全 文 ：中 国 酿 造
2013年 第 32卷 第 3期
总第 252期
收稿日期：2013-01-25
基金项目：福建省自然科学基金（2012J01141）；厦门市科技计划项目（3502Z20083020）；集美大学创新团队基金（2011A001）
作者简介：林 龙（1988-），男，硕士研究生，研究方向为水产动植物增养殖及水产生物技术；叶继丹*，研究员，通讯作者。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，糖尿
病的发生率逐年增高，目前全球糖尿病患者人数已经达
到2.85亿，每年有400万人死于糖尿病，糖尿病已成为威胁
人民健康的重大社会问题，寻找一种安全、有效的预防和
治疗糖尿病的方法迫在眉睫。研究表明，糖尿病及其并发
症的产生与体内抗氧化机制的失衡关系密切[1]。多糖可通
过提高机体抗氧化能力，清除机体内过多的自由基，减少
胰岛细胞的损伤，使胰岛β细胞能更好地发挥作用，保证
胰岛素的正常分泌，从而降低高血糖[2-3]。孔石莼多糖具有
良好的降血糖作用，但其降糖机制还未见报道[4-5]。因此，本
研究以四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠模型为试验对象，观
察孔石莼多糖对糖尿病小鼠肝脏和肾脏的抗氧化效果，
以期探讨其降血糖的有关机制，为其进一步研究开发保健
食品和药品提供理论基础和有益参考。
1 材料与方法
1.1实验材料
孔石莼：购于广东省汕头市；清洁级ICR小鼠60只，雌
雄各半，体重（20±2）g，购于上海斯莱克实验动物有限公
司，许可证号码：SCXK（沪）2007-0005；小鼠饲料：购于厦
门大学医学院动物实验中心，辐照灭菌级。
1.2主要试剂和仪器
四氧嘧啶（Sigma，美国）；盐酸二甲双胍片：郑州瑞康
制药有限公司；超氧化物歧化酶（SOD）测试盒、谷胱甘肽
过氧化物酶（GSH-Px）测试盒、过氧化氢酶（CAT）测试盒、
丙二醛（MDA）测试盒和考马斯亮兰蛋白测试盒均购于南
京建成生物工程研究所。
FD-1-50真空冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限
公司），FSH-2A可调高速匀浆机（金坛市华控实验仪器厂），
SynergyHT多功能酶标仪（美国Bio-Tek公司）。
1.3孔石莼多糖的提取
孔石莼→烘干→粉碎→95%vol乙醇浸泡除脂→过滤烘干→加水
浸提→离心取上清液→真空浓缩→Sevage法脱蛋白→95%vol乙醇沉淀
（加入95%vol乙醇至浓度为75%vol）→无水乙醇和丙酮洗涤→冷冻干
燥→孔石莼多糖
孔石莼多糖对糖尿病小鼠抗氧化能力的影响
林 龙，叶继丹*，高 洁
（集美大学水产学院，厦门市饲料检测与安全评价重点实验室，福建 厦门 361021）
摘 要：目的：研究孔石莼多糖抗氧化活性。方法：采用传统的水提醇沉法提取孔石莼多糖，以四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠为模型，分
为孔石莼多糖低、高剂量组、阳性对照组、模型组及正常组。分别以不同剂量孔石莼多糖（250mg/kg、1000mg/kg）、二甲双胍（1000mg/kg）
和蒸馏水灌胃，28d后测定小鼠肝脏和肾脏组织中SOD、GSH-Px、CAT活性和MDA含量。结果：高剂量孔石莼多糖能显著提高糖尿病
小鼠肝脏和肾脏组织中SOD、GSH-Px和CAT的活性，降低MDA含量。结论：孔石莼多糖具有显著的抗氧化作用。
关 键 词：孔石莼；多糖；糖尿病；抗氧化
中图分类号：R587.1 文献标识码：A 文章编号：0254-5071（2013）03-0091-03
EfectsofpolysaccharidefromUlvapertusaKjelmonantioxidantcapacityindiabeticmice
LINLong,YEJidan*,GAOJie
(XiamenKeyLaboratoryforFeedQualityTestingandSafetyEvaluation,FisheriesColege,JimeiUniversity,Xiamen361021,China)
