刘 洋,俞彦波,范代超,周才琼
(西南大学食品科学学院暨重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆400716)
卡亚茶水提物辅助调节血脂功能作用研究
刘 洋,俞彦波,范代超,周才琼*
(西南大学食品科学学院暨重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆400716)
目的:研究卡亚茶水提物的辅助降血脂作用。方法:将50只小鼠随机分成空白对照组(普通饲料)、阴性对照组(高脂饲料)和高、中、低剂量组(卡亚茶水提取物+高脂饲料),分笼喂养30d,测定小鼠体重、肝重、肝脏指数、血清总胆固醇(TC)、血清三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),并观察肝脏组织病理学变化。结果:卡亚茶水提取物可缓解高脂饲料喂养小鼠体重、肝重和肝脏指数的增加,降低高脂小鼠肝组织中脂肪细胞量,中剂量组小鼠血清TC、TG和LDL-C显著低于阴性对照组(p<0.05),HDL-C显著高于阴性对照组(p<0.05)。结论:适当浓度的卡亚茶水提取物有辅助降血脂作用。
卡亚茶,水提取物,辅助降血脂
新鲜无病虫害引种卡亚鲜叶 西南大学农业综合开发研究室实验田,切成约2×4cm2,在25~30℃室温下萎凋5h,然后取40g萎凋叶在微波功率300W条件下杀青处理3min,迅速取出,摊凉,揉捏成型,100℃下间歇鼓风干燥60min,摊放厚度0.5cm,干燥后水分含量在7%~8%之间;昆明种小鼠 重庆医科大学实验动物中心,动物合格证号:SCXK(渝)2007-0001,雌雄各半,体重18~22g,普通级,饲养室温度25℃,湿度70%,每天定时通风,每笼5只,定时给食,自由饮水,每周称量一次体重并记录进食量;动物饲料 重庆医科大学,高脂饲料配方:84%普通饲料,1%胆固醇,15%猪油[5];伊红、苏木精、无水乙醇、硫酸铝钾、冰醋酸、氯化钙、多聚甲醛等 均为分析纯;总TC测定试剂盒、血清TG测定试剂盒、血清LDL-C测定试剂盒、血清HDL-C测定试剂盒 上海北海生物技术工程有限公司。
RE-D52旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;OLYMPOSAU400自动生化仪 日本奥林巴斯公司;H20SOR台式高速冷冻离心机 长沙高新技术开发区湘仪离心机仪器有限公司;激光扫描共聚焦显微镜等 Confocal,ZEISS,Germany。
1.2.1 实验用剂量选择及处理 卡亚茶粉粹过40目,依据一般茶饮3g/d,按人体10倍推荐量作为中剂量,计算各剂量组动物的给予量,低、中、高剂量饲喂卡亚茶粉分别为0.25、0.5、1.0g/kg·bw。根据计算出低、中、高剂量组的卡亚茶粉量,按照1∶50料水比用沸水浸泡两次,每次7min,收集滤液并浓缩成1~2mL,然后按每只小鼠1mL剂量用蒸馏水稀释灌胃,连续灌胃30d。
1.2.2 实验分组 实验设空白对照组(普通饲料)、阴性对照组(高脂饲料+1mL蒸馏水)、低剂量组(高脂饲料+0.25g/kg·bw卡亚茶粉水提物)、中剂量组(高脂饲料+0.5g/kg·bw卡亚茶粉水提物)和高剂量组(高脂饲料+1g/kg·bw卡亚茶粉水提物)。
1.2.3 高脂动物模型的建立及处理 昆明种小鼠50只,雌雄各半,经3~5d适应性饲养,剔除不合格小鼠后,称重编号,按随机数字法分组,空白对照组给予普通饲料,其余给予高脂饲料喂养,15d后取血测定总胆固醇(TC)水平,观察结果。将给予高脂饲料的小鼠根据TC水平随机分组,每组10只,分为3个剂量组和1个阴性对照组。
按1.2.2分组及要求饲喂小鼠。每天下午2点给予剂量组不同浓度受试物。给予空白对照组普通饲料,阴性对照组和高、中、低剂量组高脂饲料。并记录实验开始和实验结束时小鼠体重。
1.2.4 指标测定及动脉硬化指数计算 30d饲喂实验结束后禁食12h,断头取血,按试剂盒要求测定小鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C。动脉粥样硬化指数(arteriosclerosis index;AI)计算公式如下:
AI1=(TC-HDL-C)/HDL-C;AI2=LDL-C/HDL-C[6]。
1.2.5 肝脏指数及肝脏组织病理学观察[7-8]
