瑪咖水提物抗小鼠前列腺增生作用

鄒 瑩， 張連富*，3

（1.食品科學與技術國家重點實驗室，江南大學，江蘇 無錫 214122；2江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122；3.國家功能食品工程技術研究中心，江南大學，江蘇 無錫214122）

瑪咖水提物抗小鼠前列腺增生作用

鄒 瑩1，2， 張連富*1，2，3

（1.食品科學與技術國家重點實驗室，江南大學，江蘇 無錫 214122；2江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122；3.國家功能食品工程技術研究中心，江南大學，江蘇 無錫214122）

探討了瑪咖水提物抗前列腺增生的藥效物質及其作用機理。將50只雄性ICR小鼠隨機分為空白組、模型組、陽性藥組，瑪咖組（60mg/kg，含芐基芥子油苷1.44mg/kg）及芐基芥子油苷組（1.44mg/kg）。除空白組外，其他組連續30 d皮下注射丙酸睪酮（5.0mg/kg），制造小鼠前列腺增生模型，觀察各組小鼠前列腺濕重、前列腺指數；血清中睪酮（T）、雌二醇（E2）、T/E2水平和前列腺酸性磷酸酶的影響及鏡下病理學改變。結果顯示，與模型組相比，瑪咖組和芐基芥子油苷組小鼠前列腺濕重及前列腺指數顯著降低（P＜0.01），血清T、DHT含量和T/E2比值明顯降低（P＜0.05或P＜0.01），光鏡下見前列腺增生程度大為減輕，增生的腺上皮乳頭減少或消失，瑪咖組的結果與芐基芥子油苷組相似。結果表明，瑪咖水提物和芐基芥子油能顯著抑制小鼠前列腺增生；芐基芥子油苷是瑪咖水提取物抗前列腺增生主要的活性物質。

前列腺增生；芐基芥子油苷；瑪咖水提物；丙酸睪酮；抑制作用

良 性 前 列 腺 增 生 癥 （benign prostatic hyperplasia，BPH）屬于中老年男性常見病，它是前列腺尿道周圍區細胞的良性腺瘤性增生表現為尿道周圍前列腺腺體進行性增生，從而引起下尿路癥狀，最終導致膀胱及腎功能損害，嚴重影響患者的生活質量[1-2]。瑪咖（Lepidium meyenii），俗稱瑪卡、馬卡，英文俗稱MACA，屬十字花科（Brassicaceae）獨行菜屬（Lepidium）一年生或兩年生草本植物，原產于南美安第斯山脈海拔 3 500以上的山區[3]。長期以來，瑪咖被認為有抗氧化、抗疲勞、增強免疫力、改善性功能、調節內分泌、提高生育力，同時還可應用于風濕癥、呼吸疾病、抑郁癥、貧血癥、女性更年期綜合征等病癥的治療[4]。瑪咖中特有的具生物活性的功效成分，如瑪咖烯、瑪咖生物堿、芥子油苷、異硫氰酸酯、瑪咖酰胺、甾醇等具有重要的藥理作用[5-8]。Yabar等[9]研究3種生態型瑪咖收獲前、采收、收獲后干燥系列工序的芥子油苷曲線圖，通過含量和黑芥子酶活性的影響時發現收獲期間的6種芥子油苷，其中芐基芥子油苷在3種生態型中含量最豐富，占總芥子油苷質量的80%。M.Gasco等人研究紅瑪咖對睪酮誘發良性前列腺增生大鼠的影響，發現紅瑪咖提取物中芐基芥子油苷劑量不同對前列腺質量減小產生影響，推斷芐基芥子油苷可能是瑪咖的生物活性成分，但是紅瑪咖中存在的其他次級代謝物也可能影響前列腺大小[8]。瑪咖中的芐基芥子油苷可能與其抑制前列腺增生的功能有關，但缺乏具體的研究證明。作者為闡明瑪咖抑制前列腺增生的有效物質及作用機理提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑

