沙葱提取物降血脂功效的研究

肖新峰,赵丽华,马春景,李继源,吴文惠,包 斌,*

(1.上海海洋大学食品学院,上海 201306;2.内蒙古农业大学,内蒙古呼和浩特 010018;3.上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海 201306)

沙葱提取物降血脂功效的研究

肖新峰1,赵丽华2,马春景1,李继源1,吴文惠3,包 斌1,*

(1.上海海洋大学食品学院,上海 201306;2.内蒙古农业大学,内蒙古呼和浩特 010018;3.上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海 201306)

评价沙葱(AlliumMongolicumRegel)乙醇提取物降低高脂血症小鼠血脂水平的作用。用昆明种雌性小鼠随机分为正常对照组、高脂模型组和沙葱治疗组,治疗组的高脂饲料中添加0.15 mL/g的沙葱提取物(相当于1.5 g新鲜沙葱),制成沙葱高脂饲料。实验持续十周,每2周采血一次,检测血脂相关指标TC、TG、HDL-C、LDL-C,计算对照组、模型组和治疗组的动脉粥样硬化指数(AI)和血脂综合指数(LCI)。用高脂饲料成功建立高脂血动物模型;从第八周,相对于模型组沙葱高脂饲料已显著降低高脂血症小鼠的TC、TG、LDL-C、LCI、AI。沙葱提取物可有效降低高脂症小鼠血浆中的相关血脂指标,对小鼠高脂血症有显著的治疗效果,有可能预防并减少动脉粥样硬化的发生。

沙葱提取物,高血脂动物模型,小鼠,血脂

在世界范围内,心血管疾病是人类死亡的主要原因之一,而高脂血症是导致心血管疾病的最主要风险因素[1]。此外,高脂血症又是诱发冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)、脂肪肝、糖尿病、肥胖症等的重要因素,已成为全球人类健康“第一杀手”[2]。动脉粥样硬化的成因主要是由于血液中长期过高胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)以及血管壁上过多的脂类容易被自由基氧化,形成脂质过氧化物,在血管壁上沉积,进而导致心脑血管疾病,引起严重后果。高脂血症一般以血浆中总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量增高为主要特征[3]。所以降低血浆中TC、TG、LDL-C的含量对于治疗高脂血症、预防动脉粥样硬化的发生具有重要的意义。

沙葱(AlliummongolicumRegel)属被子植物门(Angiospermae),百合科(Liliaceae),葱属(Allium),学名蒙古韭,蒙文名为“胡穆利”,为多年生草本旱生植物[4]。广泛分布于新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古、辽宁以及蒙古国西南部等地的荒漠草原和沙地[5]。本草纲目中记载:沙葱人皆食之,开白花、粉花,结籽如小蒜头大小,久服能强志益目、主治泻精等。食之能治赤白痢、肠炎、腹泻、胸痹诸病,被誉为“菜中灵芝”[6]。用乙醇能提取沙葱中的生物碱类、黄酮类、苷类等活性物质[7],在抗菌[8]、抗氧化[9]、抗肿瘤[10]等方面有潜在的疗效。近年来国内学者致力于沙葱组分的提取、分离与鉴定,并且对沙葱中多糖及黄酮类化合物的免疫与抗氧化功能进行了研究[11],但对沙葱的降血脂功效的研究却未见报道。为此,本文探讨了沙葱提取物对高脂血症小鼠的治疗作用,为沙葱进一步开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜沙葱叶 采集于内蒙古呼和浩特市人工种植新鲜沙葱,采集后48 h内运到实验室;昆明种雌鼠 上海史莱克动物有限公司,动物合格证号:SCXK2012-0002,体重18～22 g,SPF级;95%乙醇 分析纯。

实验室高剪切乳化机 上海索维机电设备有限公司;台式高速冷冻离心机 贝克曼公司Avanti J-26XP;旋转蒸发仪 上海申生科技有限公司;九阳料理机 九阳股份有限公司JYL-C501;全自动生化分析仪及其原装试剂 上海科华生物工程股份有限公司AU5800。

