小米油復(fù)合飲料降血脂作用的實(shí)驗(yàn)研究

孫青山,王常青,張生萬,白云云,陳　彤,寧慶鵬,王君宇

(山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山西太原 030006)

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小米油復(fù)合飲料降血脂作用的實(shí)驗(yàn)研究

孫青山,王常青*,張生萬,白云云,陳彤,寧慶鵬,王君宇

(山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山西太原 030006)

目的:研究小米油與大豆蛋白復(fù)合飲料的降血脂作用。方法:觀察高脂模型大鼠飲用不同劑量的小米油復(fù)合飲料后的血脂水平變化。結(jié)果:與模型組2相比,在小米油復(fù)合飲料的三個劑量中,高劑量(1.5 mL/100 g·d)的降脂作用最佳,血清甘油三酯(TG)和膽固醇(TC)均極顯著降低(p<0.01),高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)顯著升高(p<0.05);中劑量(0.75 mL/100 g·d)組的TC極顯著降低(p<0.01)、TG顯著降低和HDL-C顯著升高(p<0.05);低劑量(0.30 mL/100 g·d)組的TC雖顯著降低(p<0.05),但TG和HDL-C變化不顯著,降血脂效果較差。結(jié)論:該小米油復(fù)合飲料在一定劑量范圍內(nèi)有較好的降血脂作用。

小米油,大豆蛋白,復(fù)合飲料,降血脂

近年來,由于人們飲食結(jié)構(gòu)的改變和運(yùn)動的減少,導(dǎo)致高血脂患者數(shù)量增多,高血脂能引起心腦血管等疾病,潛在危害巨大。隨著人們的預(yù)防保健意識逐漸增強(qiáng),國際社會對降血脂保健食品的需求日益增加。目前,我國市場上的輔助降血脂保健食品的產(chǎn)品劑型單一,主要為膠囊型[1],且價格昂貴,很難被人們接受。因此,開發(fā)食用安全、口感大眾化、劑型新穎且價格低廉的輔助降血脂產(chǎn)品,對廣大消費(fèi)者預(yù)防高血脂癥和心腦血管疾病具有重要意義。

小米糠是谷子加工小米的副產(chǎn)物,研究表明,小米糠中含脂肪14%～18%[2]。但過去這些小米糠多數(shù)作為粗飼料[3],少量被當(dāng)作草木灰還田,其中的油脂未得到合理的開發(fā)利用,造成了寶貴資源的浪費(fèi)。據(jù)報道[4],小米油(millet bran oil,MBO)中的不飽和脂肪酸含量高達(dá)80%以上,其中亞油酸含量在70%左右,是目前常見食用油中亞油酸含量最高的一種油脂;同時還含有谷維素、維生素E(VE)和角鯊烯等抗氧化與降血脂功效成分[5-6]。研究表明,亞油酸能促進(jìn)膽固醇和脂類的新陳代謝,降低血漿中膽固醇含量[7];谷維素能調(diào)控?zé)燉０废汆堰识塑樟姿?NADPH)生成酶的活性,抑制肝臟生成過量的甘油三酯和膽固醇[8];VE可以通過其抗氧化性對低密度脂蛋白(LDL)起保護(hù)作用,防止氧化低密度脂蛋白的生成[9];角鯊烯通過降低3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶的活性來抑制膽固醇的合成,同時可加快膽固醇轉(zhuǎn)變成糞膽汁酸,隨大便排出體外[10],具有降血脂作用。可見,小米油是一種高營養(yǎng)價值、高附加值的植物油。

本課題組趙陳勇等研究表明[11],灌胃小米油0.05 g/(100 g·bw)具有顯著降血脂作用。但直接食用小米油口感不佳,油膩感重。若將小米油開發(fā)成一種復(fù)合蛋白飲料,則既可改善食用口感,又可為新型功能食品開發(fā)提供技術(shù)支持。因此本實(shí)驗(yàn)將小米油與大豆蛋白復(fù)合,加工乳化成符合GB16322-2003質(zhì)量要求的植物蛋白飲料,并研究了不同劑量小米油復(fù)合飲料的降血脂作用,為下一步保健食品的申報奠定基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

