玉米紫色植株花色苷色素對去卵巢大鼠血清和肝臟膽固醇水平的影響
王曉紅周波吳勃張卓郭連瑩徐超
(沈陽醫(yī)學(xué)院,遼寧沈陽110034)
摘要〔〕目的觀察玉米紫色植株花色苷色素(MPPP)對去卵巢大鼠膽固醇水平的影響。方法將Wistar雌性大鼠分為假手術(shù)(SHAM)組、去卵巢 (OVX)組、OVX+低、中、高劑量MPPP組,14 w后測定血清和肝臟中總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、甘油三酯(TG)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)。結(jié)果去卵巢各組TC均高于SHAM組(P<0.05)。低、中劑量MPPP組血清TC明顯低于OVX組(P<0.05)。低劑量MPPP組肝臟TC明顯低于OVX組(P<0.05)。去卵巢各組血清和肝臟MDA均高于SHAM組(P<0.05),低劑量MPPP組肝臟MDA明顯低于OVX組(P<0.05),所有劑量MPPP組血清MDA均顯著低于OVX組(P<0.05)。低劑量MPPP組血清SOD顯著高于OVX組(P<0.01),各組間肝臟SOD差異無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論MPPP能夠降低去卵巢大鼠血清和肝臟的膽固醇。
關(guān)鍵詞〔〕去卵巢;膽固醇;抗氧化;花色苷
中圖分類號〔〕R153.3 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔
基金項目:遼寧省教育廳科研
通訊作者:周波(1963-),女,教授,博士,碩士生導(dǎo)師,主要從事營養(yǎng)與慢性病預(yù)防研究。
第一作者:王曉紅(1963-),女,主任技師,碩士,主要從事營養(yǎng)與慢性病預(yù)防研究。
絕經(jīng)后婦女因雌激素水平顯著降低,致使膽固醇代謝紊亂,心腦血管疾病明顯增加。研究表明〔1〕花色苷是較強(qiáng)的天然抗氧化劑,具有清除自由基、降低膽固醇,抗炎等減少氧化應(yīng)激損傷的作用。但花色苷對雌激素缺乏引起膽固醇代謝紊亂的作用尚未見報道。玉米紫色植株花色苷色素(MPPP)是從新品種玉米的紫色植株中提取的天然色素,其中矢車菊素-3-葡萄糖苷含量為45.96%,具有無毒、無異味、安全、色彩鮮艷、性質(zhì)穩(wěn)定的特點和抗脂質(zhì)過氧化等生理活性〔2~4〕。本文用去卵巢大鼠模型探討玉米紫色植株色素對血清和肝臟中膽固醇及抗氧化能力的影響。
1材料和方法
1.1 材料Wistar大鼠,體重(220±20) g,雌性,3月齡,40只,北京維通利華實驗動物科技有限公司提供,合格證書號為:SCXX(京)2009-0001。MPPP 沈陽醫(yī)學(xué)院制備。超氧化物歧化酶(SOD)、 丙二醛(MDA)和考馬斯亮藍(lán)測定試劑盒購于南京建成生物工程研究所;總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和甘油三酯(TG)試劑盒購于北京中生北控生物科技股份有限公司。
1.2 MPPP制備60%的乙醇溶液(pH3,50℃~60℃)將玉米紫色苞葉浸泡4 h,經(jīng)分離、濃縮、精制、噴霧干燥制成粉狀物。
1.3 動物造模實驗動物適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w后按體重隨機(jī)分為假手術(shù)組(SHAM ,8只)和手術(shù)組(32只)。腹腔注射2%戊巴比妥鈉(0.15 ml/100 g)溶液,麻醉后手術(shù)組切除雙側(cè)卵巢,假手術(shù)組僅切除卵巢周圍相同質(zhì)量脂肪。術(shù)后腹腔注射6萬U的青霉素,1次/d,連續(xù)3 d。處死動物時發(fā)現(xiàn)H-MPPP 組中1只大鼠1側(cè)卵巢未完全切除,1只大鼠腹主動脈采血失敗,最終納入結(jié)果分析的數(shù)量為38只。
1.4 分組與給藥卵巢切除1 w后將手術(shù)組隨機(jī)分為4組,每組8只,即模型對照組(OVX)、MPPP高劑量組(1 000 mg/kg,H-MPPP)、中劑量組(500 mg/kg,M-MPPP)和(250 mg/kg,L-MPPP)低劑量組。用蒸餾水將MPPP配制相應(yīng)高中低濃度溶液,按10 ml/kg給大鼠灌胃,SHAM 和OVX組灌等量蒸餾水,每天一次,連續(xù)14 w。飼養(yǎng)條件:每籠2只大鼠,自由進(jìn)食蒸餾水和標(biāo)準(zhǔn)飼料。實驗室自然光照,相對濕度(50±20)%,溫度(24±2)℃。
1.5 測定指標(biāo)體重:實驗期間每周稱體重1次,連續(xù)14 w。臟器系數(shù):大鼠處死后,取子宮和肝臟觀察后稱重并按照如下公式計算臟器系數(shù)。臟器系數(shù)=臟器質(zhì)量/體質(zhì)量×100%。生化指標(biāo):各組大鼠腹主動脈采血分離血清。 處死大鼠后取肝臟,在相同部位切下肝臟0.1 g,放入1.5 ml離心管中,加入1 ml異丙醇,在冰水中制備肝臟勻漿,4℃下4 000 r/min離心10 min,取上清液為肝組織液。用7170A型自動生化分析儀(日本)測量血清和肝臟組織液中的TC、LDL-C、HDL-C和TG。批內(nèi)、批間變異系數(shù)均<10%。按試劑盒說明書操作測定血清和肝臟中MDA、SOD和蛋白,批內(nèi)、批間變異系數(shù)均<5%。
