书测定。
1.5 统计学分析
采用SPSS21.0 软件包,结果以x ±s 表示。CN、M 两组比较采用t检验,M 与LH 组之间比较采用单因素方差分析。
2 结 果
2.1 对137Csγ 射线照射
小鼠体质量的影响小鼠体质量呈增长趋势,且组间变化无统计学差异(P>0.05)。
2.2 对137Csγ射线照射
小鼠外周血象的影响。与CN 比,M 小鼠外周血WBC、PLT 数量明显降低(P<0.05)。照射后D3,M 及各LH 组小鼠外周血WBC 数量明显低于照射前1d(P<0.05)。与其他4 组比,照射后D14 ,H-LH 小鼠外周血WBC数量显著增高,且明显高于照射后D3(P<0.05);与其他4 组比,H-LH 小鼠外周血PLT 含量显著增高(P<0.05)。
2.3 对137Cs γ 射线照射
小鼠脏器指数的影响与CN 比,M 小鼠胸腺指数明显降低(P<0.05)。
3 讨 论
LH 可抑制小鼠胸腺指数的明显降低,因其含有的微量元素锌可直接影响胸腺细胞的增殖。本实验结果显示,机体受到辐射作用后,会对造血系统产生影响,而LH 可通过增加辐射损伤小鼠骨髓有核细胞数、外周血白细胞数及血小板数量保护小鼠造血系统。LH 含有抗氧化活性成分,可降低小鼠MDA 含量,增强SOD 活性。其主要活性成分花色苷可自身氧化释放电子,直接清除自由基,发挥抗氧化作用;还可增加细胞内超氧化物歧化酶和谷胱甘肽转换酶活性,减轻氧化应激损伤。另外,LH中的矿物质锌、硒等是抗氧化酶的组成成分或激活剂,而硒还可直接清除自由基或与细胞膜结合构成膜结合硒,发挥抗氧化功能。综上所述,LH 可能通过增强免疫功能、提高抗氧化能力减缓小鼠辐射损伤。
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