核黄素对大鼠脂质过氧化影响的研究
作者：梁惠芳 柳启沛 徐京
单位：梁惠芳(上海医科大学公共卫生学院，上海 2000320)；柳启沛(上海医科大学公共卫生学院，上海 2000320)；徐京(上海医科大学公共卫生学院，上海 2000320)
关键词：核黄素；全血谷胱甘肽还原酶活性系数
卫生研究990613 摘要 为探讨核黄素对大鼠脂质过氧化的影响，采用随机区组设计，研究了 不同核黄素水平对大鼠核黄素营养状况及脂质过氧化的影响。饲养6周后发现，核黄素缺乏引起 大鼠全血谷胱甘肽还原酶活性系数升高及全血还原型谷胱甘肽含量降低，全血丙二醛浓度升高及 红细胞超氧化物歧化酶活性降低。结论认为核黄素缺乏会引起大鼠脂质过氧化程度升高。
分类号 Q563.2 Q552
The effect of riboflavin on lipid peroxidation in rats
, http://www.100md.com
Liang Huifang, Liu Qipei, Xu Jing
(Department of Nutrition and Food Hygiene,School of Public Health,Shan ghai
Medical University,Shanghai 200032,China)
In order to study the effect of riboflavin on lipid peroxidation in rats, random ized block design was used to study the effect of different riboflavin levels on the riboflavin status and lipid peroxidation of S.D.rats.The rats fed with riboflavin deficient diets for 6 weeks had higher levels of BGRAC,blood malondialdehy de and lower levels of GSH than those with riboflavin sufficient diets.The RBC SOD act ivity is also reduced in riboflavin deficiency rats.It is concluded that riboflavin def iciency increases the extent of lipid peroxidation.
, 百拇医药
Key words:riboflavin deficiency, blood glutathione reductase activity coefficient
核黄素是我国人群中较易缺乏的营养素，它在体外是一种抗氧化剂[1]，为了研究核黄素的抗氧化作用，本课题就核黄素对大鼠脂质过氧化作用的影响及机理作了初步探讨。
1 材料与方法
1.1 饲料与动物
参照美国营养研究所(AIN)推荐配方[2]，将维生素A改用罗氏公司生产的10%β-胡萝卜素预混剂，各组饲料中的核黄素用量则按表1添加。
采用上海医科大学实验动物部提供的雄性SD大鼠75只(证号02-22-2),经5天适应期后称重，选择体重集中的50只大鼠体重(80.0±7.0)g，按随机区组设计分成5组，每组10只 。动物分组及相应饲料中的核黄素含量(荧光分析法)如表1。
, http://www.100md.com
表1 动物分组及相应饲料中的核黄素含量 mg/kg 分组
加入量
实测量
RD组(核黄素缺乏组)
0
1.0
RD-WM组(RD组的体重对照组)
6.0
6.2
HR组(核黄素半量组)
3.0
3.1
, 百拇医药
HR-WM组(HR组的体重对照组)
6.0
6.2
AL组(自由摄食对照组)
6.0
6.2
实验在春季进行，所有动物均单笼饲养于不锈钢丝笼内，自然光照，自由摄食与饮水。实验期间饲养室内温度保持在17～25℃，相对湿度50%～80%。
1.2 实验方法
每周称体重及饲料消耗量，对RD、RD-WM、HR、HR-WM组，隔天称重一次，使RD-WM组与HR-WM组的体重增长分别与RD组与HR组的一致，实验期6周。实验期末先采尾血10μl，测定全血谷胱甘肽还原酶活性系数(BGRAC，NADPH酶法[3])，后大鼠经心脏采血处死。测定全血还原型谷胱甘肽(GSH，0.1ml肝素抗凝血，DTNB比色法)，全血谷胱甘肽过氧化物酶活力(GSH-PX，10μl全血，DTNB直接法)，全血MDA(0.1ml肝素抗凝血，硫代巴比妥酸法)，红细胞超氧化物歧化酶活力(RBC SOD，10μl红细胞抽提液，羟胺比色法)。后4种指标的测定均采用从南京建成生物工程公司购买的试剂盒。