1.2 实验方法

1.2.1 沙葱提取物的提取 将新鲜原料的泥土及干叶去除后用蒸馏水洗净并晾干,每100 g新鲜沙葱加入150 mL 95%乙醇,九阳料理机打浆,并用实验室高剪切乳化机进行组织破碎,10000 r/min离心20 min,上清液于旋转蒸发仪上浓缩(水浴恒温60 ℃,真空),制成10 g(沙葱鲜重)/mL的提取液,于4 ℃冰箱保存[12-13]。

1.2.2 小鼠饲料的制备 参考相关文献[14]确定高脂饲料配方为:基础饲料78.8%,胆固醇1%,胆盐0.2%,猪油10%,蛋黄粉10%。治疗组沙葱高脂饲料配方:将每15 mL的沙葱提取液均匀混在100 g高脂饲料中,制成每克高脂饲料中含有相当于1.5 g新鲜沙葱的沙葱高脂饲料。

1.2.3 实验动物分组及给药 取昆明雌鼠72只,基础饲料适应性喂养一周后,处死8只小鼠,将剩下64只小鼠随机分正常对照组24只,模型组40只。正常对照组给予普通饲料喂养,模型组小鼠给予高脂饲料喂养,喂养六周后,两组各处死8只小鼠,并将模型组剩余小鼠随机分为两组,每组16只,一组为高脂模型组(模型组)继续饲喂高脂饲料,另一组为沙葱治疗组(治疗组),饲喂沙葱高脂饲料。在第八周和第十周分别处死对照组、模型组和治疗组的8只小鼠,测其血脂指标。每周称量体重一次。

1.2.4 血浆中脂质水平的测定及血脂综合指数、动脉粥样硬化指数的计算 各组小鼠喂养结束的当晚,所有小鼠禁食不禁水12 h,称重后心脏取全血,加入抗凝剂后静置2 h,4 ℃离心10 min,分离血浆,使用全自动生化分析仪测定血浆中的总胆固醇(TC)、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),并计算血脂综合指数(LCI)[15]、动脉粥样硬化指数(AI)[16]。计算公式如下:

1.2.5 脏器指数 心脏采血后立即解剖各组小鼠,采集肝脏、肾脏、脾脏组织,观察小鼠肝脏、肾脏、脾脏的形态、大小、颜色、质地以及有无出血等。用预冷的生理盐水漂洗干净,滤纸擦干,立即称量,并计算脏器指数。

脏器指数(%)=脏器质量(g)/体重(g)×100

2 结果与讨论

2.1 沙葱提取物对小鼠体重的影响

实验过程中各组小鼠生长良好,无死亡现象且均未出现异常行为。由图1可知,实验前各组小鼠的体重无明显差异,实验中小鼠体重均表现出逐渐增长的趋势。用高脂饲料喂养的模型组小鼠体重从第三周开始显著高于对照组小鼠体重(p<0.05),从第五周开始差异达到极显著水平(p<0.01)。此外,在第六周时,对照组小鼠较实验前体重增加49.19%,模型组小鼠较实验前增重74.17%。实验结果表明,饲喂高脂饲料能显著增加小鼠的体重。

图1 小鼠建模过程中的体重变化Fig.1 The change of mice weight in 6 weeks modeling process注:与对照组比较:*代表具有显著性差异(p<0.05);**代表具有极显著性差异(p<0.01)。

表1 沙葱提取物对小鼠体重的影响

注:在同一列中与对照组比较:*代表具有显著性差异(p<0.05);**代表具有极显著性差异(p<0.01);在同一列中与模型组比较:#代表具有显著性差异(p<0.05)。

表2 沙葱提取物对小鼠脏器指数的影响(n=8)

注:在同一列中与对照组比较:*代表具有显著性差异(p<0.05);**代表具有极显著性差异(p<0.01);在同一列中与模型组比较:#代表具有显著性差异(p<0.05)。

在第六周时,将模型组随机分成两组,一组是高脂模型组(模型组)继续喂养小鼠高脂饲料,另一组为沙葱治疗组(治疗组)饲喂小鼠沙葱高脂饲料。从表1可知模型组小鼠体重始终显著高于对照组,且对照组和模型组小鼠体重持续增加,而治疗组小鼠体重持续减少。在第十周时,治疗组小鼠体重比治疗前减少了12.81%。从第九周开始,治疗组小鼠体重开始显著低于模型组(p<0.05),而与对照组小鼠无显著差异(p>0.05),说明沙葱提取物添加到高脂饲料中能显著降低高脂血症小鼠的体重。

