苹果多酚对小鼠脂肪代谢的影响

王振宇，周丽萍，刘 瑜

(1.东北林业大学林学院，黑龙江 哈尔滨 1 50040；2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

苹果多酚对小鼠脂肪代谢的影响

王振宇1,2，周丽萍1，刘 瑜1

(1.东北林业大学林学院，黑龙江 哈尔滨 1 50040；2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

目的：研究苹果多酚对小鼠脂肪代谢的调节作用。方法：将小鼠随机分为5组，除基础对照组外，其他4组给予高脂饲料，每周称1次体质量，建立肥胖模型。基础对照组和肥胖模型组分别灌胃生理盐水(3.8mg/(kg bw·d)，3个剂量组分别灌胃苹果多酚3.8、7.6、11.4mg/(kg bw·d)。连续4周后，分别测定小鼠体质量、血清总胆固醇(TC)、血清总甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、肝脂酶(HL)和脂蛋白脂酶(LPL)活性。结果：苹果多酚能明显降低肥胖小鼠体质量、TG、LDL-C、TC和MDA含量以及动脉粥样硬化指数(AI)，对肥胖小鼠血清中HDL-C有明显的升高作用，能有效提高小鼠体内SOD、GSH-PX、HL和LPL的活性。结论：苹果多酚可以通过调节小鼠脂肪代谢来降血脂预防动脉粥样硬化。

苹果多酚；血脂；脂质过氧化；脂肪代谢；动脉硬化

苹果多酚(apple polyphenols)是苹果中所含多元酚类物质的总称，包括原花青素类、黄酮醇类(槲皮苷配糖体)、酚酸类、儿茶素类、花青素类和二氢查耳酮类(根皮苷配糖体)等。具有预防高血压、抗肿瘤、抗衰老、抗突变、抗辐射、抗过敏、防龋齿、增强肌力等8 0多种药理功能[1]，因而可广泛应用于食品、医药及化妆品行业中。目前国内对苹果多酚的提取分离及体外抗氧化功能性实验研究的比较多，但对于苹果多酚调节体内代谢的研究却较少，这在一定程度上影响了苹果多酚的进一步开发和利用。虽然有人曾报道过苹果多酚具有减肥降脂和体内抗氧化功能[2-3]，但对其作用机制尚未深入研究。本实验以小鼠为实验动物，对苹果多酚降血脂和预防动脉粥样硬化(AS)的功能进行研究，并从苹果多酚调节肝脏脂肪代谢的角度揭示其降血脂和预防动脉粥样硬化发生的可能机制，研究结果将为苹果多酚的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

国光苹果(Malus pumila cv. Ralls) 大连；苹果多酚实验室自制。昆明小鼠(体质量(20.0±2)g) 哈尔滨市肿瘤医院。

高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)试剂盒、甘油三酯(TG)试剂盒和血清总胆固醇(TC)试剂盒 中生北控生物科技公司；超氧化物歧化酶(SOD)测试盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)测试盒、丙二醛(MDA)测定盒、肝脂酶(HL)和脂蛋白脂酶(LPL)测试盒 南京建成生物工程研究所。

722S可见分光光度计 上海精密科学仪器公司；DK-98-1电热恒温水浴锅 天津市泰斯特仪器公司；TDL-5台式离心机 上海安亭科学仪器厂。

1.2 方法

1.2.1 苹果多酚的制备

苹果多酚粗品制备：将苹果漂烫灭酶，低温烘干粉碎，用体积分数为90%的丙酮溶液按一定固液比超声辅助提取两次，合并提取液过滤、浓缩、冻干，得到苹果多酚粗品。

苹果多酚粗品分离纯化：将苹果多酚粗品用乙醇溶解，配制成一定浓度的溶液，采用X-5大孔树脂层析柱进行动态吸附，树脂吸附达到饱和后，先用蒸馏水洗至无糖，再用体积分数80%乙醇溶液洗脱得6个级份，按照洗脱峰收集占上样量最大，并且总抗氧化能力最强的第2个级份，浓缩，冻干。经Folin-Ciocaileu法[4]测定纯度为70%。