, http://www.100md.com
1.3 统计方法
数据采用FoxPro建库，用SAS进行统计分析。
2 结果
2.1 体重增长与饲料消耗
实验期间AL组体重依次高于HR组与RD组，但各组大鼠体重的差别无统计学意义。RD-WM组与HR-WM组的体重增长分别与RD组、HR组的相似，且都低于H组，说明体重控制尚可。
实验期间各组动物饲料消耗见表2。AL组的饲料消耗分别高于HR与RD组，但无统计学意义。由于人为控制体重，RD-WM组与RD组，HR-WM组与HR组的饲料消耗相当。各组的饲料效价在统计意义上无差别，说明本试验所设计的核黄素不同水平未影响动物的食欲及生长发育。
表2 实验期间不同周次末各组动物的饲料消耗(
±s) g/d 组别
, http://www.100md.com
1
2
3
4
5
6
RD
88.7±8.6
117.4±10 .3
142.8±12.3
154.9±13.7
146.0±12.0
145.9±16.0
, 百拇医药
RD-WM
94.1±10.4
108.2±10.2
140.5±14.7
157 .4±17.2
147.8±3.3
149.6±6.9
HR
99.0±9.7
133.4±11.6
153.8±11.9
1 66.5±12.8
, 百拇医药
157.8±14.0
153.0±14.1
HR-WM
102.4±7.1
134.6±8.4
154.2±8.9
161.4±12.1
155.2±2.6
154.7±1.7
AL
95.2±6.6
139.1±11.4
, 百拇医药
157.6±9 .3
167.5±19.0
163.7±4.3
161.9±6.4
2.2 各组动物的BGRAC值及抗氧化指标的测定结果
全血谷胱甘肽还原酶活性系数(BGRAC)作为评定组织中核黄素营养状况的生化指标，反映全血中谷胱甘肽还原酶被FAD饱和的程度。在一定范围内，BGRAC值越高，表明组织核黄素的营养状况越差，反之，核黄素营养状况越好。表3表明，RD-WM、HR-WM和AL组的BGR AC值± s) 组别
, 百拇医药
BGRAC
GSH
(mg/L)
GSH-PX
(μmol/min)
MDA
(μmol/L)
RBC SOD
(NU/ml全血)
RD
1.31±0.08
211±17
, 百拇医药
43.2± 7.3
47.93±6.47
1648±36
RD-WM
1.13±0.08
245±35
41.6±5.6
42.43±4.69
1707±47
HR
1.24±0.07
214±32
, 百拇医药
42.3±3.8
39.90±1.72
1683±142
HR-WM
1.15±0.04
248±39
41.4±3.9
41.15±7.18
1671±85
AL
1.14±0.05
275±50
, 百拇医药
40.5±5.5
41.57±3.97
1730±132
RD组和HR组大鼠的全血GSH含量低于AL组(P<0.05)，各对照组之间无统计学差别。RD组大鼠全血丙二醛(MDA)含量高于其它组，而红细胞超氧化物歧化酶(RBC SOD)活力低于其它组，其余4组之间未有统计学差别。说明核黄素缺乏时，大鼠全血GSH含量降低，全血MDA含 量增加，大鼠抗氧化能力受损。各组的全血谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性未显差别。
3 讨论
3.1 核黄素缺乏对大鼠生长及BGRAC值的影响
由于核黄素缺乏可明显抑制大鼠的生长，因此，对核黄素含量不等的RD组和HR组；除AL组外，还分别设立了WM组，即通过人为调节饲料摄入量而使其体重增长与相应的实验组大鼠保持一致，从而均衡了机体因素对营养素的需求、吸收等，使结果更具可比性和全面性。但由于饲料中酪蛋白未进行脱维生素处理；所用动物不是初断乳大鼠，其肠粘膜发育已近完成，缺乏组饲料也有可能使肠粘膜不发生有差别的变化。此外，本次实验饲料中淀粉含量为65%，这在一定程度上降低了大鼠的核黄素需要量。以上几种因素可能导致核黄素缺乏组动物的体重增长、饲料消耗、效价与正常组之间没有统计学差别。文献曾报道采用脱维生 素的酪蛋白研究核黄素缺乏[4]，而本实验考虑到动物生长需要核黄素，和接近人群中核黄素营养的真实情况，RD组饲料中的核黄素量较低，实测值为1.0mg/kg，因而未 进行脱维生素处理。
