羊棲菜對高脂血癥大鼠降血脂和抗氧化作用研究

于竹芹 帥 莉 李生堯 李曉丹 徐新穎

高脂血癥的主要危害是導(dǎo)致動脈粥樣硬化,進而導(dǎo)致眾多的相關(guān)疾病[1]。羊棲菜(hizikia fusiformis)是我國重要的經(jīng)濟海藻,近年研究表明,羊棲菜中富含多糖、蛋白質(zhì)和多種對人體有益的微量元素,尤其羊棲菜多糖是一種具有多種藥理活性的酸性多糖,主要由褐藻酸及褐藻糖膠組成,在干品羊棲菜中含量16%～24%,具有調(diào)節(jié)機體免疫、抗腫瘤、抗氧化、抗凝血、降血脂、降血糖和促進機體生長發(fā)育等作用[2～5]。本研究通過常規(guī)飼養(yǎng)法給予高脂血癥大鼠模型喂養(yǎng)含有羊棲菜粉的飼料,觀察羊棲菜在高脂血癥大鼠中的抗氧化作用和機制,探討羊棲菜的藥用價值。

材料與方法

1.飼料制備:(1)普通飼料:由青島市藥物檢驗所動物中心提供。(2)高脂飼料:普通飼料 59%+蔗糖 20%+豬油10%+蛋黃粉 10%+膽酸鈉 1%,混勻后壓制成塊狀飼料,晾干備用。(3)羊棲菜飼料:羊棲菜樣品系產(chǎn)于浙江溫州海域的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)羊棲菜“中科 1號”,羊棲菜多糖主要由褐藻酸及褐藻糖膠組成,在干品羊棲菜中含量占 16%～24%,將羊棲菜切割粉碎呈顆粒粉末狀,顆粒直徑小于 1mm[3]。普通飼料 90%+羊棲菜粉 10%,混勻后壓制成塊狀飼料,晾干備用。

2.動物模型及試驗方法:健康雌性 Wistar大鼠 40只,體重 150～170g,清潔級,由青島市藥物檢驗所動物中心提供[SCXK(魯)20090010]。實驗前大鼠給予基礎(chǔ)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng) 1周,然后隨機取 10只作為正常對照組,普通飼料喂養(yǎng);其余 30只應(yīng)用高脂飼料喂養(yǎng)法喂養(yǎng) 4周建立高脂動物模型,第4周末經(jīng)尾靜脈取血 0.5m l,分離血清測血脂水平,以血清三酰甘油大于 1.8mmol/L和總膽固醇大于 1.8mmol/L為動物模型成功的標(biāo)志[6]。血清三酰甘油和膽固醇水平未達到標(biāo)準(zhǔn)的6只動物剔除。將造模成功的 24只大鼠隨機分為 3組:試驗組繼續(xù)用羊棲菜粉加入飼料飼養(yǎng),相當(dāng)于每日食用 2g羊棲菜(10g/kg),陽性對照組每日灌胃辛伐他汀 10mg/kg,組大鼠繼續(xù)普通飼料飼養(yǎng) 2周。

3.評價指標(biāo):(1)血清三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)水平測定:實驗結(jié)束后,禁食 12h,摘除眼球取血 4m l,4000r/m in離心 10min,分離血清,-20℃保存?zhèn)溆?。采用氧化酶?試劑盒由 DiaSys公司提供)測定,按照試劑盒說明操作,取上述血清 100μl,全自動生化分析儀(Beckman CX-7型,美國)測定。(2)血清脂質(zhì)過氧化物丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)水平與超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽還原酶(GSH-PX)活性測定:取上述血清標(biāo)本,測定前室溫復(fù)溶,再次離心取上清測定。分別采用硫代巴比妥酸法、硝酸還原酶比色法、黃嘌呤氧化酶法和化學(xué)比色法(南京建成生物技術(shù)研究所提供試劑盒)測定,按照步驟操作,蒸餾水調(diào)零,紫外分光光度計(Bechmann DU 640型,美國)在波長 532nm(MDA)和 550nm(NO)與 550nm(SOD)和 412nm(GSH-PX)處測定各管的吸光度值,計算血清中 MDA(以 nmol/L表示)和 NO(以 μmol/L表示)的含量,SOD和 GSH-PX(以 U/ml表示)的活性。(3)肝組織 LDL、HDL、MDA和 NO含量及 SOD和 GSH-PX活性測定:實驗結(jié)束后,頸椎脫臼處死動物,立即取肝臟組織 2g,用生理鹽水洗滌殘存的血跡,-4℃冰浴中充分研磨,冷凍離心機(Eppendorf 5801,德國,12000r/min、 -4℃)離心 10m in,取上清 -20℃保存?zhèn)溆谩y定前室溫復(fù)溶,再次離心取上清測定。測定方法同血清。

