发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血脂、血糖水平的调节作用

沈黄冕 彭祥和 林仕梅* 陈拥军 黄先智

(1.西南大学动物科技学院，淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室，重庆400716；2.西南大学蚕学与系统生物学研究所，重庆400716)



发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血脂、血糖水平的调节作用

沈黄冕1彭祥和1林仕梅1*陈拥军1黄先智2

(1.西南大学动物科技学院，淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室，重庆400716；2.西南大学蚕学与系统生物学研究所，重庆400716)

本试验采用高脂饲料诱导建立高脂血症罗非鱼模型，以研究发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血脂、血糖水平的调节作用。将初始均重为45g的450尾雄性吉富罗非鱼随机分成5组，每组设3个重复，每个重复30尾鱼。正常对照组罗非鱼饲喂基础饲料，其他4组罗非鱼在高脂血症模型建成后分别饲喂基础饲料(模型对照组)，含7.5%和15.0%发酵桑叶的饲料(分别为发酵桑叶低剂量组和发酵桑叶高剂量组)以及含0.5%银杏黄酮的饲料(银杏黄酮组)。试验期为8周。结果表明：饲养5和8周后，模型对照组罗非鱼体重显著低于正常对照组、发酵桑叶低剂量组和发酵桑叶高剂量组以及银杏黄酮组(P<0.05)，而发酵桑叶高剂量组罗非鱼的体重与正常对照组无显著差异(P>0.05)。发酵桑叶低剂量组、发酵桑叶高剂量组和银杏黄酮组罗非鱼血清总胆固醇(TCHO)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量和TCHO/高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)显著低于模型对照组(P<0.05)，而发酵桑叶高剂量组罗非鱼血清TCHO、甘油三酯(TG)、LDL-C含量和TCHO/HDL-C与正常对照组无显著差异(P>0.05)。与模型对照组相比，发酵桑叶高剂量组和银杏黄酮组罗非鱼血清HDL-C含量显著升高(P<0.05)。与模型对照组相比，正常对照组、发酵桑叶低剂量组和发酵桑叶高剂量组以及银杏黄酮组罗非鱼血清超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及CAT/SOD显著升高(P<0.05)，而血清丙二醛(MDA)含量和肝脂含量以及肝体指数(HSI)显著降低(P<0.05)；而上述这些指标在发酵桑叶高剂量组与正常对照组之间无显著差异(P>0.05)。高脂饲料使模型对照组、发酵桑叶低剂量组、发酵桑叶高剂量组以及银杏黄酮组罗非鱼的血糖水平显著升高(0周，P<0.05)；饲养8周后，发酵桑叶高剂量组和银杏黄酮组罗非鱼血糖水平显著低于模型对照组(P<0.05)，而与正常对照组差异不显著(P>0.05)。由上可知，发酵桑叶能剂量依赖性地降低高脂血症罗非鱼的血脂、血糖水平，提高机体的抗氧化能力。

发酵桑叶；罗非鱼；高脂血症；抗氧化

高脂血症是导致鱼类脂肪肝的重要因素，已引起广泛的关注。研究发现，饲料或营养因子同样会引起养殖鱼类脂质代谢紊乱[1-2]，诱发出现营养性脂肪肝，继而影响养殖鱼类生存、生长和品质。桑叶药食兼佳，在我国资源丰富，其因富含降糖降脂功能活性物质(多糖、黄酮、生物碱)而受人们的关注[3-4]。动物学试验表明，饲料中添加桑叶或其提取物可以通过多种途径实现降糖、降脂功效[5-6]。本课题组前期研究也证实，桑叶可有效调节鱼体的脂质代谢[7]。为进一步证实桑叶降脂的功效，本试验通过高脂饲料诱导罗非鱼(Oreochromisniloticus)出现高脂血症，然后观察发酵桑叶对罗非鱼糖脂代谢的影响，为桑叶在水产饲料中的开发利用提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

