紫荊花紅色素對(duì)模型動(dòng)物血糖和血脂的影響研究

王金亭，吳廣慶，楊敏一

(聊城大學(xué)東昌學(xué)院，山東聊城252000)

紫荊(Cercis chinensisBge.)是豆科紫荊屬落葉小喬木或灌木，在全國(guó)各地均有栽培，花量資源豐富，花期長(zhǎng)，花色艷麗，色素含量較高。紫荊花紅色素是花色苷類色素，主要成分為芍藥色素-3，5-雙葡萄糖苷［1］，經(jīng)大孔樹(shù)脂純化后固體粉末紫紅色，易溶于水和乙醇，性質(zhì)穩(wěn)定［2］，無(wú)毒無(wú)害，具有抗氧化和抑菌活性［3-4］，應(yīng)用價(jià)值較高。文獻(xiàn)表明:藍(lán)莓花色苷［5-6］具有抑制腫瘤作用，紫甘薯花色苷［7］、黑豆紅花色苷［8］具有降血糖作用，篤斯越桔花色苷和錦葵花色苷具有降血脂的作用［9-10］，但文獻(xiàn)檢索未見(jiàn)紫荊花紅色素對(duì)血糖、血脂調(diào)節(jié)作用的報(bào)道。在前期研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了紫荊花紅色素對(duì)模型動(dòng)物血糖和血脂水平的影響實(shí)驗(yàn)，旨在充分了解其生理活性，為該紅色素的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究提供相應(yīng)的理論數(shù)據(jù)。

表1 色素對(duì)小鼠血糖的影響(ˉx±s，n=10)Table 1Effect of pigment on serum glucose in rats(ˉx±s，n=10)

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紫荊花 聊城市區(qū);昆明種小白鼠(20～25g)、SD大鼠(80～92g) 濟(jì)南山東醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，實(shí)驗(yàn)用清潔級(jí);普伐他丁(10mg×7片/盒) 上海施貴寶制藥有限公司;膽固醇(25g/瓶)、去氧膽酸鈉(10g/瓶，進(jìn)口分裝) 上海緣聚生物科技有限公司;丙硫氧嘧啶片(50mg×100片/盒) 深圳市中聯(lián)制藥有限公司;豬油 市售;吐溫-80 蚌埠化學(xué)試劑廠;TC、TG、HDL-C、LDL-C試劑盒 南京建成生物工程研究所;四氧嘧啶(ALX) 美國(guó)Sigma公司，使用時(shí)用0.9%生理鹽水(PSS)溶解，按ALX 150mg和PSS 18mL的比例充分溶解，過(guò)濾消毒。

TU-1810APC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析;AR1140電子天平 美國(guó)-奧豪斯;RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮;PHS-3C酸度計(jì) 上海雷磁;血糖測(cè)定儀 美國(guó)強(qiáng)生。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 色素的制備 紫荊干花→粉碎→85%乙醇超聲提取→抽濾、旋蒸→紫紅色提取液→AB-8大孔樹(shù)脂純化→真空濃縮→冷凍干燥至恒重→紫紅色色素。

1.2.2 紫荊花紅色素對(duì)正常小鼠血糖的影響

1.2.2.1 糖尿病小鼠模型的制備參考文獻(xiàn)［11］建立四氧嘧啶致糖尿病模型。小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周，末次進(jìn)食12h后，稱量空腹體重并斷尾取血測(cè)定血糖濃度。選取血糖濃度為3.5～5.5mmol/L的小白鼠55只，隨機(jī)取10只為對(duì)照組，其余分兩次腹腔注射四氧嘧啶，第一次120mg/kg·BW，第二次80mg/kg·BW，兩次間隔24h，給藥后5h，每只腹腔注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%的葡萄糖0.5mL。7d后禁食不禁水12h，稱體重并斷尾取血測(cè)定血糖濃度。血糖濃度超過(guò)11.1mmol/L的可判定為造模成功。