肝脏指数(%)=肝脏湿重(g)/体重(g)×100%
实验结束时,断头取血之后,立即解剖实验小鼠摘取肝脏,用冰生理盐水清洗组织上的血液、黏物等后,用解剖刀切取一块厚约为5mm,长宽不超过12× 15mm2的组织,立即转入事先配制好的固定物(4%的多聚甲醛)固定,然后做常规石蜡包埋,切片,苏木素伊红(Hematoxylin and eosin staining,HE)染色;激光共聚焦观察肝组织病理学变化。
实验前后小鼠体重见表1,阴性对照组体重增幅最大,依次为高剂量组、低剂量组、空白对照组和中剂量组。中剂量组和空白对照组小鼠增重显著低于阴性对照组(P<0.05),各剂量组之间无显著差异(P>0.05),表明卡亚茶水提物可降低高脂饲料喂养小鼠的体重增加。
卡亚茶水提物对不同性别小鼠体重影响见图1。雌性小鼠增重最快的是阴性对照组,其次是高剂量组、空白对照组、低剂量组和中剂量组,显著性分析显示阴性对照组和空白对照组差异显著(P<0.05),阴性对照组和三剂量组间差异不显著(P>0.05)。雄性小鼠增重最快的是阴性对照组,其次是低、高、中剂量组和空白对照组,显著性分析显示阴性对照组和空白对照组及中、低剂量组间差异显著(P<0.05),和高剂量组差异不显著(P>0.05),三个剂量组间差异显著(P<0.05)。表明适当浓度卡亚茶水提物可有效控制因高脂饲料喂养导致的雄性小鼠体重的增加。
图1 卡亚茶水提物对雌雄小鼠体重的影响Fig.1 The influence of water extracts of chaya tea on the weight in female and male mice
表2 卡亚茶水提物对小鼠肝重的影响(±s)Table 2 Effect of water extracts of chaya tea on the liver weight of mice(±s)
表2 卡亚茶水提物对小鼠肝重的影响(±s)Table 2 Effect of water extracts of chaya tea on the liver weight of mice(±s)
注:表中“a-c”表示各组之间的差异性(P<0.05)。
组别 动物数(n)剂量(g/kg·bw) 肝重(g) 肝脏指数(%)空白对照组 10 … 1.03±0.08c3.95±0.65b阴性对照组 9 … 1.53±0.17a5.04±0.62a低剂量组 8 0.25 1.40±0.10a4.95±0.49a中剂量组 9 0.50 1.27±0.05b4.45±0.37a高剂量组 8 1.00 1.46±0.11a4.68±0.36a
表1 卡亚茶水提物对小鼠体重的影响(±s)Table 1 The influence with mice weight by water extracts of chaya tea(±s)
表1 卡亚茶水提物对小鼠体重的影响(±s)Table 1 The influence with mice weight by water extracts of chaya tea(±s)
注:表中“a-b”表示各组之间的差异性(P<0.05)。
组别 动物数(n) 剂量(g/kg·bw) 实验前体重(g) 实验结束体重(g) 增重(g)空白对照组 10 … 22.72±1.09 26.55±3.73 5.13±1.89b阴性对照组 9 … 21.93±1.79 30.78±1.73 8.19±1.82a低剂量组 8 0.25 22.71±1.89 28.11±2.09 6.13±2.42ab中剂量组 9 0.50 22.77±1.55 28.08±1.07 4.92±1.13b高剂量组 8 1.00 22.54±1.68 29.01±0.89 6.16±1.82a
小鼠肝重及肝脏指数见表2,阴性对照组小鼠肝重和肝脏指数最高,其次是各剂量组和空白对照组。阴性对照组小鼠肝重和肝脏指数明显高于空白对照组(P<0.05),表明高脂饲料喂养小鼠可导致小鼠肝重和肝脏指数增加,卡亚茶水提物可降低高脂饲料喂养小鼠肝重和肝脏指数的增加。
不同性别小鼠肝重及肝脏指数见图2。雌雄小鼠肝重和肝脏指数以阴性对照组最高,其次是各剂量组和空白性对照组;空白对照组、低剂量组雌雄小鼠肝重显著低于阴性对照组(P<0.05);各剂量组、空白对照组和阴性对照组肝脏指数无显著差异(P>0.05)。经比较分析,高脂饲料喂养雄性小鼠肝重和肝脏指数均高于雌性小鼠,卡亚茶水提物可缓解高脂饲料喂养小鼠肝重和肝脏指数增加。