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法用SPSS16.0 軟件進(jìn)行t檢驗和方差分析。
2結(jié)果
2.1 體重及臟器系數(shù)去卵巢后的各組大鼠體重顯著高于SHAM組(P<0.01),MPPP各劑量組與OVX組間體重差異無統(tǒng)計學(xué)意義。去卵巢后各組大鼠子宮臟器系數(shù)和肝臟臟器系數(shù)顯著低于SHAM組 (P<0.01),MPPP各劑量組與OVX組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
2.2 血清和肝臟膽固醇血清膽固醇:OVX組TC和HDL-C均顯著高于SHAM組(P<0.05),M-MPPP和L-MPPP組 TC和HDL-C 均顯著低于OVX組(P<0.05)。各組TG 和LDL-C差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。肝臟膽固醇:OVX組TC和TG均顯著高于SHAM組(P<0.05),L-MPPP組 TC和TG均顯著低于OVX組(P<0.05)。各組HDL-C和LDL-C差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
表1 各組大鼠的體重及臟器系數(shù)變化 ± s)
與SHAM組比較:1)P<0.05
表2 MPPP對去卵巢大鼠血清膽固醇的影響
與SHAM組比較:1)P<0.05;與OVX組比較:2)P<0.05;下表同
表3 MPPP對大鼠肝臟膽固醇的影響
2.4 MPPP對大鼠血清和肝臟SOD和MDA的影響與SHAM組比較,OVX組血清和肝臟MDA均顯著升高(P<0.05);OVX組血清和肝臟SOD降低,但差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。MPPP各劑量組血清MDA均顯著低于OVX組(P<0.05),與SHAM組間差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。MPPP各劑量組血清SOD均高于OVX組,但僅L-MPPP組具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。L-MPPP組肝臟MDA顯著低于OVX組(P<0.05)。肝臟SOD各組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表4。
表4 MPPP對去卵巢大鼠血清和肝臟
3討論
本實驗結(jié)果顯示OVX組大鼠雌激素水平顯著下降,造模成功。補(bǔ)充MPPP后子宮臟器系數(shù)無顯著差異,說明該MPPP沒有雌激素樣作用。本實驗中OVX各組與SHAM組比較,體重明顯增加,與相關(guān)研究的結(jié)果相同〔5,6〕??梢婓w內(nèi)雌激素水平下降將導(dǎo)致體重增加,而補(bǔ)充MPPP不能改善體重增加的趨勢。大鼠去卵巢后由于體內(nèi)雌激素降低導(dǎo)致血脂代謝紊亂,但血脂各指標(biāo)變化不完全一致。朱家恩〔7〕的研究結(jié)果顯示去卵巢后大鼠的血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平與SHAM組比均顯著升高。而Villabanca等〔8〕報道去卵巢大鼠僅TC和TG增加。本實驗去卵巢大鼠血清和肝臟TC增加,血清中HDL-C增加,肝臟中TG增加,說明切除卵巢后動物血脂代謝紊亂。代謝綜合征的人群和高脂血癥或高膽固醇動物模型實驗研究均表明花色苷具有改善血脂,降低膽固醇的作用〔9~14〕。本實驗結(jié)果顯示補(bǔ)充低和中劑量的MPPP可降低去卵巢大鼠血清和肝臟的TC水平,說明該花色苷色素能夠降低由雌激素缺乏導(dǎo)致的膽固醇升高。
本實驗結(jié)果顯示MPPP沒有雌激素樣作用,其降低膽固醇的作用可能主要是與其成分中矢車菊素-3-葡萄糖苷有關(guān)。張名位等〔15〕報道矢車菊素結(jié)構(gòu)中其B環(huán)上的4’,5′位有兩個相鄰的酚羥基,因為鄰位酚羥基形成分子內(nèi)氫鍵,有利于苯氧自由基的穩(wěn)定,且鄰二酚羥基的自由基可形成鄰苯醒型結(jié)構(gòu)的共振作用而穩(wěn)定,從而大大提高其抗氧化性。McCune等〔16〕綜合分析草莓花色苷的研究文章表明其降膽固醇的作用主要是其抗氧化功能。周波等〔3〕報道MPPP具有抗氧化和抗脂過氧化的作用。本實驗結(jié)果顯示去卵巢大鼠血清和肝臟MDA顯著增加,補(bǔ)充低中劑量MPPP能夠減低其MDA,可見MPPP的抗氧化作用是其降低膽固醇作用的機(jī)制之一。
