平欧榛子油对高血脂大鼠的降脂作用

2014-12-25 02:28吕春茂陆长颖孟宪军董文轩魏雅静刘婵婵
食品与生物技术学报 2014年3期
关键词:高血脂症豆油榛子

吕春茂, 陆长颖, 孟宪军, 董文轩, 魏雅静, 刘婵婵

(沈阳农业大学 食品学院,辽宁 沈阳 110161)

血脂是指血液中的脂类,主要由血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)及非酯化脂肪酸等组成[1]。高血脂症是由于脂质代谢或运转异常导致血清(或血浆)中一种或多种脂质高于正常的病症,一般表现为高胆固醇血症、高甘油三酯症或两者兼有(混合型高血脂症)[2-3]。大量的流行病学、临床和实验研究皆证实,高血脂症是动脉粥样硬化的首要危险因素,与冠心病、脑血管病的发病率直接相关[4]。临床上常采用贝特类药和他汀类药预防和治疗高血脂症,效果良好,但难免有肌损害、肝损害、肾损害等副作用[5]。因此,在无副作用的前提下,使用生物源功能性提取物预防血脂代谢异常,防治高血脂症,乃至预防心脑血管疾病,具有重要的理论价值和现实意义[6]。

榛子营养丰富,含脂肪、蛋白质、碳水化合物的量都很可观[7],其中油脂质量分数高达60.5%[8]。榛子油的脂肪酸组成是其他植物油脂无法比拟的,如单不饱和脂肪酸质量分数77.7%,多不饱和脂肪酸质量分数9.5%[9],这些不饱和脂肪酸是人体不能自身合成的,它们一方面可以促进胆固醇的代谢,降低血液中低密度脂蛋白胆固醇和血总胆固醇,另一方面可以软化血管,维持毛细血管的健康,从而预防和治疗高血压、动脉硬化等心脑血管疾病[10-11]。榛子油是天然的功能性物质,无副作用。

有关榛子油的研究国内近年已有一些报道,但主要集中在榛子栽培[12]和功能性物质提取工艺上[13-14],对其在降血脂功能上的研究目前尚少。本实验中通过高血脂症大鼠病理模型,综合观察榛子油对血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)、高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和丙二醛(MDA)的影响,对动脉粥样硬化指数、冠心指数的影响及对病理切片的观察,探讨榛子油降血脂作用,对天然功能物质降血脂和预防脂肪肝的功效进行探索,为对其进一步研究和开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物

SD(sprague-dawley)大鼠,体质量 60~80 g,由辽宁长生生物技术有限公司提供,用普通饲料饲养一周适应环境,饲养地点为沈阳农业大学SPF级动物实验室(辽宁省科学技术厅颁发的实验动物使用许可证,许可证号:SYXK(辽)2011-0001),环境条件为温度20~26℃,相对湿度40%~70%,光照12~24 h,通风良好。

1.2 材料与试剂

平欧榛子,本溪县三阳大果榛子专业生产合作社提供,经去壳、烘干、粉碎后过20目筛备用;金龙鱼大豆油,益海嘉里有限公司(脂肪酸组成(质量分数):棕榈酸7.2%,硬脂酸2.5%,花生酸2.3%,油酸24.2%,亚麻酸6.9%)产品;氯化钠注射液,辰欧药业股份有限公司产品;基础饲料,沈阳市于洪区前民动物试验饲料厂生产;高脂饲料[15]质量分数:78.8%基础饲料,1%胆固醇,10%蛋黄粉,10%猪油,0.2%牛胆酸钠;胆固醇、牛胆酸钠,北京鼎国昌盛生物技术有限公司产品;猪油、蛋黄粉,市售后自制;总胆固醇试剂盒,甘油三酯试剂盒,北京北化康泰临床试剂有限公司产品;低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒,高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒,长春汇力生物技术有限公司产品;血糖试剂盒,保定长城临床试剂有限公司产品;丙二醛(MDA)测试盒,南京建成生物工程研究所产品。

1.3 仪器设备

电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司制造;TDL-5000B型离心机,上海安亭科学仪器厂制造;HH-6型数显恒温水浴锅,国华电器有限公司制造;DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司制造;ST-06型300克多功能粉碎机,永康市帅通工具有限公司制造;KQ-300DE型数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司制造;XS-212光学显微镜,南京江南永新光学有限公司制造。

1.4 方法

1.4.1 榛子油的制备 称取过20目筛的榛子仁粉200 g,用正己烷超声波辅助提取平欧榛子油。提取工艺为:料液比1∶6.3(g/mL),超声波功率为70%(210 W),提取温度 47.5℃,提取时间 31.2 min,之后在室温条件下8 000 r/min离心20 min,取上清液旋转蒸发除去有机溶剂后收集备用[16]。

