植物甾醇对KM雌性小鼠生长及生殖激素的影响

郝海鑫，谢心美，何剑斌

（沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁 沈阳 110866）

植物甾醇对KM雌性小鼠生长及生殖激素的影响

郝海鑫，谢心美，何剑斌⋆

（沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁 沈阳 110866）

本试验旨在研究植物甾醇对雌性小鼠生长及生殖激素的影响。选用50只35日龄雌性小鼠，适应1周后随机分为5组，分别为：对照组、植物油组（给予0.1 m L植物油）及植物甾醇低、中、高三个剂量组（每日灌胃20、80和320 mg/kg植物甾醇）。连续灌胃3周，第1天和第22天称取小鼠体重，然后眼球采血，制备血清，对小鼠血清中的雌二醇、孕酮、催乳素水平进行检测，研究不同添加量的植物甾醇对小鼠生长及生殖激素的影响。结果显示:与对照组相比，植物油组小鼠体增重差异显著（P＜0.05）。与植物油组相比，植物甾醇处理组小鼠体增重先升高后降低，但差异不显著（P＞0.05）。植物甾醇对小鼠血清E2水平有不同程度的提高，其中中剂量组小鼠的雌二醇水平最高（270.52± 18.10 pmol/L）；随着植物甾醇灌胃剂量的增加，小鼠孕酮水平都有不同程度的下降，其中植物甾醇中剂量组小鼠血清孕酮水平显著低于对照组（P＜0.05）。植物甾醇灌胃组小鼠催乳素水平与对照组相比，差异不显著（P＞0.05）。表明低剂量植物甾醇可提高KM雌性小鼠的体增重；植物甾醇能提高KM雌性小鼠血清雌二醇水平，但对孕酮和催乳素的作用不显著。

植物甾醇；生殖激素；饲料添加剂；雌性小鼠

植物甾醇，又称植物固醇，属于植物性甾体化合物，主要来源于植物油脂。早在几十年前，人们就发现摄入一定量的植物甾醇，能够降低血液的胆固醇水平[1]。随着研究的深入和科学技术的发展，植物甾醇越来越多的生理功能被人们发现，包括调节生长[2]、抗炎、抗氧化、类激素[3]等作用，长期应用未发现任何毒副作用，因此植物甾醇在食品、医药、农业和畜牧业中被广泛应用。我国农业部在2008年将植物甾醇作为功能性饲料添加剂批准使用。植物甾醇因与胆固醇结构相似，因此可作为类固醇激素合成的前体使用，发挥类激素作用。本试验通过研究植物甾醇对小鼠生长及生殖激素的影响，旨在阐明植物甾醇在小鼠模型上的类雌激素样作用，为其在畜牧生产上的充分应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组选用50只35日龄KM雌性小鼠，适应1周后随机分为5组，分别为：对照组、植物油组及植物甾醇低、中、高3个剂量组。植物甾醇溶解于植物油中，配制成所需浓度，每只灌胃0.1 mL/d。植物油组给予0.1 mL植物油，低剂量组给予0.1 mL植物甾醇溶液（0.4 mg/0.1 mL，相当于20 mg/kg体重），中剂量组给予0.1 mL中剂量植物雌激素溶液（1.6 mg/0.1 mL，相当于80 mg/kg体重），高剂量组给予0.1 mL高剂量植物雌激素溶液（6.4 mg/0.1 mL，相当于320 mg/kg体重）。

1.2 植物甾醇试验用植物甾醇（95%纯度，批号K121222，其中β-谷甾醇42.4%，菜油甾醇25.9%，豆甾醇25.5%，菜籽甾醇1.4%），由西安开来生物工程有限公司提供。

1.3 主要仪器和试剂型离心机、采血管、酶标仪等。雌二醇（E2）、催乳素（PRL）、孕酮（PROG）、酶联免疫分析测定盒购自IBL公司。

1.4 试验管理整个饲养过程在沈阳农业大学SPF级动物试验中心进行。所有小鼠自由采食，自由饮水。每天早晨灌胃，持续3周。

1.5 样品采集试验第1天和第22天称取小鼠体重，然后用眼眶静脉丛采血法将雌性小白鼠致死，用准备好的抗凝管接取眼眶静脉血液，3 000 r/min，离心10 min分离血浆，血浆分装于离心管中于4℃冰箱中保存，待分析。