瑪咖水提物粉末：日本 Tokiwa Phytochemical公司產品； 芐基芥子油苷： 日本Tokiwa Phytochemical公司 產 品 ； 丙酸睪 酮 注 射 液（Testosterone propionate，TP）：上海通用藥業股份有限公司產品；睪酮酶聯免疫分析試劑盒、雌二醇酶聯免疫分析試劑盒、前列腺酸性磷酸酶和雙氫睪酮酶聯免疫分析試劑盒：上海江萊生物科技有限公司產品。

1.2 實驗動物

ICR小鼠，雄性，體質量（24±2）g，SPF級，由上海格瑞斯威公司提供。試驗期間小鼠自由取食和飲水，室溫（22±2）℃，濕度（55±5）%，通風，12 h/12 h明暗周期。每周測體質量1次，并根據體質量調整丙酸睪酮注射容積和給藥容積。

1.3 主要儀器

電子天平：Mettler公司產品；高速剪切乳化機FA25：德國FLUKO Equipment Shanghai有限責任公司產品。

2 方法

2.1 分組、造模與給藥

取ICR雄性小鼠50只，小鼠適應性飼養一周后，隨機分為5組，每組10只。各組分別為：①空白組；②模型組；③陽性藥組（非那雄胺1 mg/kg）；④瑪咖組 （60mg/kg）；⑤芐基芥子油苷組 （1.44mg/ kg）。于第1天開始，除正常對照組皮下注射大豆油外，另外4組實驗組各鼠皮下注射丙酸睪酮（5 mg/（kg/d），連續30 d）[9]，分別給③、④、⑤組小鼠灌胃非那雄胺、瑪咖、芐基芥子油苷，正常對照組和模型組不給藥，灌胃等容量的生理鹽水，每天灌胃1次。

2.2 取材和結果處理

連續灌胃30 d后，禁食12 h。每組小鼠分別稱其體重后，眼靜脈叢取血，分離血清，采用雙抗體一步夾心法酶聯免疫吸附試驗 （ELISA）進行睪酮（testosterone，T）、雌二醇（estradiol，E2）、雙氫睪酮（dihydrotestosterone，DHT）含量和前列腺酸性磷酸酶（prostatic acid phospatase，PAP）活性的測定；頸椎脫臼法處死小鼠，剝離前列腺周圍組織，摘取前列腺迅速稱重，計算各組小鼠前列腺濕質量的平均值，前列腺指數及抑制率（指數=前列腺質量（mg）/體質量（g），抑制率=100（（處理組-陰性對照組）/（陽性對照組-陰性對照組）×100））。其后將前列腺組織用體積分數10%甲醛固定，4℃冰箱保存，石蠟包埋，切片，厚4μm，HE染色，光鏡下觀察各組前列腺組織的細胞學形態。

2.3 統計學分析

實驗數據采用SPSS 16．0統計軟件處理。將檢測結果計算均值和標準差（x±sd），組間比較采用非參數Mann-Whitney U檢驗。

3 結果

3.1 瑪咖和芐基芥子油苷對小鼠前列腺濕質量和前列腺指數的影響

如表1所示，TP處理前后小鼠體質量沒顯著差異。與正常對照組相比，模型組的前列腺濕質量及指數增大，差異存在統計學意義（P＜0．01）。瑪咖組（60 mg/kg）和芐基芥子油苷組（1．44 mg/kg）的前列腺濕質量和前列腺指數均顯著低于模型組 （P＜0．01）。瑪咖和芐基芥子油苷前列腺濕質量抑制率分別為84．02%和73．46%，前列腺指數抑制百分率分別為87．48%和77．31%（見表1）。

表1 瑪咖水提物和芐基芥子油苷對小鼠前列腺增生模型前列腺濕重和指數的影響（n=10，X±SD）Table 1 Effects of oral adm inistration of M aca aqueous extract and benzyl glucosinolate on body weights and prostatic index in testosterone propionate treated m ice（n=10，±SD）

