高 壮，周 鑫，胡晓倩，薛长湖，徐 杰，王玉明

(中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛 266003)

肥胖是由过食和能量代谢紊乱所引发的体内脂肪过度蓄积的疾病，研究证实肥胖与血脂异常、高血压、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝 甚至肿瘤发病密切相关，是代谢综合征发生发展的关键因素和核心环节，已成为人类健康的重大威胁［1-4］。肥胖的控制已成为全球性公共健康问题。由于目前各种减肥药都有一定的不良反应［5］，因此寻求一种效果显著且无副反应的天然减肥的降脂天然活性成分具有重要意义。

脑苷脂又称酰基鞘氨醇己糖苷，是一种神经鞘脂类的中性鞘糖脂，由亲脂性的神经酰胺和亲水性的糖基两部分组成。其中，神经酰胺是由长链脂肪酸中的羧基与神经鞘氨醇(又称长链碱基)的氨基经脱水以酰氨键相连形成的一类酰胺类化合物［6］。海洋生物体内脑苷脂的研究始于十九世纪五十年代［7］，目前发现其具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等多种活性［8］，已经引起国内外学者的广泛关注。海参是我国传统的营养保健食品，其中含有结构新颖的脑苷脂，我们前期研究发现其对急性肝损伤以及脂肪肝具有明显的改善功能。本研究考察了海参脑苷脂及其长链碱基对饮食诱导肥胖小鼠的减肥作用。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 主要试剂 海参脑苷脂(sea cucumber cerebroside，SCC)和长链碱基(long-chain base，LCB)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;TC、TG、葡萄糖试剂盒购自北京中生北控生物科技股份有限公司;其它试剂为国产分析纯。

1.1.2 实验仪器 血糖仪，onetouch surestep，美国强生公司产品;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;旋转蒸发仪，LABOROTA 4000型，德国Heidolph产品。

1.1.3 实验动物 C57/BL6小鼠，雄性，体重20～22 g，7周龄，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，许可证号:SCXK(京)2009-0007。

1.2 方法

1.2.1 动物分组及饲料配制 将C57/BL6小鼠随机分为4组:低脂对照组(low fat，LF)、高脂肥胖组(high fat，HF)、海参脑苷脂组(SCC)、海参长链碱基组(LCB)，每组8只。动物饲料配方以AIN-76配方为基础，具体成分如表1所示。

表1 四组动物实验饲料的成分Table 1 Compositions of experimental diets for four groups (n=8，g·kg-1)

1.2.2 动物实验 动物自由摄食和饮水，每天记录食量连续喂养5周。室温(23±2)℃，12:12 h明暗交替，末次喂食后，禁食不禁水10 h，眼球取血致死;仔细剥离肝脏、肾脏、心脏、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。

1.2.3 糖耐测定 在饲喂4周时进行口服葡萄糖耐量实验。动物禁食不禁水10 h，经口灌胃葡萄糖(2 g/kg 体重)后，在 0 h、0.5 h、2 h时间点从尾静脉采集微量血液，使用血糖仪进行血糖测定，绘制口服糖耐曲线，并按下式计算血糖曲线下面积(AUC)。

血糖曲线下面积=0.25×(0 h血糖值+4×0.5 h 血糖值 +3 ×2 h 血糖值)［9］。

1.2.4 血清脂质及血糖浓度测定 血液室温静置30 min后，7 000 r/min离心获得血清，按试剂盒说明测定TC、TG、葡萄糖浓度。

1.2.5 肝脏脂质浓度测定 称取0.2 g肝脏，按Folch等［10］的方法提取总脂质，参照试剂盒以酶法分别测定肝脏TC、TG含量，肝脏总磷脂(phospholipid，PL)参照 Bartlett等［11］方法测定。

2 结果

2.1 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠摄食量、体重及体脂肪重量的影响 高脂饮食组体重增加量和内脏脂肪组织重量明显高于低脂饮食组(P=0.0001)。同模型组相比，高脂饮食中添加0.025%海参脑苷脂并未对小鼠的体重增长产生抑制作用;但是，高脂饮食中添加0.025%的长链碱基喂食18 d后，小鼠的体重增长受到抑制(图1)。SCC组和LCB组小鼠的肾周脂肪、精巢脂肪和总脂肪重量均显著降低，其中添加海参脑苷脂组效果更为显著(表2)。

表2 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠摄食量和体重及体脂肪重量的影响Table 2 Effects on food intake，body weight gain and adipose weight of SSC and LCB in mice(n=8，)

表2 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠摄食量和体重及体脂肪重量的影响Table 2 Effects on food intake，body weight gain and adipose weight of SSC and LCB in mice(n=8，)

与 LF 组比较，#P ＜0.05，##P ＜0.01;与 HF 组比较，*P ＜0.05，＊＊P ＜0.01.

组别 摄食量/(g·d-1)体脂肪/(mg·g-1体重)12.88 ±0.73 17.99 ±0.96 HF 2.53 ±0.12# 8.54 ±0.51## 37.15 ±0.20## 15.83 ±0.58## 26.10 ±1.09## 41.94 ±1.66##LCB 2.48 ±0.13 7.64 ±0.27 36.15 ±0.35 11.19 ±0.48* 20.01 ±1.07* 32.20 ±1.54*SCC 2.58 ±0.10 8.36 ±0.14 36.81 ±0.17 9.63 ±0.36＊＊ 18.85 ±0.45* 28.48 ±0.44肾脏周围脂肪 精巢上部脂肪 内脏脂肪LF 2.86 ±0.10 5.36 ±0.29 39.51 ±0.42 5.11 ±0.26体重增加量/g肝脏/(mg·g-1体重)＊＊