图2 卡亚茶水提物对雌雄小鼠肝脏重量肝脏指数的影响Fig.2 Effect of water extracts of chaya tea on liver and liver index in female and male mice
卡亚茶水提物对脂代谢紊乱小鼠血脂影响结果见表3,阴性对照组小鼠TG、TC、LDL-C、HDL-C水平与空白对照组差异显著(P<0.05),说明造模成功。
小鼠TC、TG分析显示,空白对照组和各剂量组血清TC、TG均显著低于阴性对照组(P<0.05),各剂量组略高于空白对照组,并以中剂量处理效果最好,说明适当浓度卡亚茶水提物可抑制脂代谢紊乱小鼠血清TC和TG升高。LDL-C分析显示,空白对照组和中剂量组小鼠血清LDL-C显著低于阴性对照组、低剂量组和高剂量组(P<0.05)。表明卡亚茶水提物可显著降低高脂饲料导致的小鼠LDL-C升高的作用,并以中剂量组效果最好。HDL-C分析显示,空白对照组显著高于阴性对照组和各剂量组,中剂量组显著高于低剂量组和阴性对照组(P<0.05),表明卡亚茶水提物可明显缓解高脂饲料导致的小鼠HDL-C下降的作用。
卡亚茶水提物对不同性别小鼠血脂水平的影响见图3、图4。TC分析显示,雌雄小鼠空白对照组血清TC均显著低于阴性对照组和低、高剂量组(P<0.05),与中剂量组无显著差异(P>0.05);TG分析显示雌雄小鼠空白对照组TG均显著低于阴性对照组(P<0.05),与各剂量组间差异不显著(P>0.05)。经比较分析,空白对照组、阴性对照组和各剂量组雄性小鼠血清TC和TG均高于雌性小鼠,表明雄性小鼠更易发生TC和TG升高风险。
图3 卡亚茶水提物对雌雄小鼠血清TC雌雄小鼠TG的影响Fig.3 Effect of water extracts of chaya tea on TC,TG in female and male mice
LDL-C分析显示,雌雄小鼠空白对照组血清LDLC显著低于阴性对照组和各剂量组(P<0.05),雄性小鼠中、低剂量组显著低于阴性对照组(P<0.05),雌性小鼠中剂量组显著低于高、低剂量组和阴性对照组(P<0.05);经比较分析,空白对照组和中剂量组雄性小鼠LDL-C略高于雌性小鼠,高、低剂量组和阴性对照组则相反,表明高脂喂养更易引起雌性小鼠血清LDL-C升高,适当浓度卡亚茶水提物对高脂饲养小鼠血清LDL-C升高有一定抑制作用。
表3 卡亚茶水提物对小鼠血脂的影响(±s)Table 3 The influence of water extracts of chaya tea on the serum lipoprotein levels of mice(±s)
表3 卡亚茶水提物对小鼠血脂的影响(±s)Table 3 The influence of water extracts of chaya tea on the serum lipoprotein levels of mice(±s)
注:表中“a-d”表示各组之间的差异性(P<0.05)。
组别 剂量(g/kg·bw) 动物数(n) TC(mmol/L) TG(mmol/L) HDL-C(mmol/L) LDL-C(mmol/L)空白对照组 … 10 3.41±0.43a 1.30±0.09a 2.01±0.22c 1.81±0.29a阴性对照组 … 9 7.18±1.07d 2.64±0.42c 1.30±0.30a 3.84±0.34c低剂量组 0.25 8 4.52±0.34bc 1.85±0.14b 1.44±0.29a 2.99±0.24b中剂量组 0.50 9 3.98±0.26b 1.41±0.09a 1.73±0.29b 2.12±0.46a高剂量组 1.00 8 4.83±0.36c 1.69±0.34b 1.51±0.17ab 3.04±0.48b
HDL-C分析显示,雄性小鼠空白对照组血清HDL-C显著高于阴性对照组和高剂量组(P<0.05),中剂量组血清HDL-C显著高于高剂量组和阴性对照组(P<0.05);雌性小鼠空白对照组血清HDL-C显著高于阴性对照组和各剂量组(P<0.05)。经比较分析,所有处理雄性小鼠血清HDL-C均高于雌性小鼠,卡亚茶水提物有利于缓解高脂饲料导致的雄性小鼠血清HDL-C的降低。