表1 瑪咖水提物和芐基芥子油苷對小鼠前列腺增生模型前列腺濕重和指數的影響（n=10，X±SD）Table 1 Effects of oral adm inistration of M aca aqueous extract and benzyl glucosinolate on body weights and prostatic index in testosterone propionate treated m ice（n=10，±SD）

注：模型組與空白組比較，**P＜0．01；不同治療組與模型組比較，##P＜0．01。

前列腺指數抑制率/% 0 d 31 d空白組 36．18±0．325 36．34±0．532 42．937±3．869 —— 1．182±7．265 ——模型組 34．73±0．559 35．03±0．813 63．050±4．064 3**—— 1．800±4．996**——瑪咖組 36．5±0．667 35．44±0．610 42．59±4．783##84．023 1．202±7．842##87．48芐基芥子油苷組 36．5±1．184 35．34±0．980 44．914±6．006 4##73．459 1．271±6．131##77．31非那雄胺組 34．33±0．855 34．38±0．648 40．250±4．839##94．66 1．171±7．47##92．02組別 體質量/g 前列腺濕質量/mg 前列腺濕重抑制率/%前列腺指數/（mg/g）

3.2 瑪咖水提物和芐基芥子油苷對小鼠血清性激素水平和前列腺酸性磷酸酶活性的影響

如圖1（c）和圖1（d）所示，與空白組相比，模型組小鼠血清T水平顯著升高（P＜0．01），可能與皮下注射TP有關，而E2水平與空白組相比差異無統計學意義，表明在性腺存在的條件下皮下注射TP可使小鼠體內T含量顯著升高，而對E2水平無明顯影響，模型小鼠的前列腺組織在外源性雄激素的作用下出現增生。

與模型組相比，芐基芥子油苷組可顯著降低模型小鼠血清中的T水平（P＜0．01），但瑪咖組T水平與模型組沒有顯著性差異；與模型組相比，瑪咖組和芐基芥子油苷組的E2均有顯著提高 （P＜0．01），但血清中的T/E2的比值均有顯著下降（P＜0．01），與空白組比較，則無明顯差異（圖1（b）和（c））。實驗結果表明芐基芥子油苷具有明顯降低TP致前列腺增生模型小鼠血清中T水平和升高E2水平的作用；提示瑪咖組和芐基芥子油苷組抑制模型小鼠前列腺增生的作用可能與其降低雄激素水平、升高雌激素水平有關，改善模型小鼠體內的雌、雄激素比例，從而發揮抗前列腺增生作用。

注：Control：空白組；BPH model：模型組；M：瑪咖組；BGL：芐基芥子油苷組；FN：非那雄胺組。模型組與空白組比較，**P＜0．01，*P＜0．05；不同治療組與模型組比較，##P＜0．01，#P＜0．05。圖1 瑪咖水提物和芐基芥子油苷對小鼠前列腺增生模型血清中PAP、DHT、T、E2和T/E2的影響Fig.1 Effects of M aca aqueous extract and benzyl glucosinolate on PAP，DHT，T，E2 and T/E2 in serum

從圖1（a）和圖1（b）可看出，與空白組相比，模型組小鼠血清中DHT和PAP含量水平明顯升 （P＜0．05），瑪咖組、芐基芥子油苷組與模型組比較有顯著性差異（P＜0．05），能顯著降低實驗前列增生模型組小鼠血清中PAP的活性和血清DHT水平；各給藥組與空白組比較，則無明顯差異。試驗結果表明瑪咖和芐基芥子油苷均具有抑制前列腺增生模型小鼠前列腺增生，降低模型小鼠PAP的活性和DHT水平的作用。