1.6 数据处理试验数据采用Excel 2003进行归类整理，应用SPSS 17.0软件包进行单因素方差分析，数据Duncan氏法进行多重比较，试验数据用平均值±标准误表示，P＜0.05表示处理效应差异显著。

2 结果与分析

2.1 KM KM雌性小鼠体增重比较结果见表1。

表1 不同水平植物甾醇对小鼠体增重的影响Tab le 1 Effects of different leve ls of phytosterol on the body weight in KM m ice

如表1所示，植物油组小鼠体增重与对照组相比差异显著（P＜0.05）。与植物油组相比，植物甾醇处理组小鼠体增重先升高后降低，但差异不显著（P＞0.05）。

2.2 小鼠生殖激素指标 结果见表2。

表2 不同水平植物甾醇添加对去卵巢小鼠血清生理生化指标的影响Tab le 2 Effects of different levels of phytosterol on serum param eters o f KM m ice

如表2所示，①与对照组相比，植物甾醇低、中、高剂量组小鼠血清E2水平有不同程度的升高，其中植物甾醇中剂量组和高剂量组E2水平显著高于对照组（P＜0.05），低剂量组E2水平与对照组相比差异不显著（P＞0.05）；②植物甾醇的低、中、高剂量组小鼠孕酮水平都有不同程度的下降，其中植物甾醇中剂量组小鼠血清孕酮水平显著低于对照组（P＞0.05），而低剂量和高剂量组小鼠与对照组相比均未达到统计学显著水平（P＞0.05）；③小鼠催乳素水平随植物甾醇灌胃剂量的提高先上升后下降，其中植物甾醇中剂量组小鼠催乳素水平最高（810.20±21.83 ng/L），但与对照组相比未达显著水平（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 不同水平植物甾醇对雌性小鼠生长的影响植物甾醇作为一种绿色饲料添加剂资源在改善动物的生长性能方面具有很大的研究前景。对欧洲鼬的试验就很好地说明了这点，在欧洲鼬的饲料中分别添加1、5和50 mg（kg/d）的植物能醇，试验周期为2周，结果发现雄性鼬的体重明显提高，但雌性鼬的体重却降低了[4]。适量的植物甾醇能够促进动物的生长，且对雄性的效果优于雌性。本试验中，植物油组小鼠体增重与对照组相比差异显著（P＜0.05），说明持续的灌胃对小鼠产生了较强的应激，小鼠的代谢受到影响。但与油组相比，小鼠体增重先升高后降低，说明低剂量的植物甾醇可促进小鼠的生长，中、高剂量的植物甾醇可降低小鼠体增重。该结果与Nieminen[4]的试验结论相似，且从侧面证实了植物甾醇能够调节动物的生长。植物甾醇调节动物生长的两种可能途径，一方面植物甾醇、植物生长激素与能在水中形成分子膜的脂质结合，特异性地形成植物甾醇核糖核蛋白复合体，该复合体不受温度和酶的影响，能够促进机体蛋白质的合成，使动物健康生长；另一方面植物甾醇属于甾体化合物，在结构上与胆固醇类似，因而可能被作为类固醇激素的前体，发挥类激素活性且无激素的副作用，特异性地与靶细胞受体结合，激发DNA的转录活动，生成新的mRNA，诱导相关蛋白质合成，从而达到调节生长及相应的生物效应。

