摄食海参皂苷对小鼠高尿酸血症的影响
2011-05-31徐慧静刘春花薛长湖王玉明
徐慧静,张 灏,刘春花,薛 勇,薛长湖,王玉明
(中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛 266003)
高尿酸血症(Hyperuricemia)是以遗传性和(或)获得性引起的尿酸排泄减少和(或)嘌呤代谢障碍引起的血尿酸增高为其特点的疾病。研究发现,高尿酸血症与肥胖症、高脂血症、高血压病、糖尿病、动脉粥样硬化等疾病呈正相关。随着人们饮食结构改变,肥胖人群增多,高尿酸血症的发病率日益增高。高尿酸血症目前尚无法根治,可导致许多并发症,临床治疗困难。因此筛选天然来源的更为安全有效的、具有我国医药特色的防治高尿酸血症的药品,有着重要的意义。
皂苷,具有多种药理学活性,广泛存在于部分陆生植物和海洋棘皮动物等生物体中。在棘皮动物中,海参皂苷是一类主要的次生代谢产物,具有溶血[1]、抗真菌[2]、细胞毒[3]、抗肿瘤[4]、免疫调节[4]、抗氧化和降血脂等多种生理和药理学活性,具有较高的药用价值。本实验以海参所含活性成分皂苷为研究对象,观察海参皂苷对高尿酸血症小鼠的影响,并对其降高尿酸血症机制进行了初步探讨,为寻找新的海洋生物药品提供依据。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1主要试剂海参皂苷(sea cucumber saponin,SSC)从菲律宾刺参中提取得到,其纯度经HPLC法测定为91%,由中国海洋大学食品学院食品科学与人类健康实验室提供;尿酸、肌酐、尿素氮、黄嘌呤氧化酶、腺苷脱氨酶试剂盒购自南京建成生物科技有限公司;其他生化试剂为国产分析纯。
1.1.2实验仪器酶标仪,Model680型,美国Bio-RAD产品;分光光度计,UV-2550型,日本岛津产品;台式离心机,TGL-16G型,上海安亭科学仪器厂产品;恒温水浴锅,HH-8型,国华电器有限公司产品。
1.1.3实验动物昆明鼠合计24只,SPF级,♂,体质量(20~22)g,购自青岛动物中心。
1.2方法
1.2.1动物模型的建立参照文献[5],选用酵母浸粉为造模试剂,增高血清尿酸水平造成小鼠高尿酸血症模型。
1.2.2动物分组及饲料配制将昆明鼠按体质量随机分为4组,分别为正常组(Control)、模型组(Model)、海参皂苷低剂量组(0.05%SSC)、海参皂苷高剂量组(0.1%SSC),每组6只。动物饲料配方在AIN-93配方基础上经改良确定,具体成分如Tab 1所示。
1.2.3动物实验动物自由摄食和饮水,室温(23±2)℃,12:12 h明暗交替,每天记录食量连续喂养2周,其中喂养9 d时,尾静脉取血检测尿酸。喂养2周后眼球取血致死;仔细剥离肝脏、肾脏、肾周脂肪组织、精巢上部脂肪组织,称重后经液氮速冻,保存于-80℃备用。
1.2.4血清尿酸、肌酐及尿素氮浓度测定血液室温静置30 min 后,7 000 r·min-1离心 10 min,分离血清,按试剂盒说明测定UA、Cr、BUN浓度。
Tab 1 Compositions of experimental diets
1.2.5肝脏酶活测定称取0.2 g肝脏,加入1.8 ml质量分数为0.85%的生理盐水,制备成10%的肝脏匀浆,7 000 r·min-1离心 10 min,取上清液,参照试剂盒方法分别测定肝脏XOD、ADA活性。
1.3数据统计处理数据以±s表示,采用SPSS 13.0软件进行单因素方差分析,同时进行LSD两两比较。
2 结果
2.1海参皂苷对小鼠血清尿酸的影响d 9,与正常组相比,模型组血清尿酸水平升高(P<0.05),说明模型组已形成高尿酸血症。与模型组相比,皂苷高剂量组可降低小鼠血清尿酸水平(P<0.01),皂苷低剂量组也可降低小鼠尿酸水平,但差异无显著性。
d 14,与正常组相比,模型组血清尿酸水平升高(P<0.05),说明模型组已形成高尿酸血症。与模型组相比,皂苷低剂量组和皂苷高剂量组均可降低小鼠血清尿酸水平(均P<0.01),分别降低了53.1%与55.6%。
