菌株QS670制备发酵乳大鼠体内降压效果研究

双全，许伟瀚，韩剑骄，吴楠

（内蒙古农业大学食品科学与工程学院，内蒙古呼和浩特010018）

菌株QS670制备发酵乳大鼠体内降压效果研究

双全，许伟瀚，韩剑骄，吴楠

（内蒙古农业大学食品科学与工程学院，内蒙古呼和浩特010018）

研究植物乳杆菌QS670制备发酵乳对自发性高血压大鼠（SHR）的降压效果，并与京都Wistar大鼠（WKY）的作用效果作比较。分别以5、10、20 mL/kg剂量的菌株QS670制备发酵乳一次性给药后，每隔2 h测量大鼠血压，连续测量10 h；长期试验持续4周，每天10 mL/kg灌胃一次，每周测量血压一次。SHR大鼠给予菌株QS670制备发酵乳后，血压均显著下降，并均在灌胃4 h后达到最低值，血压下降最大幅度为（2.33±0.54）kPa；长期灌胃植物乳杆菌QS670制备发酵乳可使SHR大鼠血压下降明显，且降压效果稳定。

菌株QS670；发酵乳；自发性高血压大鼠；降血压肽

ACE是血管紧张素转化酶（Angiotensin-converting enzyme）的简称。它既是一种膜结合糖蛋白，在细胞膜上通过锚序列结合[1]，也是一种二肽羧基肽酶，含有锌离子和氯离子[2]。ACE的沉降系数为7.95，分子量在1.29×105Da～1.36×105Da 之间，等电点为 4.75[3]，许多金属螯合剂、重金属盐和生物活性剂都能够抑制ACE的活性[4-5]。食源性ACE抑制肽并不等同于降血压肽。只有通过动物或人体实验，证明了该肽可以起到维持血压稳定的作用后，才能把这种肽称作降血压肽[6]，如果只是经体外的ACE评价方法得出某种肽具有ACE抑制活性，这样的肽被称为ACE抑制肽。

根据研究显示，乳酸菌所产蛋白酶水解乳蛋白后，能够产生一些具有降血压活性的小分子多肽，所以乳制品经乳酸菌发酵后理论上具备一定的降血压的作用[7-8]。在目前发现的有降压功能的乳酸菌中，瑞士乳杆菌（Lactobacillus helvoticus）的数量最多[9]。本文以ACE抑制活性较高的Lactobacillus plantarum QS670为研究对象，通过动物灌胃实验探讨发酵乳对自发性高血压大鼠（SHR）血压的影响，为将来功能性保健乳制品的进一步开发，提高乳制品的附加值奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株

Lactobacillus plantarum QS670：内蒙古农业大学食品科学与工程学院功能食品实验室。

1.1.2 实验动物

20只自发性高血压大鼠（SHR）雄性大鼠，5只京都Wistar大鼠（WKY）雄性大鼠，7周龄，刨花垫料和大鼠专用饲料，购于北京维通利华实验动物技术有限公司。大笼饲养，每笼6只，标准饲料饲养，自由进食和饮水，环境温度（24±1）℃ ，相对湿度（60±5）%，每天日照12 h。大鼠适应环境7 d后开始实验。

1.1.3 仪器

SW-GJ-2D超净工作台：苏州智净净化设备有限公司；BP-98A智能无创血压测定仪：北京软隆科技有限责任公司；HPS-250生化培养箱：上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 灌胃剂的制备

Lactobacillus plantarum QS670按照2%（体积分数）的接种量在10%的脱脂乳培养，37℃培养48 h。得到的发酵乳放入4℃冰箱中冷藏备用。

乳清的制备：将发酵乳在4℃下进行冷冻离心（3 000 r/min）20 min，得到的上清液用1 mol/L的HCl调节pH值至4.6即为乳清，放入4℃冰箱中冷藏备用。

