葛根提取物對高脂血癥大鼠血脂及抗氧化能力的影響

王萌萌,梅振東,張 淼,樊亞婕,王彭彭,杜玉慧,趙永芳,王 玲,*

(1.鄭州大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生教研室,河南鄭州 450001;2.河南省人民醫(yī)院,河南鄭州 450003)

葛根提取物對高脂血癥大鼠血脂及抗氧化能力的影響

王萌萌1,梅振東1,張 淼1,樊亞婕1,王彭彭1,杜玉慧1,趙永芳2,王 玲1,*

(1.鄭州大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生教研室,河南鄭州 450001;2.河南省人民醫(yī)院,河南鄭州 450003)

目的:探討葛根提取物對高脂血癥大鼠血脂及抗氧化能力的影響。方法:將SD雄鼠隨機分為正常對照組和高脂組,高脂組飼以高脂飼料建立高脂血癥大鼠模型后,再隨機分為高脂對照組和葛根提取物低、高劑量組,以50、100mg/kg·d-1劑量的葛根提取物分別對葛根提取物低、高劑量組灌胃4周,測定大鼠血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C),血清及肝臟超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)。結(jié)果:葛根提取物各劑量組大鼠血清TC、TG、MDA和肝臟MDA水平、肝臟系數(shù)以及動脈粥樣硬化指數(shù)(AI)均明顯低于高脂對照組(p<0.05),血清及肝臟SOD活性明顯高于高脂對照組(p<0.05)。結(jié)論:葛根提取物對高脂血癥大鼠有顯著的降血脂和抗氧化作用,對防治動脈粥樣硬化有益。

葛根提取物,SD大鼠,高脂血癥,血脂,抗氧化

近年來,隨著人們生活水平提高和膳食結(jié)構改變,心腦血管疾病的發(fā)生率不斷上升,動脈粥樣硬化是這類疾病的主要病理基礎。雖然動脈粥樣硬化的病因尚不完全清楚,但脂質(zhì)紊亂是其危險因素之一。有研究報道高脂血癥患者的脂質(zhì)過氧化水平增高[1-2],也有研究表明脂質(zhì)過氧化是動脈粥樣斑塊形成的基礎條件[3]。因此糾正脂代謝紊亂、提高抗氧化能力為防治動脈粥樣硬化的重要措施。目前臨床上雖然不乏調(diào)節(jié)血脂的藥物,如他汀類、貝特類等,但長期服用會產(chǎn)生一定的副作用,特別是對肝功能的影響,故尋找能改善血脂異常且無明顯不良反應、適于長期使用的藥膳兩用食物尤為必要。葛根為豆科植物野葛或甘葛藤的干燥根,其中含有大量的黃酮類化合物,如葛根素、大豆苷元、大豆苷等,為葛根主要的功能成分[4]。已有較多文獻報道了葛根提取物對高脂血癥動物血脂水平的影響。但是,關于葛根提取物對高脂血癥動物抗氧化能力影響的研究報道較為少見,故本實驗擬以SD大鼠為研究對象,通過高脂膳食建立高脂血癥動物模型,以葛根提取物(含葛根黃酮40%)作干預物,探究其對高脂血癥大鼠血脂的影響,同時觀察其抗氧化作用,以評價葛根提取物對食源性脂代謝異常的干預效果和抗氧化功效,為葛根在改善血脂異常、防治動脈粥樣硬化方面提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葛根提取物 由西安一禾生物技術有限公司提供,用醇提法制得,含葛根黃酮40%(除葛根黃酮外,灰分2.9%,水份3.5%,剩余成分主要是淀粉和蛋白質(zhì));SPF級雄性SD大鼠 體重(66.91±10.32)g,32只,由河南省動物實驗中心提供(許可證號:SCXK(豫)2010-0002);基礎飼料(粉狀) 購自河南省實驗動物中心;高脂飼料(粉狀) 配方:73.5%基礎飼料、20%豬油、1%膽固醇、0.5%膽酸鈉、5%蛋黃粉;水合氯醛 購自天津市科密歐化學試劑有限公司;羥甲基纖維素鈉 購自國藥集團化學試劑有限公司;TC、TG、HDL-C測定試劑盒 均購于中生北控生物科技有限公司;SOD、MDA測定試劑盒 均購于南京建成生物工程研究所。

AL204電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司;卓越360全自動生化分析儀 上?？迫A生物工程股份有限公司;V-5800PC可見分光光度計 上海元析儀器有限公司;Centrifuge 5424R臺式高速冷凍離心機 艾本德中國有限公司;SCIENTZ-2D超聲波細胞破碎儀 寧波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 高脂飼料的制備 將73.5%基礎飼料、1%膽固醇、0.5%膽酸鈉和5%蛋黃粉按比例稱量后充分混勻,再緩慢加入融化的豬油(每kg高脂飼料含200g豬油),邊加邊攪拌,使其充分混合,制成含豬油20%的高脂飼料。

