蘋果多酚對高脂模型大鼠血脂代謝的調(diào)節(jié)作用

李新明， 高忠東， 李 群， 田志芳， 郭志利

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，山西太原 030031)

?

蘋果多酚對高脂模型大鼠血脂代謝的調(diào)節(jié)作用

李新明， 高忠東， 李 群， 田志芳， 郭志利

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，山西太原 030031)

[目的]檢測蘋果多酚對飼高脂食大鼠機體中的血脂代謝的影響。[方法]研究了蘋果多酚對飼高脂膳食大鼠體重，血清中總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、總膽汁酸(TBA)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的含量，器官指數(shù)，以及肝臟、心臟中PPAR-α 蛋白和mRNA的表達的影響。[結(jié)果] 與對照組比較，3個月的高脂膳食飼喂顯著提高了大鼠的體重和血脂指標(biāo)水平，蘋果多酚能夠降低鼠的體重和血脂水平，降低高脂膳食誘導(dǎo)的器官肥大，改善機體的免疫功能，提高心、肝組織中的PPAR-α蛋白和mRNA表達水平。[結(jié)論]蘋果多酚降低高脂飲食大鼠的血脂水平，這與它促進PPAR-α基因表達和脂肪代謝相關(guān)基因的表達有關(guān)。

蘋果多酚；高脂膳食；PPAR-α；血脂

高血脂對人體的危害很大，容易出現(xiàn)一些并發(fā)癥，如高血脂與冠心病[1]。高血脂與脂肪肝關(guān)系緊密，脂肪肝是脂肪在肝內(nèi)大量蓄積所致，常伴有血脂增高[2]。隨著社會的進步及人們生活水平的提高，我國居民高血脂癥、動脈粥樣硬化(AS)、冠心病(CHD)、脂肪肝(FL)等疾病的發(fā)生率逐年升高，這些疾病的背后往往隱藏著患者不良的生活方式和飲食習(xí)慣。

蘋果多酚是蘋果中的一大類具有強大生理功能的物質(zhì)，主要由黃烷醇、黃酮醇類化合物、羥基肉桂酸、二氫查耳酮、花青素組成。大量研究表明，蘋果多酚具有多種藥理功能，如抗癌、抗氧化、抗動脈硬化、保護軟骨與增強骨質(zhì)、生發(fā)與烏發(fā)、保護視網(wǎng)膜、抗視力退化、抗菌、抗病毒、抗過敏、防齲齒、防輻射、防治冠心病與中風(fēng)等心腦血管疾病[3]，其許多生理功能活性比茶多酚要高100倍以上[4]。鑒于此，筆者研究了蘋果多酚對高脂膳食引起的大鼠血脂代謝異常的影響，旨在為蘋果多酚的研究及高血脂及其并發(fā)癥的治療提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料蘋果多酚為實驗室自制。其他試劑均為分析純。高脂飼料配方:83%大鼠標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)飼料、10%豬油、2%膽固醇、5%蛋黃粉。

1.2 方法

1.2.1動物分組與給藥方法。SD雄性大鼠72只，在實驗室適應(yīng)7 d后，隨機分為6組，每組12只，分別為正常對照組(NC)、高脂模型組(MC)、蘋果多酚處理組(I～IV)。蘋果多酚處理組(NC+API)以普通標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)，同時每天以蘋果多酚灌胃；蘋果多酚處理組(MC+APII、III、IV)以高脂飼料喂養(yǎng)，同時每天分別以蘋果多酚灌胃；正常對照組以普通標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)，同時每天用等量生理鹽水代替灌胃；高脂模型組以高脂飼料喂養(yǎng)，同時每天用等量生理鹽水代替灌胃。試驗期間動物自由進水和進食，90 d后，稱重，以0.1 g/kg體質(zhì)量氯胺酮麻醉大鼠，腹主動脈采血，處死。分別取肝臟、心臟、腎臟、胸腺和脾臟，稱量，貯存于液氮中備用。

