陈 鹏,邓乾春,臧茜茜,孟露曦,张 逸,黄凤洪
(中国农业科学院油料作物研究所/油料脂质化学与营养湖北省重点实验室,武汉 430062)
火麻仁油、藻油混合油软胶囊对高胆固醇血症动物模型血脂及脂质过氧化的影响
陈 鹏,邓乾春,臧茜茜,孟露曦,张 逸,黄凤洪
(中国农业科学院油料作物研究所/油料脂质化学与营养湖北省重点实验室,武汉 430062)
目的:探讨火麻仁油、藻油混合油软胶囊对高胆固醇血症大鼠血脂及脂质过氧化的影响。方法:50只大鼠随机分为5组,分别是空白对照组、模型对照组、火麻仁油藻油低剂量组(85mg/kg)、火麻仁油藻油中剂量组(170mg/kg)、火麻仁油藻油高剂量组(340mg/kg),饲喂以高脂饲料及不同剂量火麻仁油藻油,测大鼠体重、脂肪,计算Lee’s指数、脂体比,检测血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C),以及血清和肝脏中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果:与正常组相比,模型组大鼠体重、Lee’s指数、肾脂体比、睾脂体比、总脂体比显著增加(P<0.01或P<0.05),TG、TC、LDL-C含量显著升高,HDL-C显著降低(P<0.01或P<0.05),血清和肝脏中MDA显著升高,SOD显著降低(P<0.01或P<0.05)。与模型组比较,火麻仁油、藻油高、中剂量组大鼠体重、睾脂肪比、肾周脂肪比、总脂体比显著降低,TG、TC、LDL-C含量显著降低,HDL-C显著升高(P<0.01或P<0.05),血清和肝脏中MDA含量显著降低,SOD活性升高(P<0.01或P<0.05)。结论:对于高胆固醇血症模型大鼠,中、高剂量火麻仁油、藻油混合油的摄入能够有效起到调节血脂、抑制脂质过氧化学作用。
火麻仁油;藻油;高胆固醇血症;脂质过氧化
高胆固醇血症属于代谢性疾病,该疾病的发生与生活环境、饮食习惯、遗传因素等密切相关,主要特征表现为血液中胆固醇和低密度脂蛋白的升高,是导致冠心病、心肌梗死、脑卒中等心脑血管疾病发生的主要危险因素。随着人民生活水平的提高,目前高胆固醇血症的患病率呈现逐年增高的趋势,而降低低密度脂蛋白和胆固醇有助于降低心脑血管疾病的发生率和死亡率[1,2]。目前一般采用西医药物进行降脂,虽疗效显著,但是大多存在一定的毒副作用,不宜长期服用,停药甚至可能会引发反弹,因此开发出安全可信的食源性中药制剂治疗高脂血症成为目前的研究热点[3,4]。已有的文献数据显示,火麻仁油和藻油均可以调节血脂以及抑制脂质过氧化[5-7],在提倡营养均衡全面的大健康产业下,作为时下较为热门的2种功能油脂,未有两者进行混合搭配使用的相关研究,火麻仁油含有较丰富的ω-3类多不饱和脂肪酸α-亚麻酸、藻油含有丰富的ω-3类多不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸(DHA),两者的脂肪酸组成存在较大的差别,两者配伍研究的缺乏这也在一定程度上制约了两者在产品中的搭配使用。本实验以高胆固醇大鼠作为研究对象,通过观察不同剂量的火麻仁油藻油混合油软胶囊对大鼠血脂及氧化应激酶的调节,探讨其对高胆固醇血症动物模型血脂及脂质过氧化可能产生的影响以及剂量效应,对于这2种不同功能油脂的搭配应用具有积极的现实意义及参考价值。
1.1 实验动物及药物
Wistar雄性大鼠(6w)50只,SPF级,体重200±20 g。实验动物质量合格证:第420006000000710,许可证号:SCXK(鄂)2008-0005,湖北省实验动物研究中心提供。受试物由火麻仁油、藻油(1∶4,w∶w)为主要原料混合而成,其中含α-亚麻酸约40mg/g、二十碳五烯酸(EPA)+二十二碳六烯酸(DHA)约270mg/g。各组临用前取至少20粒软胶囊,将内容物尽量挤出,取适量内容物与聚山梨酯80混合(油:聚山梨酯80为20∶1,w∶w),根据大鼠给药容积为1mL/100g加水配置成乳化混悬液。
1.2 实验分组
实验设置空白对照组、模型对照组、火麻仁油藻油低剂量组(85mg/kg)、火麻仁油藻油中剂量组(170mg/kg)、火麻仁油藻油高剂量组(340mg/kg),共5组。
1.3 实验方法
高胆固醇饲料由普通鼠饲料88.7%、胆固醇1%、猪油 10 % 和胆酸钠0.3% 组成,模型饲料的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、钙、磷、钙:磷均要达到维持饲料的国家标准。