图4 卡亚茶水提物对雌雄小鼠血清HLD-C(a)雌雄小鼠LDL-C(b)的影响Fig.4 Effect of water extracts of chaya tea on HDL-C(a),LDL-C(b)in female and male mice
图5 卡亚茶水提物对雌雄小鼠动脉硬化指数的影响Fig.5 The influence of chaya tea on the atherogenic index of female and male mice
卡亚茶水提物对脂代谢紊乱小鼠AI的影响见表4。AI1和AI2均以阴性对照组最高,空白对照组最低,各剂量组以中剂量组最低,阴性对照组的AI1和AI2值均显著高于空白对照组(P<0.05)。表明高脂饮食导致小鼠AI值升高,卡亚茶水提物可有效降低高脂喂养小鼠AI。
雌雄小鼠AI1和AI2见图5。雌、雄小鼠空白对照组AI1和AI2显著低于阴性对照组和高、低剂量组(P<0.05),各剂量组显著低于阴性对照组(P<0.05)。经比较分析,空白对照组、阴性对照组和中、高剂量组雄性小鼠AI1高于雌性小鼠,中、低剂量组雄性小鼠AI2略高于雌性小鼠。
肉眼观察肝脏组织发现,空白对照肝脏组织增大基本正常,阴性对照组肝脏有所增大,包膜紧张,表面变黄,手指触摸有油腻感,呈典型的脂肪肝。各剂量组肝脏表面颜色微黄,部分肝脏与阴性对照组相似,也有部分肝脏与空白对照组相似。
激光共聚焦显微镜扫描观察见图6,空白对照组小鼠肝细胞排列整齐,细胞核明显且居中,细胞质丰富,细胞膜清晰;但阴性对照组细胞明显变大,细胞核被挤到细胞膜一侧,但未见肝细胞纤维化。各剂量组肝细胞脂肪滴数量和大小有所减少,中剂量组小鼠肝细胞组织可观察到细胞中央的细胞核,而高、低剂量组肝细胞中细胞核在细胞膜的一侧。
图6 肝脏组织激光共聚焦显微镜扫描观察Fig.6 Liver tissue laser scanning confocal microscopy observation
卡亚茶水提物可降低高脂饲料喂养小鼠的体重、肝重和肝脏指数的增加。高脂喂养可增加雌性小鼠体重,增加雄性小鼠肝重和肝脏指数,表明雌雄小鼠在高脂饲料暴露中所受影响不同。
表4 卡亚茶对小鼠动脉硬化指数的影响(±s)Table 4 The influence of chaya tea on the atherogenic index of mice(±s)
表4 卡亚茶对小鼠动脉硬化指数的影响(±s)Table 4 The influence of chaya tea on the atherogenic index of mice(±s)
AI 空白对照组 阴性对照组 低剂量组 中剂量组 高剂量组AI1 0.70±0.45c 4.52±1.52a 2.14±0.87b 1.30±0.50c 2.20±0.34b AI2 0.90±0.22c 2.95±1.19a 2.08±0.52b 1.23±0.21c 2.01±0.43b
卡亚茶水提物可抑制脂代谢紊乱小鼠血清TC、TG和LDL-C的升高,可缓解高脂饲料导致的小鼠HDL-C下降的作用,并以中剂量组最好。经比较分析,各处理雄性小鼠血清TC、TG和HDL-C均高于雌性小鼠,空白对照组和中剂量组雄性小鼠LDL-C略高于雌性小鼠,高、低剂量组和阴性对照组雄性小鼠血清LDL-C低于雌性小鼠,表明雄性小鼠更易发生TC和TG升高风险,雌性小鼠更易发生LDL-C升高风险;适当浓度卡亚茶水提物有利于控制脂代谢紊乱小鼠LDL-C升高,并有利于缓解高脂饲料导致的雄性小鼠血清HDL-C的降低。卡亚茶水提物可有效降低高脂喂养小鼠AI值。
卡亚富含蛋白质、粗纤维、钙、钾、铁、类胡萝卜素及维生素C[9]。含黄酮苷类、萜类、强心苷、单宁、生物碱及生氰糖苷(Cyanogenetic glycosides)等功能成分或抗营养因子[2]。本实验小组对引种新资源卡亚的营养分析也显示卡亚富含维生素B1、维生素B2、烟酸、维生素B6、维生素C、钾和钙,100g新鲜卡亚叶中上述营养素含量分别为0.36、0.57、33.12、0.28、134.7、406.3、131.4mg[10];100g卡亚鲜叶含单宁0.49g、黄酮类1.29g及酚类2.57g[11]。
大量研究发现酚类物质如茶多酚、没食子酸、单宁等在动物实验中具有降血脂作用[12-13]。维生素B和维生素C及它们的复合物在降血脂方面也有良好效果[14-15]。但作用机制和原理尚不清楚,需要进一步的研究和探讨。根据国内外的相关报道和上述实验,可以推测富含多酚类和维生素的卡亚茶具有一定的辅助降血脂作用。
