短期添加高果糖玉米糖漿對小鼠體重和肝功能指標的影響

歐紅萍，羅正中，樊 雨，姚學萍*

(1.成都農業(yè)職業(yè)技術學院畜牧獸醫(yī)分院，四川成都 611130；2.四川農業(yè)大學動物醫(yī)學院，四川成都 611130)

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短期添加高果糖玉米糖漿對小鼠體重和肝功能指標的影響

歐紅萍1，羅正中2，樊 雨2，姚學萍2*

(1.成都農業(yè)職業(yè)技術學院畜牧獸醫(yī)分院，四川成都 611130；2.四川農業(yè)大學動物醫(yī)學院，四川成都 611130)

通過給小鼠短期添加高果糖玉米糖漿，研究其對小鼠健康的影響。選取健康、體重相近的小鼠48只隨機分為3組，分別添加高果糖玉米糖漿、蔗糖及蒸餾水，添加14 d后檢測小鼠體重和肝功能相關指標。結果顯示，對照組的小鼠體重顯著低于高果糖玉米糖漿組(P<0.05)，與蔗糖組差異不顯著(P>0.05)；高果糖玉米糖漿組和蔗糖組的肝重、低密度脂蛋白濃度和天門冬氨酸氨基轉移酶活性顯著高于對照組(P<0.05)，高果糖玉米糖漿組的高密度脂蛋白濃度顯著低于對照組；高果糖玉米糖漿組的甘油三脂含量顯著高于蔗糖組和對照組(P<0.05)；各組的丙氨酸氨基轉移酶活性和膽固醇含量差異不顯著(P>0.05)。結果表明，高果糖玉米糖漿更易導致肥胖且短期添加可影響小鼠的肝臟功能。

高果糖玉米糖漿；體重；肝功能指標；小鼠

高果糖玉米糖漿(high fructose corn syrup，HFCS)又被稱為高果糖漿，是一種新型的甜味添加劑。在美國和歐洲高果糖漿已得到大力推廣并取代傳統(tǒng)甜味劑，由于在甜度、色度、黏稠度等物理性質上它優(yōu)于傳統(tǒng)的蔗糖。因此，國內越來越多的行業(yè)也開始使用果糖產品。隨著在碳酸飲料、果汁及各種甜品中高果糖漿的大量使用，其存在的健康隱患逐漸顯露出來，蔡雯雯等[1]報道，導致肥胖產生的原因之一是過多地攝入果糖，而肥胖可能導致Ⅱ型糖尿病、心血管疾病和高脂血癥的發(fā)生并增加某些癌癥患病風險。肝臟作為果糖代謝的主要場所，過多的攝入將影響肝臟功能。Bocarsly M E等[2]指出，添加高果糖玉米糖漿可以使大鼠的體重、體脂及甘油三酯水平均極顯著增加。在探究高果糖攝入引起脂肪肝發(fā)生的早期機制中，任路平等[3]研究證明了高果糖(果糖含量34.5%)喂養(yǎng)3 d即可引起小鼠肝細胞內脂滴的形成及甘油三酯含量的增高。果糖的攝入能夠降低甘油三酯清除率并增加肝臟甘油三酯的合成與沉積，而長期高果糖飲食會引起非酒精性脂肪肝[4]。蔡雯雯[5]在果糖和葡萄糖對健康人群急性反應研究中也表明了果糖可以引起高密度脂蛋白與低密度脂蛋白濃度的升高。上述研究提示，飲食因素可使肝臟產生迅速的代謝反應，也證實了果糖對肝臟和機體代謝存在一定的危害。本研究以小鼠為試驗動物，了解短期添加高果糖玉米糖漿對小鼠體重和肝臟代謝的影響，為進一步研究高果糖漿對機體健康的影響提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 清潔級健康昆明系小鼠48只，日齡30 d～40 d，體重22 g～24 g，購自四川達碩生物科技有限公司。

1.1.2 主要試劑及儀器 高果糖玉米糖漿(HFCS-55)，中糧融氏生物科技有限公司產品(批號 311623020004)；蔗糖，成都成德生物科技有限公司產品(批號510103030023)；苦味酸，上海雅試試劑有限公司產品(批號 20141101)；丙氨酸氨基轉移酶測定試劑盒、天門冬氨酸氨基轉移酶測定試劑盒、甘油三酯測定試劑盒、膽固醇測定試劑盒、高密度脂蛋白測定試劑盒、低密度脂蛋白測定試劑盒，四川中生醫(yī)療器械有限責任公司產品；全自動生化分析儀，意大利AUTOLAB公司產品。

1.2 方法

1.2.1 分組添加 將48只小鼠隨機分成3組，分別為高果糖玉米糖漿組、蔗糖組及對照組，每組各16只并用苦味酸分別進行編號。加水配制100 g/L高果糖玉米糖漿(HFCS)(HFCS干物重為77%，配制時去水計算)和100 g/L蔗糖溶液，置于試劑瓶中保存使用。每日下午5點按照0.04 g/20 g劑量灌胃小鼠，對照組給予相同量的蒸餾水，30 min后投放相同量的標準飼料，添加14 d。飼養(yǎng)環(huán)境：室內溫度22℃、相對濕度50%～60%，每日光照12 h，每日用1 mL/L的新潔爾滅消毒液對飼養(yǎng)環(huán)境消毒。

