多肋藻渣膳食纖維對小鼠降血脂作用的研究

付慧，汪秋寬，何云海，任丹丹

(大連海洋大學國家海藻加工技術(shù)研發(fā)中心遼寧省水產(chǎn)品加工及綜合利用重點實驗室，遼寧大連116023)

隨著人們生活水平的提高，由飲食不合理造成的高血脂、動脈粥樣硬化、冠心病等心血管疾病的發(fā)病率正逐年上升［1］。研究表明，膳食纖維攝入量不足是引發(fā)此類疾病的一個主要因素［2］。因此，作為輔助降血脂保健食品的膳食纖維已受到廣泛關(guān)注。膳食纖維的降血脂效果因其種類和組成成分的不同而異，國內(nèi)外對陸生植物類降血脂效果的研究較多［3－6］，而對海藻類的研究相對較少。多肋藻Costaria costata是自然分布在太平洋北部沿岸的一年生大型褐藻［7］，多肋藻富含碘以及多種人體必需的微量元素，營養(yǎng)價值高，口感好，味道鮮美，為海藻中的營養(yǎng)佳品。多肋藻除了可以食用外還是海藻工業(yè)的重要原料，可以提取甘露醇、褐藻膠、褐藻糖膠等以及制備褐藻淀粉等。目前，關(guān)于多肋藻膳食纖維的研究鮮有報道，為此本研究中作者通過試驗研究了多肋藻渣膳食纖維 (dietary fiber，DF)對高血脂小鼠血脂水平的影響，以期為開發(fā)降脂保健食品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用昆明小鼠體質(zhì)量為 (20±2)g，由大連醫(yī)科大學提供。多肋藻渣為提取巖藻聚糖硫酸酯后剩余的物質(zhì)，冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>

試驗試劑:碳酸鈉、氯化鈉、氯化鈣、濃鹽酸均為市售分析純，乙醇為體積分數(shù)為95%的食用乙醇，膽固醇、豬膽鹽購自國藥集團化學試劑有限公司;血清總膽固醇 (TC)、甘油三酯 (TG)、高密度脂蛋白膽固醇 (HDL－C)、低密度脂蛋白膽固醇 (LDL－C)等試劑盒均購自南京建成生物工程公司;熱穩(wěn)定α－淀粉酶、淀粉葡糖苷酶溶液均為Sigma公司產(chǎn)品;枯草桿菌中性蛋白酶、MES(2－(N－嗎啉代)磺酸基乙烷)均為北京索萊寶科技有限公司產(chǎn)品。

主要儀器與設(shè)備:LD5－2A離心機、FJ－300－S高速均質(zhì)機、ALPHAI－5真空冷凍干燥機、HH－4數(shù)顯恒溫水浴鍋。

1.2 方法

1.2.1 多肋藻渣可溶性膳食纖維 (SDF)和不溶性膳食纖維 (IDF)的提取 稱取解凍后的多肋藻渣50 g，加入體積分數(shù)為3%的碳酸鈉溶液2500 mL，混合均質(zhì)后于55℃水浴下加熱3 h，待混合液冷卻后離心。

1)將離心得到的濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至中性，加入5倍量體積分數(shù)為10%的氯化鈣溶液，攪拌后靜置凝膠30 min，以體積分數(shù)為0.5%的氯化鈉活化30 min;將活化后的膠體洗凈，離心過濾，用適量乙醇脫水，干燥，粉碎后過60目篩，即為多肋藻渣SDF。2)將離心得到的濾渣用水洗至中性，用次氯酸鈉脫色，干燥，粉碎后過60目篩，即為多肋藻渣IDF。

