【摘 要】
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骨质疏松是一种慢性骨病,会导致骨微结构受损和骨强度下降,增加骨折和其它并发症的风险。提高骨矿物质吸收和平衡骨代谢对治疗骨质疏松与提高骨密度意义重大,目前相关治疗方法往往有一定局限性,如副作用强等。因此,亟需开发天然来源且具有提高骨密度功效的健康食品。海参自古以来就被认为是一种名贵药材,其含有多种活性物质,如蛋白质和多糖等,并且具有抗菌、抗氧化、抗血栓和抗肿瘤等多种功能。一些多肽能促进机体对钙质的吸
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骨质疏松是一种慢性骨病,会导致骨微结构受损和骨强度下降,增加骨折和其它并发症的风险。提高骨矿物质吸收和平衡骨代谢对治疗骨质疏松与提高骨密度意义重大,目前相关治疗方法往往有一定局限性,如副作用强等。因此,亟需开发天然来源且具有提高骨密度功效的健康食品。海参自古以来就被认为是一种名贵药材,其含有多种活性物质,如蛋白质和多糖等,并且具有抗菌、抗氧化、抗血栓和抗肿瘤等多种功能。一些多肽能促进机体对钙质的吸收,同时海参中一些活性物质如多糖具有抗炎功能,与平衡骨代谢密切相关。因此本课题以海参酶解物（Sea cucumber enzymatic hydrolysates,SCEH）为原料,探究其是否具有增加骨密度的功效,并与单一肽类物质进行对比;之后对SCEH具体的作用机理进行探究,以期为促进骨骼健康提供可参考的新方向,为促进海参资源的深加工利用提供理论基础。主要研究内容和结果如下:（1）首先表征两种商品化SCEH,选择较优者进行后续动物实验。优选条件所得SCEH中粗蛋白含量更高为64%,粗多糖含量为19%,重金属元素含量符合国标,蛋白被酶解为小分子肽,其中分子量在2000 Da以上的肽仅占0.4%。采用低钙模型大鼠,探究SCEH对处在低钙环境的大鼠是否具有提高骨密度的效果。动物分组如下:空白对照组（Control,n=10）、模型组（Model,n=10）、碳酸钙阳性组（Ca CO3,n=10）、纯海参组（SCEH,n=10）、海参加钙组（SCEH+Ca,n=10）、胶原多肽加钙组（FCP+Ca,n=10）。动物生长情况表明SCEH具有促进低钙大鼠生长发育的效果。大鼠骨密度结果表明SCEH具有显著改善由于低钙造成的骨密度和骨强度下降的状况。（2）在确定SCEH具有提高骨密度的功效后,对其促钙吸收机理进行探究。动物实验分组如下:空白对照组（Control,n=10）、模型组（Model,n=10）、碳酸钙阳性组（Ca CO3,n=10）、纯海参组（SCEH,n=10）、海参加钙低剂量组（L,n=10）、海参加钙中剂量组（M,n=10）、海参加钙高剂量组（H,n=10）。骨密度及骨强度等数据与上一章一致,均表明SCEH具有提高骨密度的功效。骨小梁三维重建图像表明SCEH具有改善骨微结构的功能。在钙代谢方面,SCEH干预显著提高了大鼠的钙表观吸收和储留率,直接证明其良好的促钙吸收能力。SCEH可以显著上调肠道和肾脏中TRPV5与TRPV6基因的表达量,从而达到提高机体钙吸收的效果。上述两种基因上调与SCEH显著提高1,25（OH）2D3水平和显著下调PTH水平正相关。综上,SCEH具有促钙吸收的能力,且中剂量效果最好。（3）对SCEH平衡骨代谢的研究,采用了去卵巢大鼠模型进行实验。动物分组如下:假手术组（Sham,n=10）、去卵巢模型组（OVX,n=10）、雌二醇阳性组（E2,n=10）、海参酶解物低剂量组（L,n=10）、海参酶解物中剂量组（M,n=10）、海参酶解物高剂量组（H,n=10）。大鼠生长情况表明SCEH对去卵巢大鼠同样安全,且对生殖系统和雌激素水平无显著影响。骨密度、骨量和骨强度数据表明SCEH可以显著提高去卵巢大鼠骨密度。HE和TRAP染色结果则表明:在这种模型中,SCEH可以修复骨微结构,同时还具有减少破骨细胞数量的功能。SCEH可以显著同时下调异常升高的骨形成与骨吸收,表明其可以通过平衡骨代谢提高骨密度,减少骨质流失。SCEH对炎症因子的影响则表明,其改善作用与RANK/RANKL/OPG和NF-κB通路密切相关。对大鼠骨骼中OPG和RANKL基因与蛋白表达的测定结果证实了上述推测,SCEH可以通过调节二者比值抑制破骨细胞增殖分化,导致骨吸收作用降低,进而达到平衡骨代谢,增加骨密度的效果,且中剂量效果最好。综上,本课题中SCEH干预动物的功效评价和机理探究表明,SCEH具有提高骨密度功效,潜在的作用机理为:首先,其可调节1,25（OH）2D3和PTH水平,从而上调肠道和肾脏中TRPV5与TRPV6的表达,提高机体对钙的吸收储留率;其次,其可以通过调节OPG和RANKL比值,抑制破骨细胞增殖分化,平衡骨代谢,最终达到改善骨密度,缓解骨质疏松的目的。
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