《Pharmacological Research - Natural Products》:Nature’s Defense Against Lead Toxicity:
Baccaurea motleyana Fruit Extract Reverses Oxidative Stress and Hematological Damage in Rats
编辑推荐:
植物提取物Baccaurea motleyana对铅诱导的氧化应激和血液学毒性的保护作用。该研究通过GC-MS分析提取物的化学成分,发现其能显著降低MDA水平(34-39%),提升GSH含量(1.5倍),增强SOD和CAT活性,恢复PCV、Hb及RBC指标至接近正常水平。分隔符:
马哈茂杜尔·哈桑博士(Md. Mahmudul Hasan)| 伊娃·阿兹梅(Eva Azme)| 埃克拉穆尔·哈克·埃克拉姆(Md. Ekramul Haque Ekram)| 萨法亚特·霍森·莫门(Md. Safayat Hossen Momen)| 坦维尔·哈桑(Tanvir Hasan)
吉大港大学生物科学学院药学系,吉大港-4331,孟加拉国
摘要
背景
Baccaurea motleyana因其抗氧化特性而备受推崇。本研究探讨了
B. motleyana新鲜果提取物(BMFE)对乙酸铅(LA)引起的氧化应激和血液学毒性的预防作用。
方法
采用GC-MS对BMFE进行了植物化学分析。将30只大鼠分为五组:对照组、仅BMFE组(250 mg/kg)、仅LA组(120 mg/kg)以及两个LA+BMFE组(200 mg/kg和400 mg/kg)。口服处理持续28天后,评估了脾脏和胸腺组织中的氧化标志物(MDA、GSH、SOD和CAT)以及血液学参数。
结果
GC-MS分析显示BMFE含有八种代谢物。乙酸铅处理显著增加了大鼠的脂质过氧化(MDA升高,p < 0.01),降低了谷胱甘肽(GSH降低,p < 0.01),抑制了抗氧化酶(SOD和CAT降低,p < 0.01),并引发了贫血(红细胞压积PCV和血红蛋白Hb降低,p < 0.01)及白细胞失衡。BMFE的联合治疗减轻了氧化损伤,使MDA水平降低了34–39%,显著恢复了GSH含量(增加1.5倍,p < 0.01),并增强了SOD和CAT的活性(p < 0.01)。血液学参数(包括PCV 43.66%、Hb 16.8 g/dL和红细胞计数8.1 × 1012/L)恢复到接近对照组的水平。胸腺中的GSH在LA暴露后显著下降(p < 0.01),而BMFE可改善这一情况。
结论
这些发现表明
B. motleyana通过增强抗氧化防御机制和恢复正常血液学指标来减轻铅引起的毒性,显示出其作为重金属中毒天然治疗候选物的潜力,值得进一步开展机制和临床研究。
引言
重金属是有害的环境污染物,因为它们在空气中长期存在并能在生物体内积累。由于不可生物降解,它们会对健康构成风险[1]。铅是一种天然有毒的重金属,由于人类活动而在环境中广泛分布。由于其延展性和耐腐蚀性,铅被用于油漆、汽油、管道等材料中。铅可通过皮肤、摄入或吸入进入体内[2][3]。成人体内95%的铅储存在骨骼中,儿童则为70%[4]。铅会抑制参与血红素生成的多种关键酶,从而限制血红蛋白的合成,并直接影响血液系统[5]。由于大部分铅最初储存在肝脏和肾脏中,这些器官会因此发生病理变化[6]。可以通过测量受损肝细胞释放的血清酶、肝脏产生的蛋白质以及血液中的胆红素和其他代谢产物来间接评估铅造成的肝脏损伤[7]。
铅通过下调参与血红素合成的三种关键酶,对血红素生成途径产生深远影响[8]。铅诱导的氧化应激还会影响细胞的抗氧化防御系统。铅会与巯基(SH)结合,抑制超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等酶[9]。超氧化物歧化酶(SOD)作为一种抗氧化酶,通过氧化/还原循环以非常快的反应速率清除氧自由基[10]。为了防止氧自由基损害细胞膜和DNA,SOD有助于在细胞内外减少氧自由基[11]。过氧化氢酶(CAT)是一种关键的氧化还原酶,与氧化酶(OXD)和超氧化物歧化酶(SOD)一起,有助于清除活性氧(ROS),保护细胞膜并抑制肿瘤细胞生长[12]。在铅暴露个体中,ROS的清除增加了自由基水平,同时降低了内源性抗氧化剂(如谷胱甘肽、SOD、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶)[13]。脂质过氧化的常见产物丙二醛(MDA)表明细胞膜受损。MDA还能与DNA中的脱氧腺苷反应形成突变加合物MG,作为氧化应激的标志物[14]。