小米油山西陽泉好益農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司提供;可溶性大豆蛋白山東谷神集團(tuán)生物食品有限公司生產(chǎn);雄性SD大鼠,清潔級,體重(180±20) g,動物及飼料山西醫(yī)科大學(xué)動物中心;甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)試劑盒南京建成生物工程研究所;亞油酸標(biāo)準(zhǔn)品成都格雷西亞化學(xué)技術(shù)有限公司;谷維素標(biāo)準(zhǔn)品上海緣聚科技有限公司;VE標(biāo)準(zhǔn)品廣州本科生物科技有限公司。其它試劑均為分析純。

Spectra Max M5酶標(biāo)儀上海龍捷儀器設(shè)備有限公司;Thermo MR23低溫冷凍離心機(jī)美國熱電公司;HRSP-H系列生化培養(yǎng)箱海爾集團(tuán)公司;6890N氣相色譜儀美國Agilent公司;UV-2550紫外分光光度計日本島津;F-2500熒光分光光度計北京華拓科技發(fā)展有限責(zé)任公司;真空乳化器新鄉(xiāng)紅陽油脂設(shè)備有限公司定制;高壓均質(zhì)機(jī)上海東華實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠。其它儀器均為常規(guī)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1營養(yǎng)與功效成分檢測方法蛋白質(zhì):參照GB5009.5-2010食品中蛋白質(zhì)的測定中的凱氏定氮法;脂肪:參照GB/T5009.6-2003食品中脂肪的測定中的酸水解法;總糖:參照SB/T10009-2008冷凍飲品檢驗(yàn)方法;小米油復(fù)合飲料中VE含量采用熒光分光光度法測定[4];谷維素和亞油酸含量分別采用紫外分光光度法[12]和氣相色譜法測定[13]。

1.2.2血脂測定血清中TG、TC、HDL-C水平均按試劑盒操作說明,用Spectra Max M5酶標(biāo)儀進(jìn)行測定。

1.2.3小米油復(fù)合飲料的制備在一定量的小米油中添加一定比例的吐溫60和司盤80混合溶解后,在70 ℃高速剪切下將含有1%大豆蛋白和6%蔗糖的同溫水相倒入含有乳化劑的油相,真空乳化5 min,形成含小米油3.0%～3.3%的乳化飲料。實(shí)驗(yàn)確定了以上乳化飲料在15～20 MPa壓力下均質(zhì)兩次,第一次均質(zhì)溫度為85 ℃,第二次均質(zhì)溫度為70 ℃;均質(zhì)飲料裝瓶,95 ℃加熱10 min排氣,再經(jīng)121 ℃殺菌20 min后快速冷卻到室溫,可獲得穩(wěn)定性好且符合GB16322-2003衛(wèi)生與質(zhì)量要求的小米油復(fù)合蛋白飲料,以備營養(yǎng)成分分析和動物實(shí)驗(yàn)。

1.2.4基礎(chǔ)飼料與高脂飼料配方基礎(chǔ)飼料:豆餅面20%、小麥粉20%、玉米面20%、麩皮15%、紅面10%、魚粉5%、骨粉5%、干酵母2%、食鹽1%、魚肝油0.2%、復(fù)合維生素0.3%、食用油1.5%。高脂飼料是在基礎(chǔ)飼料中添加20%蔗糖、15%豬油、1.2%膽固醇、0.2%膽酸鈉。

1.2.5動物分組與飼養(yǎng)小米油復(fù)合蛋白飲料降血脂實(shí)驗(yàn)按照國家食藥監(jiān)局《輔助降血脂功能評價方法》[14]中的混合型高脂血癥檢驗(yàn)方法進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)比較不同劑量小米油復(fù)合蛋白飲料的降血脂作用。48只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機(jī)取8只作為基礎(chǔ)組(Normal group,N),喂以基礎(chǔ)飼料。余下40只喂養(yǎng)高脂飼料2周后,尾部靜脈取血測定血清TG、TC和HDL-C;建模成功后,再隨機(jī)分為高脂模型組1(Model group 1,M-1)、高脂模型組2(Model group 2,M-2)、小米油復(fù)合飲料低劑量組(millet bran oil compound drink low dose group,MBOCD-L)、小米油復(fù)合飲料中劑量組(millet bran oil compound drink middle dose group,MBOCD-M)和小米油復(fù)合飲料高劑量組(millet bran oil compound drink high dose group,MBOCD-H),每組8只動物。高、中、低劑量分別按60 kg成人日飲90 mL飲料的10倍、5倍和2倍計,灌胃量為1.5 mL/100 g·d、0.75 mL/100 g·d和0.30 mL/100 g·d。模型組2灌胃0.75 mL/100 g·d含1%大豆蛋白與6%蔗糖的等量水溶液,基礎(chǔ)組和模型組1灌胃等量蒸餾水,實(shí)驗(yàn)5周。動物飼養(yǎng)溫度20～24 ℃,濕度35%～55%,日投飼料15 g/只,自由飲水,每周稱體重。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時采尾部靜脈血,測定血清TG、TC和HDL-C 水平。

