膨化薏仁米對肥胖大鼠脂質(zhì)代謝及肝臟氧化應激的影響

劉勇 張珍 李魯新 張思瑾 徐璐璐 蘇然宇 張雪嬌 孫雪 柏合

【摘要】 目的：研究膨化薏仁米（PCS）對肥胖大鼠血脂及肝臟損傷、氧化應激的調(diào)節(jié)作用。方法：50只SD大鼠，隨機分為對照組（10只，基礎飼料喂養(yǎng)）和高脂高糖飼料組（40只，高脂飼料喂養(yǎng)），連續(xù)飼喂4周，以高脂高糖飼料組大鼠體質(zhì)量超過對照組大鼠平均體質(zhì)量20%即為肥胖模型造模成功。將其中造模成功的30只大鼠隨機分為三組，每組10只，即模型組（高脂高糖飼料）、膨化薏仁米組（10%膨化薏仁米替代）、奧利司他組[高脂飼料+0.06%奧利司他（粉末）]。繼續(xù)飼喂4周后，檢測大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、肝臟指數(shù);檢測血清中血脂、AST、ALT水平;檢測肝臟中SOD、MDA和GSH-Px的含量;蘇木素伊紅（HE）染色，觀察肝臟的病理形態(tài)變化。結果：與對照組相比，模型組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、肝臟指數(shù)均顯著升高（P<0.01），血清TC、TG、LDL-C水平及AST、ALT水平均顯著升高（P<0.05），肝組織MDA也顯著升高（P<0.001），SOD和GSH-Px均顯著下降（P<0.001）。與模型組相比，膨化薏仁米組和奧利司他組大鼠的體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、肝臟指數(shù)及血清中TC、TG、LDL-C水平均明顯降低（P<0.05）;HE染色結果顯示，膨化薏仁米組和奧利司他組肝臟脂肪沉積減輕;與模型組相比，膨化薏仁米組和奧利司他組MDA均顯著降低，SOD和GSH-Px均增加（P<0.05）。結論：膨化薏仁米對肥胖大鼠具有降脂、減肥的功效，并對肝臟氧化損傷起到保護作用。

【關鍵詞】 膨化薏仁米 氧化應激 肥胖 肝損傷 脂質(zhì)代謝 降脂

Effect of Puffed Coix Seed on Lipid Metabolism and Hepatic Oxidative Stress in Obesity Rats/LIU Yong， ZHANG Zhen， LI Luxin， ZHANG Sijin， XU Lulu， SU Ranyu， ZHANG Xuejiao， SUN Xue， BAI He. //Medical Innovation of China， 2021， 18（35）： 0-026

[Abstract] Objective： To study the regulatory effect of puffed coix seed on blood lipid， liver injury and oxidative stress in obesity rats. Method： Fifty SD rats were randomly divided into the control group （n=10， fed with basal diet） and the high-fat and high-sugar diet group （n=40， fed with high-fat and high-sugar diet） for 4 weeks. The body weight of rats in the high-fat and high-sugar diet group exceeded the average body weight of rats in the control group by 20%， which obesity model was established successfully. Thirty rats were randomly divided into three groups， 10 rats in each group， namely model group （high-fat and high-sugar diet）， puffed coix seed group （10% puffed coix seed instead） and Orlistat group [high-fat diet +0.06% Orlistat （powder）]. After administrations for 4 weeks， body weight， Lee’s index and coefficient of liver were monitored throughout experiment. The levels of serum lipids， AST and ALT were detected， the contents of SOD， MDA and GSH-Px in liver were measured and histological examinations were conducted to analyze the liver tissue. Result： Compared with the control group， the body weight， Lee’s index and liver index of the model group were significantly increased （P<0.01）， the levels of serum TC， TG， LDL-C， AST and ALT were significantly increased （P<0.05）， the MDA in liver tissue was significantly increased （P<0.001）， while SOD and GSH-Px were significantly decreased （P<0.001）. Compared with the model group， the body weight， Lee’s index and liver index of puffed coix seed group and Orlistat group were significantly decreased （P<0.05）， the levels of serum TC， TG and LDL-C were significantly decreased （P<0.05）. HE staining showed puffed coix seed group and Orlistat group liver fat deposition reduced. Compared with the model group， MDA of puffed coix seed group and Orlistat group were significantly decreased， and SOD and GSH-Px were increased （P<0.05）. Conclusion： Puffed coix seed can reduce fat and weight in obese rats and protect liver oxidative damage.