1.2.2 測定指標與方法 在0、7、14 d時分別對各組小鼠進行稱重，添加14 d后各組小鼠禁食12 h，摘眼球采血，采血完成后斷頸法處死并立即摘取肝臟稱重,計算各組小鼠肝臟系數(肝臟重量/小鼠重量)。采集的血液靜置半小時后，2 000 r/min離心10 min后分離血清，在AUTOLAB全自動生化分析儀對以下指標進行檢測： 丙氨酸氨基轉移酶(ALT)，天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)，甘油三酯(TG)，膽固醇(CHO)，高密度脂蛋白(HDL)，低密度脂蛋白(LDL)。

1.2.3 數據處理分析 應用Spss19對試驗檢測結果進行獨立樣本t檢驗，結果以平均值±標準差表示，以P<0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果

2.1 高果糖玉米糖漿對小鼠體重和肝重的影響

2.1.1 對體重的影響 添加前，各組小鼠體重無顯著差異(P>0.05)，添加7 d和14 d后高果糖玉米糖漿組小鼠體重顯著高于對照組(P<0.05)，與蔗糖組相比無顯著差異(P>0.05)；蔗糖組的體重變化和對照組無明顯差異(P>0.05)，結果見表1。表明短期添加高果糖玉米糖漿更易引起小鼠體重增加。

2.1.2 對肝重的影響 添加14 d后，分別摘取各組小鼠肝臟觀察，稱重。各組小鼠的肝臟均呈現被膜光滑，顏色為紅褐色。對比各組肝臟重量，高果糖玉米糖漿組和蔗糖組小鼠肝臟重量顯著高于對照組(P<0.05),高果糖玉米糖漿組與蔗糖組相比肝臟重量差異性不顯著(P>0.05)；對比3組小鼠的肝臟系數(肝重/體重)其差異性不顯著(P>0.05)，結果見表1。

表1 高果糖玉米糖漿對小鼠體重和肝重的影響

注：同行數據肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，肩標相同字母或無字母標注表示差異不顯著(P>0.05)。

Note：In the same row,values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05)，while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).

2.2 高果糖玉米糖漿對小鼠肝功能指標的的影響

由表2可知，血清生化檢測結果顯示在添加小鼠14 d后，各組小鼠的CHO和ALT水平無顯著性差異(P<0.05)；對比TG和AST這兩項指標可知，HFCS組和蔗糖組的AST顯著高于對照組(P<0.05)，HFCS組的TG顯著高于蔗糖組和對照組(P<0.05)；蔗糖組的AST顯著高于對照組(P<0.05)。對比各組小鼠血清中HDL和LDL水平，HFCS組和蔗糖組的HDL顯著低于對照組(P<0.05)，HFCS組的LDL顯著高于對照組(P<0.05)；HFCS組與蔗糖組相比HDL、LDL無顯著差異(P>0.05)。

表2 高果糖玉米糖漿對小鼠肝功能指標的影響

注：同行數據肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，肩標相同字母或無字母標注表示差異不顯著(P>0.05)。

Note：In the same row,values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05)，while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).

3 討論

3.1 高果糖玉米糖漿對小鼠體重的影響

研究顯示攝食大量高果糖玉米糖漿可能引起代謝綜合癥[6]。代謝綜合征是一種包含多個代謝危險因素的癥候群，這些危險因素包含血管性(或向心性)肥胖、胰島素抵抗、耐量受損、血脂異常(高甘油三酯血癥和低 HDL-C 血癥)及高血壓。試驗中對小鼠腹壁進行解剖觀察并未發(fā)現有明顯的脂肪沉積情況，但是對小鼠血液中CHO、TG水平進行檢測時發(fā)現，CHO無顯著的變化(P>0.05)，對比各組小鼠TG水平發(fā)現HFCS組顯著高于對照組(P<0.05)。CHO和TG為血液中的中性脂肪，在攝入高果糖玉米糖漿后，經過肝臟對糖的代謝作用生成磷酸甘油進一步與脂酰CoA合成甘油三酯。血液中TG含量升高除了提示體內脂肪含量的增加，也與動脈粥樣硬化性心血管疾病、高血壓患病有關。高密度脂蛋白作為膽固醇的“清掃機”，它在血脂代謝過程中扮演著重要角色[7]。由試驗結果可知，高果糖漿組小鼠的HDL顯著低于對照組，LDL顯著高于對照組(P<0.05)，說明在短期過程中會影響機體的脂質代謝。結合上述可知在短期的時間里添加高果糖玉米糖漿并不會導致小鼠的肥胖，但會影響小鼠體重、HDL、LDL及TG水平。

