杏鮑菇甲殼素對大鼠實驗性脂肪肝的預防作用

黃家福，林嬌芬，歐一新，劉靜娜，曹 娜，莊詩怡，潘秋瑜，潘裕添（閩南師范大學菌物產(chǎn)業(yè)工程技術中心，福建 漳州 363000）

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杏鮑菇甲殼素對大鼠實驗性脂肪肝的預防作用

黃家福，林嬌芬，歐一新，劉靜娜，曹 娜，莊詩怡，潘秋瑜，潘裕添*
（閩南師范大學菌物產(chǎn)業(yè)工程技術中心，福建 漳州 363000）

摘 要：為研究杏鮑菇甲殼素對脂肪肝的預防作用，采用給脂肪肝模型大鼠對其喂食不同濃度杏鮑菇甲殼素，以考來烯胺為陽性對照，飼養(yǎng)5 周后觀察其血清中丙氨酸轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、總甘油三酯（total triglycerides，TG）水平，肝臟組織中的TC、TG、丙二醛（malonaldehyde，MDA）水平、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性及肝組織病理學變化情況。結果表明：杏鮑菇甲殼素能極顯著性（P＜0.01）地降低大鼠血清中ALT、AST、TC、TG水平，顯著提高肝臟組織中SOD活性（P＜0.05）、降低MDA活性，減輕肝組織脂肪性樣變，減少TC、TG在肝組織中積累，并呈現(xiàn)劑量效應，并值得注意的是，與考來烯胺組相比，杏鮑菇甲殼素高劑量組的預防效果與之相近，無差異性（P＞0.05）。結論：杏鮑菇甲殼素具有預防脂肪肝形成的作用。

關鍵詞：杏鮑菇；甲殼素；實驗性脂肪肝；預防

引文格式：

黃家福,林嬌芬,歐一新,等.杏鮑菇甲殼素對大鼠實驗性脂肪肝的預防作用[J].食品科學,2016,37(5):219-222.

HUANG Jiafu,LIN Jiaofen,OU Yixin,et al.Preventive effect of chitin from Pleurotus eryngii on fatty liver in rats[J].Food Science,2016,37(5):219-222.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605039.http://www.spkx.net.cn

甲殼素是2-乙酰胺基-2-脫氧-β-D-葡萄糖單體通過β-1,4糖苷鍵相連的線性多糖，也是自然界中少見的一種帶正電荷的堿性多糖，廣泛存在于昆蟲類、水生甲殼類的外殼和菌類、藻類的細胞壁中[1]。具有無毒性、親水性、生物相溶性、生物可降解性、抗菌性等特點，廣泛應用于生物醫(yī)用材料[2-3]、生物醫(yī)藥[4-5]、生物農(nóng)藥[6-7]、保健食品[8-9]、環(huán)保[10-11]、復合材料[12-14]等領域。

隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，人民生活習慣和飲食結構隨之發(fā)現(xiàn)相應改變，脂肪肝的發(fā)病率也呈快速持續(xù)上升的趨勢。脂肪肝可分為酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝，后者又根據(jù)其病因分為肥胖性脂肪肝、高脂血癥性脂肪肝、糖尿病性脂肪肝、營養(yǎng)失調性脂肪肝、藥物性脂肪肝等[15]。非酒精性脂肪肝并不是一種良性及靜止的病變，它可在較短期內發(fā)展為不可逆的肝損害，進一步發(fā)展為脂肪性肝炎、脂肪性肝纖維化、脂肪性肝硬化[16]。目前，國內外尚未有理想預防脂肪肝的藥物，然而，據(jù)Neyrinck[17]和Zacour[18]等的報道，甲殼素可以減少熱量的攝入以及甘油三酯在肝臟中積累，并且可以抑制血脂水平，而且本研究中的甲殼素來自于杏鮑菇，其蛋白質、灰分、砷等含量較低，有別于蝦蟹殼來源的甲殼素?；谇罢叩难芯炕A上，本課題組通過建立高脂血癥性脂肪肝模型，觀察杏鮑菇甲殼素預防脂肪肝形成的作用，為開發(fā)天然藥物和功能食品、拓展傳統(tǒng)的杏鮑菇產(chǎn)業(yè)鏈提供理論基礎和科學依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

