武 运,王 璐,阎晓菲,郭佳佳,刘淑亚,王小标,苗 森,包晓玮,刘武军,古丽娜孜(.新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐8005;.新疆农业大学科学技术学院,新疆乌鲁木齐8005;.新疆农业大学动物科学学院,新疆乌鲁木齐8005)
混合菌种发酵酸马乳的降血脂功能研究
武运1,王璐2,阎晓菲2,郭佳佳1,刘淑亚1,王小标1,苗森1,包晓玮1,刘武军3,古丽娜孜1
(1.新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐830052;2.新疆农业大学科学技术学院,新疆乌鲁木齐830052;3.新疆农业大学动物科学学院,新疆乌鲁木齐830052)
为研究混合菌种发酵酸马乳的降血脂作用,采用混合菌种发酵酸马乳对小鼠进行实验,研究其对高脂模型小鼠体重、血脂水平、脏器指数和动脉硬化(AI)指数的影响。结果表明,混合菌种发酵酸马乳中、高剂量能够显著降低高血脂症小鼠TC、TG、LDL-C、AI水平(p<0.05),显著升高HLD-C水平(p<0.05),并且能降低小鼠体重和肝脏指数,说明混合菌种发酵酸马乳对实验性高脂血症小鼠具有降低血脂的作用,对高脂血症及动脉粥样硬化具有一定的预防作用。
马乳,发酵,小鼠,降血脂
近年来,随着人们生活水平提高,高血脂症发病率大幅度增高,其严重性不容忽视[1]。据报道,我国成人高血脂症的患病率为20%~40%,估计有1.6亿患病者,而且以每天万人的速度递增[2]。高血脂不仅是现代人类健康的隐形杀手,还是冠心病、动脉硬化等心脑血管疾病的主要诱因。积极有效的降脂、调脂是预防和治疗高血脂症的重要手段,因此,早期控制并及时治疗高血脂症迫在眉睫。研究发现,一些天然生物活性物质在治疗高血脂症等疾病方面具有独特的优势,那么研制具有调节血脂作用的保健食品对人类健康有重要义[3-5]。
酸马乳(Koumiss)是以新鲜马乳为原料,加入乳酸菌和酵母菌等微生物发酵形成的一种酸性低醇含量的乳饮品[6]。临床研究表明,长期饮用酸马乳,具有显著的降血脂作用,是预防及治疗高血脂、冠心病、冠状动脉硬化等疾病的天然药物[7-8],其有效成分主要是乳酸菌、乳清酸、钙、不饱和脂肪酸等物质[9]。红曲霉被广泛应用于酿酒、发酵、食品着色等方面。大量研究结果表明,红曲霉中含有降血脂活性成分洛伐他汀(Monacolin K)类物质,对血清中脂类水平具有显著的调节作用[10-12],是目前在保健食品中唯一应用的他汀类物质[13-14]。因此,本文以乳酸菌、酵母菌、红曲霉发酵的马乳为研究对象,研究其对实验性高血脂模型小鼠血脂的影响,以探究混合菌种发酵酸马乳应用于高血脂症预防的可行性,为研制降血脂功能食品提供一定的理论依据。
1.1材料与仪器
成年健康昆明种小鼠雌雄各半,体重为(20±2)g,购自新疆医科大学实验动物中心;阳性对照药品血脂康胶囊北京北大维信生物科技有限公司;胆固醇、猪胆盐北京奥博星生物技术有限责任公司;甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
Infinite M200酶标仪瑞士帝肯公司;Mini Spin个人型高速离心机德国Eppendorf公司;DZKW-172型电热恒温水浴锅北京市光明医疗仪器厂;DHP-9162型电热恒温培养箱上海一恒科技有限公司;MST-401 JM10002型电子天平上海民桥精密科学仪器有限公司。
1.2实验方法
1.2.1混合菌种发酵酸马乳的制备新鲜马乳经过滤、巴氏杀菌后,等比例分装于2个发酵罐中,一部分接种活化好的乳酸菌和酵母菌发酵液(体积比为3%和5%),33℃发酵42h,得到发酵液Ⅰ;另一部分接种活化好的红曲霉母发酵液(体积比为7%),29℃发酵7d,得到发酵液Ⅱ;再将发酵液Ⅰ和发酵液Ⅱ等比例混合,巴氏杀菌后得到混合菌种发酵酸马乳,产品4℃冷藏保存。
1.2.2动物分组及处理动物购入饲养观察1周,使其适应环境后,按体重随机分为:正常对照组、高脂模型组、药物对照组、混合菌种发酵酸马乳低剂量组、中剂量组和高剂量组共6组,每组共10只(雌雄各5只),分笼喂养。实验过程中,正常对照组喂基础饲料并灌胃蒸馏水,其余各组给予高脂饲料(高脂饲料配方:基础饲料78.8%、胆固醇1%、胆盐0.2%、蛋黄粉10%、猪油10%),高脂模型组灌胃蒸馏水,药物对照组灌胃给予血脂康胶囊(240mg/kg),低、中、高剂量组灌胃相应剂量的混合菌种发酵酸马乳(2、6、10mL/kg)。每日1次,连续给药4周。