1.2.2 實驗動物及分組 32只4～6周齡SD雄鼠飼養(yǎng)于鄭州大學公共衛(wèi)生學院SPF級屏障系統(tǒng)動物實驗室(許可證號:SYXK(豫)2012-0007),分籠飼養(yǎng),每籠4只,飼養(yǎng)室溫度(23±2)℃,相對濕度50%～60%,12h光照/黑暗交替,自由攝食和飲水。適應性喂養(yǎng)7天后,按體重隨機分為正常對照組8只和高脂組24只,分別飼以基礎飼料和含豬油20%的高脂飼料。喂養(yǎng)4周后,高脂組再按體重隨機分為3組,每組8只,分別為高脂對照組和葛根提取物低、高劑量組。所有大鼠仍飼以原有飼料,同時對葛根提取物低、高劑量組分別以50、100mg/kg·d-1劑量的葛根提取物每天定時進行灌胃,灌胃溶劑為0.4%羥甲基纖維素鈉(CMC-Na)溶液,而正常對照組和高脂對照組以0.4% CMC-Na溶液7mL/kg·d-1灌胃,連續(xù)4周。

1.2.3 檢測指標 每周測大鼠體重,飼養(yǎng)4周后,禁食12h,斷尾采血1.5mL,3000r/min、4℃離心15min獲取血清,測定血清TC、TG、HDL-C,用于判斷高脂血癥動物造模是否成功。葛根提取物干預4周后,大鼠禁食12h,稱重后按0.3mL/100g BW腹腔注射10%水合氯醛,麻醉后腹腔靜脈采血5mL,3000r/min、4℃離心15min獲取血清,測定血清TC、TG、HDL-C、SOD及MDA,計算AI=(TC-HDL-C)/HDL-C。采血后摘取肝臟,用預冷生理鹽水漂洗,濾紙吸干水分后稱重,計算肝臟系數(shù)(%)=肝重(g)/體重(g)×100。然后再稱取1g左右肝組織,加入9倍體積的預冷生理鹽水,剪碎組織后移入離心管,在冰水浴條件下用超聲波細胞破碎儀制備成10%的肝組織勻漿,3000r/min、4℃離心15min取上清液,測定肝組織勻漿SOD、MDA。以上所有指標的測定均嚴格按照試劑盒說明書進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 高脂血癥大鼠模型的建立

喂養(yǎng)4周后,由表1可知,高脂組大鼠體重高于正常對照組(p<0.05),血清TC、TG水平均明顯高于正常對照組(p<0.01),血清HDL-C水平則低于正常對照組(p<0.05),提示高脂血癥大鼠模型建立成功。

組別n體重(g)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)正常對照組8306.78±22.811.44±0.130.63±0.110.89±0.09高脂組24324.56±20.82*2.44±0.24**0.92±0.14**0.80±0.08*

注:與正常對照組相比,*p<0.05,**p<0.01。

表2 葛根提取物對大鼠體重、肝重和肝臟系數(shù)的影響±s)Table 2 Effect of pueraria extract on the body weight,liver weight and hepatic coefficient in ±s)

注:與正常對照組相比,*p<0.05,**p<0.01;與高脂對照組相比,#p<0.05,##p<0.01，表4同。

表3 葛根提取物對大鼠血清TC、TG、HDL-C水平和AI的影響Table 3 Effect of pueraria extract on the serum levels of TC,TG and HDL-C and arteriosclerosis index(AI)in ±s)

注:與正常對照組相比,**p<0.01;與高脂對照組相比,#p<0.05,##p<0.01。

表4 葛根提取物對大鼠血清及肝臟SOD活性和MDA水平的影響±s)Table 4 Effect of pueraria extract on the activities of serum and liver SOD and levels of serum and liver MDA in ±s)

2.2 葛根提取物對大鼠體重、肝重和肝臟系數(shù)的影響

灌胃4周后,如表2所示,高脂對照組大鼠體重、肝重和肝臟系數(shù)均顯著高于正常對照組(p<0.01)。臟器系數(shù)變化一般反映臟器的腫大、充血、增生肥大、萎縮等,是損傷較為敏感的指標,而高脂飼料喂養(yǎng)大鼠可使其肝臟系數(shù)增加,推測大鼠肝臟可能發(fā)生損傷。葛根提取物高劑量組大鼠體重低于高脂對照組(p<0.05),低劑量組與高脂對照組之間差異無統(tǒng)計學意義(p>0.05),說明葛根提取物可降低高脂血癥大鼠的體重,且高劑量的減重效果更為明顯。葛根提取物低、高劑量組大鼠肝重均低于高脂對照組(p<0.05,p<0.01),肝臟系數(shù)也低于高脂對照組(p<0.05,p<0.05),提示葛根提取物可能有緩解大鼠肝臟病變的作用。