3.2 不同水平植物甾醇对雌性小鼠生殖激素的影响植物甾醇与动物性甾醇（胆固醇等）有相同的手性结构，仅在侧链的长短和双键数目上不同，因此结构相似[5]。胆固醇作为前体物质，是产生固醇类物质组织合成类固醇激素的重要组成成分，合成固醇类物质的组织和器官包括肾上腺皮质、卵巢、精巢、胎盘及大脑等。对于哺乳动物来说，类固醇激素又称为甾体激素，由肾上腺皮质和性腺分泌，主要包括糖、盐两项皮质激素以及雌激素、孕激素等性激素，其分泌水平及变化能体现出动物生殖和应激等多种生理活动的规律，这些生理指标可作为衡量动物健康状态的重要参考，被广泛应用于动物生理学研究。植物甾醇和胆固醇在动物体内代谢途径非常相似，它们具有相同的转运体[6]。对动物的试验发现，植物甾醇在肝脏、肾上腺、卵巢、睾丸等器官中有非常高的含量，说明植物甾醇与上述组织有高度的亲合性，而这些组织可以合成类固醇激素，因此植物甾醇可能被当作类固醇激素的前体使用[7]。韩军花[5]的研究发现，昆虫和对虾可将体内的植物甾醇转化为胆固醇，通过这样的方式间接地合成固醇类激素。因此，推测植物甾醇可在体内发挥类雌激素功能。本试验将KM雌性小鼠分为两大类，正常组和去卵巢组。对正常组小鼠的试验发现，与对照组相比，植物甾醇灌胃组（低、中、高剂量组）血清雌二醇水平出现不同程度的提高，表现为先升高后降低；植物甾醇中剂量组小鼠雌二醇水平与对照组相比差异显著（P＜0.05）。鉴于植物甾醇与胆固醇在结构和吸收代谢途径上的相似，以及相关的试验结果，许多学者认为，植物甾醇能够作为类固醇激素的前体，在体内可以表现出一定的激素活性，并且不会产生类似于激素的副作用[8]。本试验结果也说明了植物甾醇在小鼠体内能够促进雌激素水平的升高，发挥类雌激素功能，且无激素的副作用。高剂量的植物甾醇不会持续升高机体的雌激素水平，相反机体的内分泌调节机制会平衡其作用，维持内分泌稳态。植物甾醇属于雌激素的前体物质，在内源性雌激素不足的情况下可提供甾体母核，为机体合成雌激素提供原材料而不竞争体内雌二醇受体，与异黄酮类植物雌激素不同[9]，因而不会产生内分泌不平衡的状况，植物甾醇可以在机体内发挥雌激素样作用，提高血清雌二醇水平，随着植物甾醇添加量的增加，小鼠的雌二醇水平会因为机体内分泌系统的调节维持在稳定水平，不会一直上升，因此无激素的副作用。但要想充分恰当地发挥植物甾醇的雌激素样作用还需要进一步细致的研究其给药剂量。

孕激素属于类固醇激素，其中活性最高的是孕酮，排卵后形成的黄体、胎盘、肾上腺皮质都能分泌孕酮。孕激素大部分来源于肾上腺皮质，由束状带分泌的孕烯醇酮转化而成，少部分来自于卵巢，动物排卵后形成黄体，孕酮的含量会急剧升高。妊娠前期机体产生孕酮的主要部位是黄体，但到妊娠后期胎盘是产生孕酮的主要部位，分泌量上升。但也有学者试验证明，孕酮主要是由垂体前叶的叶嗜酸细胞分泌。本试验发现，植物甾醇低、中、高剂量组小鼠血清孕酮水平与对照组相比，出现不同程度的下降，其中植物甾醇中剂量组小鼠孕酮水平与对照组相比差异显著（P＜0.05）。孕激素与雌激素除了相互协同以外，还相互拮抗，因此可能是植物甾醇灌胃组雌二醇水平的升高一定程度上抑制了孕酮的分泌。由此推测，当小鼠血清雌二醇水平较高时，植物甾醇可在一定程度上降低KM小鼠孕酮水平，当小鼠血清雌二醇水平较低时，随着植物甾醇灌胃量的增加，小鼠孕酮水平会略有上升，这也验证了雌孕激素两者之间的双向调节作用。但其在体内是直接调节孕酮的水平还是通过调节雌二醇水平间接的作用，这还有待细致的研究。

催乳素是一种蛋白质激素，垂体前叶的嗜酸细胞是分泌催乳素的主要部位。催乳素分泌水平的高低受很多因素的影响，垂体促释放激素、少量性激素如雌二醇、孕酮，这些因素都可调节催乳素的分泌水平，通过垂体促催乳素释放因子和抑制因子的共同作用，也可调节催乳素的水平。孕激素和雌二醇可作用于催乳素，调节催乳素在血清中的水平含量，在不同的生理周期，调节作用不同。本试验结果表明，植物甾醇灌胃各组小鼠催乳素水平与对照组相比，出现不同程度的提高，但与对照组相比无显著差异（P＞0.05）。由此可见，植物甾醇虽能在小鼠体内发挥类雌激素功能，提高机体雌二醇水平，但对小鼠血清催乳素水平的调节作用不显著，植物甾醇不会打乱机体的内分泌平衡，未见类似于激素的副作用，因此进一步证明的植物甾醇作为添加剂的安全可靠性。