灌胃之前先将发酵乳和乳清放置在室温，待恢复到室温后再使用，以防大鼠灌胃后腹泻。灌胃后对灌胃针煮沸3 min进行消毒处理。

1.2.2 大鼠血压的测定

进行测量前首先将智能无创血压计BP-98A安装好，包括测试台、保温器、大鼠保温袋、加压感应器等，之后打开开关使保温器预热。打开鼠袋，将鼠网放入保温筒，再将保温筒放入鼠袋，将信号线置于鼠袋下合适的位置，用鼠袋包住保温筒。左手拿好鼠袋，前端朝下，右手将入口处的布片铺开。右手抓好待测大鼠，使其头部朝前，待大鼠钻入鼠袋后，用鼠袋两侧的布条将大鼠的臀部包住，尾部露出，放在测试台上等待大鼠稳定约3 min后开始测定。

1.2.3 灌胃不同剂量的发酵乳后SHR大鼠血压的测定

将发酵乳按照低剂量（5 mL/kg）、中剂量（10 mL/kg）和高剂量（20 mL/kg）每天相同时间（8：00）对 3组 SHR大鼠进行灌胃，分别测定灌胃后 0、2、4、6、8、10 h 的血压值，确定最佳灌胃剂量。

1.2.4 大鼠灌胃前后血压的连续测定

将发酵乳按照10 mL/kg的剂量，每天相同时间（8：00）分别对一组SHR大鼠和一组WKY大鼠进行灌胃，测定灌胃后 0、2、4、6、8、10 h 的血压值。

1.2.5 分别灌胃发酵乳和乳清后SHR大鼠血压的测定

停止灌胃一周，让大鼠自由进食和饮水，使其恢复到试验前状态。再对两组SHR大鼠按照10 mL/kg的剂量分别灌胃发酵乳和乳清，测定灌胃后0、2、4、6、8、10 h的血压值。

1.2.6 长期连续添加发酵乳SHR大鼠血压的测定

每天8：00按照10 mL/kg的剂量对一组SHR大鼠灌胃发酵乳，持续4周，每隔一周12：00测量血压一次，同一时间测定一组未添加发酵乳的SHR大鼠的血压值。

1.2.7 数据统计分析

实验数据以均值±标准差（x±s）表示，采用SPSS软件进行数据统计分析，校验水准为α=0.05。

2 结果

2.1 灌胃不同剂量发酵乳对SHR大鼠血压的影响

Lactobacillus plantarum QS670的发酵乳按照不同剂量灌胃SHR大鼠后进行血压值测定结果见表1。

表1 不同剂量下SHR大鼠的血压值Table 1 The blood pressure of the SHR rats in different dose

由表1可知，3种剂量对SHR大鼠都有一定的降压效果，但在低剂量组中，大鼠血压的下降幅度较小，降压效果不明显。高剂量能够降低血压，但与中剂量相比，灌胃后大鼠血压的下降和回升的速度太快，这会对心脏造成一定的负担，从而导致产生心血管疾病等并发症的几率越大[10]。且灌胃高剂量后维持血压最低值的持续时间也比中剂量短，中剂量的压降幅度可达（2.38±0.38）kPa。综合以上各方面可以得出，中剂量组的降压效果最好。

2.2 连续测量大鼠灌胃前后的血压

按照10 mL/kg的剂量，相同时间对大鼠灌胃后血压值测定结果见表2。

表2 连续测量下的大鼠血压值Table 2 The blood pressure of rats under continuous measurement

如表2所示，在同一天中，分别对SHR大鼠和WKY大鼠灌胃相同剂量的发酵乳，血压的变化有所不同。SHR大鼠在灌胃后4 h，血压明显下降，下降幅度达到（2.33±0.54）kPa，之后6 h缓慢回升。但对未患有高血压的WKY大鼠，在灌胃前后血压并没有明显变化，说明发酵乳对WKY大鼠的血压未产生影响，同时也说明含有ACE抑制肽的发酵乳具有生物选择性，只对患有高血压大鼠的血压起作用，这与王茵[11]、Lee[12]、Chen等[13]的研究结果一致。

2.3 灌胃发酵乳和乳清对大鼠血压的影响

停止灌胃一周，让大鼠自由进食和饮水，使其恢复到实验前状态。再对两组SHR大鼠按照10 mL/kg的剂量分别灌胃发酵乳和预处理乳清，测定灌胃后0、2、4、6、8、10 h 的血压值，结果见表 3。

