生大豆及過(guò)量蛋白日糧致小鼠消化器官氧化應(yīng)激的研究.pdf

1、氧自由基和人類(lèi)大部分疾病有關(guān)，如糖尿病、肥胖、腸炎、心血管疾病等。在慢性應(yīng)激狀態(tài)下，其對(duì)消化系統(tǒng)的氧化損傷不易察覺(jué)，危害性最大。消化系統(tǒng)是機(jī)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素的消化、吸收和代謝的主要場(chǎng)所，因此過(guò)量的氧自由基極易誘發(fā)消化系統(tǒng)疾病。本課題選用KM和C57BL/6J小鼠為試驗(yàn)對(duì)象，研究日糧蛋白水平及種類(lèi)和大豆胰蛋白酶抑制因子對(duì)動(dòng)物消化系統(tǒng)氧化還原狀態(tài)及對(duì)胰腺功能的影響。 1.生大豆致小鼠消化器官氧化應(yīng)激及胰腺損傷研究選用108只體重12-14

2、g的雄性l(M種小鼠，隨機(jī)分為9組：組1，基礎(chǔ)日糧；組2，基礎(chǔ)日糧+30mg/kg半胱胺；組3，基礎(chǔ)日糧+60mg/kg半胱胺；組4，低水平大豆胰蛋白酶抑制因子日糧；組5，低水平大豆胰蛋白酶抑制因子日糧+30mg/kg半胱胺；組6，低水平大豆胰蛋白酶抑制因子日糧+60mg/kg半胱胺；組7，高水平大豆胰蛋白酶抑制因子日糧；組8，高水平大豆胰蛋白酶抑制因子日糧+30mg/kg半胱胺；組9，高水平大豆胰蛋白酶抑制因子日糧+60mg/kg半胱

3、胺。飼養(yǎng)14天后屠宰，分別測(cè)定：血漿、十二指腸、肝臟和胰腺中氧化和抗氧化指標(biāo)，組織器官重及臟器指數(shù)，以及血漿、十二指腸和胰腺中消化酶活性，以研究大豆胰蛋白酶抑制因子對(duì)胰腺損傷機(jī)理是否與自由基有關(guān)。結(jié)果表明：與對(duì)照組比較，低水平和高水平大豆胰蛋白酶抑制因子日糧能顯著增加小鼠血漿、十二指腸、肝臟和胰腺中氧化指標(biāo)含量(超氧陰離子和MDA)，顯著降低抗氧化指標(biāo)水平(P<0.05)；同時(shí)還能引起胰腺肥大，使血漿、十二指腸和胰腺中胰蛋白酶、淀粉酶和

4、脂肪酶活性顯著下降，而且這些影響與日糧中大豆胰蛋白酶抑制因子含量呈劑量依賴(lài)關(guān)系。添加半胱胺后，氧化和抗氧化不平衡被改善，而且對(duì)胰腺的影響也被減輕。上述結(jié)果表明，大豆胰蛋白酶抑制因子對(duì)胰腺損傷與自由基產(chǎn)生有關(guān)。 2.過(guò)量蛋白日糧對(duì)小鼠消化器官氧化還原狀態(tài)的影響試驗(yàn)選用72只體重12-13gC57BL/6J雄性小鼠，隨機(jī)分為6組，組1，對(duì)照日糧組(酪蛋白)；組2，過(guò)量蛋白日糧組(酪蛋白)；組3，過(guò)量蛋白日糧組(酪蛋白)+60mg/k

5、g半胱胺；組4，對(duì)照日糧組(大豆蛋白)；組5，過(guò)量蛋白日糧組(大豆蛋白)；組6，過(guò)量蛋白日糧組(大豆蛋白)+60mg/kg半胱胺。對(duì)照日糧為基礎(chǔ)日糧。試驗(yàn)期14天。再取108只小鼠，隨機(jī)分為9組。第一組為采食前即0h，其余八組為采食后(酪蛋白和大豆蛋白)0.5h、1h、1.5h和2h。通過(guò)測(cè)定小鼠十二指腸、肝臟和胰腺中氧化和抗氧化水平，器官重及臟器指數(shù)，血、空腸、十二指腸、肝臟和胰腺ROS水平，以及大豆蛋白和酪蛋白水解物體外清除DPPH

6、和·OH自由基作用，研究日糧蛋白水平和種類(lèi)對(duì)小鼠消化器官氧化還原狀態(tài)的影響及過(guò)量蛋白同糧對(duì)ROS動(dòng)態(tài)變化的影響。結(jié)果表明，過(guò)量蛋白日糧顯著地增加了小鼠十二指腸、肝臟和胰腺中超氧陰離子和MDA含量，且使體內(nèi)SOD、GSH—Px和CAT和Na+K+—ATP酶活性以及GSH含量顯著地降低(P<0.05)。體內(nèi)試驗(yàn)表明與酪蛋白組相比，高水平大豆蛋白組的氧化水平要低以及抗氧化要高。體外模擬消化道水解過(guò)程，發(fā)現(xiàn)大豆蛋白酶解產(chǎn)物清除DPPH和羥自由基