以鱼粉、豆粕、菜籽粕和棉籽粕为蛋白质源，以豆油为脂肪源，配制基础饲料。在基础饲料中分别用7.5%、15.0%的发酵桑叶(采用乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌和固氮菌进行固态发酵而成，其干物质含量为32.5%，粗蛋白质含量为24.7%，粗脂肪含量为10.3%，粗灰分含量为8.7%)及0.5%的银杏黄酮(深圳海王药业有限公司产品，批准文号：国药准字Z20050178，规格：每片含总黄酮醇苷9.6mg、萜类内酯2.4mg，每片重0.14g)替代等量的面粉，配制成3种等氮等能的饲料。试验饲料组成及营养水平见表1。饲料原料过245μm筛网，采取逐级扩大法混合均匀，制成粒径分别为2.5和4.0mm的颗粒饲料，自然风干后于4℃冰柜中保存备用。

表1 试验饲料组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

1.2 高脂血症罗非鱼模型的建立

将初始均重为45g的450尾雄性吉富罗非鱼随机分成5组(正常对照组和4个模型组)，每组设3个重复，每个重复30尾鱼。正常对照组饲喂基础饲料；模型组饲喂高脂饲料(高脂饲料组成：猪油10%、胆固醇2%及基础饲料88%)2周，罗非鱼出现高脂血症后进入正式试验。

在罗非鱼高脂血症模型建成后，其中2个模型组分别饲喂含7.5%和15.0%发酵桑叶的试验饲料(分别为发酵桑叶低剂量组和发酵桑叶高剂量组)；1个模型组饲喂基础饲料(模型对照组)；1个模型组饲喂含0.5%银杏黄酮的试验饲料(银杏黄酮组)。在室内淡水循环水族缸(有效体积为300L)中饲养罗非鱼8周，日投饲率为体重的4%～6%，每天08:30、13:30、18:30各投喂1次。水源为曝气自来水，试验期间水温为(26.7±2.1) ℃，溶解氧浓度>6.7mg/L，pH为7.3±0.5，氨氮浓度<0.57mg/L，亚硝酸盐氮浓度<0.09mg/L。

1.3 样品制备与分析

试验开始前(0周)及试验开始后的2、5、8周分别测定各组试验鱼的体重。然后每饲喂10d，取血样检测全血中葡萄糖(血糖)水平。饲养试验结束后，禁食24h后称重，每个重复随机取4尾鱼，用MS-222进行麻醉，剥离出内脏、肝胰脏，用于肝体指数(HSI)和肝脂含量的测定；每个重复另随机取3尾鱼于尾静脉取血，于4000×g4℃条件下离心10min，收集血清，-20℃保存备用。

血脂指标均采用全自动生化分析仪(日立7100)测定，包括血清总胆固醇(TCHO)、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)含量。血清超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量采用试剂盒(南京建成生物工程研究所生产)进行测定。血糖水平采用上海强生血糖仪测定。蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定。

1.4 数据处理与分析

试验数据以平均值±标准误表示，采用SPSS 22.0对所得数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，若差异显著，再进行Tukey’s多重比较。

2 结果与分析

2.1 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼体重的影响

由表2可知，试验开始时及饲养2周后，各组罗非鱼体重无显著差异(P>0.05)。饲养5和8周后，模型对照组罗非鱼体重显著低于正常对照组、发酵桑叶低剂量组和发酵桑叶高剂量组以及银杏黄酮组(P<0.05)，而发酵桑叶高剂量组罗非鱼的体重与正常对照组无显著差异(P>0.05)。养殖试验结束后，各组罗非鱼体重均有不同程度的增长。

表2 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼体重的影响Table 2 Effects of fermented mulberry leaves on body weight of hyperlipidemia tilapia

2.2 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血脂指标的影响

由表3可知，饲养8周后，发酵桑叶低剂量组、发酵桑叶高剂量组和银杏黄酮组罗非鱼血清TCHO、LDL-C含量和TCHO/HDL-C显著低于模型对照组(P<0.05)，而发酵桑叶高剂量组罗非鱼血清TCHO、TG、LDL-C含量和TCHO/HDL-C与正常对照组无显著差异(P>0.05)。与模型对照组相比，发酵桑叶高剂量组和银杏黄酮组罗非鱼血清HDL-C含量显著升高(P<0.05)。

表3 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血脂指标的影响Table 3 Effects of fermented mulberry leaves on serum lipid indices of hyperlipidemia tilapia

