邵邻相,高海涛,吴依妮,顾晓斌,袁 勇
(浙江师范大学化学与生命科学学院,浙江金华 321004)
魔芋胶(konjac glucomannan,简称KGM)是从天南星科(Araceae)魔芋属(Amorphophallus)的多年生植物魔芋(Amorphophalms konjac)块茎中分离提纯得到的一种魔芋葡甘聚糖,其质量优于魔芋精粉,广泛应用于食品、医药等行业[1-2].研究表明:魔芋胶可以预防过敏性皮炎中的自身免疫反应[3]、促进排便[4]、减小尿液中的毒性[5],还可以作为结肠定位给药系统体外释放介质的载体[6];魔芋胶能降低鹌鹑血脂及肝脏中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量[7],对由过量谷氨酸诱导的肥胖小鼠有减肥作用[8].本实验以小鼠为实验动物建立了高脂模型,研究了魔芋胶对高脂小鼠血脂和抗氧化能力的影响.
ICR 小鼠,清洁级,体质量为(20.3 ±3.5)g,购于金华市食品药品检验所,合格证号:SCXK(浙)2010-0151.
魔芋胶购于湖北强森魔芋食品有限公司,批号:10051114;胆固醇、邻苯二甲醛购于上海展云化工有限公司;肝素钠、磷钨酸、磷钨酸钠购于国药集团化学试剂有限公司;甘油三酯试剂盒购于南京建成生物工程研究所.
Ultrospec 4000分光光度计为英国Biochrom公司产品;3K18冷冻离心机为德国SigMa公司产品.
高脂饲料:面粉44%,淀粉11.75%,玉米粉9%,麸皮7%,酵母粉4%,鱼粉4%,豆粕4%,骨粉1%,鱼肝油1%,食盐1%,胆固醇1%,胆酸钠0.25%,猪油 12%.
60只ICR小鼠随机分成2组,普通组(正常对照组,NC)12只,高脂组48只,饲喂30 d后,测定普通组和高脂组小鼠血清中总胆固醇(TC)含量分别为(1.88 ±0.44)和(3.51 ±1.12)mg/mL,二者差异显著(P<0.01),即判定已建立高脂小鼠模型.
将高脂组48只小鼠随机分成模型对照组(MC)及魔芋胶低、中、高剂量组(LKC,MKC和HKC),每组12只.模型对照组小鼠生理盐水0.5 mL/d灌胃,魔芋胶低、中、高剂量组小鼠分别灌胃0.25,0.50 和0.75 g·kg-1·d-1魔芋胶,正常对照组常规饲喂.
实验小鼠连续灌胃30 d,每天记录饮食饮水量.第30天,各组小鼠禁食12 h,不禁水,尾部取血,3 000 r/min离心15 min,取上清液,分别用邻苯二甲醛-硫酸比色法测定总胆固醇(TC)含量、磷钨酸-镁沉淀法测定高密度脂蛋白(HDL)含量、肝素-柠檬酸盐法测定低密度脂蛋白(LDL)含量、甘油三酯试剂盒测定甘油三酯(TG)含量.
将小鼠引颈处死,取心、肝、脑组织,心、脑组织与生理盐水1∶10、肝组织与生理盐水1∶20匀浆,10 360 r/min离心10 min,取上清液,邻苯三酚自氧化法[9]测定超氧化物歧化酶(SOD)活性、比色法[10]测定过氧化氢酶(CAT)活性,MDATBA比色法[11]测定丙二醛(MDA)含量.
各组小鼠平均饮食饮水量如图1所示.模型对照组及魔芋胶低、中、高剂量组小鼠的饮食饮水量均显著低于正常对照组(P<0.01);模型对照组及魔芋胶低、中、高剂量组小鼠的饮食量均高于饮水量,而正常对照组小鼠的饮食量低于饮水量.
图1 魔芋胶对高脂小鼠饮食饮水量的影响
如表1所示:魔芋胶灌胃30 d后,各组小鼠血清中,正常对照组和魔芋胶中剂量组TC含量显著低于模型对照组(P<0.05);魔芋胶低、中、高剂量组TG含量均低于模型对照组和正常对照组,且魔芋胶低、中剂量组显著低于正常对照组(P<0.05);正常对照组LDL含量均显著低于其他各组(P<0.05);各组间HDL含量无显著差异(P <0.05)(见表1).
与模型对照组相比,正常对照组和魔芋胶中剂量组小鼠肝脏中SOD活性显著高于模型对照组(P<0.05);各组高脂小鼠心、脑中SOD活性均无显著差异(P>0.05);各组高脂小鼠心、肝中CAT活性均无显著差异(P>0.05);模型对照组小鼠脑中CAT活性最低,显著低于正常对照组和魔芋胶高剂量组(P<0.05);肝脏中SOD和CAT活性均显著高于心、脑中(P<0.01)(见表2).
如表3所示:模型对照组小鼠脑组织中MDA含量最高,显著高于正常对照组和魔芋胶低、中剂量组(P<0.05);各组小鼠心、肝组织中MDA含量均无显著差异(P>0.05).