3.3 瑪咖水提物和芐基芥子油苷對小鼠前列腺組織病理學改變的影響

各組前列腺切片鏡檢結果表明，空白組小鼠前列腺上皮為單層柱狀或單層立方上皮構成，腺體較均勻排列，個別腺體腺腔增大，腺腔內有大量的前列腺分泌物腺腔規則，腺體和腺細胞豐富飽滿；模型組小鼠前列腺腺體和腺細胞出現明顯增生，大部分腺體呈乳頭狀向腔內突出；腺上皮部分呈高柱狀，細胞層次增加，細胞體積增大，細胞質較稀少。可見增生腺體排列緊密，腺上皮細胞數目增多，呈復層或假復層，增生的上皮乳頭相互交匯呈層疊或迷路狀結構，乳頭間成裂隙狀腺腔，腺腔內無或僅有少許粉染分泌物；非那雄胺組小鼠的前列腺明顯腺體減少，間質增多，腺體也明顯減小。瑪咖組腺體和腺細胞增生不明顯，腺體少量增生，呈乳頭狀向腔內突出，上皮為為單層柱狀上皮，少數呈高柱狀，分泌物減少；芐基芥子油苷組小鼠前列腺增生程度大為減輕，大小比較一致，腺細胞豐富飽滿，排列整齊，接近正常腺體；非那雄胺治療組，腺體和腺細胞增生不明顯，有少數腺體和細胞出現增生，分泌功能增強，細胞變得明亮增大，見圖2。

圖2 瑪咖和芐基芥子油苷對小鼠前列腺組織結構的影響（×200）Fig.2 Effects of M aca aqueous extract and benzyl glucosinolate on histoarchitecture of prostate（× 200）

4 討論

西藥治療是目前治療良性前列腺增生的主要方法，但花費高而且有副作用。因此溫和，有效，低副作用的植物有效成分提取物和保健品越來越受到人們的關注和歡迎。

研究結果顯示瑪咖水提物和芐基芥子油苷對TP誘發的前列腺增生具有明顯抑制作用。與模型組相比，瑪咖和芐基芥子油苷能顯著降低小鼠前列腺濕重和指數增高，抑制PAP活力并降低DHT水平。瑪咖、芐基芥子油苷能抑制5α-還原酶活性進而降低DHT水平。但瑪咖不影響雄性激素受體和T，但它影響前列腺，這表明與芐基芥子油苷和非那雄胺不同，瑪咖作用于前列腺5α-還原酶反應后期。瑪咖水提物對前列腺濕質量和前列腺指數的抑制率強于芐基芥子油苷，可能是因為瑪咖中可能存在其他的活性成分對前列腺濕質量和指數的抑制有協同增效作用。瑪咖水提物和芐基芥子油苷同時能顯著提高小鼠血清E2水平，抑制T/E2升高，調節性激素平衡，前列腺增生得到抑制，但瑪咖水提物中活性成分可能對血清激素水平造成影響，因此芐基芥子油苷組的激素水平更接近空白對照組。瑪咖和芐基芥子油苷對前列腺增生的抑制作用相似，根據HPLC數據，瑪咖水提物的芐基芥子油苷含量與芐基芥子油苷的劑量相同，都是1.44mg/kg，由此推斷瑪咖水提物抑制前列腺增生的主要活性物質很可能是芐基芥子油苷。進一步研究芐基芥子油苷在抗前列腺增生中所扮演的角色，將有助于闡明瑪咖抑制前列腺增生的分子機制。瑪咖對前列腺增生的抑制作用效應較為溫和，顯示了其作為安全有效的防治男性良性前列腺增生類植物保健品的良好開發前景。

[1]HE Leye.Clinical study of lower urinary tract symptoms and benign prostatic hyperplasia[J].Changsha：Central South University，PhD.2010.

[2]SHEN Nan，REN Kuang，WANGYanchun，etal.Inhibitory effectof secoisolariciresinoldiglusosideon hyperplasia of prostate in ratsand itsmechanism[J].J Jilin Univ（Med Edi），2011，37（2）：288-291.

[3]XU Tiancai，XUERunguang，YANGShaohua，etal.Study on thepowder-characteristicsofmacaused asmedicineand food[J].J Chinese Agri Sci Bull，2012，28（12）：241-247.

[4]JINWenwen.Study on the functional factors of Lepidium meyenii，a plantw ithmedicine and food characteristics[J].W uhan：Huazhong University of Science&Technology，2006.