表3 不同灌胃剂下SHR大鼠的血压值Table 3 The blood pressure when had different oral agents

由表3可知，在对SHR大鼠分别灌胃相同剂量的发酵乳和预处理乳清后，大鼠血压在一定时间内都呈现出下降趋势，但相比而言灌胃发酵乳后的SHR大鼠血压下降更为明显，血压下降幅度为（2.07±0.73）kPa，而灌胃预处理乳清的SHR大鼠血压下降了（1.57±0.29）kPa，并且发酵乳组的血压回升程度比乳清组慢，说明同灌胃预处理乳清相比，对SHR大鼠灌胃发酵乳的降压效果更好，分析原因，可能是由于在发酵乳制备乳清的过程中，添加了HCl以及冷冻离心的操作使得具有ACE抑制活性的多肽受到了一定程度的破坏，影响了后来灌胃后的降压效果。因此，今后通过分离发酵乳乳清的方法提取活性多肽，应尽量避免采用以上破坏ACE抑制活性的方法。

2.4 长期连续添加发酵乳后SHR大鼠血压的变化

按照10 mL/kg的剂量对实验组灌胃并测定2次血压，同时测定对照组血压值，结果见表4。

表4 长期测定两组SHR大鼠的血压值Table 4 The blood pressure of SHR rats when had the fermented milk or not

由表4可知，长期在相同时间下测定添加发酵乳与未添加发酵乳的SHR大鼠的血压值后发现，结果有所不同。灌胃了发酵乳的实验组SHR大鼠的血压在整个实验期间都低于未灌胃发酵乳的对照组SHR大鼠的血压。实验期间对照组的血压并没有下降，并且由表4可以看出，两组的血压差值逐渐增大，原因是由于正常SHR大鼠随着周龄的增加血压会逐渐升高。试验4周后SHR大鼠的血压下降了（1.96±0.47）kPa，翟爱华在对SHR大鼠长期灌胃米糠蛋白ACE抑制肽时也得到基本相同的结论[14]，说明对SHR大鼠持续添加发酵乳能够起到控制血压并维持血压稳定的作用。

3 结论与讨论

本实验利用Lactobacillus plantarum QS670的发酵乳对SHR大鼠进行不同剂量灌胃，得出中剂量（10 mL/kg）的压降效果最好，血压下降幅度为（2.5±0.54）kPa；在最佳剂量下，灌胃发酵乳的SHR大鼠经过 4h 血压从（24.76±0.47）kPa下降到（22.43±0.39）kPa，下降幅度最大，达到（2.33±0.54）kPa，之后缓慢回升，未患有高血压的WKY大鼠在灌胃发酵乳前后血压并没有明显变化。对SHR大鼠分别灌胃相同剂量的发酵乳和乳清后，灌胃发酵乳的大鼠血压下降更为明显，为（2.07±0.73）kPa，而灌胃乳清的大鼠血压下降了（1.57±0.29）kPa，说明发酵乳的降压效果优于乳清。长期对SHR大鼠灌胃发酵乳并在相同时间测定实验组和对照组的血压后发现，实验组大鼠在4周中血压值呈现出下降的趋势，4周后血压下降了（1.96±0.47）kPa，而对照组的血压并没有下降，并且随着大鼠周龄的增加血压会逐渐上升，同时相同时间下，实验组大鼠最多比对照组低（7.36±0.72）kPa。具有ACE抑制活性的发酵乳制备工艺安全、化学结构单纯，不仅降压效果显著，不影响正常血压，且具有促进生长的功能，适合长期服用。

综上所述，Lactobacillus plantarum QS670制备的发酵乳在大鼠体内可以起到一定的降压效果，具有降压功效功能性食品的开发潜力。

[1]MANCIA G,DE BACKER G,DOMINICZAK A,et al.Guidelines for the management of arterial hypertension:The Task Force for the Management of Arterial Hypertension of the European Society of Hypertension(ESH)and of the European Society of Cardiology(ESC)[J].European Heart Journal,2007,28(12):1462-1536

