『蒙山綠茶和老鷹茶的防紫外線作用研究』
由于大氣污染的影響,臭氧層日益稀薄,到達地面的紫外線輻射強度不斷增加。紫外線根據其波長不同可分為長波紫外線(Ultraviolet A,UVA,320-400nm),中波紫外線(UltravioletB,UVB,280-320nm)和短波紫外線(UltravioletC,UVC,200-280nm)。不同波長的紫外線對人體造成傷害的程度和途徑不同,波長越短,能量越大,傷害越嚴重。由于臭氧層的強烈阻擋和大氣、灰塵、水汽等的吸收,UVC到達地面已極為微弱。UVB是造成皮膚灼傷,間接色素沉積,使皮膚出現紅斑的灼傷光照區,其不能穿過深層皮膚,幾乎全部被皮膚表皮散射或吸收。UVA雖不象UVB那樣引起強烈的皮膚反映,但它占太陽紫外線總能量的91% 其滲透力極強,有30%-35%能夠到達真皮,且其光照生理影響具累積性。長期以來,在防曬產品的研究開發中存在一個誤區,只注重對UVB的防護,而忽視了UVA對人體的影響,隨著人們對UVA危害的認識,將強對中長波紫外線的防護研究,具有重要意義。
綠茶是我國常用的飲料,綠茶的防癌抗癌、保健治療作用屢見報道,但綠茶的防紫外線作用報道較少。老鷹茶是我國南方民間長期飲用的植物代用茶。我們采用體外培養的人皮膚細胞為模型,研究了綠茶和老鷹茶提取液的防長波紫外線作用。 一 材料和方法 1.1 綠茶和老鷹茶水提物的制備 綠茶產自四川蒙山,老鷹茶產自四川雅安,均為當年新茶。稱取綠茶和老鷹茶各5g,加入煮沸雙蒸水各200ml 提取兩次,每次30min,合并濾液,濃縮至50ml(濃度為0.1g/ml),濾紙過濾,使用前0.22µm除菌過濾。 1.2 UVA光源 按照Alapetite等[1]的方法,兩支6W UVA平行燈管(上海顧村光電儀器廠)光線通過365nm濾光片(上海顧村光電儀器廠)過濾,用UV-M紫外線輻照計(北京師范大學光 儀器廠)測定其功率。UVA光源95%以上能量集中在365nm處。 1.3 細胞處理 細胞培養:成纖維細胞取至正常成年人包皮環切術,由四川大學免疫教研室提供。采用DMEM培養基(GIBCO),加入10%小牛血清(HYCLONE),HEPES(HYCLONE)20mmol/L,置5%CO2孵箱中培養。 處理方法:生長良好的對數期細胞用胰蛋白酶消化后,懸浮于含20%小牛血清DMEM培養液,調整細胞濃度,按1.0×104cells/孔加入96孔培養板,培養24小時后吸出上清,0.01mol/l PBS洗滌一次,UVA照射,照射完畢,加入20%DMEM培養液繼續培養。 1.4 MTT染色和乳酸脫氫酶(LDH)活性檢測 將細胞培養于96孔培養板,培養結束前吸出上清,上清進行乳酸脫氫酶活性檢測,細胞加入100 5%DMEM培養基和20/孔MTT溶液(SIGMA),繼續培養3-4小時。吸去上清,加入DMSO 100/孔,振蕩10min,使結晶物充分溶解,在酶標儀(Labsystems Dragon,Wellscan MK3)上測定光吸收(A值),測定波長為490nm。采用乳酸脫氫酶試劑盒(四川邁克),在7020Automatic Analyzer(HITACH)上進行乳酸脫氫酶活性測定。 1.5 UVA輻射劑量對細胞的影響 細胞置冰上,在超凈工作臺上一定距離照射,UVA功率為0.5mW/cm²,分別照射1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h和8h,相應的劑量為1.8、 3.6、 5.4 、7.2、 9.0、 10.8、 12.6、 14.4J/ cm² ,照射完畢加入20%DMEM200μL/孔,24h后吸出上清,細胞進行MTT染色。同時設細胞對照和空白對照。細胞對照用雙層醫用膠布蒙住,其余處理同處理組,每個處理6個復孔(下同)。 