4.統(tǒng)計學(xué)處理:采用 SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。數(shù)據(jù)以均數(shù) ±標(biāo)準(zhǔn)差(±+s)表示,多組間比較用方差分析,兩組均數(shù)間比較用 t檢驗。

結(jié) 果

1.血清 TG、TC水平:造模前,各組物血清 TG(0.96±0.22)和 TC(1.30±0.14)水平均無顯著性差異(P＞0.05),說明動物分組合理。造模后 TG(2.20±0.17)和 TC(2.25±0.19)水平較造模前顯著升高(P＜0.05),說明模型成功。治療后組間比較,模型對照組血清 TG和 TC水平顯著高于正常對照組(P＜0.05),而陽性對照組和羊棲菜治療組與正常對照組比較均無顯著性差異(P＞0.05)。羊棲菜治療組和陽性對照組較模型對照組均顯著下降(P＜0.05),羊棲菜治療組略高于陽性對照組,但經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理無顯著性差異(P＞0.05)。

2.LDL和 HDL水平:治療后組間比較,模型對照組血清 LDL水平顯著高于而 HDL水平顯著低于正常對照組(P＜0.05),而陽性對照組和羊棲菜治療組與正常對照組比較均無顯著性差異(P＞0.05);羊棲菜治療組和陽性對照組血清 LDL水平較模型對照組均顯著下降而 HDL水平顯著升高(P＜0.05);羊棲菜治療組血清 LDL和 HDL水平與陽性對照組比較無顯著性差異(P＞0.05)。肝組織勻漿中 LDL和HDL含量普遍高于血清水平,但變化趨勢和規(guī)律基本一致(表1)。

表1 治療后血清和肝組織勻漿 LDL和HDL水平(mmol/L)

3.MDA和 NO水平:結(jié)果表明,模型對照組血清MDA和 NO水平顯著高于正常對照組(P＜0.05),而陽性對照組和羊棲菜治療組與正常對照組比較均無顯著性差異(P＞0.05)。陽性對照組和羊棲菜治療組血清 MDA和 NO水平均顯著低于模型對照組(P＜0.05),但羊棲菜治療組與陽性對照組比較無明顯差異(P＞0.05)。肝組織勻漿中 LDL和 HDL含量普遍高于血清水平,但變化趨勢和規(guī)律基本一致(表2)。

表2 治療后血清和肝組織勻漿M DA和NO水平(±+s)

表2 治療后血清和肝組織勻漿M DA和NO水平(±+s)

與正常對照組比較,aP＜0.05;與模型對照組比較,bP＜0.05;與陽性對照組比較,c P＞0.05

分組 n 血清肝組織勻漿MDA(nmol/L) NO(μmol/L) MDA(nmol/L) NO(μmol/L)正常對照組 10 6.73±0.83 20.94±2.91 241.95±9.95 291.54±8.26模型對照組 8 9.69±0.89a 26.10±2.33a 219.28±7.79a 255.37±7.95a陽性對照組 8 5.38±0.87b 19.20±3.76b 250.27±8.50b 290.14±9.61b羊棲菜治療組 8 6.15±0.67bc 24.36±1.20bcd 248.19±1.97bc 287.52±3.29bc

4.SOD和 GSH-PX活性:結(jié)果表明,模型對照組血清 SOD和 GSH-PX活性顯著低于正常對照組(P＜0.05),而陽性對照組和羊棲菜治療組與正常對照組比較均無顯著性差異(P＞0.05)。陽性對照組和羊棲菜治療組血清 SOD和 GSH-PX活性均顯著高于模型對照組(P＜0.05),但羊棲菜治療組與陽性對照組比較無明顯差異(P＞0.05)。肝組織勻漿中LDL和 HDL含量普遍高于血清水平,但變化趨勢和規(guī)律基本一致(表3)。

