海参皂苷对脂质代谢的影响及其机制研究

【摘要】：海参皂苷是海参的次生代谢产物,是海参的重要活性成分之一。有研究证实海参皂苷具有抗真菌、提高免疫力、抗肿瘤等作用,但尚未发现有关于其调节脂质代谢活性的报道。本实验以低值海参为原料,研究了海参皂苷对脂质代谢的调节作用,重点研究了其改善非酒精性脂肪肝(NAFLD)的作用以及减肥作用,同时对其作用机制进行了分子水平上的系统研究,对于提高低值海参的利用价值以及开发新型保健食品提供了科学依据。 海参中含有皂苷、多糖、极性脂、胶原蛋白等多种活性物质,但是目前已有研究基本上停留在整参水平,这些活性成分在改善脂质代谢作用方面的差异尚不明确。本文首先比较了整参、皂苷、多糖、胶原多肽、残渣和除皂苷剩余物组分对大鼠脂质代谢的影响的差异,结果表明,海参中皂苷和多糖可以有效抑制体脂肪积累,降低血清和肝脏脂质含量,是海参中主要降脂活性成分,两者效果均优于整参,且皂苷效果优于多糖。鉴于以上结果,本文后续研究选取海参皂苷为研究重点,深入探讨了其影响大鼠脂质代谢的相关机制。结果发现,海参皂苷可以显著抑制胰脂肪酶活力,阻碍外源性脂肪消化吸收；同时还可抑制脂肪酸合成酶(FAS)和硬脂酰CoA去饱和酶(SCD)的活力,从而削弱内源性脂肪生成。海参皂苷通过以上两条途径发挥其降低体内脂肪蓄积活性。 本文进一步研究了海参皂苷对NAFLD的改善作用。通过研究乳清酸诱发NAFLD模型的特性及机制,发现该模型比较适合于NAFLD的研究。海参皂苷对乳清酸诱发NAFLD的研究结果表明,海参皂苷不仅可以显著降低血脂水平,并且对肝脏甘油三酯(TG)和胆固醇(TC)含量具有显著的降低效果,并表现出一定的剂量依赖效应,提示其对NAFLD有很好的预防治疗效果。 为了阐明海参皂苷对预防改善脂肪肝的分子作用机制,本实验从脂肪酸合成和脂肪酸p-氧化两方面进行了探讨。结果显示,海参皂苷可以明显抑制脂肪酸从头合成过程中的关键限速酶,如FAS、苹果酸酶(ME)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的活力；通过Real-time PCR检测,FAS、ME、G6PDH及其转录调控因子固醇调节元件结合蛋白(SREBP-1c)的mRNA表达量也显著下调。另外,摄食海参皂苷后脂肪酸β-氧化关键酶CPT活力明显提高；同时CPT-1、CPT-2、ACO及其转录调控因子PPARα的mRNA表达量也表现出相同的上调趋势。以上结果表明,海参皂苷可以通过抑制肝脏中SREBP-1c调控的脂肪合成基因的表达,以及提高肝脏中PPARα介导的脂肪分解相关基因的表达,从而发挥改善NAFLD的作用。研究结果还显示,海参皂苷可明显抑制SREBP-2和HMG-CoA还原酶的基因表达,抑制肝脏胆固醇合成途径,从而减少肝脏TC含量来改善NAFLD。 最后,本文研究了海参皂苷的减肥作用以及对2型糖尿病的预防作用,并与常见的人参皂苷进行了比较。利用高脂饮食诱导产生肥胖伴胰岛素抵抗小鼠模型,比较了海参皂苷与人参皂苷对糖代谢和脂肪代谢的影响。结果表明,海参皂苷可明显抑制体重增长,减少体内脂肪蓄积,表现出极佳的减肥效果,此外还有效降低了血脂和肝脂水平。通过检测发现摄食海参皂苷后血清脂联素水平明显上升,提示其降脂效果可能脂联素激活的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路和PPARα活化引起的脂肪酸β-氧化增强有关。另外,口服葡萄糖耐量实验表明,海参皂苷可以改善糖耐量受损,并观察到血清胰岛素水平降低,说明海参皂苷可以通过提高胰岛素敏感性发挥其对2型糖尿病的预防效果。 本论文首次开展了海参皂苷调节脂质代谢的活性研究,并对其作用机制进行了系统讨论。通过深入开展对海参皂苷降脂活性相关研究,丰富了海参的研究领域,为海参的深度开发利用提供一定的科学依据。海参皂苷作为一种安全有效的降脂功能成分,为脂质代谢紊乱引起的高血脂、NAFLD、肥胖和胰岛素抵抗等相关疾病的防治提供了新的途径,为其在功能食品或药品的应用中奠定了一定的理论基础。

【关键词】：海参皂苷 非酒精性脂肪肝 肥胖 胰岛素抵抗 固醇调节元件结合蛋白 过氧化物酶体增殖物激活受体 微粒体甘油三酯转运蛋白 胰脂肪酶 脂联素
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R285
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