1.2.2 小鼠分組與飼養(yǎng) 試驗用昆明小鼠共140只，用基礎(chǔ)飼料飼喂3 d后，隨機平均分成14組:1)正常對照組(記為C組)，飼喂基礎(chǔ)飼料;2)高脂模型組(記為 GZ組)，飼喂高脂飼料 (添加10%豬油、0.5%豬膽鹽和2%膽固醇的基礎(chǔ)飼料);3)多肋藻渣 SDF低、中、高劑量組(記為SDF－L、SDF－M、SDF－H 組)，飼喂添加 5%、10%、15%多肋藻渣SDF的高脂飼料;4)多肋藻渣IDF低、中、高劑量組 (記為IDF－L、IDF－M、IDF－H組)，飼喂添加5%、10%、15%多肋藻渣IDF的高脂飼料;5)多肋藻渣混合DF低、中、高劑量組 (記為混合DF－L、混合DF－M、混合DFH組)，飼喂添加5%、10%、15%多肋藻渣混合DF(SDF∶IDF=1∶3)的高脂飼料;6)多肋藻渣低、中、高劑量組 (記為L、M、H組)，飼喂添加5%、10%、15%多肋藻渣的高脂飼料。試驗期間，每組小鼠的飼喂量相同，動物自由飲水和攝食，試驗期為4周。

1.2.3 指標的測定 小鼠分組時稱重1次，以后每周稱重1次，每天記錄1次飼料的消耗情況。

收集試驗結(jié)束前3 d的小鼠糞便，冷凍干燥，采用GB/T 5009.128—2003中的方法測定糞便中膽固醇的含量。試驗結(jié)束后，從小鼠眼底取血，按照酶試劑盒的方法分別測定血清中的TC、TG、HDL－C和LDL－C含量，并根據(jù)下式計算動脈硬化指數(shù)(Atherosclerosis index，AI)［8］:

采用酶－重量法［9］測定多肋藻渣中膳食纖維(DF)的含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 18.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，試驗數(shù)據(jù)以±s表示，n=10;用t檢驗比較組間差異的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 多肋藻渣中膳食纖維的含量

測定結(jié)果表明，多肋藻渣中總膳食纖維占其干基的 77.54%，其中 IDF占 52.61%，SDF占23.43%，因此以多肋藻渣作為試驗原料來制備膳食纖維很有研究價值。

2.2 小鼠日平均攝食量

從表1可見，各組小鼠的日平均攝食量之間不存在顯著差異 (P＞0.05)，從而排除了因攝食量的不同而引起的試驗差異。

表1 小鼠日平均攝食量Tab.1 The average food intake in mice g/d

2.3 小鼠體質(zhì)量的變化

從表2可見，試驗初各組小鼠體質(zhì)量之間均無顯著差異 (P＞0.05)，隨著試驗時間的延長，各組小鼠的體質(zhì)量均呈增加趨勢。試驗結(jié)束時 (第28天)，與正常對照組相比，其余各組小鼠的體質(zhì)量均出現(xiàn)不同程度的增加，這說明高脂飼料能增加小鼠的體質(zhì)量;與高脂模型組相比，其余各組小鼠的體質(zhì)量均出現(xiàn)不同程度的降低，其中IDF劑量組小鼠的體質(zhì)量降低的程度最明顯，這說明多肋藻渣IDF具有一定的減肥功效，且IDF添加量越多，減肥效果越好。

表2 試驗期間小鼠體質(zhì)量的變化Tab.2 The changes in body weight of mice g/d

2.4 多肋藻渣DF對血清TC和TG含量的影響

從表3可見，飼喂高脂飼料的高脂模型組、膳食纖維各劑量組以及多肋藻渣各劑量組小鼠血清的TC和TG含量均顯著高于正常對照組 (P＜0.05)，這表明高脂飼料能顯著增加小鼠血清的TC和TG含量。與高脂模型組相比，多肋藻渣膳食纖維和多肋藻渣各劑量組小鼠血清的TC和TG含量均有不同程度的降低，其中IDF各劑量組和混合DF中、高劑量組小鼠血清的TC含量顯著降低 (P＜0.05);IDF各劑量組和混合DF高劑量組小鼠血清的TG含量顯著降低 (P＜0.05)。由此表明，各劑量的IDF和高劑量的混合DF具有顯著降低小鼠血清TC和TG水平的作用，且膳食纖維的添加量越大，血清中TC和TG含量越高。統(tǒng)計分析表明，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣的低、中、高劑量組間TC和TG含量差異均不顯著 (P＞0.05)。