Abstract:Purpose:TostudytheantioxidantcapacityofpolysaccharideextractedfromUlvapertusaKjellm.Methods:Th polysaccha idefromUlva
pertusaKjellmwasextractedwithhot water and precipitated with ethanol. The diabetic mice wasestablished byintraperitoneal injection ofalloxan
withadoseof200mg/kgbodyweight.Thediabeticmicewererandomlydividedintofourgroups:lowandhighdosageofpolysaccharide(250mg/kg
and1000mg/kgbodyweight),positivecontrolgroup(metforminat1000mg/kgbodyweight)anddiabeticmodelgroup.Thenormalmicewereuseas
normalcontrolgroup.After28d,theactivitiesofSOD,GSH-PxandCATandthecontentofMDAinliverandkidneyweredetermined.Results:The
polysaccharide-treatedmiceexhibitedsignificantlyhigheractivitiesofSOD,GSH-PxandCATinliverandkidneyandsignificantlylowercontentof
MDAascomparedwithdiabeticmodelgroup.Conclusion:ItsuggestedthatthepolysaccharidefromUvapertusaKjellmhav strongan ioxidanta-
bilitytoprotectagainstalloxan-inducedoxidativedamage.
Keywords:UlvapertusaKjellm;polysaccharide;diabetes;antioxidation
研究报告 91· ·
China Brewing
2013 Vol.32 No．3
Serial No．252
1.4糖尿病小鼠模型的建立
将健康ICR小鼠饲养7d后，禁食16h，以2mL/100g体重
的剂量给小鼠腹腔注射四氧嘧啶生理盐水溶液
（1g/100mL），为了避免四氧嘧啶引起的低血糖导致小鼠死
亡，注射后6h灌胃50%葡萄糖溶液[6]，接下来的24h内小鼠
自由饮用5%的葡萄糖水和摄食，24h之后改为饮用灭菌
的自来水[7]。72h后小鼠断尾取血测定空腹血糖，取血前小
鼠禁食不禁水16h，血糖≥11.1mmol/L的小鼠确定为糖尿
病小鼠。
1.5分组和处理
实验小鼠随机分为5组，即正常对照组、模型组、孔石
莼多糖低剂量组、孔石莼多糖高剂量组和阳性对照组，每
组12只，置于塑料鼠笼中，每笼4只。低剂量组和高剂量组
每日分别按250和1000mg/kg体重的剂量灌胃孔石莼多糖，
阳性对照组每日按1000mg/kg体重的剂量灌胃盐酸二甲
双胍，正常对照组和模型组灌胃等体积的蒸馏水。实验期
间，每天早上定时灌胃1次，小鼠自由进水进食，每24h更换
一次垫料，室温保持18℃~22℃，湿度为50%~60%，实验期
为28d。
1.6指标的测定
实验结束后用引颈法处死小鼠，迅速解剖，取出肝脏
与肾脏，剪碎，按10%（w/v）加入预冷生理盐水，用匀浆机
在4℃匀浆。匀浆液以3000r/min的速度离心12min，上清液
置-80℃冰箱中保存待用。超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘
肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二
醛（MDA）含量的测定严格按试剂盒说明书进行。SOD酶