1.2.2 饲料诱导肥胖小鼠模型的建立

将小鼠放入动物室内喂饲基础饲料观察7d，使其适应环境。按体质量随机分成5组，每组10只。其中基础对照组，喂正常普通饲料；肥胖模型组和苹果多酚3个不同剂量组小鼠，喂高脂饲料(质量分数80%基础饲料、质量分数0.5%胆固醇、质量分数6.3%猪油、质量分数13%蛋黄粉、质量分数0.2%胆酸盐)。喂养15d，自由进食饮水，每天早上喂食1次，每周称1次体质量。

1.2.3 动物分组与给药

肥胖模型小鼠建立后，各组改喂基础饲料。每天9：00灌胃：苹果多酚低剂量组(3.8mg/(kg bw·d)、中剂量组(7.6mg/(kg bw·d))、高剂量组(11.4mg/(kg bw·d))、基础对照组和肥胖模型组灌胃生理盐水(3.8mg/kg bw·d)，连续28d，并根据体质量调整灌胃量，灌胃期间自由取食和饮水。

1.2.4 测定指标与方法

每周同一时间测定小鼠体质量1次，4周后，禁食12h，眼球采血、分离血清，分别测定TG、TC、HDL-C、SOD、GSH-PX、MDA含量；解剖取肝脏，制成组织匀浆，分别测定HL和LPL含量。以上测定指标均严格按照试剂盒说明书进行操作。LDL-C计算公式：LDL-C=TC－(1/5TG+HDL-C)；动脉粥样硬化指数(AI)计算公式：AI= (TC－HDL-C)/HDL-C；肝总脂酶(LA)计算公式：LA=LPL+HL。

食物利用率即小鼠每摄入100g饲料所增加的体质量(g)。

1.2.5 统计学处理

采用SPSS11.5软件中One-Way ANOVA进行处理和显著性分析检验，数据结果以均数±标准误(x±sx)表示。

2 结果与分析

2.1 饲料诱导肥胖小鼠模型的建立结果

小鼠喂养2周后体质量均有明显增加，与基础对照组相比，4个高脂饲料组体质量增加更为明显。从饲喂高脂饲料组中随机取8只，眼球取血，分离血清，测TG和TC含量。TG含量为(2.86±0.12)mmol/L，大于临界值1.7mmol/L；TC含量为(7.85±0.51)mmol/L，大于临界值6.47mmol/L；说明高脂饲料诱导肥胖小鼠模型制备成功。

2.2 苹果多酚对小鼠体质量和食物利用率的影响

表1 苹果多酚对小鼠体质量和食物利用率的影响(x±sx，n=8)Table 1 Effect of apple polyphenol on food utility in mice±sx，n=8)

表1 苹果多酚对小鼠体质量和食物利用率的影响(x±sx，n=8)Table 1 Effect of apple polyphenol on food utility in mice±sx，n=8)

注：a.与肥胖模型组比较，差异显著(P＜0.05)；b.与肥胖模型组比较，差异极显著(P＜0.01)；c.与基础对照组比较，差异显著(P＜0.05)；d.与基础对照组比较，差异极显著(P＜0.01)。下同。

组别初始体质量/g终末体质量/g净增体质量/g总摄食质量/g食物利用率/%基础对照组19.98±0.8129.57±1.59a10.20±0.24168.31±4.796.06±0.13肥胖模型组21.59±0.8334.58±1.9413.48±0.58170.58±5.147.90±0.24低剂量组21.30±0.6632.66±1.3011.16±0.27170.09±6.275.74±0.83中剂量组21.27±0.7931.28±1.7110.97±0.23167.52±8.376.55±0.67高剂量组20.55±0.5329.11±0.91a9.39±0.37a165.04±7.645.68±0.41