1.3數(shù)據(jù)分析

2　結(jié)果與分析

2.1飲料樣品中營養(yǎng)與功效成分的檢測結(jié)果

檢測結(jié)果(見表1)表明,小米油復(fù)合飲料中的蛋白質(zhì)含量符合GB16322-2003植物蛋白飲料的質(zhì)量要求,該復(fù)合飲料中含有約1%的大豆蛋白。雖然每百克小米原油中,谷維素、VE與亞油酸含量分別為1020.30 mg、52.40 mg和69.24 g,但加工成復(fù)合飲料后,每100 mL飲料中谷維素、VE和亞油酸含量只有30.78 mg、1.15 mg和2.03 g。據(jù)報道[15-16],不飽和脂肪酸降血脂的劑量范圍與其種類和比例有關(guān),例如富含多不飽和脂肪酸的杜仲籽油和亞麻籽油分別在0.025～0.1 g/100 g·bw和0.05～0.5 g/100 g·bw的劑量范圍內(nèi)有顯著的降血脂作用;而施佳慧等[17]報道的將不飽和脂肪酸含量為46.35%的磷蝦油與乳化劑混合對大鼠進(jìn)行灌胃,磷蝦油的有效劑量在0.0083～0.0996 g/100 g范圍內(nèi)均有顯著降血脂作用。

表1　100 mL小米油和小米油復(fù)合飲料中部分營養(yǎng)與功效成分測定結(jié)果

表2　不同劑量飲料對大鼠體重的影響±s)

注:*表示與模型組2比較差異顯著,p<0.05;**表示與模型組2比較差異極顯著,p<0.01。本實(shí)驗(yàn)飲料中的小米原油含量為3.0%～3.3%,相當(dāng)于小米油的灌胃量為0.009～0.0495 g/100 g·d,劑量范圍在以上報道結(jié)果之內(nèi),另外小米油中還含有谷維素和VE等降血脂功效成分,且具有降脂作用的大豆蛋白或可提高小米油復(fù)合飲料的降血脂作用[18]。

2.2不同劑量小米油復(fù)合飲料對大鼠體重的影響

由表2可知,各組大鼠在實(shí)驗(yàn)前的初體重均無明顯差異(p>0.05)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,與基礎(chǔ)組比較,模型組2及實(shí)驗(yàn)組體重顯著增加(p<0.05)。模型組2與各實(shí)驗(yàn)組相比體重增加,但差異不顯著。此結(jié)果說明高脂、高熱量飼料會造成動物肥胖,而小米油復(fù)合飲料可緩解因高熱量造成的肥胖。這與Kim Jung Hee報道[19]的亞油酸和谷維素具有降低體重的作用,但無顯著性的結(jié)果相一致。

2.3不同劑量小米油復(fù)合飲料對大鼠血脂水平的影響

由降脂實(shí)驗(yàn)結(jié)果(見表3)可知,與基礎(chǔ)組相比,模型組1和2的動物血清TG、TC水平極顯著升高(p<0.01),說明高脂模型建立成功。小米油復(fù)合飲料組與模型組2相比,在低、中、高劑量下的TG水平均有不同程度降低,其中低劑量組TG水平降低未達(dá)到顯著性(p>0.05),中劑量組顯著降低(p<0.05),高劑量組極顯著降低(p<0.01)。各劑量組的TC水平也都有不同程度降低,分別下降了12.10%、20.00%和15.24%,其中低劑量組顯著降低(p<0.05),中、高劑量組極顯著降低(p<0.01)。各劑量組的HDL-C水平均有不同程度升高,但低劑量組沒有顯著性(p>0.05),中、高劑量組顯著升高(p<0.05)。說明該配方小米油復(fù)合飲料在中、高劑量下能顯著降低大鼠的TG和TC、升高HDL-C水平,且有一定的量效關(guān)系。趙陳勇等[11]報道的灌胃小米油低劑量(0.05 g/100 g·bw)時具有顯著降血脂作用,效果優(yōu)于中劑量(0.1 g/100 g·bw)和高劑量(0.5 g/100 g·bw),但未考察更低劑量下的降血脂作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明小米油在0.0225～0.0495 g/100 g·d的劑量范圍內(nèi)同樣具有顯著降血脂作用。模型組1和模型組2相比,動物血清TG、TC和HDL-C水平差別不大,說明低劑量的大豆蛋白不能產(chǎn)生顯著降血脂作用。