1.2.2血清中指標(biāo)測定。以3 000 r/min離心血液10 min，取上層血清，采用自動生化學(xué)分析儀測定TG、TC、HDL-C和LDL-C。TBA按試劑盒測定。

1.2.3Western blot分析。將取出的肝、心臟組織置于冰上，并用冷生理鹽水(含0.1%蛋白酶抑制劑)沖洗，加入適量裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑)冰上裂解后超聲勻漿，4 ℃離心30 min，取上清液測蛋白濃度。取30 mg蛋白煮沸5 min后，經(jīng)SDS-PAGE電泳，電轉(zhuǎn)移至NC膜上，在5%脫脂奶粉-PBST溶液4 ℃封閉過夜，洗膜后加入免抗大鼠PPARα(1∶300)和 GAPDH(1∶500) 4 ℃過夜，洗膜后再用 HRP標(biāo)記的二抗(1∶2 000) 雜交，37 ℃ 1 h，洗膜后在暗室中加 ECL 發(fā)光試劑，X線膠片曝光1～2 min后顯影、定影。雜交信號在圖像分析系統(tǒng)中進行光密度掃描，應(yīng)用管家基因GAPDH作為蛋白上樣量正常，其余組與其相比得到相對量，取均值。

1.2.4實時定量PCR檢測PPARα基因在肝臟和心臟中的表達。PPARα引物序列: 上游引物為5′-GATTCGGAAACTGCAGACCTC-3′，下游引物為5′-TTAGGAACTCTCGGGTGATGA-3′，GAPDH上游引物為5′-TCATGAAGTGTGACGTTGACATCCGT-3′，GAPDH下游引物為5′-CCTAGAAGCATTTGCGGTGCAGGATG-3′；采用Trizol試劑提取肝組織總RNA，以寡脫氧核苷酸和MMLV逆轉(zhuǎn)錄酶制備cDNA，用TagDNA多聚酶PCR擴增cDNA產(chǎn)物，應(yīng)用ABIPRISM 7000序列檢測系統(tǒng)測定mRNA拷貝和循環(huán)數(shù)的線型關(guān)系，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線。將正常對照組mRNA的表達量設(shè)為1，計算各組mRNA的相對表達量。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果多酚對各組大鼠體重的影響結(jié)果表明，各組鼠初始體重沒有顯著差異。與正常對照組相比，模型組鼠終體重顯著增加，而蘋果多酚組(I)鼠的終體重沒有差異；與模型組相比，蘋果多酚組(II、III、IV)鼠的終體重顯著降低(表1)。

2.2 蘋果多酚對各組大鼠血脂指標(biāo)和TBA的影響結(jié)果表明，與正常對照組相比，模型組鼠的血脂指標(biāo)(TC、TG、LDL-C)和TBA水平顯著增加，而HDL-C水平顯著下降；蘋果多酚組(I)鼠的TC、LDL-C顯著下降，其他指標(biāo)或增加或降低，但與正常對照組比較沒有統(tǒng)計學(xué)差異；與模型組相比，蘋果多酚組(II、III、IV)鼠的血脂指標(biāo)(TC、TG、LDL-C)和TBA水平顯著下降，而HDL-C水平顯著增加(表2)。

表1 蘋果多酚對各組大鼠體重的影響 g

注:##P<0.01,與正常對照組比較;**P<0.01,與模型組比較。

表2 蘋果多酚對各組大鼠血脂指標(biāo)和TBA的影響

注：#P<0.05,##P<0.01,與正常對照組比較;*P<0.05,**P<0.01,與模型組比較。

2.3 蘋果多酚對各組大鼠器官指數(shù)的影響結(jié)果表明，與正常對照組相比，模型組鼠的心臟指數(shù)、肝臟指數(shù)、腎臟指數(shù)均顯著增加，而胸腺指數(shù)、脾指數(shù)顯著下降；蘋果多酚組(I)鼠的胸腺指數(shù)、脾指數(shù)顯著增加，其他指標(biāo)(心臟指數(shù)、肝臟指數(shù)、腎臟指數(shù))與正常對照組比較沒有統(tǒng)計學(xué)差異；與模型組相比，蘋果多酚組(II、III、IV)鼠的心臟指數(shù)、肝臟指數(shù)、腎臟指數(shù)顯著下降，而胸腺指數(shù)、脾指數(shù)顯著增加(表3)。