2.3 葛根提取物對大鼠血清TC、TG、HDL-C水平和AI的影響

由表3可知,高脂對照組大鼠血清TC、TG水平和AI均顯著高于正常對照組(p<0.01),說明高脂膳食可誘發(fā)大鼠血脂紊亂,增加動脈粥樣硬化的危險性。葛根提取物低、高劑量組血清TC水平均明顯低于高脂對照組(p<0.01,p<0.01),血清TG水平也均低于高脂對照組(p<0.05,p<0.01),雖然低、高劑量組之間差異不顯著(p>0.05),但與低劑量組相比,高劑量組的TC、TG水平下降更多,這提示葛根提取物能顯著降低高脂血癥大鼠的TC、TG水平,且可能存在量效關系。葛根提取物各劑量組血清HDL-C水平與高脂對照組之間均無顯著性差異(p>0.05)。與高脂對照組相比,葛根提取物各劑量組大鼠的AI均下降(p<0.05),表明葛根提取物有減少動脈粥樣硬化發(fā)生風險的作用。

2.4 葛根提取物對大鼠血清及肝臟SOD活性和MDA水平的影響

由表4可知,與正常對照組相比,高脂對照組大鼠血清及肝臟SOD活性明顯下降(p<0.01),肝臟MDA水平明顯升高(p<0.01),在血清MDA水平上,雖與正常對照組之間差異無統(tǒng)計學意義(p>0.05),但有升高趨勢,這說明高脂膳食可降低大鼠的抗氧化能力。葛根提取物各劑量組血清SOD活性均明顯高于高脂對照組(p<0.01),肝臟SOD活性也均高于高脂對照組(p<0.05),其中高劑量組SOD活性最高,但與低劑量組之間差異不顯著(p>0.05);葛根提取物低、高劑量組血清MDA水平均明顯低于高脂對照組(p<0.01,p<0.01),肝臟MDA水平也均低于高脂對照組(p<0.01,p<0.05),低、高劑量組之間差異不顯著(p>0.05),此結(jié)果顯示,葛根提取物能提高高脂血癥大鼠的SOD活性,降低MDA水平,增強其抗氧化能力。

3 討論

脂代謝紊亂是動脈粥樣硬化形成的主要危險因素之一,以血清TC和(或)TG升高、HDL-C降低等為特征。研究表明高脂膳食是血脂異常的獨立危險因素[5]。本實驗以高脂飼料誘導建立高脂血癥大鼠模型,模擬人類高脂膳食導致的脂代謝異常,然后通過葛根提取物干預,觀察其對膳食誘導的脂代謝紊亂的影響。為排除雌激素作用的干擾,本實驗僅選用雄性動物[6]。在本研究結(jié)果中,持續(xù)飼以高脂飼料的大鼠的體重、肝臟系數(shù)、血清TC、TG及AI均高于飼基礎飼料的大鼠,而用葛根提取物干預4周后,上述指標均有不同程度地的下降。這一結(jié)果與以往相關報道一致[7-8],說明高脂膳食可使大鼠體重增加,誘發(fā)高血脂,可能增加肝臟病變和動脈粥樣硬化的危險性,而葛根提取物能降低高脂血癥大鼠的血脂水平,改善血脂紊亂。有文獻報道[9-11],黃酮類物質(zhì)具有以下作用:促進膽固醇向膽酸轉(zhuǎn)化而增加膽固醇排泄;雌激素樣作用,可作用于肝細胞的雌激素受體,上調(diào)低密度脂蛋白(LDL)受體,增加LDL受體活性,從而促進體內(nèi)膽固醇的清除。而葛根提取物中含有豐富的黃酮類物質(zhì),其對血脂的調(diào)節(jié)作用可能通過上述途徑。在本實驗中,葛根提取物沒有顯著改善高脂血癥大鼠血清HDL-C水平,Yan等[12]的研究中也出現(xiàn)類似結(jié)果,但劉海燕[13]的研究顯示葛根提取物能升高血清HDL-C,推測原因可能與研究所用大鼠種類不同、干預時間長短、干預劑量等因素有關。