1.3指标测定
1.3.1称重每隔7d使用天平称重。
1.3.2血脂测定小鼠禁食24h后,摘除眼球取血,37℃放置30min后,3000r/min,离心15min,取血清,使用试剂盒测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)4个指标,以mmol/L表示。
1.3.3脏器指数的测定小鼠取血后处死,解剖剥离其心脏、肝脏、脾脏、肾脏,用生理盐水清洗干净,吸干表面水分后,称取其质量,以%表示,按照式(1)计算[15]:
脏器系数(%)=(脏器质量/小鼠质量)×100式(1)
1.3.4动脉硬化(AI)指数的测定按照式(2)计算:
1.4统计学处理
数据用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS 19.0软件进行方差分析,分析组间差异显著性,p<0.05具有统计学意义。
2.1各实验组小鼠体重的变化
在整个实验期间,小鼠生长状态良好,无不良反应,每7d称量小鼠体重,结果如表1所示,空白对照组小鼠体重与高脂模型组相比有极显著差异(p<0.01),体重变化明显,说明本实验高脂模型造模成功。4周实验期间,各实验组小鼠体重均有不同程度的增长,给药1~4周,药物对照组、中剂量组和高剂量组与高脂模型组小鼠体重均存在极显著差异(p<0.01),在第4周时,高脂模型与低剂量组小鼠体重存在极显著差异(p<0.01),说明一定剂量的混合菌种发酵酸马乳可以使小鼠体重下降,对小鼠体重具有调节作用,中、高剂量组对调节高血脂症小鼠体重效果极显著(p<0.01)。
2.2混合菌种发酵酸马乳对高血脂症小鼠血脂水平和AI的影响
表1 各实验组小鼠体重质量的变化(n=10,x±s,g)Table 1 Weight change of different treatment group mice(n=10,x±s,g)
由表2可知,高脂模型组小鼠血清中TC、TG、LDL-C含量和AI极显著高于空白对照组(p<0.01),而HDL-C含量显著低于空白对照组(p<0.05),说明诱导高血脂小鼠模型成功。药物对照组与高脂模型组比较能有效降低高血脂症小鼠血清中TG、TC、LDL-C水平,升高HDL-C水平;中、高剂量组与高脂模型组比较,TG、TC、LDL-C水平均有不同程度的降低,HDL-C水平升高,差异有显著性意义(p<0.05,p<0.01),低剂量组对血脂水平的影响不明显。与高脂模型组相比,高剂量组小鼠血清的TC、TG和LDL-C水平分别降低了11.5%、16.18%、12.65%,HDL-C水平升高了16.99%。各剂量组对高血脂症小鼠的降脂效果,中、高剂量组较好,低剂量组次之,并且呈现一定的量效相关性。AI值的大小与动脉粥样硬化程度成正相关。与高脂模型组相比,低、中、高剂量组和药物对照组小鼠AI值下降率分别为23.58%、27.07%、28.82%、
28.38%,并且高剂量组AI值与药物对照组接近。因此可以说明,混合菌种发酵酸马乳具有降低高血脂症小鼠血脂水平,对动脉硬化的形成可起到一定的预防作用。
表2 不同实验组小鼠血脂水平和AI的变化(x±s,n=10,mmol/L)Table 2 The variety of blood lipid levels and AI in different groups(x±s,n=10,mmol/L)
表3 不同实验组小鼠的脏器指数的变化(x±s,n=10,g/100g)Table 3 The variety of viscera weight mice in different groups(x±s,n=10,g/100g)
2.3混合菌种发酵酸马乳对高血脂症小鼠脏器系数的影响
脏器系数是内脏鲜重和体重比值的百分数,实验小鼠长期食用高脂饲料会导致脏器脂质累积和病变等的变化,可以通过脏器指数的变化反映出来[16]。由表3可以看,与高脂模型组相比,高剂量组肝脏指数存在极显著性差异(p<0.01),中剂量组存在显著性差异(p<0.05),而低剂量组没有显著差异。各剂量组心脏指数、脾脏指数、肾脏指数与高脂模型组相比差异不显著(p>0.05)。由此可初步推断,在给药期间,小鼠重要脏器重量下降幅度小,说明混合菌种发酵酸马乳对小鼠脏器吸收没有明显影响,且不会对小鼠脏器造成实质性伤害。
