海洋深层水对代谢综合征预防作用的初步研究

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1、中国海洋大学博士学位论文海洋深层水对代谢综合征预防作用的初步研究姓名：何珊申请学位级别：博士专业：药物化学指导教师：管华诗201206海洋深层水对代谢综合征预防作用的初步研究摘要近年来，随着世界经济的迅猛发展，陆地资源的有限性与经济发展对资源的需求之间的矛盾日益突出，于是世界各大经济强国对资源探索的目光都不约而同的转向海洋。海洋是一座资源宝库，它不但拥有大量的矿藏、能源，同时还拥有其它众多的宝贵资源，海洋深层水(de印．seawater，DSw)正是其中之一。DSw作为一种新的天然资源正在受到世人的瞩目。DSW通常是指

2、阳光照射不到，不能进行光合作用，约200m以深的海水。研究表明，DSW具有不少有别于海洋表层水(surf缸e-seawater，SSW)的优良性质，如低温恒定性、矿物元素丰富且稳定及无菌清洁性等特性。药理研究表明，DSw具有多种药理活性，如预防心血管疾病(cardiovaSculardiseaLse，CVD)，预防和治疗肥胖病和糖尿病(diabetesmellitus，DM)，治疗皮肤病，调节免疫系统及抗氧化，抗疲劳，抗肿瘤及治疗骨质疏松等，但是其作用机制尚未阐明，而且DSW的取水深度也不确定，在不同文献中DSw的取水

3、深度不尽相同。DSw的开发利用在日本、韩国和美国已经进入商品化阶段，但我国尚无DSW方面的研究开发。随着人们生活方式和饮食习惯的改变，代谢综合征(metabolicsyndrome，MS)及其相关疾病如高脂血症、II型糖尿病(type2diabetesmellitus，T2DM)的发病率逐年升高。研究表明，矿物元素与MS及其相关疾病的发生和发展密切相关，通过饮食补充有益矿物元素Mg、Ca、V、Cr、Mn、Zn、Se，同时减少有毒微量元素Pb、Hg等的接触，以维持体内矿物元素含量的相对稳定，对预防MS及其相关疾病的发生具

4、有积极意义。DSw富含92种矿物元素，涵盖了人体新陈代谢所需的元素种类，可以均衡满足机体摄取各种矿物元素的需求，因此理论上，DSW对MS及其相关疾病均具有较好的预防作用。在我国水资源日益紧缺，水污染日趋严重，MS及其相关疾病发病率逐年攀升的情况下，无论是从经济角度还是人类健康角度出发，开发和利用DSw都具有非常重要的意义及价值。本论文对我国南海海域DSW的药用价值进行了较为系统的研究，首先确定6具有开发利用价值的DSW的取水深度，并在细胞和动物水平对DSW的安全性、其对MS及其相关疾病的预防作用与作用机制进行了深入研究

5、。主要内容如下：1．具有开发利用价值的DSW取水深度的确定。研究表明，在海洋深层，海水的化学成分是相对恒定的，不随深度、季节和海域的不同而变化；同时，日本学者Miy锄uraM发现，与SSW相比，DSW对高脂血症的预防作用更显著。即在化学成分和药理活性方面，DSW与SSW是有区别的。因此，采用化学成分和药理活性分析相结合的方法确定具有开发利用价值的DSW的取水深度。分别汲取深度为150m，200m，300m，500m和1000m处海水，选择这5个深度的原因为150m为公认的表层，200m，300m和500m则是不同学者对

6、海洋深层和表层的分界点，而1000m则是公认的海洋深层。首先对这5个不同深度海水的化学成分进行分析对比：采用ICP．MS测定海水中52种无机元素的含量；通过OPA一心柱前衍生I冲-HPLC法、TPTZ分光光度法、气相色谱法及HPLC、UPLC．MS法对海水中的溶解游离氨基酸(diss01ved丹ee锄inoacid，DFAA)、碳水化合物、脂肪酸和溶解有机物(diss01vedorgallicm批er，DOM)进行测定分析，并采用主成分分析和聚类分析方法对测定结果进行分析，结果表明，500m和1000m海水的化学成分非

7、常相似，而与其他深度差异较大，说明500m及其以深的海水化学成分较为恒定。然后对不同深度的海水进行脱盐处理，制各得到硬度为1000的实验用海水，并以自由饮水的方式给予高脂乳剂造模的高脂血症大鼠，观察它们对高脂血症的预防作用及差异，结果发现，给予28天后，500m和1000m海水能显著降低高脂血症大鼠的血脂水平，提高机体抗氧化酶如SOD及GSH—Px的酶活，抑制脂质过氧化，并显著提高脂蛋白代谢酶LCAT，LPL及HL的活性，从而改善高脂血症大鼠体内的脂质代谢紊乱状态及其并发的脂肪肝和糖尿病，而其它深度海水组的各项指标则与

8、模型对照组没有显著差异，这一结果表明500m及其以深的海水具有较好的生物活性。结合化学成分与药理活性分析结果，我们确定中国南海海域500m及其以深的海水均可用于DSW的开发利用。因为海洋的平均水深为3800m，所以海水的87％都可以用于DSw的研究开发，这一资源的数量是相当巨大的。此外，化学成分分析表明，与SSW相比，DSW富含有