, 百拇医药
全血谷胱甘肽还原酶活性系数是评定核黄素营养状况的理想指标。从各组饲料的核黄素含量与各组动物BGRAC值的关系看，饲料中核黄素含量越高，其BGRAC值越低。
3.2 核黄素缺乏对大鼠脂质过氧化的影响
实验表明核黄素缺乏时大鼠全血GSH降低。核黄素在体内是FAD的前体，后者为谷胱甘肽还原酶(GR)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)和红细胞NADH高铁血红蛋白还原酶系统(NADH-MHbR)中黄素蛋白酶的辅酶。细胞中GSH的含量与GR的活性、NADPH的量等有关。核黄素缺乏既降低GR活性，又降低磷酸戊糖途径的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)的活性[5]，因此NADPH的再生减少，也影响GSH的再生。Gaetani报道当核黄素缺乏时，大鼠红细胞NADH-MHbR活性降低，引起红细胞中MHb的蓄积和氧自由基的增多，从而增加GSH的消耗[6]。
, 百拇医药
实验中RD组大鼠的GR活性降低，GSH含量降低，但各组大鼠GSH-Px活性没有差别，可能是由于各组核黄素营养状况差别不大和/或核黄素缺乏组GSH含量降低引起。
实验中RD组的RBC SOD活性降低，全血MDA含量升高，表明该组大鼠抗氧化能力受损。由于SOD催化的反应产物是H2O2，该酶清除活性氧的有效功能必须依赖GSH-Px等其它酶对H2O2的清除。尽管各组间GSH-Px活性未见差别，但RD组GSH含量降低，这可能是RBC SOD活 性降低和全血MDA含量升高的原因。
3.3 核黄素缺乏大鼠抗氧化能力降低的可能机制
根据本实验室工作，作者认为核黄素缺乏对脂质过氧化影响的机制可能是核黄素缺乏影响了黄素辅酶的合成，进而影响黄素酶如GR-G-6-PD和红细胞内NADH-MHbR活性。前者通过降低GSSG的还原和NADPH的再生而使GSH含量降低，后者使MHb还原减少，引起MHb的积蓄和氧自由基产生增多，于是一方面机体对活性氧的清除能力降低，另一方面产生氧自由基过多，就 造成机体不可逆损伤，使细胞清除自由基能力下降。同时，核黄素缺乏还可能影响其它营养素的代谢和抗氧化酶的作用，并导致抗氧化能力降低。
, 百拇医药
梁惠芳，女，硕士，助教
4 参考文献
1，Mack CP,Hultquist DE,Shlafer M.Myocardial flavin reductase and ribofl avin:a potential role in decreasing reoxygenation injury.Biochem Biophys Res Commun,1995,212(1):35
2，AIN.Report of the american institute of nutrition Ad Hoc committee on standar ds for nutritional studies.J Nutr,1977,106:1340
3，顾景范，陈玉珍，王宗印，等.全血谷胱甘肽还原酶活性系数在营养调查中的应用.营养学报，1982，4(4)：349
, 百拇医药
4，Galit L,Uri C,Yishai L,et al.Riboflavin deficiency and function of rat erythrocyte membranes.J Nutr,1990,120:857
5，Taniguchi M,Hara T.Effects of riboflavin and selenium deficiencies on glutathione and its relating enzyme activities with respect to lipid peroxide content of rat livers.J Nutr Sci Vitaminol,1983,29(3):283
6，Gaetani SD, Aquino M.Riboflavin status,antioxidation defense and aging of rat erythrocytes.Nutr Rep Int,1987,35(1):93
(1999-06-05收稿), 百拇医药