[5]LILei，ZHOU Shengsheng.Nutrition，food security assessmentand developmentprospectsofMaca[J].Sci Techn Food Indus，2012，33（5）：376-379.

[6]SHENWeizhi，ZHOU Yuxiao，LIN Guangyue，etal.Bioactive constituents and anti-fatigue effects in vivo of Lepidium meyenii（Maca）[J].J Food Sciand Bio，2014，33（7）：721-726.

[7]GUSTAVO FGonzales，SARA M iranda，JESSICA Nieto，etal.Redmaca（Lepidium meyenii）reduced prostate size in rats[J]. Reprod Biol Endocrin，2005，3（5）：1-16.

[8]GASCO M，VILLEGAS L，YUCRA S，et al.Dose-response effect of Red Maca（Lepidium meyenii）on benign prostatic hyperplasia induced by testosteroneenanthate[J].Phytomedicine，2007，14：460-464.

[9]EM ILIO Yábar，ROM INA Pedreschi，ROSANA Chirinos，etal.Glucosinolate contentandmyrosinase activity evolution in three maca（Lepidium meyenii Walp.）ecotypes during preharvest，harvest and postharvest drying[J].Food Chem，2011，127：1576-1583.

[10]GUO Qinglong，DING Qilong，WU Zhaoqiu.Effectof baicalein on experimental prostatic hyperplasia in rats andm ice[J].Biol Pharm Bull，2004，27（3）：333-337.

Protective Effects of Lepidium Meyenii（M aca）Aqueous Extract on Benign Prostatic Hyperp lasia in M ice

ZOU Ying1，2， ZHANG Lianfu*1，2，3
（1.State Key Laboratory of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；3.National Engineering Research Center For Functional Food，Jiangnan University，Wuxi214122，China）

The main substance in Maca aqueous extract responsible for the inhibition of benign prostatic hyperplasia（BPH）inm icewas investigated in thisstudy and themechanism was discussed. Fifty male ICR m ice were random ly divided into five groups：the control group，the BPH model group，the finasteride group，the Maca extract group treated w ith 60 mg/kg Maca（containing 1.44 mg/kg benzylglucosinolate）and the benzylglucosinolate group w ith a dose of 1.44mg/kg.BHPwas induced in allm ice by subcutaneous injection of testosterone propionate（TP，5.0 mg/kg）w ith the controlgroup excepted.The inhibitory effectson BPH ofMaca extractand benzylglucosinolatewere evaluated using the prostate wet weight，the prostatic index （PI），testosterone （T），dihydrotestosterone（DHT），estradiol（E2），the value of T/E2，the prostatic acid phospatase（PAP）inserum and histopathology exam ination.Comparing w ith the BPH model group，the Maca extract group and benzyl glucosinolate group significantly decreased the prostate wetweight and PI（P＜0.01），aswellas the valuesof T，DHT and T/E2 in serum（P＜0.05 or P＜0.01）.A great reduction of BPH was observed w ith the prostate glandular hyperplasia reduced or disappeared.The similar histological effects were achieved for the Maca group and benzyl glucosinolate group.The results confirmed an effective inhibition of BPH in m ice by the Maca aqueous extract and benzyl glucosinolatewhichwas suggested as themain bioactive component in Maca extract.

Benign prostatic hyperplasia，benzyl glucosinolate，maca aqueous extract，testosterone propionate，inhibition effect

R 697.32

A

1673—1689（2017）04—0371—05

2015-05-02

國家自然科學基金項目（31171724）；國家“十二五”科技支撐計劃項目（2012BAD33B05）。

*通信作者：張連富（1967—），男，河北唐山人，工學博士，教授，博士研究生導師，主要從事功能性食品研究。E-mail:lianfu@jiangnan.edu.cn

鄒瑩，張連富.瑪咖水提物抗小鼠前列腺增生作用[J].食品與生物技術學報，2017，36（04）：371-375.