大鼠维持饲料适应性喂养5d,查随机数字表按体重随机分成2组,空白对照组10只大鼠给予维持饲料,模型对照组40只给予模型饲料喂养。模型对照组给予模型饲料2w后,空白对照组和模型组大鼠不禁食眼内眦采血测定血脂,并根据TC水平将模型对照组随机分成4组,分组后各模型对照组比较血脂水平差异均无显著性。分组后连续灌胃3w,在各剂量组灌胃的同时,模型对照组和空白对照组给予同体积的蒸馏水灌胃,空白对照组给予维持饲料,模型对照组及各给药组继续给予模型饲料,于实验结束测定血脂水平、血清和肝脏丙二醛(MDA) 含量、超氧化物歧化酶(SOD) 活性,方法参考《保健食品检验与评价技术规范2003年版》。3%戊巴比妥钠麻醉,测量大鼠体长,计算Lee’s指数,取肝脏、肾周及附睾周围脂肪组织,称重。
1.4 数据处理
2.1 体质量、Lee’s指数、脂体比比较
与正常组相比,模型组大鼠的体质量、Lee’s指数明显增高,且肾及附睾周围脂肪组织显著增多。与模型组相比,中、高剂量混合油均可显著降低高胆固醇血症动物大鼠的Lee’s指数、总脂体比以及减少大鼠附睾周围脂肪组织的增加。中、高剂量混合油减少高胆固醇血症动物大鼠体质量和肾脏周围脂肪组织的增加及降低总脂体比的作用显著(表1)。
表1 各组大鼠体质量、Lee’s指数、脂体比的比较
注:与空白对照组比较,★P<0.05、★★P<0.01;与模型组比较,▲P<0.05、▲▲P<0.01
2.2 血脂生化指标比较
与空白对照组比较,模型组大鼠血清TG、TC含量显著升高,HDL-C显著降低、LDL-C显著增高;与模型组比较,混合油中、高剂量组大鼠血清TG 含量显著降低、TC含量升高,HDL-C 含量显著升高。这表明火麻仁油藻油混合油对高胆固醇血症动物模型大鼠具有显著的降血脂作用(表2)。
2.3 MDA、SOD比较
模型组血清与肝脏MDA均高于空白对照组,而SOD 活力均降低,有显著性差异(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,火麻仁油藻油中、高剂量组大鼠MDA含量显著降低,SOD含量显著升高(P<0.01 或P<0.05)。综上表明,火麻仁油藻油混合油对于高胆固醇血症动物模型大鼠可以有效抑制脂质过氧化(表3)。
表2 各组血脂生化指标的比较
注:与空白对照组比较,★P<0.05、★★P<0.01;与模型组比较,▲P<0.05、▲▲P<0.01
表3 各组MDA、SOD的比较
注:与空白对照组比较,★P<0.05、★★P<0.01;与模型组比较,▲P<0.05、▲▲P<0.01
综上研究数据我们可以了解到,高脂摄入的模型大鼠体重、Lee’s指数、肾脂体比、睾脂体比、总脂体比显著增加,TG、TC、LDL-C含量显著升高,HDL-C显著降低,血清和肝脏中MDA显著升高,SOD活性显著降低。低剂量的火麻仁油藻油混合油的摄入对上述危险趋势无显著改善效应,而中、高剂量的混合油对于高胆固醇血症动物模型大鼠增重、Lee’s指数、肾脂体比、睾脂体比、总脂体比改善明显,甘油三酯、胆固醇明显降低,高密度脂蛋白升高,同时在2种剂量下观察到高胆固醇血症动物模型大鼠血清和肝脏中SOD活力显著增高、MDA降低明显。
高胆固醇血症是指血浆中胆固醇和低密度脂蛋白浓度增高,出现脂质代谢异常的高脂血症中的一种[8],并且造成血管内皮细胞损失,因此,高胆固醇血症是心肌梗死、脑卒中等动脉粥样硬化性疾病的危险闲素之一,也是引起心血管疾病发病率上升的主要因素。降低血浆脂质水平、改善脂质代谢情况、阻止脂质过氧化的发生、预防动脉粥样硬化的发生与发展,对动脉粥样硬化产生一定的延缓与抑制作用,从而改善患者生存质量,对减少心血管疾病发生具有重要意义[9-11]。
总胆固醇、甘油三脂及低、高密度脂蛋白胆固醇是高胆固醇血症的4个重要指标,低密度和高密度胆固醇是胆固醇的两种存在形式,高密度胆固醇对血管有保护作用,低密度胆固醇偏高会使冠状动脉心脏病的危险因素增加。高胆固醇水平易产生氧化应激,从而导致低密度脂蛋白的化学修饰[12]。机体在氧化应激状态下,脂蛋白磷脂逐渐被氧化,致使动脉粥样硬化进程加速[13]。丙二醛与低密度脂蛋白结合成复合物,其复合物对血管内皮细胞造成较强的损伤,使细胞内胆固醇堆积并进一步转化为泡沫细胞,造成动脉粥样硬化早期病变。脂质过氧化物对胆固醇酯酶活性的抑制也有助于胆固醇的沉积,导致动脉粥样硬化的形成和进一步发展[9]。MDA是膜脂过氧化的主要产物,能反映机体内脂质过氧化物的程度,SOD是机体内清除氧自由基的抗氧化酶系统中的一种重要酶,两者的变化可反映抗氧化能力。已有研究显示,高胆固醇血症大鼠同时伴有血清 MDA 含量增加,血清SOD 活力下降[10]。
研究表明,藻油可以调节血脂并可增强体内抗氧化酶活性,降低因高脂饲料引起的小鼠脂质过氧化[7]。火麻仁油作为大麻干燥成熟果实的功能脂质,富含不饱和脂肪酸,具有广泛的食用及药用价值,不仅能够降脂,还能够减轻了血管壁内皮细胞的损伤及平滑肌细胞的增生,从而起到抗动脉硬化及抗衰老的作用[11]。