活力单位定义：每毫克组织蛋白在1mL反应液中SOD抑制
率达50%时所对应的SOD量为一个SOD活力单位；
GSH-Px酶活力单位定义：每毫克组织蛋白质，每分钟扣除
非酶反应的作用，使反应体系中GSH浓度降低1μmol/L为
一个酶活力单位；CAT酶活力单位定义：每克组织蛋白质
中CAT每秒钟分解吸光度值为0.50~0.55的底物中CAT相
对量为一个活力单位。
1.7数据处理与分析
采用统计学软件SPSS17.0进行单因素方差分析，数据
以x±s表示，若存在显著性差异，采用Duncan法进行多重
比较，p<0.05为差异显著。
2 结果与分析
2.1孔石莼多糖对糖尿病小鼠肝脏抗氧化能力的影响
由表1可知，模型组小鼠肝脏SOD、GSH-Px和CAT活
性显著低于、MDA含量显著高于正常对照组（p<0.05），表
明糖尿病小鼠的肝脏抗氧化能力受到一定程度的损伤。
与模型组比，孔石莼多糖高剂量组和阳性对照组小鼠肝
脏SOD、GSH-Px和CAT活性明显升高（p<0.05），MDA的含
量明显降低（p<0.05）；孔石莼多糖低剂量组小鼠肝脏组织
除CAT活性显著升高外，SOD、GSH-Px活性和MDA含量
与模型组差异不明显（p>0.05）；孔石莼多糖低剂量组小鼠
肝脏组织除GSH-Px活性显著降低于阳性对照组外，SOD、
GSH-Px活性以及MDA含量与孔石莼多糖高剂量组和阳
性对照组没有显著差异（p>0.05）。
2.2孔石莼多糖对糖尿病小鼠肾脏抗氧化能力的影响
由表2可知，模型组小鼠肾脏SOD、GSH-Px和CAT活
性显著低于、MDA含量显著高于正常组（p<0.05），同肝脏
的实验结果一致，模型组小鼠肾脏的抗氧化能力下降。经
过孔石莼多糖的灌胃后，孔石莼多糖低剂量组小鼠肾脏
组织除CAT活性显著高于模型组外，SOD和GSH-Px活性
以及MDA含量与模型组相比差异不显著（p>0.05）；孔石
莼多糖高剂量组的肾脏SOD、GSH-Px和CAT活性显著高
于模型组，MDA含量显著低于模型组（p<0.05），且这些指
标的测值与阳性对照组没有明显差异（p>0.05），表明糖尿
病小鼠用孔石莼多糖干预后肾脏抗氧化能力得到改善；
降糖药物二甲双胍也具有明显的改善糖尿病小鼠肾脏抗
氧化能力的作用，阳性对照组小鼠肾脏组织中SOD、GSH-Px
和CAT活性以及MDA含量与模型组相比差异显著（p<0.05），
与正常组相比没有显著差异（p>0.05）。
表 1 孔石莼多糖对糖尿病小鼠肝脏 SOD、GSH-Px、CAT活性和
MDA含量的影响
Table 1 Effects of polysaccharide from Ulva Pertusa Kjellm on
hepatic SOD, GSH-Px, CAT activities and MDA content
in diabetic mice
组别
MDA/
(nmol·mg-1)
SOD/
(U·mg-1)
GSH-Px/
(U·mg-1)
CAT/
(U·g-1)
正常组 1.04± .27b 63.71±1.48a1434.97±96.15a391.22±20.33a
模型组 2.08± .44a 54.51±3.71c 1065.34±
152.53b
242.26±34.41c
多糖低剂量组 1.66±0.47ab 57.79±2.19bc1193.89±60.33b296.61±12.93b
多糖高剂量组 1.11±0.41b 59.29± .33b 1453.54±38.6a 325.13±9.56b
阳性对照组 1.36±0.47b 60.10±2.89ab 1384.25±
116.66a
323.81±24.72b
说明：同列数据上标小写字母不同者表示差异显著（p<0.05）。（下同）。
表 2 孔石莼多糖对糖尿病小鼠肾脏 SOD、GSH-Px、CAT活性和
MDA含量的影响
Table 2 Effects of polysaccharide from Ulva Pertusa Kjellm on
nephritic SOD, GSH-Px, CAT activities and MDA content
in diabetic mice