[2] 于江虹,赖旭新.降血压肽的生理活性及应用[J]．中国食品添加剂,2000(2):11-14

[3] 刘宏．猪肺血管紧张素转换酶性质及相关抑制剂的研究 [D]．北京:中国协和医科大学,2000:15-25

[4] 吴建平,丁霄霖．食品蛋白质降血压肽的研究进展[J]．中国粮油学报,1998,13(5):10-14

[5] Cushman D W,Cheung H S.Spectrophotometric assay and properties of theangiotensin-converting enzyme of rabbit lung[J]．Biochemical Pharmacology,1971,20(7):1637-1648

[6]李艳．具有ACE抑制活性乳酸菌的筛选及其发酵特性的研究[D]．呼和浩特:内蒙古农业大学,2011

[7] 吕卉卉,潘道东,吕丽爽．瑞士乳杆菌发酵乳清蛋白制备ACE抑制肽的条件优化[J]．食品科学,2010,31(3):165-169

[8] Fatemeh Nejati,Carlo Giuseppe Rizzello,Raffaella Di Cagno,et al．Manufacture of a functional fermented milk enriched of Angiotensin-ⅠConverting Enzyme(ACE)-inhibitory peptides and γamino butyric acid(GABA)[J]．LWTFood Sci and Technol,2013,51(1):183-189

[9] 杨焱炯,杭晓敏,罗九甫．乳酸菌发酵产品的降血压功能及其机制[J]．中国微生态学杂志,2006,18(2):141-144

[10]吴琼英,马海乐．ACEI发酵乳对原发性高血压大鼠的降血压效果[J]．中国乳品工业,2006,34(12):31-33

[11]王茵,刘淑集,苏永昌,等．紫菜降血压肽大鼠体内降压效果研究[J]．中国海洋药物,2010(3):17-21

[12]Sang-Hoon Lee,Zhong-ji Qian,Se-Kwon Kim,et al．A novel angiotensin-I converting enzyme inhibitory peptide from tuna frame protein hydrolysate and its antihypertensive effect in spontaneously hypertensive rats[J]．Food Chemistry,2010,118(1):96-102

[13]Chen Qihe,Xuan Guodong,Fu Mingliang,et al．Effect of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide from rice dregs protein on antihypertensive activity in spontaneously hypertensive rats[J]．Asia Pac J Clin Nurtr,2007,16(S1):281-258

[14]翟爱华,袁文帅．米糠蛋白ACE抑制肽在大鼠体内降压效果的研究[J]．食品工业科技,2015,36(23):348-352

Antihypertensive Effects of Yogurt Fermented with Lactobacillus plantarum QS670 in Spontaneously Hypertensive Rats

Shuang-quan，XU Wei-han，HAN Jian-jiao，WU Nan
（College of Food Science and Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010018，Inner Mongolia，China）

To study the antihypertensive effect of the yogurt fermented with Lactobacillus plantarum QS670 on spontaneously hypertensive rats（SHR）and compared with the normal blood pressure Wistar rats（WKY）.A single medication at different dosesof the yogurt fermented with Lactobacillus plantarum QS670 （5，10，20 mL/kg）were intragastric administered.After administration，blood pressure was measured every 2 h continuously for 10 h，while long-term medcation lasted for 4 weeks，offered 10 mL/kg once a day and the blood pressure was determined every other week.After the administrations of the yogurt fermented with Lactobacillus plantarum QS670，the blood pressure all decreased significantly in SHR，and reached the lowest value in two-hours'gavage，which was reduced by（2.33±0.54）kPa.Long-term gavage of Lactobacillus plantarum QS670 can significantly decrease SHR blood pressure and had a stable antihypertensive effect.

LactobacillusplantarumQS670；yogurt；spontaneouslyhypertensiverats；antihypertensivepeptides

2016-08-31

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.11.040

国家自然科学基金（31460443）；内蒙古自治区自然科学基金（2016MS0338）

双全（1964—），男（蒙古），教授，博士，研究方向：食品科学。