由表1可以看出，实验开始时，各实验组之间小鼠体质量无显著差异(P＞0.05)；实验结束时，苹果多酚高剂量组小鼠体质量显著低于肥胖模型组(P＜0.05)，与基础对照组相比无显著差异(P＞0.05)。实验结束时，苹果多酚高剂量组小鼠净增体质量显著低于肥胖模型组(P＜0.05)，其他实验组分别与基础对照组和肥胖模型组比较，小鼠体质量净增值虽然无显著差异(P＞0.05)，但随着灌胃剂量的增加，小鼠体质量呈梯度性的下降。说

明苹果多酚能够抑制实验小鼠体质量的增长，并随着灌胃量的增加，体质量受抑制的程度增大，其中苹果多酚高剂量组抑制实验小鼠体质量增加的效果最好。实验过程中，各实验组之间小鼠平均食物利用率无统计学差异(P＞0.05)，说明不同剂量的苹果多酚和高脂饲料不影响实验动物的食物利用率。

2.3 苹果多酚对血脂水平的影响

2.3.1 苹果多酚对小鼠TC、TG的影响

表2 苹果多酚对小鼠TC、TG含量的影响±sx，n=8)Table 2 Effect of apple polyphenol on serum TG and TC levels of mice (x±sx，n=8)

表2 苹果多酚对小鼠TC、TG含量的影响±sx，n=8)Table 2 Effect of apple polyphenol on serum TG and TC levels of mice (x±sx，n=8)

组别TG含量/(mmol/L)TC含量/(mmol/L)基础对照组0.70±0.012.01±0.11肥胖模型组1.66±0.102.83±0.66低剂量组1.17±0.18bc1.69±0.41b中剂量组1.19±0.05bd1.40±0.25bd高剂量组1.22±0.13bd1.27±0.55bd

由表2可以看出，基础对照组TG、TC与肥胖模型组和苹果多酚各剂量组之间均存在极显著性差异(P＜0.01)，这也充分说明肥胖模型建模成功。苹果多酚各剂量组TG水平与肥胖模型组之间存在极显著性差异(P＜0.01)。随着苹果多酚剂量的增加TG水平呈上升趋势，这说明苹果多酚与降低TG水平之间存在量效关系，并在此范围内，苹果多酚低剂量组降TG效果最好。相对于肥胖模型组，苹果多酚各剂量组血清TC水平呈降低趋势，苹果多酚各剂量组与肥胖模型组之间存在极显著性差异(P＜0.01)。随着苹果多酚剂量的增加TC呈下降趋势；这说明苹果多酚剂量越高，降低TC效果越好。实验结果说明苹果多酚可以降低小鼠血中TG和TC水平，对调节血脂起到一定的作用。

2.3.2 苹果多酚对小鼠HDL-C、LDL-C及AI的影响

表3 苹果多酚对小鼠HDL-C、LDL-C含量及AI的影响(x±sx，n=8)Table 3 Effect of apple polyphenol on serum HDL-C, LDL-C and AI levels of mice (x±sx，n=8)

由表3可以看出，苹果多酚各剂量组HDL-C和LDL-C与肥胖模型组之间存在极显著性差异(P＜0.01)，苹果多酚各剂量组的HDL-C和LDL-C与基础对照组之间也存在显著(P＜0.05)甚至极显著性差异(P＜0.01)。这说明苹果多酚可以有效提高HDL-C的含量，降低LDL-C的含量，并且苹果多酚对提高HDL-C的含量有一定的量效关系，即随着剂量的增加HDL-C呈下降趋势，其中苹果多酚低剂量组对提高HDL-C含量效果最好。肥胖模型组与基础对照组的AI存在极显著性差异(P＜0.01)，这进一步表明肥胖诱导模型建立成功，并且发生了动脉粥样硬化。相对于肥胖模型组，苹果多酚各剂量组的AI呈下降趋势，苹果多酚各剂量组与肥胖模型组之间存在极显著性差异(P＜0.01)。并且苹果多酚对降低AI有一定的量效关系，即随着苹果多酚剂量的增加AI呈上升趋势，在此范围内，苹果多酚低剂量组对降低动脉粥样硬化效果最好。