1.6 綠茶和老鷹茶水提取物對UVA損傷的修復作用 細胞處理同上,細胞貼壁24h后吸出上清,PBS洗滌一次,用PBS將提取物稀釋為5、2.5、1.25mg/ml,加入細胞孔UVA10J//cm²照射,照射完畢,吸出上清,加入PBS洗滌一次每孔加入200μL20%DEME,培養24h后取上清進行LDH檢測。同時設細胞對照、陰性對照和空白對照。陰性對照為UVA照射,不加提取物,以同體積PBS代替(下同)。 1.7 綠茶和老鷹茶水提取物對UVA損傷的修復作用 細胞處理同上,細胞貼壁24小時后吸出上清,PBS洗滌一次,孔加入50μL PBS,UVA10J//cm²照射,照射完畢,吸出上清,加入用DMEM喜事的濃度分別為5、2.5、1.25 mg/ml綠茶和老鷹茶提取物,培養24小時侯取上清進行LDH檢測。同時設細胞對照,陰性對照和空白對照。 1.8 修復率的計算及統計學處理 修復率=[(LDH活性-細胞對照LDH活性)/(陰性對照LDH活性細胞對照LDH活性)]100% 統計學處理方法:兩樣本間比較采用T檢驗。 二 UVA對細胞的損傷機理 關于紫外線對人的傷害以前集中在對UVC的研究上,對UVBUVA的研究較少。事實上,不同波長的紫外線對體外細胞損傷的機理,最近幾年受到了各國科學家的重視。K等認為,短波段紫外線的能量足夠高,能通過DNA的直接吸收產生 CPDS和6,4光產物,其他類型的損傷較少,UVC和UVB能產生這種直接損害;而UVA能量較弱,產生直接光損害不明顯,它主要是通過產生活性氧自由基對細胞造成間接傷害。生理狀態下產生的ROS很低,它可被抗氧化酶如超氧化物歧化酶,過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶等清除。當UVA照射所促成的自由基生成量超過清除機制的清除極限時,發生自由基積累,而自由基在體內可引起DNA損傷,造成單雙鏈斷裂以及堿基損傷,DNA分子交聯等,造成對細胞的傷害。 綠茶提取液的防UVA損傷和修復機理 除水以外,茶是世界上消費最多的飲料。茶葉的品種很多,主要包括綠茶、紅茶和烏龍茶。我國居民飲用的主要是綠茶。綠茶是新鮮的茶葉經過蒸青和曬青后制成,化學成分與新鮮茶葉基本相同。綠茶主要活性成分為茶多酚,占茶葉于重的30%,包括黃烷醇類、黃烷雙醇、黃酮類和酚酸,其中黃烷醇類所占比例最大,占多酚類總量的80%。通常把黃烷醇類稱為兒茶素,包括表沒食子兒茶素沒食子酸酯、和表兒茶素等。 目前對茶多酚的應用研究較多,茶多酚是一種抗氧化能力很強的坦然抗氧劑。S等以兔子和鯊魚眼球角膜為模型,研究了綠茶多酚對UVA誘發的光氧化的保護作用,研究發現ECG能有效保護眼球角膜內過氧化氫酶活性,防護UVA誘發的損傷。另外研究還發現,綠茶中的茶黃素和茶褐素可以通過抑制氧化作用和細胞色素P450的表達來減少DNA的損傷。 老鷹茶提取液的防UVA損傷和修復機理 老鷹茶也稱白茶,是我國南方民間長期飲用的植物代用茶。其以樟科植物川黔潤楠為原料,采其幼嫩枝葉,經過翻炒殺青、揉搓、烤干等而制得。這是一種無毒副作用、無污染、風味較佳的純天然野生飲品,主要分布在我國貴州、四川及重慶一帶。老鷹茶主要含氨基酸、礦質元素,維生素、黃酮、多酚等物質,與綠茶相比,老老鷹茶總黃酮含量遠高于綠茶,多酚類含量低于綠茶,水溶性蛋白,水浸出物量均低于綠茶,未檢出咖啡因,總糖含量與綠茶接近。此外,老鷹茶皂甙含量較高。老鷹茶的應用研究較少,它的抗紫外線活性可能與他的生活性物質黃酮,多酚、皂甙類有關。 本實驗采用人皮膚成纖維細胞為模型,探討了綠茶和老鷹茶對長波紫外線的防護作用,得到了一些初步結論。但也有很多地方需要進一步研究。如茶葉的組成成分復雜,茶葉提出物的有效成分與抗紫外線活性的關系:本實驗中采用的UVA 劑量為半致死劑量,而茶葉的抗紫外線活性與紫外線劑量之間的關系也是我們要進一步探討的內容。 中國有廣闊的茶葉資源,用茶提取物取代全部或部分化學防曬劑制備防曬霜,能降低防曬用品的刺激性,從而也拓展了茶葉的新通途。 |