1.4.2 模型构建与处理 60只SD大鼠,分成两组,组间体质量无明显差异。空白对照组10只,给予普通饲料喂养,其余50只为模型组,给予高脂饲料喂养70 d,尾静脉采血1.0 mL,测定血清总胆固醇(TC)和血清甘油三酯(TG),根据血脂水平,确定高脂模型建立,随后对高脂模型随机分组,每组10只,进行灌胃处理,分别为高脂对照组(500 mg/(kg·d)生理盐水)、豆油试验组(500 mg/(kg·d))、榛子油低剂量组(50 mg/(kg·d))、榛子油中剂量组(500 mg/(kg·d))、榛子油高剂量组(1 000 mg/(kg·d)),另外空白对照组(500 mg/(kg·d)生理盐水),经统计学处理,组间无明显差异。分组当天开始灌胃,连续灌胃40 d。

1.4.3 指标测定 自灌胃之日计,20 d、40 d后尾静脉取血1.0 mL,3 000 r/min离心15 min取血清。末次灌胃后禁食12 h,腹腔注射3 mL/kg水合氯醛,腹主动脉取血,摆斜面凝血30 min,3 000 r/min离心15 min,分取血清。

总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)的测定均采用氧化酶法,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的测定采用化学修饰酶法,丙二醛(MDA)的测定采用TBA法,动脉粥样硬化指数 AI1=(TC-HDL-C)/HDL-C,AI2=LDL-C/HDL-C,冠心指数R-CHR=TC/HDL-C。

1.4.4 肝脏病理切片的制作 取一小块肝脏放入多聚甲醛固定液中,然后修成4 mm3大小的小块,让肝脏小块与乙醇接触,然后滤干,再经过浸蜡、包埋、修蜡块、切片、脱蜡、苏木精-伊红(H.E)染色、脱水等步骤,最后放在载玻片上,再将洁净盖玻片倾斜放下,以免出现气泡,这样封片后即制成永久性玻片标本,供光学显微镜观察使用。

1.4.5 统计学处理 本试验所有数据由计算机经SPSS17.0统计软件包中的ANOVA法进行单因素方差分析处理,试验数据采用平均数±标准差(x¯±s)表示,组间比较采用t检验处理。p>0.05认为无显著性差异;p<0.05认为有显著性差异,有统计学意义;p<0.01有极显著差异。

2 结果与分析

2.1 对高脂血症大鼠血脂的影响

见表1。

表1 榛子油对大鼠血脂参数的影响Table 1 Effects of hazelnut oil on blood lipid parameters in rats

2.1.1 榛子油对总胆固醇的影响 由表1显示,高脂对照组的TC水平极显著高于空白对照组 (p<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功。豆油试验组、榛子油低剂量组、榛子油中剂量组、榛子油高剂量组都能显著地降低高脂模型血清中TC水平,分别降低了约13%、13%、16%和16%。豆油及榛子油的3种剂量实验组都对高脂模型有明显的降TC效果,但豆油组与榛子油不同剂量组之间差异不显著,说明榛子油与豆油等具有相似的降TC效果且与油脂的剂量关系不大。

2.1.2 榛子油对甘油三酯的影响 由表1可见,高脂对照组的TG水平极显著高于空白对照组 (p<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功。豆油试验组、榛子油低剂量组、中剂量组、高剂量组都能显著地降低高脂模型血清中TG水平,分别降低了约24%、24%、50%和47%。豆油及榛子油的3种剂量实验组都对高脂模型有明显的降TG效果,然而却存在剂量的选择性。其中低剂量和豆油组差异不显著,中剂量和高剂量组表现出差异极显著性,说明榛子油的中剂量和高剂量对降低TG呈现出更好的效果。

2.1.3 榛子油对高密度脂蛋白胆固醇的影响 由表1可见,高脂对照组的HDL-C水平极显著低于空白对照组(p<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功。豆油试验组、榛子油低剂量组、中剂量组、高剂量组都能极显著地提高高脂模型血清中HDL-C水平,分别提高了约28%、32%、41%和44%。豆油及榛子油的3种剂量实验组都对高脂模型有明显的升高HDL-C效果,然而却存在剂量的选择性。其中低剂量组和豆油组差异不显著,中剂量组和高剂量组表现出差异显著性,说明在提高高脂模型血清中HDL-C水平上榛子油的中剂量组和高剂量组表现出更好的效果。

2.1.4 榛子油对低密度脂蛋白胆固醇的影响 由表1可见,高脂对照组的LDL-C水平极显著高于空白对照组(p<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功。豆油试验组,榛子油低剂量组、中剂量组、高剂量组,都能降低高脂模型血清中LDL-C水平,分别降低了约1%、4%、6%和26%。豆油组及榛子油的3种剂量实验组都对高脂模型有降LDL-C效果,然而却存在剂量的选择性。榛子油高剂量组与低剂量组、中剂量组及豆油组存在明显差异,说明榛子油高剂量组表现出显著的降LDL-C效用。

2.1.5 榛子油对血糖的影响 由表1可见,高脂对照组的GLU水平极显著高于空白对照组(p<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功。豆油试验组,榛子油低剂量组、中剂量组、高剂量组,都能降低高脂模型血清中GLU水平,分别降低了约4%、10%、13%和24%。豆油组及榛子油的3种剂量实验组都对高脂模型有降GLU效果,然而却存在剂量的选择性。榛子油高剂量组、中剂量组、低剂量组、豆油组间存在明显差异,榛子油的降GLU效果与剂量呈现明显正相关。