图1 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠体重变化的影响Fig.1 Effects on body weight of SCC and LCB in mice

2.2 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠血清脂质及血糖浓度的影响 与低脂饮食组相比，高脂饮食饲喂的小鼠血清中TG、TC以及血糖含量均有所上升。给予海参脑苷脂和长链碱基基后，均可以明显降低血清中血糖含量(P=0.001，P=0.002)，在降低血清 TG 含量方面，只有长链碱基组产生了明显的降低效果(P=0.019)，但两组均无明显降低TC的效果(表3)。

表3 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠血清脂质及血糖含量的影响Table 3 Effects on serum lipid levels and glycemic index of SCC and LCB in mice(n=8，，mmol·L-1)

表3 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠血清脂质及血糖含量的影响Table 3 Effects on serum lipid levels and glycemic index of SCC and LCB in mice(n=8，，mmol·L-1)

与 LF组比较，#P ＜0.05，##P ＜0.01;与 HF组比较，*P ＜0.05，＊＊P ＜0.01.

组别 TG TC 血糖LF 1.15 ±0.06 3.95 ±0.13 7.68 ±0.36 HF 1.35 ±0.09# 4.59 ±0.19# 9.91 ±0.41##LCB 1.19 ±0.03* 4.64 ±0.17 7.96 ±0.50＊＊SCC 1.41 ±0.03 4.36 ±0.10 8.18 ±0.12＊＊

2.3 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠肝脏脂质含量的影响 高脂饮食明显提高肝脏中脂质积累，肝脏TG水平较低脂对照组明显上升(P=0.032)。海参脑苷脂和长链碱基喂食后，肝脏TG水平均降至正常水平(P=0.023，P=0.032)，但是肝脏TC的含量没有发生明显变化(表4)。

表4 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠肝脏脂质含量的影响Table 4 Effects on hepatic lipids concentration of SCC and LCB in mice(n=8，，mg·g-1)

表4 海参脑苷脂及长链碱基对小鼠肝脏脂质含量的影响Table 4 Effects on hepatic lipids concentration of SCC and LCB in mice(n=8，，mg·g-1)

与 LF组比较，#P＜0.05;与 HF组比较，*P＜0.05.

组别TG TC PL LF 28.10 ±4.23 4.56 ±0.12 3.42 ±0.07 HF 35.86 ±2.31# 4.23 ±0.17 3.44 ±0.13 LCB 25.40 ±3.30* 4.65 ±0.20 3.77 ±0.09*SCC 26.78 ±2.35* 4.28 ±0.19 3.78 ±0.09*

2.4 海参脑苷脂及长链碱基对口服糖耐的影响 在灌胃葡萄糖后0.5 h时血糖浓度达到峰值，其中高脂饮食组、海参脑苷脂组和长链碱基组小鼠的血糖浓度均明显高于低脂对照组，而脑苷脂组和长链碱基组小鼠血糖浓度要低于高脂饮食组，2 h时低脂对照组、海参脑苷脂组和长链碱基组的血糖水平基本恢复正常。低脂对照组、高脂模型组、海参脑苷脂组和长链碱组糖耐 AUC 分别为(19.5 ±1.1)mmol/L、(28.0 ±1.5)mmol/L、(22.5 ±1.9)mmol/L 和(21.2 ±1.4)mmol/L，表明高脂饮食导致糖耐量受损，而饮食中添加0.025%海参脑苷脂和0.025%长链碱基则可以明显改善糖耐量受损(P=0.018，P=0.005)，见图 2。

图2 海参脑苷脂及长链碱基对口服糖耐量的影响Fig.2 Effects on blood glucose level after treatment of SCC and LCB in mice

3 讨论

代谢综合征以脂质代谢和糖代谢异常为特征，其与心脑血管疾病、糖尿病、脂肪肝、肿瘤等疾病的发生发展密切相关。本实验利用高脂高糖饮食诱导的代谢综合征小鼠模型，评价了海参脑苷脂的改善效果，结果表明其具有明显的降低血糖、减少内脏脂肪蓄积的作用。通过对肥胖人群的研究发现，体内脂肪含量减少可以降低代谢综合征的发生风险，可以推测，海参脑苷脂可以通过抑制体脂肪含量，预防和改善代谢综合征。

白色脂肪组织过度蓄积会产生炎症反应，释放出大量炎症细胞因子，并由此促进胰岛素抵抗甚至代谢综合征的发生［12］。肥胖常与2型糖尿病合并存在，表现为胰岛素抵抗和糖耐量减低。本研究发现，经过4周的高脂高糖饮食诱导后，可观察到肥胖小鼠产生糖耐量受损，饮食中添加海参脑苷脂可以改善糖耐受损现象，从而可有效降低2型糖尿病的发病几率。

高脂饮食还能引起小鼠发生肝脂肪变性，据调查，肥胖者发生脂肪肝的危险性较一般人群高4.6倍，而2型糖尿病患者无论体重指数多少，其患非酒精性脂肪肝的概率及严重程度均明显增加［13］。喂食海参脑苷脂可以明显减少肝脏中脂质积累，显示其具有显著的改善脂肪肝活性，张蓓等［14］证实，海参脑苷脂对乳清酸诱导的非酒精性脂肪肝有着很好的预防和治疗效果，这与本研究的结果是相一致的。

本研究还比较了长链碱基段与脑苷脂在活性方面的差异，结果表明LCB同样能有效地降低脂肪组织的重量，甚至在降低血糖、改善糖耐以及降低肝脂方面的活性较脑苷脂更为显著，这说明去除脑苷脂中的脂肪酸并未降低其活性。由此推断，脑苷脂的活性结构可能在其长链碱基段。本研究为分析脑苷脂的结构与活性的关系提供了参考依据。

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