本實驗結(jié)果提示,MPPP可以作為預(yù)防更年期婦女脂代謝紊亂的保健食品基料進(jìn)一步開發(fā)利用。
4參考文獻(xiàn)
1王葉寶,杜健,張婧,等.花色苷在抗動脈粥樣硬化中的研究進(jìn)展〔J〕.中國老年學(xué)雜志,2012;32(4):363-5.
2周波,李新華,王曉紅,等. 玉米紫色植株色素主要成分的結(jié)構(gòu)鑒定〔J〕. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2008;20(5):842-5.
3周波,王曉紅,郭連瑩,等.玉米紫色植株花色苷色素抗脂質(zhì)過氧化作用〔J〕.中國公共衛(wèi)生,2008;24(1):50-1.
4王曉紅,周波.玉米紫色植株色素理化性質(zhì)研究〔J〕. 中國食品添加劑,2007;81(2):54-8.
5Aksakal E,Akaras N,Tanboga IH,etal. Relationship between oxidative stress and cardiomyopathic changes in ovariectomized rats〔J〕.Cardiology,2011;119(4):235-41.
6Hao L,Wang Y,Duan Y,etal. Effects of treadmill exercise training on liver fat accumulation and estrogen receptor alpha expression in intact and ovariectomized rats with or without estrogen replacement treatment〔J〕. Eur J Appl Physiol,2010;109(5):876-9.
7朱家恩.白芍對去卵巢大鼠肥胖的抑制作用研究〔D〕蘭州:.蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007:35.
8Villabanca AC,Tenwolde A,Lee M,etal. 17-estradiol prevents early-stage atherosclerosis in estrofen receptor-alpha deficient female mice〔J〕. J Cardiovasc Trans Res,2009;2(3):289-99.
9Hassellund SS,Flaa A,Kjeldsen SE,etal. Effects of anthocyanins on cardiovascular risk factors and inflammation in pre-hypertensive men:a double-blind randomized placebo-controlled crossover〔J〕.J Hum Hypertens,2013;27(2):100-6.
10Liang Y,Chen J,Zou Y,etal. Blueberry anthocyanins at doses of 0.5% and 1% lowered plasma cholesterol by increasing focal excretion of acidic and neutral sterols in hamsters fed a cholesterol-enriched diet〔J〕. Eur J Nutr,2013;52(3):869-75.
11張名位,張瑞芬,郭寶江,等.黑米皮花色苷的抗氧化與降血脂作用〔J〕.營養(yǎng)學(xué)報,2006;28(5):404-8.
12焦巖,王振宇.藍(lán)靛果果渣花色苷對高脂喂養(yǎng)大鼠脂代謝和抗氧化作用〔J〕.食品科學(xué),2010;36(3):9-11.
13Byun JS,Han YS,Lee SS. The effects of yellow soybean,black soybean,and sword bean on lipid levels and oxidative stress in ovariectomized rats〔J〕. Int J Vitam Nutr Res,2010;80(2):97-106.
14劉明達(dá),錢松,金麗琴.黑米花色素苷對大鼠血液生化指標(biāo)和巨噬細(xì)胞功能影響的研究〔J〕.營養(yǎng)學(xué)報, 2010;32 (1):68-71.
15張名位,張瑞芬,郭寶江,等.黑米皮提取物的抗氧化與降血脂作用及其成分分析〔J〕. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2006;39(11):368-73.
16McCune LM,Kubota C,Stendell-Hollis NR,etal. Cherries and health:a review〔J〕. Crit Rev Food Sci Nutrit,2011;51(1):1-12.
〔2013-12-20修回〕
(編輯趙慧玲/曹夢園)