Tab 2 Effects on serum UA of SSC in mice(n=6)
2.2海参皂苷对小鼠肾脏指标的影响与正常组相比,模型组小鼠的血清BUN和Cr水平差异均无显著性。与模型组相比,海参高、低剂量组对高尿酸血症小鼠的血清BUN水平无影响。
Tab 3 Effects on serum Cr and BUN of SSC in mice(n=6)
2.3海参皂苷对肝脏酶活的影响
2.3.1海参皂苷对肝脏XOD活性的影响与正常组相比,模型组XOD活性明显升高,差异有显著性(P<0.01)。与模型组比较,皂苷低、高剂量组均可抑制模型小鼠肝脏XOD活性(均P<0.01),其活性分别降低了26.3%与28.6%。
Fig 1 Effects on hepatic XOD activity of SSC in mice(n=6)
2.3.2海参皂苷对肝脏ADA活性的影响与正常组相比,模型组ADA活性明显升高,差异有显著性(P<0.05)。与模型组比较,皂苷低、高剂量组均可降低高尿酸血症小鼠肝脏中的ADA活性,其活性分别降低了24.4%(P<0.05)与 34.0%(P<0.01)。
Fig 2 Effects on hepatic ADA activity of SSC in mice(n=6)
3 讨论
高尿酸血症和痛风(Gout)是一组异质性疾病,其中高尿酸血症是痛风的重要生化基础,约5% ~12%高尿酸血症患者会发展成为痛风。痛风不仅可以侵犯骨和关节,导致急性痛风性关节炎、关节畸形,而且还容易累及肾脏,形成慢性间质性肾炎、尿酸性肾结石。高尿酸血症及原发性痛风与肥胖症、高脂血症、高血压病、糖尿病、动脉粥样硬化等疾病呈正相关。
当前降低血尿酸水平的常用药物在临床上可分为尿酸合成抑制剂和促尿酸排泄剂两类,但存在如抑制骨髓造血功能、胃肠毒副反应等副作用。因此,国内外学者一直在研究和寻找新的治疗高尿酸血症的药物,资料显示,近年来,国内一些学者已经开展了中医药方面对痛风及高尿酸血症的实验研究,并取得了一定的进展。研究发现,中国南海海绵提取物Renierol及玄参中苯丙素苷Acteoside等主要通过抑制XOD的活性发挥治疗作用[6-7]。黄柏与二妙丸的水提物和秦皮素昔对氧嗪酸钾盐诱导的高尿酸血症模型小鼠有明显的降尿酸作用[8]。另外,从葡萄仔提取的原花青素以及植物提取的黄酮类、棚皮素、紫棚皮昔等均可抑制肝脏XOD,降低小鼠高尿酸血症模型的血尿酸水平[9-10]。
文献报道,海参皂苷作为海参的次生代谢产物具有抗真菌、抗肿瘤、降糖、降血脂的功效,成为是海洋生物来源药物研制的重要候选。本实验结果显示海参皂苷可明显降低高尿酸血症的血清UA水平,为了明确海参皂苷降低尿酸机制,本实验分别检测了海参皂苷对XOD活性、ADA活性的抑制作用。腺苷脱氨酶(ADA)是一种琉基酶,它能催化腺嘌呤核苷或脱氧腺嘌呤核苷脱氨生成次黄嘌呤核苷或次黄嘌呤脱氧核苷,而后经核苷磷酸化酶催化生成次黄嘌呤,黄嘌呤氧化酶(XOD)参与嘌呤、黄嘌呤和次黄嘌呤代谢为终产物尿酸,这两者在体内尿酸的生成过程中发挥重要作用。试验结果显示,海参皂苷抑制了高尿酸血症小鼠的肝脏XOD和ADA活性,表明海参皂苷改善高尿酸血症的原因与抑制XOD活力、ADA活性有关。
血清肌酐和尿素氮是肾功能的重要指标,本实验研究结果显示,各组Cr和BUN含量均无明显变化,说明使用酵母浸粉致小鼠高尿酸血症模型并不损害小鼠的肾功能。同时,也说明了海参皂苷在降低小鼠血清UA水平时,对小鼠的肾功能无明显影响,具有一定的安全性。
综上所述,海参皂苷对酵母浸膏诱导的高尿酸血症有明显的改善作用,其机制与抑制了肝脏XOD和ADA活性有关。本研究结果对深入发掘以海参皂苷的新功能,并为以海参为原料的抗高尿酸血症药物的开发提供一定的科学依据。
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