2.2 沙葱提取物对治疗小鼠脏器指数的影响

脏器指数能反映实验动物总的营养状态和内脏的病变情况,如接触到外来物质使某个脏器受到损害,脏器指数将发生变化[17]。长期饲喂高脂饲料可导致受试动物脏器脂类积累及病变等变化,可通过脏器指数反映[18]。由表2可知,在治疗前及治疗过程中,模型组小鼠与对照组相比,肝脏指数和脾脏指数均有显著差异。并发现模型组小鼠肝脏明显肿大,肝脏边缘界限不清晰,油腻感强。高荫榆等[18]用高脂饲料饲喂大鼠得到相同的结果,其通过索氏抽提法测得大鼠肝脏中粗脂肪的含量证实采用此高脂饲料可致大鼠严重脂肪肝。由表2可知,在第八周和第十周治疗组小鼠肝脏指数与模型组相比无显著性差异(p>0.05),但治疗组肝脏指数处于下降趋势。说明沙葱提取物对治疗由高脂饲料引起的脂肪肝可能有一定的作用,但治疗效果有限,需要进一步长期治疗。就脾脏指数而言,在治疗过程中模型组和治疗组均高于对照组,但都无显著性差异(p>0.05)。脾脏是动物重要的免疫器官,赵春艳[19]等人提取沙葱中黄酮类化合物饲喂小鼠,发现小鼠脾脏指数也呈现不显著的增长,并证明短期内饲喂沙葱黄酮能增强机体的非特异性免疫。肾脏指数在治疗前后无显著性差异(p>0.05)。

2.3 沙葱提取物对治疗组小鼠血脂指标的影响

由表3可知,在治疗前,模型组TC、TG、LDL-C较对照组分别升高了88.41%、77.42%、47.01%、119.51%,并且差异都达到极显著水平(p<0.01)。说明高脂饲料的摄入使小鼠脂质代谢紊乱,血脂水平明显增高,造模成功。在采用沙葱高脂饲料干预高脂血症模型后,在第八周,治疗组小鼠TC、TG、LDL-C较模型组均有显著的降低(p<0.05),分别为15.16%、27.59%、11.96%。第十周,治疗小鼠TC、TG、LDL-C进一步降低(p<0.05),分别较模型组降低19.42%、38.59%、46.43%,其中LDL-C达到极显著水平(p<0.01)。这说明沙葱提取物能降低高脂血症小鼠的TC、TG、LDL-C,并且其降血脂作用表现出一定的时效关系,治疗时间越长,治疗的效果也就越好。

正常人的血脂成分含量波动范围较大,各单项指标往往不能充分反映血脂情况,LCI能综合反映TC、TG、HDL-C、LDL-C四者之间关系,对血脂综合指标的分析更能反映机体患病的可能[20]。动脉粥样硬化(AI)指数是国际医学界制定的一个衡量动脉硬化程度的指标,是动脉粥样硬化的促发因子与防御因子的比值,即(TC-HDL-C)/HDL-C[21]。由图2可知,在实验第八周,相对于模型组,治疗组小鼠的AI值显著降低(p<0.05),LCI值的差异达到极显著水平(p<0.01),分别为50.76%、41.12%。在实验第十周,治疗组小鼠AI、LCI值相比对照组降低了72.43%、30.11%(p<0.05)。说明沙葱提取物可能降低实验小鼠患动脉粥样硬化的风险。

表3 沙葱提取物对小鼠血脂指标的影响(n=8,mmol/L)

图2 沙葱提取物对高脂血小鼠血脂综合指数和动脉粥样硬化指数的影响Fig.2 AI and LCI of mice in each group注:与对照组比较:*代表具有显著性差异(p<0.05);**代表具有极显著性差异(p<0.01);与模型组比较:#代表具有显著性差异(p<0.05);##代表具有极显著性差异(p<0.01)。