2.3.3 苹果多酚对实验小鼠血酶活性及MDA含量的影响

表4 苹果多酚对小鼠SOD、GSH-P酶活性和MDA含量的影响(±sx，n=8)Table 4 Effect of apple polyphenol on serum SOD, GSH-PX and MDA levels of mice (x±sx，n=8)

表4 苹果多酚对小鼠SOD、GSH-P酶活性和MDA含量的影响(±sx，n=8)Table 4 Effect of apple polyphenol on serum SOD, GSH-PX and MDA levels of mice (x±sx，n=8)

组别SOD酶活力/(U/mL)GSH-PX酶活力/(U/mL)MDA含量/(nmol/mL)基础对照组97.88±8.4115.40±1.203.91±0.75b肥胖模型组77.82±5.8412.58±2.097.89±0.34低剂量组174.33±8.29bc24.51±0.21bd6.40±0.69ad中剂量组428.51±14.01bd25.33±1.48bd6.33±0.51ad高剂量组503.99±9.59bd29.53±0.74bd4.30±0.51b

由表4可见，苹果多酚各剂量组的SOD与肥胖模型组呈极显著性差异(P＜0.01)；苹果多酚各剂量组与基础对照组之间也存在显著性差异(P＜0.05)，说明苹果多酚可以有效提高SOD的活性，并且随着苹果多酚剂量的增加SOD酶活力呈上升趋势，并且剂量越高，效果越好。相对于肥胖模型组，苹果多酚各剂量组的GSH-PX活性显著提高(P＜0.01) 。并且随着剂量的增加GSH-PX的活性也增加。说明苹果多酚可以有效提高小鼠血清中GSH-PX酶的活性，并且剂量越高，效果越好。苹果多酚各剂量组可以有效降低小鼠血清中MDA的含量。苹果多酚低、中剂量组的MDA含量与肥胖模型组之间存在显著性差异(P＜0.05)，苹果多酚高剂量组的MDA含量与肥胖模型组之间存在极显著性差异(P＜0.01)，随着苹果多酚剂量的增加，MDA含量呈下降趋势，说明苹果多酚各剂量组可以有效降低小鼠血清中MDA的含量，并且剂量越高，效果越好。

2.3.4 苹果多酚对实验小鼠肝脏中脂肪代谢酶的影响

由表5可见，苹果多酚各剂量组LPL活性均高于肥胖模型组和基础对照组，其中苹果多酚低剂量组的LPL活性与肥胖模型组之间存在显著性差异(P＜0.05)。并且随着苹果多酚剂量的增加LPL呈下降的趋势，其中低剂

量组效果最好，这说明苹果多酚与提高LPL活性之间存在一定的量效关系。相对于肥胖模型组，苹果多酚各剂量组的HL活性呈逐渐上升的趋势，各剂量组均达到了极显著(P＜0.01)效果，并且苹果多酚剂量越高对提高HL的活性效果越好。相对于肥胖模型组，苹果多酚各剂量组对提高LA的活性具有显著和极显著效果。这说明苹果多酚可以有效提高HL和LPL活性，对小鼠肝脏脂肪代谢起到重要的调节作用。

表5 苹果多酚对小鼠LPL、HL和LA酶活力的影响(x±sx，n=8)Table 5 Effect of unsaturated fatty acid on hepatic LPL, HL and LA levels of obesity mice (x±sx，n=8)

3 讨 论

大量研究证实，脂代谢紊乱和动脉粥样硬化密切相关，其脂质变化有低密度脂蛋白(LDL)、TG、致密LDL、致密VLDL和HDL-2升高。动脉粥样硬化的严重程度随血浆胆固醇水平的升高呈线性加重，血浆胆固醇的浓度与冠心病死亡率呈正相关关系[5]。LDL-C水平升高是动脉粥样硬化及由动脉粥样硬化所引起的心脑血管疾病的最重要的危险因素。高密度脂蛋白(HDL)是一组同源微粒，由于它们的合成和代谢及在血管内通过酶和转运蛋白的重塑，形成大小不一、化学组成不同的一组脂蛋白。许多资料表明，HDL-C浓度与心血管疾病的发病率呈负相关，与动脉粥样硬化呈负相关。且流行病学资料已表明HDL浓度升高具有预防动脉粥样硬化发生的作用[6]。