表3 蘋果多酚對各組大鼠器官指數(shù)的影響 %

注：#P<0.05,##P<0.01,與正常對照組比較;*P<0.05,**P<0.01,與模型組比較。

2.4 蘋果多酚對各組大鼠心臟和肝臟中的PPARα蛋白表達的影響由圖 1 可知，與對照組相比，模型組大鼠心臟和肝臟中的PPARα蛋白表達顯著降低，蘋果多酚組(I)鼠心臟和肝臟中的PPARα蛋白表達顯著增加；與模型組相比，蘋果多酚組(II、III、IV)鼠的心臟和肝臟中的PPARα蛋白表達顯著增加。

2.5 蘋果多酚對各組大鼠心臟和肝臟中的PPARα mRNA表達的影響由圖 2 可知，與對照組相比，模型組大鼠心臟和肝臟中的PPARα mRNA表達顯著降低，蘋果多酚組(I)鼠心臟和肝臟中的PPARα mRNA表達顯著增加；與模型組相比，蘋果多酚組(II、III、IV)鼠的心臟和肝臟中的PPARα mRNA表達顯著增加。

3 討論

研究了蘋果多酚對血脂代謝的影響，結(jié)果表明蘋果多酚 (40 mg/kg)能夠降低飼高脂膳食的大鼠血清中TC、TG、LDL-C和TBA含量，升高 HDL-C值，表明蘋果多酚具有明顯的降血脂作用，抑制了鼠的體重過快的增長。李建新等[5]報道，蘋果多酚能有效控制小鼠體重、脂體比，與該研究結(jié)果相一致。另外，蘋果多酚 (40 mg/kg)能夠降低飼高脂膳食的大鼠肝、腎、心指數(shù)，升高胸腺和脾指數(shù)值，表明蘋果多酚對高脂膳食誘導(dǎo)的器官肥大具有很好的預(yù)防作用，同時具有明顯的提高機體的免疫作用。從試驗中還觀察到對正常膳食鼠來說，蘋果多酚也具有一定的降脂和改善免疫功能的作用。

PPARα主要分布在線粒體脂肪酸氧化效率高的組織，如肝臟、脂肪組織、心臟和骨骼肌等，在脂肪、脂肪酸及膽固醇等脂類物質(zhì)的代謝中具有重要調(diào)節(jié)作用。PPAR是細胞核激素受體，參與調(diào)節(jié)多種與脂代謝相關(guān)基因的表達。PPARα在血脂代謝中對降低血TG和升高HDL-C有重要作用[6]。PPARα可促進HDL-C的代謝，而ApoA I是HDL-C的重要組成成分，能促進HDL-C的成熟和代謝;PPARα促進膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(RCT)， PPARα激動劑引起ABCA1編碼基因的表達[7]。

研究顯示，PPARα作為核受體轉(zhuǎn)錄因子家族成員已被證實在調(diào)節(jié)胰島素抵抗、高脂血癥、肥胖、高血壓病及炎癥中發(fā)揮關(guān)鍵作用[8]。即PPARα的功能改變與肥胖的發(fā)病機制有密切關(guān)系。游離脂肪酸(FFA)是心臟的主要能量來源，對于PPARα缺失小鼠，心臟對葡萄糖的吸收明顯增加，脂蛋白脂肪酶(LPL)表達正?；蛏?，F(xiàn)FA水平顯著降低，提示PPARα是FFA的主要調(diào)節(jié)者[9]。Barbier 等[10]研究表明，PPARα激活后通過促使膽汁酸的生成達到控制膽固醇代謝的目的。