48 只清潔級雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠購自上海斯萊克實驗動物有限公司，體質量（100±20） g，動物許可證號：SCXK（滬）2012-0002，合格證編號：2007000546954，環(huán)境溫度（22±2） ℃，每日光照12 h，分籠飼養(yǎng)，自由取食和飲水，適應環(huán)境飼養(yǎng)7 d。

高脂飼料（質量分數(shù)為78.8%，下同）：基礎飼料、1%膽固醇、10%蛋黃粉、10%豬油、0.2%膽鹽，基礎飼料 上海斯萊克實驗動物有限公司。

杏鮑菇甲殼素（Pleurotus eryngii chitin，PC）閩南師范大學菌物產(chǎn)物工程技術中心實驗室；考來烯胺 南京厚生藥業(yè)有限公司；丙氨酸轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、總甘油三酯（total triglycerides，TG）試劑盒 深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司；丙二醛（malonaldehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）試劑盒 南京建成生物工程研究所。

1.2儀器與設備

UV-1100紫外-可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司；PRO200組織勻漿器 美國Pro Scientific公司；超低溫冰箱 美國Thermo公司；高速冷凍離心機 德國Eppendorf公司；生物相差數(shù)碼顯微鏡 日本Olympus公司；電子分析天平 日本Shimadzu公司；全自動生化分析儀 邁瑞生物醫(yī)療公司；組織切片機 德國Slee公司；EG1150組織包埋機、組織脫水機 德國Leica公司；漩渦振蕩器 Minishaker公司。

1.3方法

1.3.1分組與給藥

取適應環(huán)境后的雄性SD大鼠48 只，隨機分為6 組，每組8 只，設正常組、模型組、考來烯胺組、PC高劑量組、PC中劑量組、PC低劑量組，除正常組給予基礎飼料外，模型組等5 組均飼以高脂飼料，同時考來烯胺組（1 g/（kg·d））、PC高劑量組（1 g/（kg·d））、PC中劑量組（0.5 g/（kg·d））、PC低劑量組（0.25 g/（kg·d））按體質量比（10 mL/kg）灌胃給藥，正常組、模型組給予同等劑量的質量分數(shù)為0.2%羧甲基纖維素鈉，每日1 次，連續(xù)給藥5 周后。每天觀察大鼠生活狀況，定時稱質量，記錄進食情況，并于每天19：00灌胃給藥，給藥前2 h禁食[19-20]。

1.3.2觀察指標及測定方法

末次給藥后，禁食禁水12 h，稱體質量，尾靜脈取血，3 000 r/min、4 ℃條件下離心5 min，采用全自動生化儀測測血清中TG、TC、AST、ALT含量，頸椎脫臼處死，取肝臟，稱質量，取肝左小葉置10%的福爾馬林固定，常規(guī)石蠟包埋、4 μm切片，進行蘇木素-伊紅（hematoxylin-eosin，HE）染色，肝右小葉置液氮保存，測肝臟組織中的TC、TG、MDA含量，SOD活性及計算肝臟指數(shù)。

1.4數(shù)據(jù)處理

2　結果與分析

2.1經(jīng)甲殼素處理后各組大鼠肝組織病理變化

2.1.1肉眼觀察結果

圖1　各組大鼠肝臟外觀變化Fig.1 Change in appearance of liver tissue of rats from each group

由圖1可知，正常組肝色鮮紅、邊緣銳利、質韌，有光澤且富有彈性；模型組肝臟體積明顯增大，包膜緊張、邊緣圓鈍、整個肝臟呈奶黃色，并見局灶性黃白色變性灶，切面油膩；考來烯胺組肝臟色偏黯紅、質軟、表面光滑、邊緣銳利；PC各劑量組（圖1D、E、F）情況有不同程度的好轉，呈現(xiàn)劑量依賴關系。