除血脂異常外,氧化應激損傷也是動脈粥樣硬化形成的重要病理因素,且血脂異常與氧化應激常合并存在,后者被認為是動脈粥樣硬化病理改變形成的重要條件。有文獻報道,血清脂質(zhì)過氧化水平與血清TC水平呈正相關[14],本實驗結(jié)果也顯示大鼠的血清TC和TG與MDA和SOD消長有一定相關性。在正常生理狀態(tài)下,機體內(nèi)的氧化代謝處于動態(tài)平衡,當脂代謝紊亂時會產(chǎn)生大量的自由基,打破氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)的平衡,脂質(zhì)過氧化作用增強,最終導致血管內(nèi)皮損傷,動脈粥樣硬化形成。在脂質(zhì)過氧化的過程中會產(chǎn)生許多脂質(zhì)過氧化物,如MDA。MDA是多不飽和脂肪酸和活性氧反應的產(chǎn)物,其含量的高低反映機體脂質(zhì)過氧化的程度。SOD是機體內(nèi)有效清除超氧陰離子自由基的一種抗氧化酶,能降低機體脂質(zhì)過氧化反應,保護細胞免受氧化損傷,其活性的高低反映了機體清除氧自由基的能力。故測定SOD活性和MDA水平,常用于了解機體抗氧化能力和過氧化物水平,從而判斷機體是否處于氧化應激或良好的抗氧化保護狀態(tài)。本實驗中,與正常對照組相比,持續(xù)飼以高脂飼料且未加干預的大鼠血清及肝臟SOD活性降低、MDA水平升高,說明高脂膳食可增加大鼠氧化負荷、降低清除自由基能力。經(jīng)過葛根提取物干預后,大鼠血清及肝臟SOD活性有所上升,MDA水平有所下降,這與鄧祖躍等[8]的研究結(jié)果一致,說明葛根提取物能對抗高脂膳食誘發(fā)的SOD活性降低,提高機體抗氧化能力,降低氧化負荷,從而具有一定的抗氧化作用,此種抗氧化作用可能與葛根黃酮能有效清除超氧陰離子自由基、阻止脂質(zhì)過氧化物產(chǎn)生、提高SOD活性有關[15]。

由于葛根的藥食同源性,對于血脂異常者,提倡經(jīng)常攝入適量的葛根制品,既可獲得基本的營養(yǎng)素,又可增加具有抗氧化作用的黃酮類物質(zhì)的攝入,同時起到營養(yǎng)和保健的功效。本實驗結(jié)果也顯示,即使低劑量葛根提取物的攝入也可收到顯著的調(diào)節(jié)血脂和抗氧化效果,由此看出,葛根黃酮的降血脂、抗氧化作用足夠強。盡管葛根加工的食物制品中黃酮含量不及葛根提取物高,但如果能保證一定的葛根攝入量且長期堅持,其總的葛根黃酮攝入量可以達到可觀水平,一樣能起到調(diào)節(jié)血脂和抗氧化作用。

4 結(jié)論

葛根提取物能夠明顯降低食源性高脂血癥大鼠的血脂水平,減輕脂質(zhì)過氧化程度,提高機體的抗氧化能力,有利于防治動脈粥樣硬化,減少心腦血管疾病的發(fā)生。

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Effects of pueraria extract on blood lipid and anti-oxidant activity in hyperlipidemia rats

WANG Meng-meng1,MEI Zhen-dong1,ZHANG Miao1,FAN Ya-jie1,WANG Peng-peng1,DU Yu-hui1,ZHAO Yong-fang2,WANG Ling1,*

(1.Department of Nutrition and Food Hygiene,College of Public Health,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China;2.People’s Hospital of Henan Province,Zhengzhou 450003,China)

Objective:To explore the effects of pueraria extract on blood lipid and anti-oxidant activity in hyperlipidemia rats. Methods:The male SD rats were randomly divided into control group and high fat diet group. The rats in high fat diet group were fed with high fat diet to establish hyperlipidemia rats model and then the hyperlipidemia rats were divided into three groups randomly:high fat diet control group,low and high dose pueraria extract groups respectively. The rats in low and high dose pueraria extract groups were given pueraria extract by gavage at the doses of 50mg/kg·d-1and 100mg/kg·d-1respectively for four weeks. Then the levels of serum total cholesterol(TC),triglyceride(TG),high density lipoprotein cholesterol(HDL-C),superoxide dismutase(SOD)and malondialdehyde(MDA),and liver SOD and MDA were measured. Results:The levels of serum TC,TG and MDA and liver MDA,hepatic coefficient and arteriosclerosis index(AI)were significantly lower(p<0.05),but the activities of serum and liver SOD were markedly higher(p<0.05)in the rats of pueraria extract groups than that in high fat diet control group. Conclusion:Pueraria extract has significant hypolipidemic and anti-oxidant effects in hyperlipidemia rats and it may be beneficial to prevention of atherosclerosis.

pueraria extract;SD rats;hyperlipidemia;serum lipid;anti-oxidation

2014-09-17

王萌萌(1988-)，女，碩士研究生，研究方向：營養(yǎng)與食品衛(wèi)生。

*通訊作者:王玲(1962-)，女，博士，副教授，從事營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學教學、科研工作。

鄭州大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(2013sjxm037)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)11-0369-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.11.067