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Study on hypolipidemic effect of water extracts of chaya tea
LIU Yang,YU Yan-bo,FAN Dai-chao,ZHOU Cai-qiong*
(Engineering&Technology Research Centre of Characteristic Food,College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400716,China)
Objective:To study the hypolipidemic effect of water extracts of chaya tea.Methods:Fifty kunming mice were divided into blank control group(normal feed),negative control group(high fat feed)as well as high,medium and low dose group(water extract+high fat feed),each group was fed for 30d.The mice weight,liver weight,hepatosomatic index and the level of total cholesterol(TC),triglyceride(TG),low density lipoprotein cholesterol(LDL-C)and high lipoprotein cholesterol(HDL-C)were determined at the end of test,and the changes of liver ware observed by confocal laser.Results:Water extracts of chaya tea can relieve the increase of body weight,liver weight and hepatosomatic index,as well as reduce the fat cells of liver tissue of the mice with high fat feed.The level of TC,TG and LDL-C in medium dose group were significantly lower than that in negative control group(p<0.05),while the level of HDL-C in medium dose group was significantly higher than in negative control group(p<0.05).Conclusion:Proper water extracts of chaya tea had hypolipidemic effect.
chaya tea;water extracts;hypolipidemic
TS201.4
A
1002-0306(2012)07-0383-05
卡亚(Cnidoscolus spp.),为大戟科(Euphorbiaceae)多年生灌木,是中美洲一种传统的药食两用食物,含黄酮苷类、萜类、强心苷、单宁、生物碱及生氰糖苷(Cyanogenetic glycosides)等功能成分或抗营养因子[1-2]。其广泛的生物活性包括血液循环、助消化、改进视力、血管痔疮消炎、降胆固醇、减肥、止咳、骨骼增钙、预防贫血、增强记忆、健脑、治疗关节炎与糖尿病等[3]。Donkoh C等[4]研究发现卡亚是潜在的降血胆固醇制剂。本研究采用栽培驯化后的引种新资源卡亚为原料,按照绿茶加工方法加工成卡亚茶,并对卡亚茶水提物辅助调节血脂功能作用进行了研究。
2011-07-14 *通讯联系人
刘洋(1986-),男,硕士研究生,研究方向:食品化学与营养学。
西南大学博士基金项目(SWUB2008015)。