李密转,许 洁,杨 静,杨雪松,李文梅,徐卫红,俞 捷
(遵义医学院 公共卫生学院食品基础教研室,贵州 遵义 563099)
基础医学研究
凤冈锌硒茶对高脂高糖饮食大鼠肝脏功能的影响
李密转,许 洁,杨 静,杨雪松,李文梅,徐卫红,俞 捷
(遵义医学院 公共卫生学院食品基础教研室,贵州 遵义 563099)
目的 探讨贵州省凤冈锌硒茶对高脂高糖饮食大鼠肝脏功能的影响。方法 实验分为5组,每组10只大鼠,雌雄各半。即:普通饲料组(C组)、高脂高糖组(CH组)、高脂高糖+绿茶组(CHT组)、高脂高糖+锌硒茶低剂量组(ZTHL组)和高脂高糖+锌硒茶高剂量组(ZTHH组),除对照组外,其余4组1~20周均给予高脂高糖饮食,茶叶组于第7~20周给予茶水灌胃。其中CHT组灌胃普通绿茶、ZTHL组和ZTHH组灌胃锌硒茶,用量分别为(0.24、0.24、1.20 g/kg/d),饲养20周后剖杀取血和肝脏组织,检测各组大鼠肝体指数、总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、间接胆红素(IBIL)、总胆汁酸(TBA)、碱性磷酸酶(ALP)、胆碱酯酶(CHE)和α-L-岩藻糖苷酶(AFU)等水平。结果 ①与高脂高糖组比较,锌硒茶低剂量组肝体指数低于高脂高糖组(P<0.05)。②锌硒茶低剂量组DBIL值低于高脂高糖组(P<0.05)。③锌硒茶低剂量组和锌硒茶高剂量组TBA值均低于高脂高糖组(P<0.01,P<0.05);与正常对照组相比,锌硒茶低剂量组ALP值低于正常对照组(P<0.01);与高脂高糖组相比,锌硒茶低剂量组ALP值低于高脂高糖组(P<0.05);与普通绿茶组相比,锌硒低剂量组和锌硒茶高剂量组ALP值低于普通绿茶组(P<0.05)。④与高脂高糖组相比,普通绿茶组、锌硒茶低剂量组和锌硒茶高剂量组AFU值均低于高脂高糖组比(P<0.05)。结论 锌硒茶能改善高脂高糖饮食的大鼠肝脏功能。
凤冈锌硒茶;高脂高糖;大鼠;肝脏功能
贵州省凤冈县是“中国富锌富硒有机茶之乡”[1],贵州省凤冈县的特色茶叶享有中华人民共和国地理标志产品称号[2],凤冈有机锌硒茶除含有茶多酚、生物碱、氨基酸、挥发性成分、皂苷、甾醇等普通茶所含有的有效成分外,更重要的是富含有机锌和硒,其中有机锌的含量为40~100 mg/kg,有机硒的含量为0.25~3.50 mg/kg[3]。有机锌具有降血脂、提高生殖能力、促进食欲、参与遗传的功效[4],有机硒以硒代替胱氨酸的形式存在于氧化酶中,清除人体新陈代谢产生的自由基,保护细胞和心、肝、肾、肺等器官,延缓人体机能衰退[5]。其作用大大不同于无机锌和无机硒[6]。但是,对于凤冈有机锌硒茶生物活性的研究并不多,凤冈有机锌硒茶与普通绿茶相比,是否具有改善肝功能的作用,并未见报道。在我们前期的研究中发现,凤冈有机锌硒茶具有改善高脂高糖饲养大鼠血脂和血糖的作用,效果明显优于普通绿茶,本文在前期研究的同时还观察了凤冈有机锌硒茶对高脂高糖饮食大鼠肝功的影响,为高脂高糖引起的肝损伤疾病如非酒精性脂肪肝的预防以及有机锌硒茶的开发和利用提供可靠的理论依据。
1.1 茶叶与茶水制备 锌硒茶(zinc selenium tea)购买于贵州凤冈县万壶缘锌硒茶业有限公司(有机锌的含量为40~100 mg/kg,有机硒的含量为0.25~3.50 mg/kg),普通绿茶(non-zinc selenium tea)购买于贵州味道茶业有限公司;称取一定量的锌硒茶,剪碎,放入3倍量沸腾的双蒸水(避免用矿泉水等,引入无机离子)中,煎煮10 min,连续3次,合并茶水煎剂,减压浓缩至浓度为0.2 g/mL,2 000 r/min,常温离心10 min,取上清液过0.22 μm微孔滤膜,冷藏备用(-20 ℃)。
1.2 动物及饲养 SD大鼠50只,体重(180±15) g,购于第三军医大学大坪动物中心,合格证号[SCXK(渝)2012-0005],雌雄各半。饲养条件:温度(22±3) ℃,湿度60%~65%,分笼饲养,自由饮水,定时进食。正常对照组采用普通饲料喂养,高脂高糖组采用高脂高糖饲料喂养,其组成:基础饲料70%、猪油10%、白糖12%、鸡蛋8%。
1.3 动物分组及给药方法 将上述大鼠按随机数字表法随机分5组,即普通饲料组(C组)、高脂高糖组(CH组)、高脂高糖+绿茶组(CHT组)、高脂高糖+锌硒茶低剂量组(ZTHL组)、高脂高糖+锌硒茶高剂量组(ZTHH组),每组10只。C组采用普通饲料饲养;CH、CHT、ZTHL和ZTHH组均采用高脂高糖饲料饲养;7周以后,CHT组、ZTHL组和ZTHH组均早上7:00~9:00空腹分别灌胃绿茶和锌硒茶浓缩液,其中CHT组和ZTHL组茶水用量为0.24 g/kg/d, ZTHH组茶水用量为1.20 g/kg/d。C组和CH组同时灌胃同等低剂量蒸馏水。连续灌胃13周。13周之后,处死动物,采集血液制备血清样本(样本低温保存)。