本实验通过对小鼠饮食饮水量的测定,发现模型对照组和魔芋胶低、中、高剂量组的饮食饮水量均低于正常对照组.其原因可能是魔芋胶具有强大的吸水性和膨胀力,溶于水后会形成十分粘稠的溶胶,食用后不易在胃中消化,能有效地吸附胆固醇和胆汁酸,并能抑制肠道对胆固醇和胆汁酸的吸收,同时填充胃肠,消除饥饿感,从而导致饮食饮水量减少[12-13].高脂饲料所含热量高于普通饲料,摄入相对较少的高脂饲料就可满足小鼠热量的需求,也可能是模型对照组和魔芋胶低、中、高剂量组小鼠饮食饮水量均低于正常对照组的原因.
表1 魔芋胶对高脂小鼠血清中TC,TG,HDL和LDL含量的影响( ± s,n=12) mg/mL
表1 魔芋胶对高脂小鼠血清中TC,TG,HDL和LDL含量的影响( ± s,n=12) mg/mL
注:与模型对照组相比,a表示 P <0.05,A 表示 P <0.01;与正常对照组相比,b表示 P <0.05,B 表示 P <0.01.
组别 ρ(TC) ρ(TG) ρ(HDL) ρ(LDL)NC 5.26 ±0.99 a 0.81 ±0.08 2.67 ±0.35 2.47 ±0.34A MC 6.53 ±1.49 b 0.74 ±0.17 2.67 ±0.69 4.22 ±0.28 B LKC 6.56 ±1.26 b 0.61 ±0.16 b 2.88 ±0.35 4.34 ±0.56 B MKC 5.21 ±1.26 a 0.66 ±0.19 b 2.55 ±0.28 3.81 ±0.34 B HKC 5.90 ±1.34 0.67 ±0.02 2.49 ±0.42 3.61 ±1.08B
表2 魔芋胶对高脂小鼠心、肝、脑中SOD和CAT活性的影响( ± s,n=12) 103U/g
表2 魔芋胶对高脂小鼠心、肝、脑中SOD和CAT活性的影响( ± s,n=12) 103U/g
注:与模型对照组相比,a表示P<0.05.
组别SOD 活性心肝脑CAT 活性心肝脑NC 1.70 ±0.46 7.73 ±1.96 a 1.27 ±0.19 5.20 ±2.4652.92 ±15.67 2.03 ±0.84 MC 1.85 ±0.59 6.62 ±1.98 1.39 ±0.23 5.23 ±2.41 56.53 ±22.02 1.65 ±0.57 LKC 1.90 ±0.60 7.48 ±1.93 1.16 ±0.25 5.28 ±1.42 53.13 ±24.97 2.79 ±1.51 a MKC 1.84 ±0.66 8.28 ±2.44 a 1.24 ±0.27 4.48 ±2.27 50.07 ±23.80 2.09 ±0.56 HKC 1.56 ±0.45 7.05 ±1.88 1.25 ±0.27 5.13 ±0.8352.82 ±14.39 2.53 ±0.70 a
表3 魔芋胶对高脂小鼠心、肝、脑中MDA含量的影响(± s,n=12) μg/g
表3 魔芋胶对高脂小鼠心、肝、脑中MDA含量的影响(± s,n=12) μg/g
注:与模型对照组相比,a表示P<0.05.
组别 心 肝 脑NC 1.17 ±0.21 1.75 ±0.22 0.87 ±0.11 a MC 1.50 ±0.55 1.78 ±0.26 1.09 ±0.22 LKC 1.51 ±0.49 1.73 ±0.22 0.87 ±0.22 a MKC 1.27 ±0.42 2.03 ±0.31 0.87 ±0.13 a HKC 1.77 ±0.83 1.96 ±0.36 0.91 ±0.16
高脂血症是由于脂肪代谢或运转异常使血浆一种或多种脂质高于正常时的病症.刘红[7]研究表明,魔芋胶能降低鹌鹑血液及其肝脏中TC和TG的含量;Vasques等[14]研究表明,藤黄酸和魔芋葡聚糖复合物能够降低肥胖小鼠血清中TC和LDL含量;黄训端等[15]研究表明,银杏黄酮和魔芋精粉的复合物能降低大鼠的血脂水平.本研究表明,魔芋胶中、高剂量组小鼠血清中TC含量低于模型对照组,魔芋胶低、中剂量组小鼠血清中TG含量低于模型对照组,与Vasques等[14]和黄训端等[15]的研究结果一致.说明魔芋胶具有降血脂作用.
超氧阴离子自由基(O-·2)是SOD的底物,如不能被及时清除,它们会攻击生物膜脂质中的多聚不饱和脂肪酸,引发脂质过氧化反应,生成MDA等脂质过氧化物.在不同的条件下既可作还原剂在SOD作用下变成O2,又可作氧化剂变成H2O2,H2O2可在CAT作用下生成H2O和O2.徐玲玲等[16]研究表明,提高小鼠体内 SOD 和CAT的活性、降低MDA的含量,可以提高小鼠的抗氧化能力;黄训端等[15]研究显示,银杏黄酮和魔芋精粉的复合物可降低血清和肝脏中的MDA含量,提高红细胞和肝脏中SOD活性,从而可提高小鼠的抗氧化能力.本研究表明,魔芋胶可以提高高脂小鼠肝脏中SOD活性及脑中CAT活性,降低小鼠脑中MDA含量,说明魔芋胶可以增强高脂小鼠的抗氧化能力.
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