表3不同劑量飲料對大鼠血脂水平的影響

Table 3　Effects of different doses of the drink

組別TGTCHDL-CN1.451±0.2074.112±0.8530.928±0.420M-12.290±0.653ΔΔ7.186±0.409ΔΔ0.618±0.327ΔM-22.285±0.659ΔΔ7.179±0.760ΔΔ0.621±0.283ΔMBOCD-L1.808±0.4376.310±0.552*0.851±0.392MBOCD-M1.318±0.241*5.743±0.617**0.901±0.271*MBOCD-H1.065±0.306**6.085±0.637**0.962±0.471*

注:Δ表示與基礎(chǔ)組比較差異顯著,p<0.05;ΔΔ表示與基礎(chǔ)組比較差異極顯著,p<0.01；*表示與模型組2比較差異顯著,p<0.05;**表示與模型組2比較差異極顯著,p<0.01。3討論與結(jié)論

馬青等[20]研究表明,大豆蛋白顯著降血脂的有效劑量為0.958 g/100 g,而本實(shí)驗(yàn)中高脂模型組2灌胃0.75 mL/100 g·d含1%大豆蛋白的水溶液,相當(dāng)于大豆蛋白灌胃量為0.0075 g/100 g·d,遠(yuǎn)低于其有效降脂劑量,所以未體現(xiàn)出顯著降血脂作用。小米油復(fù)合飲料的降血脂作用可能與小米油中豐富的亞油酸、谷維素、維生素E和角鯊烯等活性成分有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明,小米油復(fù)合飲料在日攝入0.75～1.5 mL/100 g·d劑量范圍內(nèi)均有顯著的降血脂作用;攝入0.30 mL/100 g·d劑量小米油復(fù)合飲料雖可顯著降低TC,但TG和HDL-C并無顯著變化。說明該小米油復(fù)合飲料在一定劑量范圍內(nèi)有較好的降血脂作用。以上研究為小米油功能飲料的開發(fā)提供了技術(shù)支持。

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Hypolipidemic effect experimental research of millet oil compound drink

SUN Qing-shan,WANG Chang-qing*,ZHANG Sheng-wan,BAI Yun-yun, CHEN Tong,NING Qing-peng,WANG Jun-yu

(College of Life Science,Shanxi University,Taiyuan 030006,China)

Objective:To investigate the effect of hypolipidemic about the millet oil and soybean protein compound drink. Methods:The changes of serum lipid levels in high fat model rats fed with the millet oil compound drink of different doses were researched. Results:Among the three doses of the millet oil compound drink,the hypolipidemic effect of high dose(1.5 mL/100 g·d)was the best. Compared with the model group 2,the serum triglyceride(TG)and cholesterol(TC)contents were decreased significantly(p<0.01)and the high density lipoprotein cholesterol(HDL-C)content was increased remarkably(p<0.05);In middle dose(0.75 mL/100 g·d)group,TC content was decreased significantly(p<0.01)and TG content was decreased and HDL-C content was increased significantly(p<0.05);In low dose(0.30 mL/100 g·d)group,TC content was decreased significantly(p<0.05),but TG and HDL-C contents did not be changed a lot,and the hypolipidemic effect was the worst. Conclusion:The millet oil compound drink can reduce serum lipid levels in hyperlipidemia rats effectively in a certain dose range.

millet bran oil;soybean protein;compound drink;hypolipidemic

2016-03-16

孫青山(1990-)，男，碩士研究生，研究方向：功能性食品，E-mail:15735158211@163.com。

王常青(1956-)，男，學(xué)士，教授，研究方向：食品科學(xué)，E-mail:wcq@sxu.edu.cn。

山西省科技廳科技攻關(guān)計劃項(xiàng)目(2014ZD0305)。

TS275.4

A

1002-0306(2016)17-0332-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.17.056