1.4 观察指标及方法
1.4.1 肝体指数的检测实验结束后称量SD大鼠体重,处死动物后,分离肝脏,肉眼观察,生理盐水浸洗血液,滤纸吸干表面水分后称湿重,计算肝体指数(肝重/体重×100%)。
1.4.2 肝脏功能指标检测总胆红素(total bilirubin, TBIL), 直接胆红素(direct bilirubin, DBIL)、间接胆红素(indirect bilirubin, IBIL),总胆汁酸(total bile acid, TBA)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP),胆碱酯酶(choline esterase, CHE)和α-L-岩藻糖苷酶(α-L-fucose-glucosidase, AFU)等指标检测均采用全自动生化分析仪(贝克库尔曼特,AU5800)进行检测。
1.5 统计学方法 实验数据以均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS 17.0软件进行统计学分析,多组间均数比较用单因素方差分析,两两比较采用最小显著差法(LSD),检验水准α=0.05。
2.1 肝体指数 各组大鼠在实验结束后体重、肝重、肝体指数如表1所示。各组体重和肝脏重量无统计学差异(均P>0.05)。与高脂高糖组相比,锌硒茶低剂量组肝体指数低于高脂高糖组(P<0.05)。锌硒茶高剂量组和普通绿茶组低于正常对照组和高脂高糖组肝体指数,但无统计学意义(P>0.05)。
组别例数体重(g)肝脏重(g)肝体指数(%)C10334.20±60.2512.07±2.993.41±0.59CH10371.20±53.5412.59±2.293.60±0.56CHT10323.00±64.1010.15±3.383.07±0.44ZTHL10348.00±78.969.21±5.952.54±0.69∗ZTHH9370.25±110.8411.06±3.273.00±0.17
*:与CH组比较,P<0.05。
2.2 肝脏胆红素代谢指标TBIL、DBIL和IBIL 灌胃茶水13周后各组大鼠血清中TBIL、DBIL和IBIL的水平如表2所示。与正常对照组相比,高脂高糖组的TBIL、DBIL和IBIL含量并无统计学差异(均P>0.05)。与高脂高糖组相比,锌硒茶低剂量组DBIL值比高脂高糖组低(P<0.05)。
组别例数TBILDBILIBILC102.30±0.420.60±0.221.70±0.58CH102.43±0.410.80±0.321.63±0.21CHT101.68±0.810.60±0.141.08±0.69ZTHL101.95±0.730.40±0.14∗1.55±0.68ZTHH92.75±0.390.70±0.222.05±0.47
*:与CH组比较,P<0.05。
2.3 胆汁淤积指标TBA和ALP 灌胃茶水13周后,各组大鼠血清中TBA和ALP的含量如表3所示。与高脂高糖组相比,锌硒茶低剂量组TBA值低于高脂高糖组(P<0.01);锌硒茶高剂量组TBA值低于高脂高糖组(P<0.05)。与普通饲料组相比,锌硒茶低剂量组ALP值低于正常对照组(P<0.01);与高脂高糖组相比,锌硒茶低剂量组ALP值低于高脂高糖组(P<0.05);与锌硒茶高剂量组相比,锌硒茶低剂量组ALP值低于锌硒茶高剂量组(P<0.05)。
组别例数TBA(μmol/L)ALP(U/L)C1021.87±6.90192.20±54.49 CH1021.07±8.72180.00±81.08CHT1013.03±8.40169.20±103.00ZTHL107.54±2.72★★102.20±42.45▲▲★■ZTHH910.75±1.71★173.40±55.50■
▲▲:与C组比较,P<0.01;★★:与CH组比较,P<0.01;★:与CH组比较,P<0.05;■:与CHT组比较,P<0.05。
2.4 肝脏合成功能指标CHE和AFU 灌胃茶水13周后,各组大鼠血清中CHE和AFU的含量如表4所示。普通饲料组、高脂高糖组、高脂高糖绿茶组、锌硒茶低剂量和锌硒茶高剂量组各组比较CHE值均无差异(均P>0.05)。与普通饲料组相比,高脂高糖组AFU值高于正常对照组(P<0.01);与高脂高糖组相比,普通绿茶组、锌硒茶低剂量组、锌硒茶高剂量组AFU值低于高脂高糖组(P<0.01)。