以乳酸菌、酵母菌、红曲霉混合发酵马乳为原材料,采用不同剂量的混合菌种发酵酸马乳对高血脂症小鼠进行实验,研究发现,混合菌种发酵酸马乳对高血脂症小鼠体重的增长有一定的控制作用,中、高剂量组能够显著降低实验组小鼠TC、TG、LDL-C、AI水平(p<0.05),显著升高HLD-C水平(p<0.05),说明混合菌种发酵酸马乳对实验性高脂血症小鼠具有降低血脂的作用,对高脂血症及动脉粥样硬化具有一定的预防和调节作用,为混合菌种发酵酸马乳开发利用提供了一定的理论依据。
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Study on the blood lipid lowering function of multi-strain fermentation with mare's milk
WU Yun1,WANG Lu2,YAN Xiao-fei2,GUO Jia-jia1,LIU Shu-ya1,WANG Xiao-biao1,MIAO Sen1,BAO Xiao-wei1,LIU Wu-jun3,GU Li-nazi1
(1.College of Food Sciences and Pharmaceutical Sciences,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2.College of Science and Technology,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;3.College of Animal Science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)
To study the decreasing the blood lipid function of Multi-strain fermentation with mare’s milk.Multistrain fermentation with mare’s milk was tested in mouse to study its effect on hyperlipidemia mouse model with body weight,blood lipid levels,Viscera index and AI.The results demonstrated that the medium and high doses of multi-strain fermentation with mare’s milk could significantly reduce the contents of TC,TG and LDLC(p<0.05)and increase the contents of HDL-C(p<0.05)in hyperlipidemia mice.And significantly reduce the contents of body weight,liver index.Multi-strain fermentation with mare’s milk had the effects of marked decreasing the blood lipid in experimental hyperlipidemia mice,and also had certain precautionary effects on hyperlipidemia and Atherosclerosis.
mare’s milk;fermentation;mouse;decrease blood lipid
TS201.3
A
1002-0306(2015)02-0355-03
10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.068
2014-03-17
武运(1965-),女,硕士研究生,教授,研究方向:食品生物技术。
新疆维吾尔自治区重大专项(201130101-4(2)-2);国家科技支撑项目(2012BAD44B01-05)。