2.3 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血清抗氧化指标、肝脂含量以及HSI的影响

由表4可知，与模型对照组相比，正常对照组、发酵桑叶低剂量组和发酵桑叶高剂量组以及银杏黄酮组罗非鱼血清SOD、CAT活性以及CAT/SOD显著升高(P<0.05)，而血清MDA含量和肝脂含量以及HSI显著降低(P<0.05)。而上述这些指标在发酵桑叶高剂量组与正常对照组之间无显著差异(P>0.05)。

表4 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血清抗氧化指标、肝脂含量以及肝体指数的影响Table 4 Effects of fermented mulberry leaves on serum antioxidant indices, hepatopancreas lipid content and HSI of hyperlipidemia tilapia

2.4 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血糖水平的影响

由表5可见，相比正常对照组，高脂饲料造模使模型对照组、发酵桑叶低剂量组、发酵桑叶高剂量组以及银杏黄酮组罗非鱼的血糖水平显著升高(0周，P<0.05)。饲养2和4周后，模型对照组、发酵桑叶低剂量组、发酵桑叶高剂量组以及银杏黄酮组罗非鱼的血糖水平仍显著低于正常对照组(P<0.05)。饲养8周后，发酵桑叶高剂量组和银杏黄酮组罗非鱼血糖水平显著低于模型对照组(P<0.05)，而与正常对照组差异不显著(P>0.05)。

表5 发酵桑叶对高脂血症罗非鱼血糖水平的影响Table 5 Effects of fermented mulberry leaves on blood glucose level of hyperlipidemia tilapia

3 讨 论

脂质的异常，尤其是血清TCHO、TG和LDL-C含量升高以及HDL-C含量的降低，在鱼类脂肪肝的发病中具有重要意义[8]。本试验结果显示，发酵桑叶可降低高脂血症罗非鱼血清TCHO和TG含量，同时增加血清HDL-C含量，降低血清LDL-C含量和CHO/HDL-C，并呈现剂量依赖性。这表明发酵桑叶具有降低高脂血症罗非鱼血脂水平的活性，其可能是通过增加胆固醇的逆向转运来实现的。已有研究表明，银杏黄酮通过提高血浆HDL-C含量、降低血浆胆固醇含量来起到调节血脂水平的作用[9]。本试验结果也同样证实，银杏黄酮能够降低高脂血症罗非鱼血脂水平。这提示发酵桑叶调节血脂水平可能是通过影响血脂相关指标来实现的，关于桑叶调节鱼类血脂水平的机制尚需进一步探究。

正常情况下，SOD主要清除氧自由基，减轻或避免自由基和脂质过氧化物对动物机体造成的损伤。而CAT将SOD清除活性氧时产生的过氧化氢(H2O2)转化为水(H2O)，保护机体免受损伤。本研究发现，预防性给予发酵桑叶能够增加高脂血症罗非鱼血清SOD和CAT活性以及CAT/SOD，降低血清MDA含量。已有研究指出，桑叶中的黄酮是通过提高机体抗氧化能力，促进胰岛素分泌，加快葡萄糖氧化分解这种途径达到降低血糖水平的[10]。本试验结果也进一步证实这种推断，即饲料中添加发酵桑叶可能通过提高机体抗氧化能力及抑制脂质过氧化反应，改善脂质代谢功能，从而起到降低血糖水平、调节血脂水平的作用。桑叶中含有生物碱1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin，DNJ)和黄酮类物质，能够抑制动物肠道刷状缘膜上二糖酶的活性，减缓肠道对碳水化合物的消化和吸收，同时具有调控肝脏中糖代谢过程关键酶活性的作用，从而调控机体三大营养物质的代谢与转化[6]。由此可见，桑叶中不同有效成分降血糖的机制不一，但其作用机制已涉及到c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号通路[11]。众所周知，鱼类对碳水化合物的利用能力较低，提升鱼类对饲料糖的耐受能力具有重要的实践意义。在水产动物上桑叶究竟通过何种机制实现降糖，有待于深入研究。

4 结 论

发酵桑叶能剂量依赖性地降低高脂血症罗非鱼的血脂、血糖水平，提高机体的抗氧化能力。

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[3] PARK M Y,LEE K S,SUNG M K.Effects of dietary mulberry,Korean red ginseng,and banaba on glucose homeostasis in relation toPPAR-α,PPAR-γ,andLPLmRNA expressions[J].Life Sciences,2005,77:3344-3354.