2.5 多肋藻渣DF對血清HDL－C、LDL－C含量和AI值的影響

從表3可見，飼喂高脂飼料的高脂模型組、膳食纖維各劑量組以及多肋藻渣各劑量組小鼠血清的HDL－C含量均顯著低于正常對照組 (P＜0.05)，這表明高脂飼料能顯著降低小鼠血清的HDL－C含量。與高脂模型組相比，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣各劑量組小鼠血清的HDL－C含量均顯著升高(P＜0.05)，這表明各劑量的IDF、SDF、混合DF和多肋藻渣都具有顯著提高小鼠HDL－C水平的作用，且膳食纖維的添加量越大，血清中HDL－C的含量越高。統(tǒng)計分析表明，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣的低、中、高劑量組間HDL－C含量差異均不顯著 (P＞0.05)。

表3 多肋藻渣DF對小鼠血清總膽固醇、血清甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和動脈硬化指數(shù)的影響Tab.3 Effects of DF from Costaria costata residues on TC，TG，HDL－C，LDL－C and AI in mice serum

由LDL－C和AI含量變化情況可知，飼喂高脂飼料的高脂模型組、膳食纖維各劑量組以及多肋藻渣各劑量組的小鼠血清的LDL－C含量和AI值均極顯著高于正常對照組 (P＜0.01)。與高脂模型組相比，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣各劑量組小鼠血清中的LDL－C含量均顯著降低 (P＜0.05)，血清中的AI值均極顯著降低 (P＜0.01)。由此表明，各劑量的IDF、SDF、混合DF和多肋藻渣都具有顯著降低小鼠血清LDL－C水平和AI值的作用，且膳食纖維的添加量越大，LDL－C含量和AI值越低。統(tǒng)計分析表明，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣的低、中、高劑量組間LDL－C含量和AI值差異均不顯著 (P＞0.05)。

2.6 多肋藻渣DF對小鼠糞便膽固醇和肝臟脂肪含量的影響

從表4可見，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣各劑量組小鼠糞便中的膽固醇含量均極顯著高于正常對照組和高脂模型組(P＜0.01)，這表明各劑量的IDF、SDF、混合DF和多肋藻渣都具有顯著促使小鼠膽固醇排泄的作用。高脂模型組小鼠糞便中膽固醇的含量極顯著高于正常對照組(P＜0.01)，這可能是由于高脂模型組小鼠攝食高脂飼料使糞便中膽固醇含量增加所致。

從表4可見，高脂模型組、膳食纖維各劑量組以及多肋藻渣各劑量組小鼠肝臟的脂肪含量均極顯著高于正常對照組 (P＜0.01)，這表明高脂飼料能顯著增加小鼠肝臟的脂肪含量。與高脂模型組相比，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣各劑量組小鼠肝臟的脂肪含量均極顯著下降 (P＜0.01)。由此表明，各劑量的IDF、SDF、混合DF和多肋藻渣都具有顯著降低小鼠肝臟脂肪含量的作用。

2.7 多肋藻渣DF對小鼠肝臟和脾臟指數(shù)的影響

長期攝食高脂飼料可導致受試小鼠臟器脂質(zhì)積累及病變，并通過臟器指數(shù)來反映。從表4可見，高脂模型組、膳食纖維各劑量組以及多肋藻渣各劑量組小鼠的肝臟指數(shù)均顯著高于正常對照組 (P＜0.05)，這表明高脂飼料能顯著增加小鼠的肝臟指數(shù)。與高脂模型組相比，多肋藻渣膳食纖維及多肋藻渣各劑量組小鼠的肝臟指數(shù)均有不同程度的降低，其中IDF中、高劑量組小鼠的肝臟指數(shù)顯著降低 (P＜0.05)，這說明中、高劑量的IDF具有顯著降低小鼠肝臟指數(shù)的作用。