表3 治療后血清和肝組織勻漿 SOD和GHS-PX活性(±+s)

表3 治療后血清和肝組織勻漿 SOD和GHS-PX活性(±+s)

與正常對照組比較,aP＜0.05;與模型對照組比較,bP＜0.05;與陽性對照組比較,c P＞0.05

分組 n 血清肝組織勻漿SOD(U/m l) GSH-PX(U/ml) SOD(U/m l) GSH-PX(U/ml)正常對照組 10 241.95±9.95 291.54±8.26 6.73±0.83 20.94±2.91模型對照組 8 219.28±7.79a 255.37±7.95a 9.69±0.89a 26.10±2.33a陽性對照組 8 250.27±8.50b 290.14±9.61b 5.38±0.87b 19.20±3.76b羊棲菜治療組 8 248.19±1.97bc 287.52±3.29bc 6.15±0.67bc 24.36±1.20bc

討 論

血脂升高時脂質(zhì)過氧化作用增強,脂質(zhì)過氧化物(LPO)及其代謝產(chǎn)物丙二醛(MDA)產(chǎn)生增多,SOD、GSH-Px降低。MDA能使酶分子中氨基酸發(fā)生交聯(lián)、肽鏈斷裂,形成新的聚合物,使原來酶活性喪失或改變,破壞細胞的膜結(jié)構(gòu),使膜內(nèi)外離子交換紊亂加速自由基的產(chǎn)生[7]。王尊文等[5]實驗發(fā)現(xiàn),羊棲菜多糖可顯著降低高脂血癥大鼠體內(nèi) LPO和 MDA水平,提高 SOD和 GSH-Px活性,從而維持機體氧化及抗氧化系統(tǒng)的動態(tài)平衡,減少自由基的毒性不良反應(yīng),進一步降低脂質(zhì)過氧化作用對血管的損傷。本實驗中,高脂血癥組大鼠血清 MDA含量較正常組大鼠明顯增加,說明高脂血癥能使大鼠體內(nèi)產(chǎn)生大量的脂質(zhì)過氧化反應(yīng),而辛伐他汀治療組和羊棲菜治療組血清 MDA含量均顯著下降,說明辛伐他汀和羊棲菜能減輕高脂血癥引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)而具有明顯的抗氧化作用。體內(nèi)一氧化氮(NO)代謝異常及氧化/抗氧化系統(tǒng)的動態(tài)平衡發(fā)生紊亂或破壞,會導(dǎo)致體內(nèi)自由基濃度異常過高及一系列自由基反應(yīng)病理性加劇而誘發(fā)疾病[8,9]。本實驗中,高脂血癥組大鼠血清NO含量顯著高于正常組大鼠,而辛伐他汀組和羊棲菜治療組 NO的含量顯著低于高脂血癥組,實驗結(jié)果與以上報道相符,說明辛伐他汀和羊棲菜都有調(diào)節(jié)脂蛋白代謝的作用。

超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)是人體重要的抗氧化酶系統(tǒng),兩者協(xié)同作用以減少活性氧自由基的產(chǎn)生,防止脂質(zhì)過氧化及其中間代謝產(chǎn)物對機體的損害[10,11]。SOD能清除超氧陰離子自由基(O2-)保護細胞免受損傷,(GSH-Px能阻斷脂質(zhì)過氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而保護細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能[12,13]。它們活性的降低必然使機體代謝產(chǎn)生的 O2和 H2O2不能被及時清除,從而對機體造成各種損傷。本實驗中,辛伐他汀組和羊棲菜治療組大鼠血清 SOD和 GSH-PX活性較高脂血癥組顯著增強,說明具有增強機體抗氧化酶的活性,使脂質(zhì)過氧化程度降低。GSH-PX具有還原過氧化物的功能,可降低脂質(zhì)過氧化損傷。因此,羊棲菜可減輕由于抗氧化酶活性降低而導(dǎo)致的活性氧介導(dǎo)的各種損傷。

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