相對短期添加，長期攝入高果糖玉米糖漿會導致肥胖已經得到證實。對比高果糖玉米糖漿和蔗糖對體重的影響，研究發(fā)現長時間攝入添加高果糖玉米糖漿的大鼠會發(fā)生肥胖，蔗糖則不易引起肥胖[8]。Bocarsly M E等[2]根據人一天的飲食習慣向大鼠添加80 g/kg高果糖玉米糖漿和100 g/kg蔗糖8周發(fā)現，HFCS組的體重明顯高于蔗糖組；7個月后HFCS組大鼠體重、腹壁脂肪及TG極顯著高于蔗糖組(P<0.01)。相似的，Jürgens H等[9]發(fā)現添加高果糖73 d的小鼠出現肥胖性特征，而添加100 g/kg蔗糖的小鼠沒有出現。本試驗雖為短期試驗，但是結果與其相符。

3.2 高果糖玉米糖漿對小鼠肝臟功能的影響

肝臟作為果糖代謝的主要場所，長期攝入果糖會引起肝臟疾病如脂肪肝、肝硬化及非酒精脂肪肝等[1]。本試驗添加高果糖玉米糖漿14 d后發(fā)現小鼠肝臟重量與對照組對照有明顯增重，并且選取兩種氨基轉移酶AST和ALT進行檢測，結果顯示HFCS組和蔗糖組的AST明顯高于對照組(P<0.05)，ALT沒有顯著變化(P>0.05)。AST和ALT是反映肝臟肝細胞病變和壞死的酶，其中AST主要分布于心肌、骨骼肌和肝臟，試驗結果中高果糖漿組AST水平有顯著的升高，AST升高在臨床診斷的意義為：無法區(qū)分來源器官、肝損傷、肝腫瘤、溶血性疾病及代謝紊亂。肝臟系數作為反映肝臟病理變化指標之一[10]，本試驗發(fā)現短期添加HFCS后各組小鼠的肝臟系數無顯著差異，結合生化指標發(fā)現短期添加高果糖漿不會引起肝臟實質性的病理變化，但會引起肝臟代謝異常。在長期試驗中，有研究指出添加(8周)發(fā)現高果糖飲食可引起肝臟脂質的沉積并伴隨著炎癥的產生，誘導變?yōu)橹靖魏鸵葝u素抵抗[3]。也有研究報告顯示高果糖玉米糖漿更易導致肝臟的病變。通過向大鼠混合添加300 g/L果糖和300 g/L蔗糖與單獨添加600 g/L的蔗糖對比，結果顯示混合添加的大鼠肝臟脂肪沉積更加嚴重，表明在攝入相同熱量的情況下，果糖更可能導致非酒精脂肪肝脂肪的沉積[11-12]。

大量試驗研究表明，高果糖玉米糖漿可引起血脂異常，并可能引起代謝綜合癥。綜上所述，本試驗研究結果顯示,高果糖飲食可引起小鼠體重、肝重、血清中AST水平和脂代謝的異常變化。

研究表明，短期添加高果糖玉米糖漿可引起體重的增長、血清生化指標TG及LDL顯著升高，HDL顯著降低和肝臟相關指標的顯著性的變化，說明高果糖漿會引起小鼠脂質代謝異常，導致肥胖的發(fā)生，并且可能會引起某些肝臟疾病的發(fā)生。

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Effect of Short-term Supplementation of High Fructose Corn Syrup on Liver Function Indexes and Body Weight in Mice

OU Hong-ping1,LUO Zheng-zhong2,FAN Yu2,YAO Xue-ping2

(1.DepartmentofVeterinaryandAnimalScience,ChenduAgriculturalCollege，Chengdu,Sichuan,611130,China; 2.CollegeofVeterinaryMedicine，SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu,Sichuan,611130,China)

In this study,mice were supplemented with high fructose corn syrup for a short period of time to explore their effects on mice health.Forty-eight healthy mice were randomly divided into three groups:high fructose corn syrup,sucrose and control groups,respectively.Fourteen days later,the body weight and liver function indexes in sera were measured.The results showed that the body weight of the control group was significantly lower than that of the high fructose corn syrup group (P<0.05),but no significant difference from the sucrose group (P>0.05).The liver weight，serum low density lipoprotein content and aspartate aminotransferase activity in mice of high fructose corn syrup group and sucrose group were significantly higher than that of control group (P<0.05).The high density lipoprotein concentration of the high fructose corn syrup group was significantly lower than that of the control group.the content of triglyceride of high fructose corn syrup group was significantly higher than sucrose group and control group (P<0.05).There was no significant difference in alanine aminotransferase activity and cholesterol content among the three groups (P>0.05).The results indicated that high fructose corn syrup can more easily lead to obesity, and the short-term supplementation may affect the liver function in mice.

high fructose corn syrup; body weight; liver function index；mouse

2016-11-20

四川農業(yè)大學學科建設雙支計劃項目(3572070)；四川省教育廳重點項目(15ZA0024)

歐紅萍(1980-)，男，重慶墊江人，碩士，主要從事臨床獸醫(yī)學教學與研究。*通訊作者

S816.79；Q41

A

1007-5038(2017)07-0066-04