苹果多酚在日本被称为继膳食纤维之后的第七营养素，其抗氧化、清除自由基能力是VE的50倍、VC的20倍。目前国内关于苹果多酚调节体内代谢的实验研究较少，其作用机理尚不清楚。有研究表明苹果多酚能有效降低小鼠体质量，降低血清TC、TG和LDL-C含量，具有减肥降脂作用[2]；可以提高机体内源酶SOD的活性，抑制脂质过氧化产物MDA的生成，具有抗氧化作用。本实验从苹果多酚调节脂肪代谢的角度研究其减肥降脂预防动脉粥样硬化发生的功能及可能的机理。结果表明：苹果多酚可以降低血清TC、TG和LDL-C含量，提高HDL-C的含量，降低AI指数，具有降血脂预防动脉粥样硬化发生的功能。苹果多酚不但可以提高机体SOD活性，降低MDA的含量，而且还可以提高GSH-PX、LPL和HL的活性。

SOD和GSH-PX构成机体主要抗氧化酶系统，可以减少活性氧自由基的产生，防止脂质过氧化物对机体组织造成损害[7-8]。机体内源酶SOD、GSH-PX活性的提高可以减少LPO对低密度脂蛋白LDL-C的氧化修饰，而氧化性低密度脂蛋白Ox-LDL-C是AS形成和发展的重要原因[9]。LPL、HL的活性增强能影响血浆TG和胆固醇(TC、LDL-C、HDL-C、VLDL-C等)的水平[10]，从而调节血浆脂蛋白中的脂质代谢，抵抗高脂血症的发生，LPL的活性下降可引起高脂血症[11]。LPL是由肝外细胞合成的，催化与蛋白质相连TG水解作用的酶，它可将血液中的CM和VLDL所携带TG水解成甘油和游离脂肪酸(FFA)，使CM和VLDL分解产物转变成HDL-C[12]。HL主要在肝脏中合成，血浆中的HL能够水解各种脂蛋白中的TG和磷脂，肝细胞中的HL还能促进HDL-C中的胆固醇、LDL残粒及含载脂蛋白B脂蛋白的摄取[13]。肝脂肪酶活力异常可引起血浆脂蛋白代谢紊乱，与所致的冠心病及糖尿病等有较高的相关性[14]。增强LPL和HL的活性可以增加HDL-C和降低TG在血浆中的水平，在一定程度起到抗动脉粥样硬化的作用[15]。

综上所述，苹果多酚可能通过提高机体内抗氧化酶SOD、GSH-PX和降脂酶HL、LPL的活性，来降低血清TC、TG、LDL-C的含量，促进HDL-C的生成，减少脂质在血管内膜的沉积，增加自由基清除及增加机体抗氧化能力，通过调节脂肪代谢，进而预防动脉粥样硬化发生、发展。苹果多酚是从常见可食水果苹果中提取出来的，安全、无毒，所以其有望成为一种新型广泛使用的调血脂，预防动脉粥样硬化的保健食品。

[1]LU Yingrong, FOO L Y. Identification and quantification of major polyphenol in apple pomace[J]. Food Chemistry, 1997, 59∶ 187-194.

[2]李建新, 王娜, 王海军, 等. 苹果多酚的减肥降脂作用研究[J]. 食品科学, 2008, 29(8)∶ 597-599.

[3]金莹, 孙爱东. 苹果多酚对小鼠的抗氧化作用研究[J]. 中国食物与营养, 2006(1)∶ 31-33.

[4]田文礼, 孙丽萍, 董捷, 等. Folin-Ciocaileu比色法测定蜂花粉中的总酚[J]. 食品科学, 2007, 28(2)∶ 258-260.

