羊栖菜对高脂血症大鼠降血脂和抗氧化作用研究

于竹芹 帅 莉 李生尧 李晓丹 徐新颖

高脂血症的主要危害是导致动脉粥样硬化,进而导致众多的相关疾病[1]。羊栖菜(hizikia fusiformis)是我国重要的经济海藻,近年研究表明,羊栖菜中富含多糖、蛋白质和多种对人体有益的微量元素,尤其羊栖菜多糖是一种具有多种药理活性的酸性多糖,主要由褐藻酸及褐藻糖胶组成,在干品羊栖菜中含量16%～24%,具有调节机体免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗凝血、降血脂、降血糖和促进机体生长发育等作用[2～5]。本研究通过常规饲养法给予高脂血症大鼠模型喂养含有羊栖菜粉的饲料,观察羊栖菜在高脂血症大鼠中的抗氧化作用和机制,探讨羊栖菜的药用价值。

材料与方法

1.饲料制备:(1)普通饲料:由青岛市药物检验所动物中心提供。(2)高脂饲料:普通饲料 59%+蔗糖 20%+猪油10%+蛋黄粉 10%+胆酸钠 1%,混匀后压制成块状饲料,晾干备用。(3)羊栖菜饲料:羊栖菜样品系产于浙江温州海域的优质高产羊栖菜“中科 1号”,羊栖菜多糖主要由褐藻酸及褐藻糖胶组成,在干品羊栖菜中含量占 16%～24%,将羊栖菜切割粉碎呈颗粒粉末状,颗粒直径小于 1mm[3]。普通饲料 90%+羊栖菜粉 10%,混匀后压制成块状饲料,晾干备用。

2.动物模型及试验方法:健康雌性 Wistar大鼠 40只,体重 150～170g,清洁级,由青岛市药物检验所动物中心提供[SCXK(鲁)20090010]。实验前大鼠给予基础饲料适应性喂养 1周,然后随机取 10只作为正常对照组,普通饲料喂养;其余 30只应用高脂饲料喂养法喂养 4周建立高脂动物模型,第4周末经尾静脉取血 0.5m l,分离血清测血脂水平,以血清三酰甘油大于 1.8mmol/L和总胆固醇大于 1.8mmol/L为动物模型成功的标志[6]。血清三酰甘油和胆固醇水平未达到标准的6只动物剔除。将造模成功的 24只大鼠随机分为 3组:试验组继续用羊栖菜粉加入饲料饲养,相当于每日食用 2g羊栖菜(10g/kg),阳性对照组每日灌胃辛伐他汀 10mg/kg,组大鼠继续普通饲料饲养 2周。

3.评价指标:(1)血清三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)水平测定:实验结束后,禁食 12h,摘除眼球取血 4m l,4000r/m in离心 10min,分离血清,-20℃保存备用。采用氧化酶法(试剂盒由 DiaSys公司提供)测定,按照试剂盒说明操作,取上述血清 100μl,全自动生化分析仪(Beckman CX-7型,美国)测定。(2)血清脂质过氧化物丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)水平与超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GSH-PX)活性测定:取上述血清标本,测定前室温复溶,再次离心取上清测定。分别采用硫代巴比妥酸法、硝酸还原酶比色法、黄嘌呤氧化酶法和化学比色法(南京建成生物技术研究所提供试剂盒)测定,按照步骤操作,蒸馏水调零,紫外分光光度计(Bechmann DU 640型,美国)在波长 532nm(MDA)和 550nm(NO)与 550nm(SOD)和 412nm(GSH-PX)处测定各管的吸光度值,计算血清中 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)肝组织 LDL、HDL、MDA和 NO含量及 SOD和 GSH-PX活性测定:实验结束后,颈椎脱臼处死动物,立即取肝脏组织 2g,用生理盐水洗涤残存的血迹,-4℃冰浴中充分研磨,冷冻离心机(Eppendorf 5801,德国,12000r/min、 -4℃)离心 10m in,取上清 -20℃保存备用。测定前室温复溶,再次离心取上清测定。测定方法同血清。

4.统计学处理:采用 SPSS17.0软件进行统计学分析。数据以均数 ±标准差(±+s)表示,多组间比较用方差分析,两组均数间比较用 t检验。

结 果

1.血清 TG、TC水平:造模前,各组物血清 TG(0.96±0.22)和 TC(1.30±0.14)水平均无显著性差异(P＞0.05),说明动物分组合理。造模后 TG(2.20±0.17)和 TC(2.25±0.19)水平较造模前显著升高(P＜0.05),说明模型成功。治疗后组间比较,模型对照组血清 TG和 TC水平显著高于正常对照组(P＜0.05),而阳性对照组和羊栖菜治疗组与正常对照组比较均无显著性差异(P＞0.05)。羊栖菜治疗组和阳性对照组较模型对照组均显著下降(P＜0.05),羊栖菜治疗组略高于阳性对照组,但经统计学处理无显著性差异(P＞0.05)。

2.LDL和 HDL水平:治疗后组间比较,模型对照组血清 LDL水平显著高于而 HDL水平显著低于正常对照组(P＜0.05),而阳性对照组和羊栖菜治疗组与正常对照组比较均无显著性差异(P＞0.05);羊栖菜治疗组和阳性对照组血清 LDL水平较模型对照组均显著下降而 HDL水平显著升高(P＜0.05);羊栖菜治疗组血清 LDL和 HDL水平与阳性对照组比较无显著性差异(P＞0.05)。肝组织匀浆中 LDL和HDL含量普遍高于血清水平,但变化趋势和规律基本一致(表1)。