2.1.2組織病理學觀察結果

圖2　各組大鼠肝臟組織病理學變化（×40000）Fig.2 Change in histopathological characteristics of liver of rats from each group(× 400)

由圖2可知，正常組大鼠肝組織結構正常，肝細胞以中央靜脈為中心呈放射狀排列、肝竇清晰可見、肝索排列整齊、肝細胞無脂肪變性、肝組織內無脂肪空泡。模型組大鼠肝小葉邊界模糊不清、肝索排列紊亂、肝竇消失、肝細胞極度腫脹呈圓形、胞漿內充滿脂肪空泡，出現(xiàn)組織重度脂肪變性?？紒硐┌方M中肝組織結構正常、肝細胞以中央靜脈為中心呈放射狀排列、肝細胞無脂肪變性、肝組織內無脂肪空泡，但肝細胞腫脹。PC低劑量組中大鼠肝組織結構完整，但出現(xiàn)脂肪變性、有少量的脂肪空泡，PC中劑量組和高劑量組較PC低劑量組更進一步好轉，較考來烯胺組略有好轉，與正常組相似。

2.2經(jīng)甲殼素處理后大鼠血脂、肝功能變化

由表1可知，經(jīng)甲殼素處理5 周后，相對模型組，甲殼素處理組大鼠的血脂有極顯著下降（P＜0.01），并且呈現(xiàn)劑量關系，如模型組血清中的TC濃度為（2.72±0.17） mmol/L，PC高、中、低劑量組的TC水平分別為（2.01±0.12）、（2.21±0.34）、（2.26±0.09） mmol/L；PC處理組大鼠的肝功能也有極顯著下降（P＜0.01），如模型組血清中的ALT含量為（119.76±10.80） U/L，PC高、中、低劑量組的ALT含量分別為（62.17±10.30）、（73.67±8.89）、（73.98±4.98） U/L，并且與考來烯胺相比較，PC高劑量組中的TC、TG、ALT、AST含量無顯著性差異，預防效果相近。

表1　PC對大鼠血脂和肝功能的影響Table 1 Effect of PC on blood lipids and liver function in rats

2.3經(jīng)PC處理后大鼠肝脂、肝臟指數(shù)、肝組織中相關酶酶活性變化

與模型組相比，PC可以顯著性提高由于脂質代謝紊亂所造成的低SOD活性、降低高MDA含量，并減少TC和TG在肝臟組織中沉積，降低肝臟指數(shù)（表2），PC處理組中大鼠肝臟中TC、TG含量極顯著下降（P＜0.01），SOD活性極顯著性升高（P＜0.01），MDA顯著性降低（P＜0.05），肝臟指數(shù)顯著性降低（P＜0.05），相比之下，PC高劑量組的預防效果與考來烯胺的相近，無顯著性差異。

表2　PC對大鼠肝臟中TC、TG、SOD、MDA及肝臟指數(shù)的影響Table 2 Effect of PC on liver index,TC,TG,SOD and MDA in rats

3　討 論

脂肪性肝病簡稱為脂肪肝，是一種遺傳-環(huán)境-代謝應激相關性疾病，同時也是多種肝臟疾病發(fā)展中的一種病理過程，是最常見的彌漫性肝病之一，其以肝細胞內甘油三酯蓄積過多為主要病理改變，當肝細胞內脂肪堆積過多，脂肪含量超過肝濕質量的5%，或組織學上每單位面積見1/3以上肝細胞脂變時，稱為脂肪肝[15,21]。