组别例数CHE(kU/L)AFU(U/L)C100.58±0.409.30±2.27CH100.42±0.1714.68±2.40▲▲CHT100.52±0.407.27±2.30★★ZTHL100.42±0.249.00±0.75★★ZTHH90.43±0.229.58±2.45★★
▲▲:与C组比较,P<0.01;★★:与CH组比较,P<0.01。
3.1 锌硒茶对肝体指数和胆红素代谢指标的影响 肝体指数是判断大鼠肝脏是否病变的重要指标[7],从肝体指数数值上看,锌硒茶低剂量(0.24 g/kg/d)肝体指数明显低于高脂高糖组,从单纯功能指标来说,锌硒茶灌胃的大鼠肝脏较高脂高糖组并未出现肝体系数增加的变化,初步判断锌硒茶对肝功的具有一定的保护作用,效果优于普通绿茶。对于肝脏组织切片的形态学观察正在实验观察中,后续报道。 TBIL、DBIL和IBIL是反映胆红素代谢的指标[8],肝细胞变性坏死,胆红素代谢障碍,可以出现TBIL、DBIL和IBIL的升高。从TBIL、DBIL和IBIL的结果来看,低剂量锌硒茶组DBIL值比高脂高糖组低。说明锌硒茶低剂量对高脂高糖饮食大鼠具有改善胆红素代谢的作用。
3.2 锌硒茶对胆汁淤积指标的影响 TBA是胆汁的重要成分,血清中TBA的含量测定是检测胆汁淤积的一种灵敏、特异的方法,TBA是胆汁淤积的一个重要指标[9]。高血糖可以促进TBA的合成,诱导胆固醇7α-羟化酶 (CYP7A1)基因mRNA的表达[10]。另外,TBA已证实可通过法尼酯衍生物X受体(FXR)、固醇调节元件结合蛋白(SREBP-1)等途径,影响脂肪酸、甘油三酯及低密度脂蛋白的合成。TBA与高脂高糖饮食息息相关。通过TBA含量的检测可以反映胆汁淤积程度及高脂高糖饮食干预效果。从TBA的数值来看,锌硒茶低剂量组TBA值明显低于高脂高糖组。说明锌硒茶可以降低高脂高糖饮食大鼠血清中的胆汁酸,具有预防肝脏内和肝脏外胆管梗阻的功效。
ALP是广泛分布于人体肝脏、骨骼、肠、肾等组织经肝脏向胆外排出的一种酶,ALP的升高,可引发肝外胆道阻塞、肝硬化、毛细胆管性肝炎等疾病,是胆汁淤积的重要指标[11]。从ALP数值来看,锌硒茶低剂量改善ALP的功效强于普通绿茶。锌硒茶用量较多并不一定效果越好。从反映胆汁代谢的TBA和ALP指标可以看出,锌硒茶一定剂量(0.24 g/kg/d)可以改善碱性磷酸酶的升高、调节高脂高糖饮食大鼠胆汁代谢,实验过程中设立了普通绿茶组的对照,很好地说明了改善胆汁代谢功能的是有机锌和有机硒或者两者之间的联合作用。
3.3 锌硒茶对肝脏合成功能的影响 CHE是反应肝脏合成功能的指标,在临床中,测定血清胆碱酯酶活性是协助评估肝实质细胞损害的重要手段[12]。在本研究中,CHE项数据结果证实,锌硒茶对大鼠胆碱酯酶的调节作用并不明显。AFU是一种溶酶体酸性水解酶,参与含α-L-岩藻糖的糖脂、糖蛋白、糖苷等糖复合物的水解。是癌症、炎症、糖尿病等诊断、疗效和预后的重要监测指标[13]。研究发现,锌硒茶和普通绿茶对高脂高糖大鼠AFU的升高具有明显的抑制作用。其具体的保护机制还不是很清楚,尚需近一步研究。
综上所述,锌硒茶对高脂高糖饮食大鼠具有改善肝脏功能的作用,这与李川等[14]的研究有机锌对糖尿病大鼠肝功损伤具有一定的保护作用以及Molan等[15]研究锌硒茶比普通绿茶具有抗氧化和益生源活力的结论基本一致。锌硒茶中富含有机锌和有机硒。有机锌具有维持肝功能平衡的作用[16],有机硒具有抗氧化的作用[17]。锌硒茶具有保护肝脏损伤的作用可能与其抗氧化机制有关。
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[收稿2016-09-05;修回2016-09-26]
(编辑:王 静)
Effects of zinc selenium tea on liver function in high fat and high sugar fed rats
LiMizhuan,XuJie,YangJing,YangXuesong,LiWenmei,XuWeihong,YuJie
(Department of Food Quality and Safety, School of Public Health, Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099,China)