與高脂模型組相比，SDF和混合DF各劑量組及多肋藻渣高劑量組小鼠的脾臟指數(shù)顯著升高 (P＜0.05)，這表明各劑量的SDF、混合DF和高劑量的多肋藻渣都具有顯著提高小鼠脾臟指數(shù)的作用，因此，多肋藻渣膳食纖維可能具有增強機體免疫功能的作用。

表4 多肋藻渣DF對小鼠糞便膽固醇(FC)和肝臟脂肪(LF)含量以及肝臟指數(shù)(LI)和脾臟指數(shù)(SI)的影響Tab.4 Effects of DF from Costaria costata residues on the contents of FC，and LF，liver index and spleen index of mice

3 討論

與正常對照組相比，高脂模型組小鼠血清TC、TG、LDL－C、AI含量均極顯著升高 (P＜0.01)，HDL－C含量顯著降低 (P＜0.01)，表明本試驗中飼喂高脂飼料可成功構(gòu)建高脂動物模型。與高脂模型組相比，IDF各劑量組小鼠的TC、TG含量顯著降低，IDF、SDF、混合DF、多肋藻渣各劑量組小鼠血清的 LDL－C、AI含量顯著降低 (P＜0.05)，而HDL－C含量顯著上升 (P＜0.05)，這表明多肋藻渣膳食纖維對高脂膳食引起的TC、TG、LDL－C和AI含量的上升具有明顯的抑制作用，對血管內(nèi)脂質(zhì)“清道夫”［10］HDL－C含量具有明顯的升高作用。肖洪波等［11］的研究表明，裙帶菜纖維能顯著降低高脂血癥大鼠血清TC、TG、LDL－C的含量，顯著提高血清HDL－C的含量;Sharma等［12］的研究表明，谷物麩和豆科種皮膳食纖維能顯著提高小鼠血清HDL－C的含量，顯著降低血清TC、TG和LDL－C的含量;李季［5］的研究表明，隨著柑橘皮膳食纖維添加量的增加，大鼠血清TC、TG和LDL－C的含量降低，而血清HDL－C的含量升高。本試驗結(jié)果與上述研究結(jié)果一致。

與高脂模型組相比，多肋藻渣DF及多肋藻渣各劑量組小鼠的肝臟脂肪含量均極顯著下降 (P＜0.01)，這表明多肋藻渣DF具有顯著降低小鼠肝臟脂肪含量的作用，能減少肝細胞的脂肪變性，可用于脂肪肝的防治。陳晗等［13］認為，食用復配式粗雜糧能使脂代謝紊亂的SD大鼠肝臟脂肪變性程度顯著減輕，其中起重要作用的成分是膳食纖維。本研究中發(fā)現(xiàn)多肋藻渣DF各劑量組小鼠糞便中的膽固醇含量極顯著高于正常對照組和高脂模型組(P＜0.01)，這說明多肋藻渣DF能顯著促進小鼠糞便膽固醇的排泄。有研究表明，高膳食纖維的攝入常常伴有糞便中脂肪和中性固醇排泄量的增加，可降低血漿中TC和TG的水平［14］，這也可能是多肋藻渣DF降低膽固醇的原因之一。

綜上所述，多肋藻渣SDF、IDF、混合DF、多肋藻渣都具有降血脂的作用，且多肋藻渣IDF的降血脂作用較SDF顯著。多肋藻渣DF的降血脂作用與其不溶性成分含量的高低有關(guān)，即不溶性成分含量越高，降血脂作用就相對越強。

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