4 结论

本试验研究发现，植物甾醇可提高雌性小鼠血清雌二醇水平，发挥类雌激素作用；低剂量植物甾醇可显著提高雌性小鼠的体增重，但高剂量的植物甾醇可降低雌性小鼠的体增重。

[1]Zhul iang Tan, Khuong Le, Mohammed Moghadasian,et al.Enzymatic synthesis of phytosteryl docosahexaneates and evaluation of their anti-atherogenic ef fects in apo-E def icient mice[J]. Food Chemist ry, 2012, (134):2097-2104.

[2]李伟，钟翔，华荣蓉，等.植物甾醇对断奶仔猪生产性能和血液生化指标的影响[J].家畜生态学报，2010，2：58-63.

[3]S.S. Awaisheh, M.S. Khal i feh, M.A. Al-Ruwai l i,et al.Ef fect of supplementation of probiotics and phytosterols alone or in combination on serum and hepatic l ipid prof i les and thyroid hormones of hypercholesterolemic rats[J].Journal of Dairy Science, 2013, 96 (1):9-15.

[4]Nieminen P,Mustonen A M,Lindstrom-Seppa P. Phytosterols Act as Endocrine and Metabol ic Disruptors in the European Polecat[J].Toxicology and Appl ied Pharmacology,2002,178: 22-28.

[5]韩军花.植物甾醇的性质、功能及应用[J].国外医学卫生学分册，2001，28（5）:285-291.

[6]Young S C,Hui D Y.Pancreatic l ipase/col ipase-mediated t riaeylglyeerol hydrolysis is required for cholesterol t ranspor t f rom l ipid emulsions to intestinal cel ls[J].Bioehemical Journal,1999,39(3):615-620.

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（编辑：郭雪峰）

Effect of phytosterol on the growth and reproductive hormone of KM femalem ice

Hao Haixin,Xie Xinmei,He Jianbin*
（Col lege of Veterinary and Animal Science,Shenyang Agricul tural University，Liaoning Shenyang 110866）

The experiment was conducted to study the ef fects of phytosterol on growth and reproductive hormone in female mice.A total of 50 35-day-old female mice are adapted for one week and randomly divided into 5 groups respectively:cont rol group(0.1 mL vegetable oi l),phytosterol low,medium,high of three dose groups(dai ly int ragastric 20,80,320 mg/kg phytosterol).Af ter three weeks of Intragast ric administ ration,body weight of mice at the f irst day and the twentysecond day were recorded,then blood f rom the eyebal l were col lected to prepare serum,serum levels of est radiol,progesterone,prolactin were detected.The inf luence of di f ferent levels of phytosterol on the growth and reproductive hormone in mice were analyzed.The resul ts showed that: Compared with the control group,the body weight gain of vegetable group were signi ficant ly di f ferent(P＜0.05).Compared with the vegetable group,body weight gain of phytosterols t reatment group had f irst increased and then decreased,the di f ference between them was not signif icant(P＞0.05). Phytosterol could improve the serum levels of E on dif ferent degrees2,medium dose group had the highest est radiol levels(270.52±18.10 pmol/L).With the increase of the doses of phytosterols gavage,progesterone levels of mice declined in di f ferent degrees.The serum progesterone levels of phytosterol medium dose group was signif icant lower than the cont rol group(P＜0.05).Compared with the control group,Prolactin levels of phytosterols mice group had no signi f icant dif ference(P＞0.05).Low dose phytosterol can improve the body weight gain of KM female mice,Phytosterol can im-prove serum estradiol levels of KM female mice,but the level of progesterone and prolactin were not signi ficant.

Phytosterols;Reproductive hormones;Feed additive;Female mice

S865

：B

：1672-9692(2014)04-0010-04

2014-03-08

郝海鑫（1988-），男，汉族，硕士研究生，研究方向临床兽医学。

何剑斌（1969-），男，仡佬族，博士，教授，硕士生导师，从事临床兽医学研究。

国家星火计划重大项目(2011GA650001)