[Key words] Puffed coix seed Oxidative stress Obesity Liver injury Lipid metabolism Lipid-lowering

First-author’s address： Scientific Research Sharing Platform， Mudanjiang Medical University， Mudanjiang 157011， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.35.006

肥胖癥表現(xiàn)為體內(nèi)脂肪積聚過多，是全球第五大死亡原因。每年約有280萬人死于肥胖，并增加罹患其他疾病的風險[1]，如糖尿病、心臟病、動脈粥樣硬化等[2]。研究證實，導致肥胖的因素有多種，其中作用最顯著的是當今生活方式與膳食結構的改變[3]。人們過量或頻繁攝入高糖高能量的食物以及辦公方式導致運動減少，不可避免出現(xiàn)肥胖現(xiàn)象。以膳食與運動為先導，再輔以藥物療法，是目前最有效的減肥方式[4]。雖然臨床上降脂減肥的西藥品種很多，但大部分存在一定的副作用，如肝腎的損傷等[5]。因此開發(fā)副作用少、療效顯著的藥物至關重要。祖國醫(yī)學認為，過食肥甘油膩可致脾腎虧虛、痰濕內(nèi)停，故肥人多濕[6]。薏苡仁，是薏苡的成熟干燥果仁，具有“滋補保健之王”和“生命健康之友”的美譽。薏仁米中含有豐富的多糖，具有健脾除濕的功效，是利水滲濕類中藥。研究證明，薏仁米具有降血脂、抗腫瘤、提高機體免疫能力、改善水液代謝的作用[7-9]。因此，本研究旨在觀察膨化薏仁米對肥胖大鼠血脂及肝臟氧化應激的影響，探討膨化薏仁米降脂保肝的可能機制，為開發(fā)綠色健康降脂減肥食品提供理論依據(jù)?，F(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 SPF級健康雄性SD大鼠50只，體質(zhì)量（100±10）g，購自遼寧長生公司，許可證號：SYXK（黑）2015-007;總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH-Px）、丙二醛（MDA）檢測試劑盒：南京建成生物工程研究所提供;膨化薏仁米，實驗室自制;奧利司他膠囊：RocHE Pharma（Schweiz） Ltd生產(chǎn);無水乙醇、二甲苯、甲醛：哈爾濱市新達化工廠生產(chǎn);蘇木素染色液、Eosin Y：購自Solarbio公司。

1.2 儀器與設備 旋轉式切片機RM2145、堆片機HI1210、烘片機HI1220、正置顯微鏡DM1000購自德國LEICA公司，電子天平BT2202S購自Sartorius儀器系統(tǒng)有限公司上海分公司，SynergyMx多功能酶標儀購自美國伯騰儀器有限公司。

1.3 飼料制備 膨化薏仁米：實驗室自制。基礎飼料：小黍有泰（北京）生物科技有限公司，生產(chǎn)許可證編號：SCXK（京）2018-0006。自制高脂飼料：豬油（20.0%）、酪蛋白（10.0%）、膽固醇（1.5%）、磷酸氫鈣（2.0%）、蔗糖（30.0%）、基礎飼料（36.5%）。