肝臟是脂肪代謝的重要場所，當進行高脂飲食時，體內外源性脂肪增多、肝細胞酯化形成TG增多、血漿中TG降解減少、流入肝臟的TG增加，由于過量攝入膽固醇、游離脂肪酸會產(chǎn)生細胞毒性，使肝細胞功能受損，肝細胞轉運TG能力下降，則表現(xiàn)為肝功能異常、血清中TC、TG水平異常升高[22-23]。在本實驗中，SD大鼠用高脂飼料飼養(yǎng)，模型組大鼠血清中TC、TG、ALT、AST水平均較正常組極顯著升高（P＜0.01），但經(jīng)喂食5 周的PC預防處理，PC各劑量組大鼠的血脂（TC、TG）水平有顯著性下降，肝功能（ALT、AST）明顯恢復，且PC高劑量組的預防效果與考來烯胺組相近，PC的預防效果呈現(xiàn)劑量關系。

脂肪肝的確切發(fā)病機理尚未明確，通常以為是肝細胞脂肪合成增加和氧化減少所致，本研究結果中，模型組肝組織中MDA含量均較正常組明顯升高，SOD活性均較正常組明顯降低（P＜0.01），表明模型組大鼠肝細胞耗氧量明顯增加，體內產(chǎn)生大量自由基，脂質過氧化反應增強，致使其反應產(chǎn)物MDA增多。經(jīng)喂食PC 5 周，PC中劑量組和高劑量組均能極顯著提高肝臟組織中SOD活性（P＜0.01），PC各處理組均能顯著抑制MDA過度增多（P＜0.05），且肝臟指數(shù)隨劑量的增加而降低，這與張軍等[24]所報道的相一致，甲殼素可以提高SOD活性，降低MDA含量。

綜上所述，PC具有清除機體自由基、增強抗氧化能力的作用，可以調節(jié)和改善自由基代謝平衡，增加脂肪代謝減少其在肝臟組織中的積累，從而起到預防脂肪肝的形成。

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Preventive Effect of Chitin from Pleurotus eryngii on Fatty Liver in Rats

HUANG Jiafu,LIN Jiaofen,OU Yixin,LIU Jingna,CAO Na,ZHUANG Shiyi,PAN Qiuyu,PAN Yutian*
(Engineering Technological Center of Mushroom Industry,Minnan Normal University,Zhangzhou 363000,China)

Abstract:An experimental rat model of fatty liver was constructed to explore the preventive effect of chitin from Pleurotus eryngii on fatty liver.The rats were fed chitin at various concentration levels while cholestyramine was used as a positive control.After 5 weeks,the levels of alanine aminotransferase(ALT),aspartate aminotransferase(AST),total cholesterol(TC)and total triglycerides(TG)in serum and the levels of malonaldehyde(MDA)and superoxide dismutase(SOD)in liver were detected and pathological changes in liver were examined.Results showed the levels of ALT,AST,TC and TG in serum and the levels of TC,TG and MDA in liver significantly decreased(P < 0.01),and SOD activity significantly increased(P < 0.05)after administration with P.eryngii chitin for 5 weeks.Moreover,fatty degeneration in liver tissue was alleviated,and the levels of TC and TG were reduced in liver tissue.Furthermore,the hepatoprotective activity of P.eryngii chitin(PC)was dose dependent.Notably,the preventive effect of high-dose PC was similar to that of cholestyramine(P < 0.05).All these results indicated that P.eryngii chitin has the potential to prevent fatty liver disease in rats.

Key words:Pleurotus eryngii; chitin; experimental fatty liver; prevention

中圖分類號：Q539.3

文獻標志碼：A

文章編號：1002-6630（2016）05-0219-04

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605039 10.7506/spkx1002-6630-201605039.http://www.spkx.net.cn

*通信作者：潘裕添（1969—），男，教授，學士，研究方向為天然產(chǎn)物。E-mail：xmpyt@sina.com

作者簡介：黃家福（1982—），男，講師，碩士，研究方向為微生物次生代謝產(chǎn)物。E-mail：dongxie1982@126.com

基金項目：2015年福建省科技廳引導性項目（2015N0030）；福建省自然科學基金指導性計劃項目（2012D137）；福建省自然科學基金青年創(chuàng)新項目（2015J05071）；2014年福建省教育科研項目一般項目（JA14205）

收稿日期：2015-08-24