单位：梁惠芳(上海医科大学公共卫生学院，上海 2000320)；柳启沛(上海医科大学公共卫生学院，上海 2000320)；徐京(上海医科大学公共卫生学院，上海 2000320)
关键词：核黄素；全血谷胱甘肽还原酶活性系数
卫生研究990613 摘要 为探讨核黄素对大鼠脂质过氧化的影响，采用随机区组设计，研究了 不同核黄素水平对大鼠核黄素营养状况及脂质过氧化的影响。饲养6周后发现，核黄素缺乏引起 大鼠全血谷胱甘肽还原酶活性系数升高及全血还原型谷胱甘肽含量降低，全血丙二醛浓度升高及 红细胞超氧化物歧化酶活性降低。结论认为核黄素缺乏会引起大鼠脂质过氧化程度升高。
分类号 Q563.2 Q552
The effect of riboflavin on lipid peroxidation in rats
, http://www.100md.com
Liang Huifang, Liu Qipei, Xu Jing
(Department of Nutrition and Food Hygiene,School of Public Health,Shan ghai
Medical University,Shanghai 200032,China)
In order to study the effect of riboflavin on lipid peroxidation in rats, random ized block design was used to study the effect of different riboflavin levels on the riboflavin status and lipid peroxidation of S.D.rats.The rats fed with riboflavin deficient diets for 6 weeks had higher levels of BGRAC,blood malondialdehy de and lower levels of GSH than those with riboflavin sufficient diets.The RBC SOD act ivity is also reduced in riboflavin deficiency rats.It is concluded that riboflavin def iciency increases the extent of lipid peroxidation.
, 百拇医药
Key words:riboflavin deficiency, blood glutathione reductase activity coefficient
核黄素是我国人群中较易缺乏的营养素，它在体外是一种抗氧化剂[1]，为了研究核黄素的抗氧化作用，本课题就核黄素对大鼠脂质过氧化作用的影响及机理作了初步探讨。
1 材料与方法
1.1 饲料与动物
参照美国营养研究所(AIN)推荐配方[2]，将维生素A改用罗氏公司生产的10%β-胡萝卜素预混剂，各组饲料中的核黄素用量则按表1添加。
采用上海医科大学实验动物部提供的雄性SD大鼠75只(证号02-22-2),经5天适应期后称重，选择体重集中的50只大鼠体重(80.0±7.0)g，按随机区组设计分成5组，每组10只 。动物分组及相应饲料中的核黄素含量(荧光分析法)如表1。
, http://www.100md.com
表1 动物分组及相应饲料中的核黄素含量 mg/kg 分组
加入量
实测量
RD组(核黄素缺乏组)
0
1.0
RD-WM组(RD组的体重对照组)
6.0
6.2
HR组(核黄素半量组)
3.0
3.1
, 百拇医药
HR-WM组(HR组的体重对照组)
6.0
6.2
AL组(自由摄食对照组)
6.0
6.2
实验在春季进行，所有动物均单笼饲养于不锈钢丝笼内，自然光照，自由摄食与饮水。实验期间饲养室内温度保持在17～25℃，相对湿度50%～80%。
1.2 实验方法
每周称体重及饲料消耗量，对RD、RD-WM、HR、HR-WM组，隔天称重一次，使RD-WM组与HR-WM组的体重增长分别与RD组与HR组的一致，实验期6周。实验期末先采尾血10μl，测定全血谷胱甘肽还原酶活性系数(BGRAC，NADPH酶法[3])，后大鼠经心脏采血处死。测定全血还原型谷胱甘肽(GSH，0.1ml肝素抗凝血，DTNB比色法)，全血谷胱甘肽过氧化物酶活力(GSH-PX，10μl全血，DTNB直接法)，全血MDA(0.1ml肝素抗凝血，硫代巴比妥酸法)，红细胞超氧化物歧化酶活力(RBC SOD，10μl红细胞抽提液，羟胺比色法)。后4种指标的测定均采用从南京建成生物工程公司购买的试剂盒。