通过本实验研究,我们验证得到了高脂饲养动物模型大鼠会产生诸如血清 MDA 含量增加,血清SOD 活力下降等一系列的不利趋势。而对于本文研究的火麻仁油藻油(1:4,w:w)混合油,在服用之后对于上述趋势各剂量组均发生利好变化,但相比于中高剂量组的显著变化而言,低剂量的混合油收效甚微,由此我们可以推断,本实验配比的火麻仁油藻油混合油具有调节血脂、抑制脂质氧化的作用,且当达到一定剂量后效果显著提升,而且在本摄入范围内疗效与剂量呈现正相关,对于两种油脂的综合使用具有较大的参考价值。◇
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(责任编辑 李婷婷)
Effects of Hemp Seed Oil and Algae Oil Soft Capsule on Blood Lipid Lipid Peroridation in Hypercholesterolemic Animal Model
CHEN Peng,DENG Qian-chun,ZANG Xi-xi,MENG Lu-xi,ZHANG Yi,HUANG Feng-hong
(Oilcrops Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Hubei Key Laboratory of Lipid Chemistry and Nutrition,Wuhan 430062,China)
ObjectiveTo investigate the effect of hemp seed oil and algal oil soft capsule on blood lipid and Lipid Peroridation in hypercholesterolemia rats.Method Totally 50 rats were divided into 5 groups,the blank control group,model control group,fire hemp seed oil and algal oil low dose group (85mg/kg),fire hemp seed oil and algal oil medium dose group(170mg/kg),fire hemp seed oil and algal oil high dose group (340mg/kg).After fed with high fat diet and different doses of hemp seed oiland algal oil,rat body weight,body fat,the calculation of Lee ’s index,body fat ratio and detection of serumtotal cholesterol(TC),triglyceride(TG),low density lipoprotein cholesterol(LDL),high density lipoprotein cholesterol (HDL-C),malondialdehyde (MDA) content and superoxide dismutase (SOD) activity in serum and liver were measured.ResultCompared with the normal group,model group rats’body weight,Lee ’s index,kidney fat body ratio,epididymal fat body ratio,total body fat ratio increased significantly (P<0.05 orP<0.05),and the levels of TG,TC,LDL-C were significantly increased,HDL-C decreased significantly (P<0.05 orP<0.05),in serum and liver MDA were significantly increased,SOD was significantly lower (P<0.05 orP<0.05).ConclusionMiddle and high doses of hemp seed oil could algae oil can regulate blood lipids and depress lipid peroxidation.
hemp seed oil;algae oil;hypercholesterolemia;lipid peroxidation
中国农业科学院油料作物研究所所长基金(项目编号:1610172014006);中国农业科学院科技创新工程 (项目编号:CAAS-ASTIP-2013-OCRI)。
陈鹏(1987— ),男,硕士研究生,研究方向:天然产物与功能脂质。
黄凤洪(1965— ),男,博士,研究员,研究方向:功能脂质与营养。