2.1.6 榛子油对脂质过氧化代谢物丙二醛的影响由表1可见,高脂对照组的MDA水平极显著高于空白对照组(p<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功。豆油试验组,榛子油低剂量组、中剂量组、高剂量组都能降低高脂模型血清中MDA水平,分别降低了约20%、32%、37%和39%。豆油组及榛子油的3种剂量实验组都对高脂模型有降低脂质过氧化代谢物MDA含量的效果,然而却存在剂量的选择性。榛子油高剂量组、低剂量组、中剂量组、豆油组间存在明显差异,榛子油的降MDA效果与剂量呈现明显正相关。

2.2 榛子油对动脉粥样硬化指数AI1、AI2和冠心指数R-CHR的影响

根据大鼠血清中TC、HDL-C和LDL-C的浓度,作者对每组大鼠的动脉粥样硬化指数AI1=(TCHDL-C)/HDL-C、AI2=LDL-C/HDL-C 和冠心指数R-CHR=TC/HDL-C进行了计算。由表2可见,AI1、AI2与R-CHR均随着榛子油剂量的增大而显著降低,且呈剂量依赖性关系,揭示榛子油具有降低高脂大鼠AI1、AI2与R-CHR的效果。

表2 榛子油对大鼠血脂指数的影响Table 2 Effects of hazelnut oil on blood lipid index in rats

2.3 对大鼠肝脏病理变化的影响

各组大鼠处死后进行解剖检查发现,高脂对照组肝脏呈灰白色脂肪性变,肝脏边缘圆钝,为槟榔肝状,属于典型的脂肪肝;而榛子油组肝脏呈淡红色,脂肪肝程度较高脂对照组轻,虽然也有少许脂肪沉积的油状感,但其色泽改变不明显,说明榛子油对肝脏具有一定的保护作用[17]。

H.E染色光镜观察结果如图1所示,空白对照组大鼠肝脏中的肝细胞排列整齐,胞质均匀,细胞核清晰,位于细胞正中,肝中央静脉周围;肝小叶结构完整,肝索排列整齐,细胞未见淡染、胞质疏松、空胞样变、胞质溶解、核浓缩及核破裂等现象,形态正常。高脂模型组大鼠肝弥漫性脂肪变性,细胞内和细胞间隙有大量的脂滴空泡,这是由于脂肪在肝脏内沉积,经切片处理后在光镜下呈现空泡状,水肿,伴点片状坏死及炎细胞浸润现象,肝脏中的肝细胞排列混乱,细胞核被挤向一边,且体积增大,脂肪变性比较明显,胞浆内充满大小不等的脂肪滴,肝小叶结构的轮廓尚存,但模糊不清,肝细胞大多呈空胞样结构,胞质疏松淡染或消失[18];高倍光学显微镜观察显示,胞核结构大多异常,可见核溶解,大鼠肝脏出现脂肪变性,显示大鼠高脂血症模型组造模成功。高剂量榛子油组,肝结构完整,较正常肝细胞增大,脂变肝细胞数目、空泡状,水肿,伴点片状坏死、炎细胞浸润及核溶解较高脂对照组明显减少。中剂量榛子油组肝细胞可见脂滴数、空泡状,水肿,伴点片状坏死、炎细胞浸润及核溶解现象较高脂对照组少。低剂量榛子油组、豆油组肝细胞可见脂滴数较高脂对照组少,空泡状,水肿,伴点片状坏死、炎细胞浸润及核溶解现象较高脂对照组减少不明显。说明榛子油给药组均可改善高脂大鼠肝细胞脂肪变性的现象,可降低高血脂症大鼠肝脏脂质沉积,预防脂肪肝的发生,且具有抗动脉粥样硬化的作用,并呈现一定的剂量—效应关系。

图1 不同实验组大鼠肝脏组织切片Fig.1 Slice of rat liver of different treatment during feeding period

3 结语

本实验中用平欧榛子油对高血脂模型大鼠进行研究,结果表明在用高脂饲料饲喂70 d后,血清中TC、TG的含量明显升高,因此高血脂大鼠模型诱导成功。在用大豆油和不同剂量的榛子油灌胃40 d后,豆油试验组、榛子油低剂量组(50 mg/(kg·d))、中剂量组(500 mg/(kg·d))、高剂量组(1 000 mg/(kg·d))均可使大鼠血清中 TC、TG、LDL-C、GLU、MDA,以及 AI1、AI2、R-CHR 降低,使 HDL-C 提高,与模型组相比有显著性差异,表明榛子油有明显的降低血脂的作用,同时可以有效地纠正高血脂症动物的脂质代谢紊乱,降低高血脂症大鼠肝脏脂质沉积,预防脂肪肝发生,对高脂饮食所致高血脂症具有良好的防治作用[19]。

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