表1 治疗后血清和肝组织匀浆 LDL和HDL水平(mmol/L)

3.MDA和 NO水平:结果表明,模型对照组血清MDA和 NO水平显著高于正常对照组(P＜0.05),而阳性对照组和羊栖菜治疗组与正常对照组比较均无显著性差异(P＞0.05)。阳性对照组和羊栖菜治疗组血清 MDA和 NO水平均显著低于模型对照组(P＜0.05),但羊栖菜治疗组与阳性对照组比较无明显差异(P＞0.05)。肝组织匀浆中 LDL和 HDL含量普遍高于血清水平,但变化趋势和规律基本一致(表2)。

表2 治疗后血清和肝组织匀浆M DA和NO水平(±+s)

表2 治疗后血清和肝组织匀浆M DA和NO水平(±+s)

与正常对照组比较,aP＜0.05;与模型对照组比较,bP＜0.05;与阳性对照组比较,c P＞0.05

分组 n 血清肝组织匀浆MDA(nmol/L) NO(μmol/L) MDA(nmol/L) NO(μmol/L)正常对照组 10 6.73±0.83 20.94±2.91 241.95±9.95 291.54±8.26模型对照组 8 9.69±0.89a 26.10±2.33a 219.28±7.79a 255.37±7.95a阳性对照组 8 5.38±0.87b 19.20±3.76b 250.27±8.50b 290.14±9.61b羊栖菜治疗组 8 6.15±0.67bc 24.36±1.20bcd 248.19±1.97bc 287.52±3.29bc

4.SOD和 GSH-PX活性:结果表明,模型对照组血清 SOD和 GSH-PX活性显著低于正常对照组(P＜0.05),而阳性对照组和羊栖菜治疗组与正常对照组比较均无显著性差异(P＞0.05)。阳性对照组和羊栖菜治疗组血清 SOD和 GSH-PX活性均显著高于模型对照组(P＜0.05),但羊栖菜治疗组与阳性对照组比较无明显差异(P＞0.05)。肝组织匀浆中LDL和 HDL含量普遍高于血清水平,但变化趋势和规律基本一致(表3)。

表3 治疗后血清和肝组织匀浆 SOD和GHS-PX活性(±+s)

表3 治疗后血清和肝组织匀浆 SOD和GHS-PX活性(±+s)

与正常对照组比较,aP＜0.05;与模型对照组比较,bP＜0.05;与阳性对照组比较,c P＞0.05

分组 n 血清肝组织匀浆SOD(U/m l) GSH-PX(U/ml) SOD(U/m l) GSH-PX(U/ml)正常对照组 10 241.95±9.95 291.54±8.26 6.73±0.83 20.94±2.91模型对照组 8 219.28±7.79a 255.37±7.95a 9.69±0.89a 26.10±2.33a阳性对照组 8 250.27±8.50b 290.14±9.61b 5.38±0.87b 19.20±3.76b羊栖菜治疗组 8 248.19±1.97bc 287.52±3.29bc 6.15±0.67bc 24.36±1.20bc

讨 论

血脂升高时脂质过氧化作用增强,脂质过氧化物(LPO)及其代谢产物丙二醛(MDA)产生增多,SOD、GSH-Px降低。MDA能使酶分子中氨基酸发生交联、肽链断裂,形成新的聚合物,使原来酶活性丧失或改变,破坏细胞的膜结构,使膜内外离子交换紊乱加速自由基的产生[7]。王尊文等[5]实验发现,羊栖菜多糖可显著降低高脂血症大鼠体内 LPO和 MDA水平,提高 SOD和 GSH-Px活性,从而维持机体氧化及抗氧化系统的动态平衡,减少自由基的毒性不良反应,进一步降低脂质过氧化作用对血管的损伤。本实验中,高脂血症组大鼠血清 MDA含量较正常组大鼠明显增加,说明高脂血症能使大鼠体内产生大量的脂质过氧化反应,而辛伐他汀治疗组和羊栖菜治疗组血清 MDA含量均显著下降,说明辛伐他汀和羊栖菜能减轻高脂血症引发的脂质过氧化反应而具有明显的抗氧化作用。体内一氧化氮(NO)代谢异常及氧化/抗氧化系统的动态平衡发生紊乱或破坏,会导致体内自由基浓度异常过高及一系列自由基反应病理性加剧而诱发疾病[8,9]。本实验中,高脂血症组大鼠血清NO含量显著高于正常组大鼠,而辛伐他汀组和羊栖菜治疗组 NO的含量显著低于高脂血症组,实验结果与以上报道相符,说明辛伐他汀和羊栖菜都有调节脂蛋白代谢的作用。

超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)是人体重要的抗氧化酶系统,两者协同作用以减少活性氧自由基的产生,防止脂质过氧化及其中间代谢产物对机体的损害[10,11]。SOD能清除超氧阴离子自由基(O2-)保护细胞免受损伤,(GSH-Px能阻断脂质过氧化的链式反应,从而保护细胞膜的结构和功能[12,13]。它们活性的降低必然使机体代谢产生的 O2和 H2O2不能被及时清除,从而对机体造成各种损伤。本实验中,辛伐他汀组和羊栖菜治疗组大鼠血清 SOD和 GSH-PX活性较高脂血症组显著增强,说明具有增强机体抗氧化酶的活性,使脂质过氧化程度降低。GSH-PX具有还原过氧化物的功能,可降低脂质过氧化损伤。因此,羊栖菜可减轻由于抗氧化酶活性降低而导致的活性氧介导的各种损伤。

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