Objective To explore the effects of the Zinc Selenium Tea of Fenggang on liver function in high fat and sugar fed rats. Methods The rats were divided into five groups,with both male and female.They were control (C) group, high fat and high sugar control (CH) group, high fat and sugar + green tea (CHT) group, high fat and sugar + zinc selenium with low dose (ZTHL) group and high fat and sugar +zinc selenium with high dose (ZTHH) group. In addition to the C group, the remaining four groups were given the high fat and high sugar diet daily for 20 weeks.The CHT, ZTHL and ZTHH groups were also gavaged the green tea and zinc selenium tea daily from the 7thweek to the end of experiments. The CHT group was gavaged green tea (0.24 g/kg/d) ,the ZTHL group was gavaged the zinc selenium tea (0.24 g/kg/d)and the ZTHH group was gavaged the zinc selenium (1.2 g/kg/d).At the 20thweek, the blood samples of the rats were collected and analyzed for total bilirubin (TBIL),direct bilirubin (DBIL),total bile acid(TBA), alkaline phosphatase(ALP),choline esterase (CHE) and α-L-fucose-glucosidase(AFU). Results Green tea and zinc selenium tea administration for 13 weeks produced beneficial effects.The liver to body weight index in the ZTHL group was lower than the CH group (P<0.05).The DBIL were lower in the ZTHL group than CH group (P<0.05).The levels of TBA were much lower in the ZTHL group and ZTHH group than that in the CH group (P<0.01,P<0.05). The ALP was lower in the ZTHL group than the C group and the CH group (P<0.01,P<0.05).Compared with the CHT group, the ALP was lower in the ZTHL and ZTHH group. The level of AFU in the CHT, ZTHL and ZTHH group was lower than the CH group (P<0.05).Conclusion The zinc selenium tea can improve liver function of high fat and high sugar fed rats. The effects of the dose of 0.24 g/kg/d were much better than the green tea and the high dose of 1.2 g/kg/d.
zinc selenium tea of Fenggang; high fat and high sugar; rat; liver function
国家自然科学基金资助项目(NO:81360439, 81560527);遵义医学院招标课题(NO:2015F-784);遵义医学院重点学科建设经费资助项目(NO:2015)。
俞捷,男,博士,教授,硕士生导师,研究方向:预防医学,E-mail:xujie360@hotmail.com。
TS201;R151.3
A
1000-2715(2016)05-470-04