1.4 動物模型建立與分組 50只SD大鼠，實驗前在SPF級動物房用基礎飼料適應性喂養(yǎng)7 d，隨機分為對照組（n=10，基礎飼料喂養(yǎng)）和高脂高糖飼料組（n=40，高脂飼料喂養(yǎng)），自由進食，飼養(yǎng)室相對濕度40%～70%，溫度20～25 ℃，透風良好，12 h交替照明，連續(xù)飼喂4周。以高脂高糖飼料組大鼠體質(zhì)量超過對照組大鼠平均體質(zhì)量20%即為肥胖模型造模成功[10]。將造模成功的30只大鼠隨機分為三組，每組10只，即模型組、奧利司他組、膨化薏仁米組。所有大鼠按每天16 g/只采食量飼喂，對照組給予基礎飼料，模型組給予高脂飼料，膨化薏仁米組給予10%的膨化薏仁米替換飼料，奧利司他組給予高脂飼料+0.06%奧利司他（粉末）。四組均連續(xù)飼喂4周。4周后，各組大鼠禁食不禁水12 h，摘眼球取血，頸椎脫臼致死，稱取肝臟組織，血清置于-20 ℃冰箱保存。

1.5 觀察指標

1.5.1 大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、肝臟指數(shù)的測

定 大鼠體質(zhì)量每周測一次;干預實驗結束后，測量大鼠體長（鼻尖到肛門的長度），計算大鼠Lee’s指數(shù);大鼠處死后，稱取肝臟濕重，計算肝臟指數(shù)。Lee’s指數(shù)=;肝臟指數(shù)=。

1.5.2 大鼠血清脂質(zhì)水平和肝功能相關指標測定 試驗結束后，大鼠禁食12 h，摘眼球取血，按試劑盒說明書檢測TG、TC、HDL-C、LDL-C、ALT、AST含量。

1.5.3 大鼠肝臟抗氧化指標測定 各組稱取肝臟組織1 g，用生理鹽水沖洗干凈，濾紙吸干后，研磨離心，取上清液，按照試劑盒說明書檢測SOD、MDA及GSH-Px的含量。

1.5.4 大鼠肝臟病理學觀察 取肝臟組織經(jīng)4%多聚甲醛溶液固定，將固定好的組織依次進行流水沖洗、梯度酒精脫水、石蠟包埋、切片，HE染色，最后在光學顯微鏡下進行觀察分析。

1.6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 21.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩組間比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 膨化薏仁米對肥胖大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)及肝臟指數(shù)的影響 四組初始體質(zhì)量比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;模型組、奧利司他組、膨化薏仁米組造模后體質(zhì)量均高于對照組（P<0.01）;模型組大鼠最終體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)和肝臟指數(shù)均高于對照組（P<0.01）;與模型組相比，膨化薏仁米組和奧利司他組大鼠的造模后和最終體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)和肝臟指數(shù)均顯著降低（P<0.05）。見表1。

2.2 膨化薏仁米對肥胖大鼠血清脂質(zhì)的影響 與對照組相比，模型組TC、TG、LDL-C含量均顯著升高（P<0.01），但HDL-C比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;與模型組對比，膨化薏仁米組與奧利司他組TC、TG、LDL-C水平均顯著降低（P<0.05）。見表2。

2.3 膨化薏仁米對肥胖大鼠血清AST和ALT的影響 與對照組相比，模型組血清AST、ALT含量均顯著升高（P<0.01）;與模型組相比，奧利司他組、膨化薏仁米組血清AST、ALT含量均顯著降低（P<0.05）。見表3。

2.4 膨化薏仁米對肥胖大鼠肝臟中SOD、MDA和GSH-Px的影響 與對照組相比，模型組肝組織中SOD、GSH-Px均顯著下降（P<0.001），MDA顯著升高（P<0.001）;與模型組相比，奧利司他組、膨化薏仁米組肝組織中SOD、GSH-Px均顯著升高（P<0.05），MDA均顯著下降（P<0.05）。見表4和圖1。