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[11] 罗明琍.桑叶有效部位降血糖作用与JNK信号通路的关系[D].博士学位论文.广州:广州中医药大学,2013.

(责任编辑 菅景颖)

Regulation of Fermented Mulberry Leaves on Serum Lipid and Blood Glucose Levels of Hyperlipidemia Tilapia (Oreochromisniloticus)

SHEN Huangmian1PENG Xianghe1LIN Shimei1*CHEN Yongjun1HUANG Xianzhi2

(1.KeyLaboratoryofFreshwaterFishReproductionandDevelopment,MinistryofEducation,CollegeofAnimalScienceandTechnology,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China; 2.InstituteofSericultureandSystemsBiology,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China)

The models of hyperlipidemia tilapia induced by high-fat diet were established to explore the effects of fermented mulberry leaves on serum lipid and blood glucose levels of hyperlipidemia tilapia (Oreochromisniloticus). A total of 450male GIFT tilapia with the initial average body weight of 45g were randomly divided into 5groups with 3replicates per group, and 30fish in each replicate. The fish in normal control group were fed with a basal diet, and the other 4groups were fed the basal diet (model control group) and diets contained 7.5% and 15.0% fermented mulberry leaves (low level fermented mulberry leaves group and high level fermented mulberry leaves group, respectively), and 0.5% ginkgo flavone (ginkgo flavone group) after the establishment of the hyperlipidemia model, respectively. The experiment lasted for 8weeks. The results showed as follows: after feeding 5and 8weeks, the body weight in model control group was significantly lower than that in normal control group, low level fermented mulberry leaves group, high level fermented mulberry leaves group and ginkgo flavone group (P<0.05), but no significant difference was found between high level fermented mulberry leaves group and normal control group (P>0.05). The serum total cholesterol (TCHO) and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) contents and TCHO/high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) in low level fermented mulberry leaves group, high level fermented mulberry leaves group and ginkgo flavone group were significantly lower than those in model control group (P<0.05), but no significant differences were found in the serum TCHO, triglyceride (TG), LDL-C contents and TCHO/HDL-C between high level fermented mulberry leaves group and normal control group (P>0.05). Compared with the model control group, the serum HDL-C content in high level fermented mulberry leaves group and ginkgo flavone group was significantly increased (P<0.05). Compared with the model control group, the serum superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities and CAT/SOD were significantly increased (P<0.05) and the serum MDA content, hepatopancreas lipid content and hepatosomatic index (HSI) were significantly decreased (P<0.05) in normal control group, low level fermented mulberry leaves group, high level fermented mulberry leaves group and ginkgo flavone group, but no significant differences were found in above indices between high level fermented mulberry leaves group and normal control group (P>0.05). High-fat diet could significantly increase the blood glucose level in model control group, low level fermented mulberry leaves group, high level fermented mulberry leaves group and ginkgo flavone group (0week,P<0.05); after feeding 8weeks, the blood glucose level in high level fermented mulberry leaves group and ginkgo flavone group was significantly decreased than that in model control group (P<0.05), but had no significant difference compared with normal control group (P>0.05). These results indicate that fermented mulberry leaves can decrease the serum lipid and blood glucose levels, and enhance the antioxidant ability of hyperlipidemia tilapia with a dose-dependent manner.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2016, 28(4)：1250-1256]

fermented mulberry leaves; tilapia (Oreochromisniloticus); hyperlipidemia; antioxidant

10.3969/j.issn.1006-267x.2016.04.037

2015-10-29

公益性行业(农业)科研专项(201303053)；重庆市现代特色效益农业产业技术体系(渝农办发〔2015〕91号)；中央高校基本科研业务费(XDJK2015A001)

沈黄冕(1993—)，男，浙江仙居人，硕士研究生，从事水产动物营养与饲料研究。E-mail: shenhuangmian@hotmail.com

*通信作者：林仕梅，副教授，硕士生导师，E-mail: linsm198@163.com

S963

A

1006-267X(2016)04-1250-07

*Corresponding author, associate professor, E-mail: linsm198@163.com