靈芝對超氧陰離子自由基的作用 |
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提要 本文用黃嘌呤——黃嘌呤氧化酶——魯米諾化學發(fā)光檢查法以及電子順磁共振(ESR)法,測量靈芝清除超氧陰離子自由基(O-2)的能力。實驗結果表明,靈芝在魯米諾化學發(fā)光法檢測中,有劑量依賴性的清除O-2的作用,其抑制發(fā)光強度50%(LC50)的劑量,靈芝制劑A為48.5μg/ml,制劑B為30.4μg/ml。電子順磁共振ESR法的結果表明,靈芝制劑A和B(0.25μg/ml)分別使ESR信號強度降低84%和86%左右。以上結果說明靈芝能清除O+2,具有抗氧化劑作用。
關鍵詞 靈芝;自由基;超氧陰離子自由基;魯米諾化學發(fā)光體系;電子順磁共振
臨床資料表明,靈芝能防治衰老和心血管疾病,并具有抗癌、抗炎的作用。已經了解,在上述疾病的病理過程中,均有自由基的參與。本文旨在闡明靈芝對超氧陰離子自由基(O-2)的作用。在生物學領域中,電子順磁共振(ESR)檢測法和魯米諾化學發(fā)光法(CL體系)是當前常用的研究自由基的方法。為互相驗證,本研究同時應用以上兩種方法檢測靈芝對O-2的作用。
材料和方法
試劑
黃嘌呤和魯米諾購自Sigma公司。黃嘌呤氧化酶根據文獻提取。K,O-2為Alfa公司產品。二甲基亞硯(DMSO)購自南新溶劑廠。
靈芝干浸膏粉由日本和漢生藥研究所提供。粉末加蒸餾水配成0.25g/ml,在80℃水浴中振搖4h,離心30000g,15min取上清,為制劑A。粉末配成0.25g/ml,在80℃水浴中振搖4h,置-30℃ 1h,取出,置37℃中融解。如此反復凍融三次,離心30000g,15min,取上清,為制劑B。制劑A1 B1即以蒸餾水分別稀釋A或B各20倍。
儀器
SHG—1型魯米諾化學發(fā)光測量儀。Varian E-112電子順磁共振波譜儀,X波段,調制頻率100kHz,調制幅度2×1G, 增益5×104,微波功率200mW,時間常數0.25s,液氮溫度77K下測量。
魯米諾化學發(fā)光體系
在1.2×5cm的試管中,加入50μl魯米諾,100μl靈芝,800μl黃嘌呤液,上機測本底后,加50μl黃嘌呤氧化酶混勻,啟動發(fā)光反應,記錄光發(fā)射10s。靈芝的LC50根據文獻統(tǒng)計。
電子順磁共振檢測
在順磁樣品測試管中,加入含K,O-2100mmol/L的DMSO 400μl,再加100μl DMSO(作為對照)或靈芝制劑100μl,總容量為500μl,在液氮溫度77K下測量。
結 果
一、靈芝對魯米諾發(fā)光體系的作用
圖16-1示發(fā)光反應的動力學變化。結果表明,加啟動劑后10s發(fā)光的反應最強,以后逐漸減弱。本實驗在魯米諾發(fā)光體系中,加入5~100μg/ml靈芝制劑,測量10s的發(fā)光強度。結果表明,靈芝制劑A和制劑B都具有濃度依賴性的清除O-2的能力,其抑制發(fā)光強度50%(LC50)的濃度分別為48.5μg/ml和30.4μg/ml(表16-1,2)。
表16-1 靈芝A制劑對化學發(fā)光的抑制作用(n=3)
靈芝 發(fā)光強度均值 發(fā)光強度 發(fā)光強度抑制
μg/ml GP10s % %
0 49803 100.0 0
100 11340 22.8 77.2
80 12067 24.2 75.8
50 24669 49.5 50.5
40 28403 57.0 43.0
25 38528 77.4 22.6
表16-2 靈芝B制劑對化學發(fā)光的抑制作用(n=3)
靈芝 發(fā)光強度均值 發(fā)光強度 發(fā)光強度抑制
μg/ml CP10s % %
0 53114 100.0 0
80 9799 18.4 81.6
40 22093 41.6 58.4
30 27230 51.3 48.7
20 29431 55.4 44.6
10 40092 75.5 24.5
5 44078 83.0 17.0
二、靈芝對電子順磁共振波譜的作用
在液氮溫度下,測定O-2自由基g=2.0094, g=2.0020,靈芝制劑A和B對O-2均有明顯歧化作用。加入制劑A使O-2的g1峰高從24.1cm降至4cm,制劑B使之降為3.4cm,當制劑A和B各稀釋20倍(制劑A1和B1)時對O-2仍有歧化作用,但能力隨之降低,A1使峰高降至20.5cm,B1使峰高降至11.9cm。
討 論
自由基是指帶不配對電子的原子、離子和分子。已知存在于細胞中的氧多數是通過細胞色素氧化酶生成水而消耗的,然而部分分子氧在代謝中能接受單個電子生成超氧陰離子自由基:
O2+e→O-2
一旦生成O-2,將進一步還原成H2O2以及活性很強的羥基自由基OH,造成氧自由基對細胞的損害。例如,氧自由基可使酶失活,DNA斷裂,蛋白交聯和脂質過氧化。此外,目前還提出自由基是衰老的原因。
動、植物機體本身存在保護機制即抗氧化保護機制,能限制自由基造成的損害。靈芝是傳統(tǒng)的著名中草藥,對與自由基有關的某些疾病又有療效。為此研究靈芝浸出液清除超氧陰離子自由基的作用,是很有意義的。
本文應用的黃嘌呤/黃嘌呤氧化酶反應是一種常用的超氧化合物發(fā)生系統(tǒng)。用黃嘌呤/黃嘌呤氧化酶——魯米諾化學發(fā)光法檢測的結果表明,靈芝對其具有劑量依賴性的抑制能力。靈芝制劑A和B的抑制發(fā)光強度LC50的濃度分別是48.5μg/ml和30.4μg/ml。由于黃嘌呤/黃嘌呤氧化酶反應亦可為黃嘌呤氧化酶抑制劑所抑制,考慮到這種可能性,故同時應用另一種方法驗證靈芝清除O-2的能力。
ESR技術能直接檢測自由基,為此觀察了靈芝對O-2的ESR波譜的影響。結果表明,靈芝能減弱ESR信號的強度,其抑制作用呈濃度相關性。
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