1.2.2.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分組和檢測(cè)指標(biāo) 10只正常鼠為對(duì)照組，40只造模成功的小鼠隨機(jī)等分成4組，即模型組、高劑量組(High dose group，HDG)、中劑量組(Middle dose group，MDG)和低劑量組(Low dose group，LDG)，根據(jù)每日體重連續(xù)灌胃強(qiáng)飼15d。低、中、高劑量組分別按體重灌胃色素樣品100、200、300mg/kg，對(duì)照組、模型組灌胃0.9%生理鹽水。末次給藥后禁食不禁水12h，斷尾取血測(cè)定血糖濃度。

1.2.3 紫荊花紅色素對(duì)SD大鼠血脂的影響

1.2.3.1 高脂乳劑的制備參考文獻(xiàn)［12-13］稍加改變，制備高脂乳劑。丙硫氧嘧啶于乳缽中研細(xì)，豬油于40℃水浴加熱融化，備用。取乳缽，依次加入40g豬油、20g膽固醇、1g丙硫氧嘧啶，充分?jǐn)嚢琛⑷芙?，再徐徐加?0%去氧膽酸鈉水溶液20mL、攪拌，然后加入5mL吐溫-80，均勻乳化，最后加蒸餾水至100mL。裝入密閉容器中，冷藏備用，使用時(shí)先于37℃水浴融化。

1.2.3.2 高脂血癥大鼠模型的制備參考文獻(xiàn)［14-15］改進(jìn)方法制備模型。SD大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)7d，隨機(jī)分為對(duì)照組(10只)和模型組(52只)，基礎(chǔ)飼料自由飲食。模型組大鼠每天定時(shí)腹腔注射高脂乳劑10mL/kg，正常組給予等體積去離子水。7d后，禁食不禁水12h，各組大鼠斷尾取血，測(cè)定其血清TC和TG水平，TC、TG值明顯高于正常組視為模型制備成功。

1.2.3.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分組和檢測(cè)指標(biāo) 50只成功造模的 SD大鼠，隨機(jī)等分成5組，即陽(yáng)性對(duì)照組(Positive control group，PCG)、高脂模型組(Highlipid model group，HMG)、色素 HDG、MDG 和 LDG組;10只正常SD大鼠為陰性對(duì)照組(Negative control group，NCG)。每天上午 PCG、LDG、MDG、HDG、HMG定時(shí)按體重灌胃10mL/kg高脂乳劑，NCG灌胃生理鹽水;下午定時(shí)分別灌胃普伐他丁4mg/kg、紫荊花紅色素10、20、30mg/kg、生理鹽水。各鼠均飼以基礎(chǔ)飼料，每天兩次喂食，自由飲水。28d后，禁食不禁水12h，斷尾取血，分離血清，按試劑盒要求方法步驟測(cè)定TC、TG、LDL-C及HDL-C水平，按公式計(jì)算動(dòng)脈硬化指數(shù)(AI)。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果用ˉx±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，p＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 色素對(duì)糖尿病小鼠血糖的影響

四氧嘧啶是一種自由基激活劑，可以選擇性的損傷胰島β細(xì)胞，導(dǎo)致胰島素原合成障礙，引起內(nèi)分泌功能紊亂、代謝失調(diào)，從而使動(dòng)物血糖升高，機(jī)體消瘦而體重下降［11］。表1顯示:與對(duì)照組比較，各組小鼠體重明顯下降，血糖值明顯升高(p＜0.01)，說(shuō)明四氧嘧啶造模成功。與模型組比較，紫荊花紅色素中、高劑量組小鼠體重顯著增大，血糖極顯著降低(p＜0.01)。低劑量組對(duì)小鼠體重也有影響(p＜0.05)，對(duì)小鼠血糖的影響不顯著?？梢?jiàn)，紫荊花紅色素對(duì)四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖有調(diào)節(jié)作用。色素調(diào)節(jié)血糖的機(jī)制，一是可能減緩四氧嘧啶對(duì)胰島β細(xì)胞的毒害損傷，部分恢復(fù)胰島素的分泌功能;二是清除自由基、降低MDA濃度、增強(qiáng)SOD活性［4］，從而提高肝臟的抗氧化能力，降低血糖濃度。