該試驗中，蘋果多酚均能明顯提高飼基礎(chǔ)膳食和高脂膳食的大鼠心臟和肝臟組織中的PPARα 蛋白和mRNA的表達，表明蘋果多酚降脂機制可能與通過上調(diào)PPARα表達，進而調(diào)節(jié)與脂肪代謝相關(guān)基因的表達有關(guān)。

[1] TSAI J Y，VILLEGAS-MONTOYA C，BOLAND B B,et al.Influence of dark phase restricted high fat feeding on myocardial adaptation in mice [J].Journal of Molecular and Cellular Cardiology,2013,55:147-155.

[2] RAJPUT M S,BALEKAR N,JAIN D K.Lagenaria siceraria ameliorates atheromatous lesions by modulating HMG-CoA reductase and lipoprotein lipase enzymes activity in hypercholesterolemic rats[J].Journal of Acute Disease,2014,3:14-21.

[3] LU Y R,YEAP FOO.Identification and quantification of major polyphenol in apple pomace[J].Food Chemistry,1997,59:187-194.

[4] 唐傳核，彭志英.蘋果多酚的開發(fā)及應(yīng)用 [J].中國食品添加劑,2001(2):41-45.

[5] 李建新,孫于慶,岳福興,等.蘋果多酚對小鼠體重控制作用的研究[J].現(xiàn)代食品科技,2013,29(3):490-493.

[6] TURAY J,GRNIAKOVA V,VALKA J.Changes in paraoxonase and apolipoprotein A-I,B,C-III and E in subjects with combined familiar hyperlipoproteinemia treated with ciprofibrate[J].Drugs Exp Clin Res，2000,26:83-88.

[7] MARTIN G,DUEZ H,BLANQUART C,et al.Statin-induced inhibition of the Rho-signaling pathway activates PPARa and induces HDL apoA-I[J].Clin Invest,2001,107:1423-1432.

[8] GUAN Y. PPAR family and its relationship to renal complications of the metabolic syndrome[J].J Am Soc Nephrol,2004，15:2801-2815.

[9] 胡蓮美，鄭文嶺，樸英杰.過氧化物酶體增殖物激活受體的醫(yī)學(xué)重要性[J].醫(yī)學(xué)分子生物雜志，2005,2(2):140-142.

[10] BARBIER O,DURAN-SANDOVAL D,PINEDA-TORRA I,et al.Peroxisome proliferator-activated receptor alphainduces hepatic expression of the human bile acid glucuronidating UD P-glucuronosyltransferase 2B4 enzyme[J].J Biol Chem,2003,278(35):32852-32860.

Adjustment of Apple Polyphenol on Blood Lipid Metabolism of High Fat Rats

LI Xin-ming, GAO Zhong-dong, LI Qun et al

(Agricultural Products Processing Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan, Shanxi 030031)

[Objective] To detect effects of apple polyphenol on blood lipid metabolism in rats feeding with high fat diet. [Method] Effects of apple polyphenol on weight of rats feeding with high fat diet, TC, TG, TBA, HDL-C and LDL-C content in serum, organic index, PPAR-α protein and mRNA expression in liver and heart were studied. [Result] Compared with CK group, 3 month high fat diet significantly improve rats’ weight and the level of blood lipid index. Apple polyphenol can reduce rats’ weight and blood liquid level, improve immune function, PPAR-α protein and mRNA expression level in heart and liver. [Conclusion] Apple polyphenol reducing rats’ weight and blood liquid level is related to promoting PPAR-α protein expression and fat metabolism related genes.

Apple polyphenol; High fat diet; PPAR-α; Blood lipid

李新明(1970- )，男，陜西西安人，副研究員，博士，從事食品科學(xué)研究。

2014-11-29

S 852.23

A

0517-6611(2015)02-069-03