注:在同一列中与对照组比较:*代表具有显著性差异(p<0.05);**代表具有极显著性差异(p<0.01);在同一列中与模型组比较:#代表具有显著性差异(p<0.05);##代表具有极显著性差异(p<0.01)。

同时值得注意的是,在第十周,治疗组小鼠血浆TC、TG、HDL-C、LDL-C、LCI的值虽低于模型组,但仍显著高于对照组(p<0.05),说明沙葱高脂饲料要降低高脂血症小鼠的各项血脂指标到正常水平,可能还需要更长的治疗时间。

本研究通过高脂血症动物模型,探讨沙葱乙醇提取物的降血脂作用,并设置对照组进行比较。由实验结果可以看出,沙葱提取物能显著降低高脂血症小鼠体重,在脏器指数方面影响不显著。在调节血脂方面,沙葱提取物有显著的降血脂功效,主要表现为降低高血脂小鼠血液中TC、TG、LDL-C的含量。这说明沙葱提取物对高脂血症小鼠具有一定的疗效,可能降低实验小鼠患动脉粥样硬化的风险。

3 结论与讨论

在心血管疾病高发的今天,如何调节脂质代谢水平,预防心脑血管疾病的发生,已成为科学研究的热点,开发具有降血脂等功效的保健食品一直以来都是学者重要的研究方向。本实验采用乙醇提取沙葱中的活性成分,其中含有黄酮类化合物、甾体化合物等[22],萨茹丽[23]等人用乙醇提取沙葱中的总黄酮,含量在5 mg/g左右,并证实其具有抗氧化、清除氧化自由基等生物活性。而许多植物黄酮等都已被证实在降血脂方面具有很好的疗效[24]。刘北林[25]等提取山楂中黄酮研究其降血脂作用,并推测其作用机理可能是山楂黄酮对肝细胞微粒体及小肠粘膜的胆固醇合成的限速酶有抑制作用。纪学芳[26]等人探究光皮木瓜黄酮和多糖的降血脂作用,并推测其作用机理可能是由于黄酮竞争性抑制胆固醇限速酶的合成,从而减少胆固醇的合成;也有可能是通过抑制胰脂肪酶,降低胆固醇的吸收。沙葱提取物中活性成分含量丰富,其降血脂机理可能与其具有抗氧化损伤、免疫调节作用及抑制炎性因子产生等有关。

本研究为沙葱提取物能有效治疗高脂血症提供了可参考的理论依据,但了解沙葱对血脂的调节机理还必须要做大量的理论和实验研究。

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Study on hypolipidemic effect of extracts fromAlliumMongolicumregel

XIAO Xin-feng1,ZHAO Li-hua2,MA Chun-jing1,LI Ji-yuan1,WU Wen-hui3,BAO Bin1,*

(1.College of Food Science & Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2.Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot 010018,China;3.Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing & Preservation,Shanghai 201306,China)

To investigate the lipid-decreasing effect of ethanolic extracts fromAlliumMongolicumregel(AMR)in mice. The female Kunming mice were randomly divided into control group,model group and treatment group. AMR extracts were added to high fat diet at dose of 0.15 mL/g(equivalent to 1.5 g fresh AMR)for treatment group. The experiment was lasted for 10 weeks and TC,TG,LDL-C,HDL-C in plasma were measured every 2 weeks. Atherosclerosis index(AI)and lipid comprehensive index(LCI)were calculated. Hyperlipidemia model was established in mice by the high fat diet. The level of TC,TG,LDL-C in plasma and the value of AI,LCI could be decreased significantly in the hyperlipidemia mice by AMR extracts from the eighth week. AMR extracts have an obvious effect on lowering blood lipid of hyperlipidemia mice and treating hyperlipidemia mice,preventing and reducing the incidence of atherosclerosis potentially.

AlliumMongolicumregel;hyperlipidemia;mice;blood lipid

2015-02-09

肖新峰(1991-),男,硕士,研究方向:食品品质与营养评价,E-mail:xiaoxinfeng123@126.com。

*通讯作者:包斌(1967-),女,硕士,副教授,研究方向:食品安全与营养,E-mail:bbao@shou.edu.cn。

国家自然科学基金项目(31260378);上海海洋大学科技发展专项基金资助(14200069)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)21-0341-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.062