[5]杨光华. 病理学[M]. 5版. 北京∶ 人民卫生出版社, 2001∶ 122-126.

[6]李贵星, 刘双凤. 动脉粥样硬化发病机制的研究进展[J]. 中国实验诊断学, 2007, 11(9)∶ 1268-1270.

[7]CHISOLM G M, STEINBERG D. The oxidative modification hypothesis of atherogenesis∶an overview[J]. Free Rdaic Biol Med, 2000, 31(2)∶ 1815-1826.

[8]郑梦薇, 郑霖. 虎丹颗粒对高脂血症小鼠血脂质代谢及氧自由基的影响[J]. 2008, 31(3)∶ 410-412.

[9]陆国平. 动脉粥样硬化的基本原理、氧化、炎症和遗传[J]. 国外医学∶ 心血管疾病分册, 1996, 23(1)∶ 23-26.

[10]URABE M,YAMAMOTO T, KASHIWAGI T, et al. Effect of estrogen replacement therapy on hepatic triglyceride lipase, lipoprotein lipase and lipids including apolipoprotein E in climacteric and elderly women[J]. Endocr J, 1996, 43(6)∶ 737-742.

[11]梁东明, 王建昌, 李源, 等. 雌、雄激素对雄性大鼠血脂代谢及肝血脂代谢相关酶的影响[J]. 中国老年学杂志, 2007, 27(6)∶ 1121-1124.

[12]王振宇, 牛之瑞. 红松仁不饱和脂肪酸对肥胖大鼠肝脏脂肪代谢的影响[J]. 营养学报, 2008, 30(6)∶ 547-550.

[13]张晓刚. 肝脂酶与脂蛋白代谢[J]. 国外医学∶ 临床生物化学与检验学分册, 2002, 23(1)∶ 48-49.

[14]BARUD W, PALUSINSKI R, MAKARUK B, et al. Dihydrotestosterone treatment inmenwith coronary artery disease.I.Influence on sex hormones, lipid prfile, insulin resistance and fibrinogen[J]. Ann Univ Mariae Curie Sk-lodowskaMed, 2003, 58(2)∶ 241-246.

[15]范学辉, 张清安, 胡柏平. 山楂籽油的降血脂作用[J]. 营养学报, 2009, 31(2)∶ 201-203.

Effect of Apple Polyphenol on Lipid Metabolism in Mice

WANG Zhen-yu1,2，ZHOU Li-ping1，LIU Yu1
(1. School of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China；2. School of Food Science and Engineering, Harbin Insititute of Technology, Harbin 150001, China)

Abstrac：Objective∶ To study the effect of apple polyphenol on lipid metabolism in mice. Methods∶ Totally 50 mice were randomly divided into 5 groups. Four groups were fed with high fat diet except for the normal control group. The normal control and obesity control groups were administrated with normal saline, and other three groups were administered with apple polyphenol at the dosages of 3.8, 7.6 mg/(kg bw·d) and 11.4 mg/(kg bw·d), respectively. Four weeks later, the mice were sacrificed to assay body weights, contents of serum total triglycerides (TG), total cholesterol (TC), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) malondialdehyde (MDA), activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-PX), hepatic lipase (HL) and lipoprotein lipase (LPL). Results∶ Apple polyphenol could obviously reduce the body weights of mice, the contents of TG, TC, LDL-C and MDA, and atherosclerosis index (AI). In contrast, it could also improve HDL-C and the activities of SOD, GSH-PX, HL and LPL in serum. Conclusion∶ Apple polyphenol has the function in reducing blood lipid through adjusting lipid metabolism of mice to prevent atherosclerosis diseases.

apple polyphenol；blood lipid；lipid peroxidation；lipid metabolism；atherosclerosis disease

R151.2

A

1002-6630(2010)09-0288-04

2009-10-21

东北林业大学研究生创新项目

王振宇(1957—)，男，教授，博士，主要从事食品化学研究。 E-mail：wzy219001@yahoo.com.cn