许多植物的抗氧化特性已被全球用于治疗疾病,尤其是在发展中国家,传统医学中记录了这些植物的应用[15]。植物富含抗氧化剂,有助于抵御与自由基相关的疾病[16]。Baccaurea motleyana Müll.是一种在经济上不太重要的植物,主要分布在旧世界热带地区,尤其是从印度到太平洋的区域,也被称为rambai[17]。这种水果可以生吃或加工后食用,味道鲜美。它富含纤维、维生素、矿物质和生物活性化合物,包括黄酮类、酚酸和萜烯[18]。强大的抗氧化特性使酚类化合物能够有效对抗自由基,保护组织和细胞免受氧化损伤。[19]的研究显示其具有显著的抗氧化潜力。Ahmed等人[20]报告称,当组织学检查肝组织时,这种水果汁显示出明显的肝保护作用。[21]研究表明,B. ramiflora果皮粉能提高过氧化氢酶水平并增强抗氧化活性,减少脂质过氧化,保护CCl?处理的大鼠的肝脏免受氧化应激的影响。
尽管B. motleyana显示出抗氧化潜力,但其水提取物(BMFE)对脾脏、胸腺和血液参数中铅诱导的氧化损伤的保护作用尚未得到研究。本研究旨在填补这一空白,并评估BMFE在管理铅中毒方面的治疗潜力。
水果采集
2024年5月,从孟加拉国纳尔辛迪(Narsingdi)的当地农场收集了成熟的未成熟B. motleyana果实,并由吉大港大学植物学系的分类学家进行了鉴定(登录号IIUC/DP/2024/05)
提取物制备
将B. motleyana的新鲜果肉研磨后,使用Oliveira等人描述的改进工艺[22],通过索氏提取器(Soxhlet apparatus)用蒸馏水提取12小时。
药物和化学品
本研究中使用的药物和化学品均为分析级
总酚类和黄酮类含量(TPC & TFC)
总酚类含量(159.13 ± 2.05 mg GAE/g提取物)低于表2所示的总黄酮类含量(137.12 ± 0.70 mg QUE/g提取物)。
GC-MS分析
GC-MS分析显示BMFE含有十一种植物成分。其中十六烷酸(28.91%)和植醇(19.54%)是最丰富的化合物。豆甾醇(10.93%)、维生素E(7.19%)和γ-谷甾醇(7.27%)也较为突出。此外还含有少量的菜籽甾醇(3.98%)、δ-生育酚(2.60%)、γ-生育酚(2.30%)和脂肪酸衍生物
讨论
乙酸铅(LA)的暴露仍然是一个紧迫的环境健康问题,因为它在环境中持久存在并对生物系统产生严重的毒性作用。其毒性主要归因于活性氧(ROS)的生成,这些活性氧会破坏氧化还原平衡并损害细胞完整性[36]。本研究表明,BMFE对Wistar大鼠的脾脏等器官具有很强的保护作用,可以抵御乙酸铅(LA)的有害影响
结论与展望
本研究表明,BMFE提取物可能有助于减轻Wistar大鼠中乙酸铅引起的氧化应激和血液学变化。通过降低脂质过氧化、支持抗氧化防御系统并改善血液参数,BMFE显示出作为天然防护剂对抗铅毒性的潜力。这些发现与B. motleyana的传统用途一致,表明其在管理氧化应激相关疾病方面的潜在益处。然而,本研究的局限性在于...
缩写
- 1.BMFE = Baccaurea motleyana新鲜果提取物
- 2.LA = 乙酸铅
- 3.MDA = 丙二醛
- 4.GSH = 还原型谷胱甘肽
- 5.SOD = 超氧化物歧化酶
- 6.CAT = 过氧化氢酶
- 7.ROS = 活性氧
- 8.RBC = 红细胞
- 9.WBC = 白细胞
- 10.Hb = 血红蛋白
- 11.PCV = 红细胞压积
- 12.OECD = 经济合作与发展组织
- 13.PBS = 磷酸盐缓冲盐水
- 14.TBARS = 巴比妥酸反应物质
- 15.DTNB = 5,5'-二硫代-2-硝基苯甲酸
伦理声明
伦理审查委员会批准了本研究。部门伦理同意编号:AERB-FBSCU-20250615-(1)
CRediT作者贡献声明
莫门·萨法亚特·霍森(Momen Md. Safayat Hossen):撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写。
埃克拉穆尔·哈克·埃克拉姆(Md. Ekramul Haque Ekram):撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写。
坦维尔·哈桑(Tanvir Hasan):撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写,项目管理。
伊娃·阿兹梅(Eva Azme):撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写。
马哈茂杜尔·哈桑(Md. Mahmudul Hasan):撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写,项目管理,数据分析,概念构思。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
该作者是本期刊的编辑委员会成员/主编/副主编/客座编辑,未参与本文的编辑审查或发表决定。