, http://www.100md.com
1.3 统计方法
数据采用FoxPro建库，用SAS进行统计分析。
2 结果
2.1 体重增长与饲料消耗
实验期间AL组体重依次高于HR组与RD组，但各组大鼠体重的差别无统计学意义。RD-WM组与HR-WM组的体重增长分别与RD组、HR组的相似，且都低于H组，说明体重控制尚可。
实验期间各组动物饲料消耗见表2。AL组的饲料消耗分别高于HR与RD组，但无统计学意义。由于人为控制体重，RD-WM组与RD组，HR-WM组与HR组的饲料消耗相当。各组的饲料效价在统计意义上无差别，说明本试验所设计的核黄素不同水平未影响动物的食欲及生长发育。
表2 实验期间不同周次末各组动物的饲料消耗(
±s) g/d 组别, http://www.100md.com
1
2
3
4
5
6
RD
88.7±8.6
117.4±10 .3
142.8±12.3
154.9±13.7
146.0±12.0
145.9±16.0
, 百拇医药
RD-WM
94.1±10.4
108.2±10.2
140.5±14.7
157 .4±17.2
147.8±3.3
149.6±6.9
HR
99.0±9.7
133.4±11.6
153.8±11.9
1 66.5±12.8
, 百拇医药
157.8±14.0
153.0±14.1
HR-WM
102.4±7.1
134.6±8.4
154.2±8.9
161.4±12.1
155.2±2.6
154.7±1.7
AL
95.2±6.6
139.1±11.4
, 百拇医药
157.6±9 .3
167.5±19.0
163.7±4.3
161.9±6.4
2.2 各组动物的BGRAC值及抗氧化指标的测定结果
全血谷胱甘肽还原酶活性系数(BGRAC)作为评定组织中核黄素营养状况的生化指标，反映全血中谷胱甘肽还原酶被FAD饱和的程度。在一定范围内，BGRAC值越高，表明组织核黄素的营养状况越差，反之，核黄素营养状况越好。表3表明，RD-WM、HR-WM和AL组的BGR AC值
, 百拇医药
BGRAC
GSH
(mg/L)
GSH-PX
(μmol/min)
MDA
(μmol/L)
RBC SOD
(NU/ml全血)
RD
1.31±0.08
211±17
, 百拇医药
43.2± 7.3
47.93±6.47
1648±36
RD-WM
1.13±0.08
245±35
41.6±5.6
42.43±4.69
1707±47
HR
1.24±0.07
214±32
, 百拇医药
42.3±3.8
39.90±1.72
1683±142
HR-WM
1.15±0.04
248±39
41.4±3.9
41.15±7.18
1671±85
AL
1.14±0.05
275±50
, 百拇医药
40.5±5.5
41.57±3.97
1730±132
RD组和HR组大鼠的全血GSH含量低于AL组(P<0.05)，各对照组之间无统计学差别。RD组大鼠全血丙二醛(MDA)含量高于其它组，而红细胞超氧化物歧化酶(RBC SOD)活力低于其它组，其余4组之间未有统计学差别。说明核黄素缺乏时，大鼠全血GSH含量降低，全血MDA含 量增加，大鼠抗氧化能力受损。各组的全血谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性未显差别。
3 讨论
3.1 核黄素缺乏对大鼠生长及BGRAC值的影响
由于核黄素缺乏可明显抑制大鼠的生长，因此，对核黄素含量不等的RD组和HR组；除AL组外，还分别设立了WM组，即通过人为调节饲料摄入量而使其体重增长与相应的实验组大鼠保持一致，从而均衡了机体因素对营养素的需求、吸收等，使结果更具可比性和全面性。但由于饲料中酪蛋白未进行脱维生素处理；所用动物不是初断乳大鼠，其肠粘膜发育已近完成，缺乏组饲料也有可能使肠粘膜不发生有差别的变化。此外，本次实验饲料中淀粉含量为65%，这在一定程度上降低了大鼠的核黄素需要量。以上几种因素可能导致核黄素缺乏组动物的体重增长、饲料消耗、效价与正常组之间没有统计学差别。文献曾报道采用脱维生 素的酪蛋白研究核黄素缺乏[4]，而本实验考虑到动物生长需要核黄素，和接近人群中核黄素营养的真实情况，RD组饲料中的核黄素量较低，实测值为1.0mg/kg，因而未 进行脱维生素处理。