2.5 膨化薏仁米對肥胖大鼠肝組織形態(tài)學的影

響 對照組大鼠肝臟細胞排列整齊，小葉結構及匯管區(qū)結構清晰;模型組細胞結構紊亂，小葉結構及匯管區(qū)結構模糊，有炎癥細胞浸潤，細胞壞死，肝細胞有明顯的脂肪變性;膨化薏仁米組和奧利司他組細胞結構紊亂明顯減輕，肝細胞脂肪變性情況基本恢復正常。見圖2。

3 討論

肥胖癥作為世界性流行病，嚴重危害人類健康，常引起脂肪肝、心臟病、糖尿病和代謝綜合征等其他疾病[11-12]。肥胖導致內(nèi)臟器官有過多的脂肪沉積，造成內(nèi)臟器官的脂肪樣變，其中最常見的是肝臟脂肪樣變，稱為脂肪肝[13]。肥胖、脂肪肝與氧化應激密切相關[14]。體質(zhì)量增加和Lee’s指數(shù)是判斷肥胖的重要指標。肥胖增加罹患其他疾病的風險，如糖尿病、心血管疾病及非酒精性脂肪肝等。

薏仁米作為藥食同源的中藥材，營養(yǎng)全面，含人體所需的多種氨基酸、微量元素以及礦物質(zhì)[15]。祖國傳統(tǒng)醫(yī)學認為，肥胖即痰濕內(nèi)停，薏仁米具有健脾益胃祛濕的功效，能夠祛除體內(nèi)的濕氣進而達到減脂作用[16]。本實驗通過高脂飲食飼喂建立肥胖大鼠模型，觀察膨化薏仁米對肥胖大鼠的體質(zhì)量、血脂、肝臟氧化應激以及肝組織形態(tài)的干預效果，探討其對肥胖大鼠減肥降脂及肝損傷保護中的作用。膨化薏仁米經(jīng)過連續(xù)4周的干預，肥胖大鼠的體質(zhì)量、血脂組成、肝功能及氧化應激相關指標均發(fā)生了一定的變化。與模型組相比，膨化薏仁米顯著減緩肥胖大鼠體質(zhì)量的增加、降低血清TG、TC和LDL-C水平（P<0.01），說明其對高脂飲食誘導的肥胖有較好的降血脂、減肥作用。ALT、AST含量升高是肝損傷的主要指標[17]。本研究結果顯示，膨化薏仁米能降低肥胖大鼠血清中ALT、AST含量，這與肝組織病理形態(tài)學分析結果一致，說明脂質(zhì)代謝異?？墒垢闻K發(fā)生脂肪變性，而膨化薏仁米對肝臟能起到一定的保護作用。肥胖導致的機體脂質(zhì)代謝紊亂，可進一步引起肝臟氧化應激反應[18]。機體為防御自由基的損傷和破壞建立了一套完整的防御系統(tǒng)，其中SOD、MDA、CAT、GSH-Px為重要的組成部分，可幫助機體清除氧自由基[19]。本研究發(fā)現(xiàn)，模型組大鼠肝臟中SOD和GSH-Px均顯著下降，MDA顯著增加，而膨化薏仁米能顯著降低肝臟中MDA，并顯著升高肝臟中SOD和GSH-Px，提示膨化薏仁米可能通過清除機體自由基或抑制其產(chǎn)生來增強機體抗氧化能力，改善血脂水平，對抗肥胖引起的肝臟損傷。

綜上所述，膨化薏仁米可以降低肥胖大鼠體質(zhì)量及血清TG、TC、LDL-C、AST、ALT含量，抑制肝細胞脂肪變性，提高肝組織中SOD和GSH-Px，降低MDA的含量。對肥胖具有一定的預防功效，抑制肝臟氧化應激反應，為薏仁米膨化食品開發(fā)和應用提供理論依據(jù)。

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（收稿日期：2021-08-23） （本文編輯：程旭然）

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