组别
MDA/
(nmol·mg-1)
SOD/
(U·mg-1)
GSH-Px/
(U·mg-1)
CAT/
(U·g-1)
正常组 0.91±0.73b 73.56±8.62a 569.90±2 .97a1 2.93±1 .91a
模型组 1.19±0.15a 45.75±9.76b 373.40±26.02d 126.98±7.92b
多糖低剂量组 1.07± .10ab 52.61±3.33b 421.66±12.15cd 3.82±15.17a
多糖高剂量组 0.95±1.14b 71.15± 1.77a4 6.67±45.14bc 61.32±12.50a
阳性对照组 0.94±0.76b 67.91±7.90a 512.32±39.93ab174.14±12.34a
ResearchReport92· ·
中 国 酿 造
2013年 第 32卷 第 3期
总第 252期
3 讨论
近年来，已有大量研究表明，机体的氧化应激水平和
糖尿病之间关系密切[8-11]。氧化应激使得机体产生过多的
自由基，而自由基可引发多价不饱和脂肪酸过氧化生成过
氧化脂质LPO，其代谢产物丙二醛MDA可与蛋白质、核酸
和脂类发生交联，使生物膜结构破坏，细胞变性、衰老或
死亡[12]。胰岛β细胞极易受自由基攻击[13]，导致大量的胰岛
β细胞损伤与坏死，使得胰岛素原合成和胰岛素分泌的
功能发生障碍，最终引起机体糖尿病[14]。SOD是机体唯一
能清除O2-的酶，使其转变为H2O2，后者在CAT和GSH-Px作
用下生成水从而清除活性氧对细胞的损害，SOD的活性能
反应机体的抗氧化水平；GSH-Px能显著提高其肝脏中还
原型谷胱甘肽水平以及肝脏谷胱甘肽还原酶（Glutathione
reductase，GR）与谷胱甘肽转硫酶的活性，促进H2O2与还
原型GSH反应生成H2O及氧化型谷胱甘肽（GSSG），增加
机体的抗氧化能力[15]；CAT主要作用就是催化H2O2生成
H2O和O2；MDA是在自由基与活性氧攻击生物膜时对生
物膜造成过氧化损伤时所产生的，含量的高低间接反应
机体细胞受自由基攻击的严重程度，含量越高表明细胞膜
受破坏越大[16]。WESTIC等[17-19]认为氧化应激可导致糖尿
病患者的肝肾功能障碍。本实验结果表明，四氧嘧啶造模的
糖尿病小鼠的肝脏、肾脏组织中SOD、GSH-Px和CAT活性
均显著下降，MDA含量显著增加，表明糖尿病小鼠的肝、
肾受到损伤。高剂量孔石莼多糖能明显提高糖尿病小鼠
肝脏和肾脏的SOD、GSH-Px和CAT活性，降低MDA含量，
并与降糖药物二甲双胍抗氧化效果相当，而低剂量孔石
莼多糖只有CAT活性显著升高，说明1000mg/kg体重的孔
石莼多糖对糖尿病小鼠的抗氧化效果非常明显，而
250mg/kg体重的孔石莼多糖提高糖尿病小鼠的抗氧化能
力较低。这些结果与黑果枸杞多糖[20]、黄精多糖[21]、番石榴
多糖[22]、青钱柳多糖[23]和水黄皮花等[24-25]的实验结果一致。
可见，孔石莼多糖干预增强了糖尿病小鼠机体抗氧化能
力，对糖尿病小鼠肝脏和肾脏氧化损伤起到了一定的保
护作用。
4 结论
高剂量孔石莼多糖能明显提高糖尿病小鼠的抗氧化
能力，提高肝脏和肾脏组织中SOD、GSH-Px和CAT活性，
降低MDA含量。
参考文献：
[1]刘月冉，耿 越.植物多糖降血糖作用机制研究[J].食品与药品，2012，
14（1）：64-67.
[2]WOLFFSP.Diabetesmellitusandfreeradicals.Freeradicals,transition
metalsandoxidativestressintheaetiologyofdiabetesmellitusandcom-
plications[J].British Med Bull,1993,49(3):642-652.
[3]徐梓辉，周世文，黄林清，等.薏苡仁多糖对实验性糖尿病大鼠LPO水平、
SOD活性变化的影响[J].成都中医药大学学报，2002，25（1）：38-43.
[4]徐娟华，赵孟辉，谢强明，等.海藻石莼降血糖作用的实验研究[J].中
国中医药科技，2002（3）：168-169.