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全血谷胱甘肽还原酶活性系数是评定核黄素营养状况的理想指标。从各组饲料的核黄素含量与各组动物BGRAC值的关系看，饲料中核黄素含量越高，其BGRAC值越低。
3.2 核黄素缺乏对大鼠脂质过氧化的影响
实验表明核黄素缺乏时大鼠全血GSH降低。核黄素在体内是FAD的前体，后者为谷胱甘肽还原酶(GR)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)和红细胞NADH高铁血红蛋白还原酶系统(NADH-MHbR)中黄素蛋白酶的辅酶。细胞中GSH的含量与GR的活性、NADPH的量等有关。核黄素缺乏既降低GR活性，又降低磷酸戊糖途径的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)的活性[5]，因此NADPH的再生减少，也影响GSH的再生。Gaetani报道当核黄素缺乏时，大鼠红细胞NADH-MHbR活性降低，引起红细胞中MHb的蓄积和氧自由基的增多，从而增加GSH的消耗[6]。
, 百拇医药
实验中RD组大鼠的GR活性降低，GSH含量降低，但各组大鼠GSH-Px活性没有差别，可能是由于各组核黄素营养状况差别不大和/或核黄素缺乏组GSH含量降低引起。
实验中RD组的RBC SOD活性降低，全血MDA含量升高，表明该组大鼠抗氧化能力受损。由于SOD催化的反应产物是H2O2，该酶清除活性氧的有效功能必须依赖GSH-Px等其它酶对H2O2的清除。尽管各组间GSH-Px活性未见差别，但RD组GSH含量降低，这可能是RBC SOD活 性降低和全血MDA含量升高的原因。
3.3 核黄素缺乏大鼠抗氧化能力降低的可能机制
根据本实验室工作，作者认为核黄素缺乏对脂质过氧化影响的机制可能是核黄素缺乏影响了黄素辅酶的合成，进而影响黄素酶如GR-G-6-PD和红细胞内NADH-MHbR活性。前者通过降低GSSG的还原和NADPH的再生而使GSH含量降低，后者使MHb还原减少，引起MHb的积蓄和氧自由基产生增多，于是一方面机体对活性氧的清除能力降低，另一方面产生氧自由基过多，就 造成机体不可逆损伤，使细胞清除自由基能力下降。同时，核黄素缺乏还可能影响其它营养素的代谢和抗氧化酶的作用，并导致抗氧化能力降低。
, 百拇医药
梁惠芳，女，硕士，助教
4 参考文献
1，Mack CP,Hultquist DE,Shlafer M.Myocardial flavin reductase and ribofl avin:a potential role in decreasing reoxygenation injury.Biochem Biophys Res Commun,1995,212(1):35
2，AIN.Report of the american institute of nutrition Ad Hoc committee on standar ds for nutritional studies.J Nutr,1977,106:1340
3，顾景范，陈玉珍，王宗印，等.全血谷胱甘肽还原酶活性系数在营养调查中的应用.营养学报，1982，4(4)：349
, 百拇医药
4，Galit L,Uri C,Yishai L,et al.Riboflavin deficiency and function of rat erythrocyte membranes.J Nutr,1990,120:857
5，Taniguchi M,Hara T.Effects of riboflavin and selenium deficiencies on glutathione and its relating enzyme activities with respect to lipid peroxide content of rat livers.J Nutr Sci Vitaminol,1983,29(3):283
6，Gaetani SD, Aquino M.Riboflavin status,antioxidation defense and aging of rat erythrocytes.Nutr Rep Int,1987,35(1):93
(1999-06-05收稿), 百拇医药