7、的作用高于酪蛋白水解產(chǎn)物，高水平大豆蛋白對(duì)機(jī)體的氧化應(yīng)激小于酪蛋白。過(guò)量蛋白日糧添加半胱胺后，體內(nèi)氧化應(yīng)激被減輕，但其氧化水平仍高于對(duì)照組。采食過(guò)量蛋白日糧后，隨時(shí)間延長(zhǎng)體內(nèi)ROS水平呈動(dòng)態(tài)變化，且兩種蛋白質(zhì)的整體ROS水平在1.0h時(shí)最高。綜上所述，過(guò)量蛋白能夠破壞機(jī)體氧化和抗氧化平衡，誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的產(chǎn)生。 3.過(guò)量蛋白日糧對(duì)小鼠胰腺功能與氧化損傷研究試驗(yàn)選取36只體重12-13g的C57BL/6J雄性小鼠，隨機(jī)分成3個(gè)處理組

8、，分別飼喂對(duì)照日糧、過(guò)量蛋白日糧和過(guò)量蛋白日糧+60mg/kg半胱胺。試驗(yàn)期14天。通過(guò)測(cè)定小鼠器官重及臟器指數(shù)，胰腺中蛋白質(zhì)、DNA和RNA濃度，血漿和胰腺中氧化和抗氧化水平、消化酶活性以及生長(zhǎng)抑素和胰島素水平，研究過(guò)量蛋白同糧對(duì)胰腺自由基內(nèi)外分泌功能的影響。結(jié)果表明：過(guò)量蛋白導(dǎo)致血漿和胰腺中超氧陰離子(225％和481.82％)和MDA(91％和185.19％)顯著升高，SOD、GSH—Px活性和T—AOC顯著下降(P<0.05)，

9、臟器中胰腺重影響較大，表現(xiàn)為顯著增加，蛋白質(zhì)、DNA和RNA濃度顯著提高，消化酶活性被顯著降低，腺泡分泌能力下降，而胰島細(xì)胞分泌功能被提高，表現(xiàn)為生長(zhǎng)抑素和胰島素水平顯著提高(P<0.05)。自由基清除劑半胱胺可以改善上述癥狀。這些結(jié)果證明過(guò)量蛋白引發(fā)胰腺自由基水平增加，引發(fā)氧化損傷，影響胰腺內(nèi)外分泌功能。 4.過(guò)量蛋白日糧對(duì)小鼠腸基因表達(dá)的影響試驗(yàn)選取24只體重12-13g的C57BL/6J雄性小鼠，隨機(jī)分成2個(gè)處理組，分別飼

10、喂對(duì)照日糧和過(guò)量蛋白日糧。試驗(yàn)期14天。利用基因芯片研究過(guò)量蛋白f=1糧對(duì)小鼠腸基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明，過(guò)量蛋白日糧使小鼠腸大量基因表達(dá)發(fā)生了改變，其中引起上調(diào)的基因數(shù)為714，下調(diào)的基因數(shù)為458，而且從生物過(guò)程、分子功能和細(xì)胞成分三個(gè)方面廣泛影響基因表達(dá)，它們主要與氧化還原、代謝、運(yùn)輸、免疫應(yīng)答、防御反應(yīng)和信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)。利用MAPFinder。分析GenMAPPs數(shù)據(jù)庫(kù)中與過(guò)量蛋白響應(yīng)基因顯著相關(guān)的MAPP，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Permute

11、P值小于0.05的MAPP有63個(gè)，其中AdjustedP小于0.05的MAPP有3個(gè)：B細(xì)胞受體信號(hào)通路、蛋白質(zhì)組氨酸激酶活性、線粒體肉毒堿棕櫚酸酰轉(zhuǎn)移酶。過(guò)量蛋白日糧引起ApoE、Gpx2、Cyba、Noxol、Cat和Scd1等氧和活性氧族代謝相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)，其中Cat的FC=2.143547，上調(diào)抑制性調(diào)節(jié)激素—生長(zhǎng)抑素SS(FC=1.5157)。引起谷胱甘肽代謝以及谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶相關(guān)基因表達(dá)，包括Gpx2、Gstal/Gst

12、a2、Gstm1、Gstm2等。此外，過(guò)量蛋白日糧對(duì)氨基酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖代謝相關(guān)基因的表達(dá)產(chǎn)生廣泛影響。 5.過(guò)量蛋白日糧對(duì)小鼠肝臟基因表達(dá)的影響試驗(yàn)選取24只體重12-13g的C57BL/6J雄性小鼠，隨機(jī)分成2個(gè)處理組，分別飼喂對(duì)照日糧和過(guò)量蛋白日糧。試驗(yàn)期14天。利用基因芯片研究過(guò)量蛋白日糧對(duì)小鼠肝臟基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明，過(guò)量蛋白日糧使小鼠肝臟大量基因表達(dá)發(fā)生了改變，其中引起上調(diào)的基因數(shù)為381，下調(diào)的基因數(shù)為30

13、0，而且從生物過(guò)程、分子功能和細(xì)胞成分三個(gè)方面廣泛影響基因表達(dá)，它們主要與氧化還原、代謝、運(yùn)輸、免疫應(yīng)答、防御反應(yīng)和信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)。利用MAPFinder分析GenMAPPs數(shù)據(jù)庫(kù)中與過(guò)量蛋白響應(yīng)基因顯著相關(guān)的MAPP，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PermuteP值小于0.05的MAPP有73個(gè)，其中AdjustedP小于0.05的MAPP有7個(gè)：膽固醇生物合成、固醇生物合成、生物堿生物合成。過(guò)量蛋白日糧引起大部分氧和活性氧族代謝相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)，而下調(diào)的基