表2 色素對(duì)SD大鼠血脂的影響(n=10，ˉx±s，mmol·L-1)Table 2Effect of pigment on serum lipids in SD rats(n=10，ˉx±s，mmol·L-1)

2.2 色素對(duì)高脂血癥大鼠的影響

表2顯示:與正常對(duì)照組比較，高脂模型組大鼠血清TC、TG、LDL-C水平顯著升高，HDL-C水平顯著降低(p＜0.01)，說(shuō)明高脂血癥大鼠模型制備成功。與模型組比較，陽(yáng)性對(duì)照組能有效降低血清TC、TG和LDL-C水平，升高HDL-C水平(p＜0.01);不同劑量的色素均能顯著降低TC和LDL-C水平，MDG和HDG顯著降低TG水平(p＜0.05)，HDG對(duì)HDL-C水平具有明顯的調(diào)節(jié)作用(p＜0.01)。

圖1顯示:與高脂模型組比較，PCG和中、高劑量組的AI和LDL-C/HDL-C顯著降低(p＜0.01)，低劑量組AI降低(p＜0.05)，LDL-C/HDL-C變化不明顯。

圖1 色素對(duì)SD大鼠動(dòng)脈硬化指數(shù)的硬性Fig.1 Effect of pigment on atherogenic index of serum in SD rats

脂質(zhì)代謝異常是導(dǎo)致高血脂的直接原因，高血脂是引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)的主要誘因。高水平TC、TG和LDL-C使AS形成的幾率增高，HDL-C與AS呈負(fù)相關(guān);AI和 LDL-C/HDL-C比值較HDL-C、LDL-C更能準(zhǔn)確地反映血脂水平與AS、冠心病之間的關(guān)系，較低的AI和LDL-C/HDL-C比值對(duì)冠心病具有保護(hù)作用［16］，AI和LDL-C/HDL-C越小，HDL-C越高，抗AS的作用越強(qiáng)［17］。紫荊花紅色素能夠明顯降低血清 TC、TG、LDL-C、AI、LDL-C/HDL-C，明顯升高HDL-C，因此對(duì)調(diào)節(jié)脂類代謝、預(yù)防AS和冠心病具有積極意義。

3 結(jié)論

本研究制作了糖尿病和高脂血癥動(dòng)物造模，測(cè)定了不同劑量紫荊花紅色素對(duì)模型動(dòng)物血糖和血脂水平的影響。結(jié)果表明，紫荊花紅色素 MDG(200mg/kg)、HDG(300mg/kg)對(duì)四氧嘧啶致糖尿病小鼠體重顯著增大，血糖明顯降低(p＜0.01);LDG(10mg/kg)只對(duì)小鼠體重有影響(p＜0.05)，對(duì)血糖的影響不明顯。不同劑量的色素均能顯著降低高脂乳劑致高脂血癥SD大鼠TC和LDL-C水平，MDG(20mg/kg)、HDG(30mg/kg)能顯著降低 TG水平(p＜0.05)，HDG對(duì) HDL-C水平具有明顯的調(diào)節(jié)作用(p＜0.01);計(jì)算 AI和LDL-C/HDL-C，中、高劑量組的AI和LDL-C/HDL-C顯著降低(p＜0.01)，低劑量組AI降低(p＜0.05)，LDL-C/HDL-C變化不明顯。綜上說(shuō)明:紫荊花紅色素對(duì)四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖水平、高脂血癥大鼠的血脂水平有顯著調(diào)節(jié)作用，能夠促進(jìn)糖代謝和脂代謝的良性循環(huán)，其作用機(jī)制尚需進(jìn)一步深入研究。

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