[5]林 龙，常建波，孙煜煊.孔石莼多糖降血糖作用研究[J].食品科技，
2012，37（6）：224-227.
[6]叶燕丽，王辉云，王莲桂，等.四氧嘧啶制作大鼠糖尿病模型—剂量探
讨与方法改进[J].实验动物科学与管理，2001（2）：53-55.
[7] PHARMACOL J. Effect of Pongamia pinnata flowers on blood glucose
andoxidativestressinalloxaninduceddiabeticrats[J].Indian Res Lett,
2006,38(1):62-63.
[8]LUOQiong,CAIYizhong,YANJun,etal.Hypoglycemicandhypolipi-
demiceffects and antioxidant activityof fruit extracts from Lycium bar-
barum[J].Life Sci,2004,76(2):137-149.
[9]ANWARMM,MEKIAR.Oxidativestressinstreptozotocin-induceddi-
abeticrats:Effectsofgarlicoilandmelatonin[J].Comp Biochem Phys－
iol A Mol Integr Physiol,2003,135(4):539-547.
[10]OBERLEYLW.Freeradicalsanddiabetes[J].Free Rad Bioland Med,
1988,5(2):13-24.
[11] SIMMONS RA. Developmental origins of diabetes: The role of oxida-
tivestress[J].Free Rad Biol Med,2006,40(6):917-922.
[12]张 闽，董文宾，张小强，等.猪皮明胶肽体内抗氧化功效的研究[J].
中国酿造，2012，31（11）：70-72.
[13]刘 京，申竹芳，刘海帆，等.一种用于降糖及降血脂药物的动物模
型[J].药学学报，1994，29（3）：387-389.
[14]LENZENS.Themechanismsofalloxan-andstreptozotocin-induceddi-
abetes[J].Diabetologia,2008,51(2):216-226.
[15]宫 霞，卢元芳.银杏叶提取物对小鼠骨骼肌过氧化损伤的保护作用
[J].中国运动医学杂志，1998，17（4）：359-360.
[16]刘 方，武子斌，牛淑敏，等.中药材抗氧化及自由基清除活性的研究
[J].中国药学杂志，2001，36（7）：442-445.
[17] WEST I C. Radicals and oxidative stress in diabetes[J].D abet Med,
2000,17(3):171-180.
[18]BEISSWENGERPJ,DRUMMONDKS,NELSONRG,etal.Suscep-
tibility to diabetic nephropathy is related to dicarbonyl and oxidative
stress[J].Diabetes,1995,54(11):3274-3281.
[19] HAYDEN MR，WHALEY-CONNELL A，SOWERS J R. Renal redox
stress & remodeling in metabolic syndrome, type 2 diabetes mellitus,
and diabetic nephropathy: Paying homage to the podocyte[J].Am J
Nephrol,2005,25(6):553-569.
[20]汪建红，陈晓琴，张蔚佼.黑果枸杞果实多糖降血糖生物功效及其机
制研究[J].食品科学，2009，30（5）：244-248.
[21]公惠玲，尹艳艳，李卫平，等.黄精多糖对四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠
血糖和抗氧化作用的影响[J].安徽医科大学学报，2008，43（5）：538-540.
[22]吴建中，欧仕益，陈 静，等.番石榴多糖对糖尿病小鼠的血糖及抗
氧化能力的影响[J].中成药，2007，29（5）：668-671.
[23]葛 霞，陈婷婷，蔡教英，等.青钱柳多糖抗氧化活性的研究[J].中国
食品学报，2011，11（5）：59-63.
[24]PHARMACOLJ.EffectofPongamiapinnataflowersonbloodglucose
andoxidativestressinalloxaninduceddiabeticrats[J].Indian Res Lett,
2006,38(1):62-63.
[25]SRINIVASANM,PADMANABHANM,PRINCEPS.Effectofaque-
ousEnicostemmalitoraleBlumeextractonkeycarbohydratemetabolic
enzymes, lipid peroxides and antioxidants in alloxan-induced diabetic
rats[J].J Pharm Pharmacol,2005,57(4):497-503.
研究报告 93· ·