具有降胆固醇功能乳酸菌对高血脂症大鼠血脂的影响

陈大卫+李露露+黄玉军+戴颖+徐永杰

摘 要：研究体外具有降胆固醇功能的乳酸菌在体内的辅助降血脂作用。该文利用高脂饲料建立高血脂症大鼠模型，通过灌胃发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）f5 发酵液，研究其对高血脂大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C，肝脏TC、TG及粪便TC、TG、TBA的调节作用。结果表明，饲喂14d高脂饲料显著提高了大鼠血清TC、TG、LDL-C的水平（P<0.05），HDL-C的水平显著低于空白对照组（P<0.05），高脂饲料还显著增加了大鼠的肝指数及血清、肝脏的TC、TG含量（P<0.05）；28d发酵乳杆菌f5发酵液的干预显著提高了高血脂大鼠对饲料的利用率（P<0.05），对大鼠肝指数有显著的改善作用（P<0.05），同时f5发酵液组大鼠血清的TC、TG及LDL-C水平显著低于模型组（P<0.05），肝脏的TC、TG含量显著降低（P<0.05），粪便中TC、TG及TBA的含量显著高于模型组（P<0.05）。发酵乳杆菌f5具有良好的辅助降血脂功能，可作为良好的候选益生菌菌株。

关键词：降胆固醇；发酵乳杆菌；降血脂

中图分类号 TS252.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）21-0016-04

Effect of Lactic Acid Bacteria with Cholesterol Lowering Function on Blood Lipid in Hyperlipidemia Rats

Chen Dawei et al.

（Key Laboratory of Dairy Biological Technology and Safety Control；College of Food Science and Engineering，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China）

Abstract：The effect of lactic acid bacteria with the function of cholesterol lowering in vitro on reducing blood lipid was studied in vivo. The model of hyperlipidemia rats were established by high fat diet，and the regulation of fermentation liquid of Lactobacillus fermentum f5 on the hyperlipidemia rats serum TC，TG，HDL-C，LDL-C，TC，TG of liverand TC，TG，TBA in the fecesby intragastric administration. The results showed that the serum levels of TC，TG，LDL-C were significantly increased by 2 weeks feeding of high fat diet（P<0.05），the level of HDL-C was significantly lower than that of control group（P<0.05）；and liver index，TC，TGcontent of serum and liver were also significantly increased（P<0.05）. The efficiency of feed utilization of model ratswas significantly increased after 4 weeks of feeding fermentation liquid of L. fermentum f5（P<0.05），and the liver index was also significant improvement（P<0.05），and the TC，TG andLDL-C levels in serum of f5 group rats were significantly lower than the model group（P<0.05）. The content of TC，TG in the liver was significantly decreased（P<0.05），the content of TC，TG and TBA in feces was significantly higher than that of model group（P<0.05）. L.fermentum f5 can be used as a good candidate probiotic with the function of hypolipidemic.

Key words：Cholesterol lowering；Lactobacillus fermentum；Hyperlipidemia

高脂血癥是引发动脉粥样硬化等心脑血管疾病的主要因素[1]，药物治疗是目前治疗高脂血症的主要手段，但由于其具成本较高且有较大的副作用，并不是治疗高脂血症的最佳方法。然而，随着现代营养学的不断发展，功能性食品应运而生，它除了具备有自身的营养价值之外，更重要的是其还能够促进人体的健康，并且不会产生副作用，因此，将功能性食品对于膳食补充、干预作为代谢性疾病的基础治疗具有重要的意义。临床研究发现[2]，降低血清中的血脂水平能够显著降低心血管病的死亡率，而乳酸菌作为人体肠道中重要的益生菌已被广泛的用于功能食品，对血清中的血脂水平具有较好的改善作用[3，4]，并使肠道微生态系统发生长期而有益的变化。endprint

由于乳酸菌体外降胆固醇的研究仅仅是在培养基中进行，与机体内的实际环境在各方面都有着巨大的差异，也受到诸多因素的制约与干扰，在体外具有降胆固醇功能的乳酸菌在机体内是否起作用，还需要通过体内动物试验的验证。因此，本文通过建立高血脂症大鼠模型，并灌胃乳酸菌发酵液来研究乳酸菌在体内的辅助降血脂效果。

1 实验材料与设备

1.1 实验材料 SPF级Wistar雄性大鼠扬州大学比较医学中心；基础饲料面粉20%、米粉10%、玉米20%、鼓皮26%、豆料20%、鱼粉2%、骨粉2%）、高脂饲料（猪油10%、胆固醇1%、胆酸钠0.2%、基础饲料78.8%） 江苏省协同医药生物工程有限责任公司；甘油三酯（TG）试剂盒、总胆固醇（TC）试剂盒、高密度脂蛋白（HDL-C）试剂盒、低密度脂蛋白（LDL-C）试剂盒、总胆汁酸（TBA）试剂盒四川迈克生物科技有限公司。

1.2 实验设备 JF-SX-500全自动灭菌锅日本TOMY公司；SPX-150BS-Ⅱ生化培养箱上海新苗医疗器械制造有限公司；HH-6型数显恒温水浴锅国华电器有限公司；HITACHI 7020全自动生化分析仪日本Hitachi公司；Legend mach1.6R高速冷冻离心机美国塞默飞世尔科技有限公司。

2 实验方法

2.1 菌株的活化及样品的制备 将发酵乳杆菌f5按3%的接种量接种到MRS液体培养基中，37℃培养，发酵过程中采用平板计数法进行活菌计数，发酵至活菌数为109CFU/mL时，置于4℃贮藏备用。

2.2 动物分组与灌胃 45只SPF级雄性Wistar大鼠（140±4.5）g，购自扬州大学比较医学中心。试验期间保持饲养房通风、透光和清洁卫生，室温为（23±1）℃，湿度为（50±5）%，并至少用7d时间来适应有规律的12h白天，12h黑夜的循环，之后用于实验。基础饲料适应性饲喂后，按各组间平均体重无显著差异分为2组，空白对照组15只，模型组30只；通过饲喂14d高脂饲料来建立高脂模型，各组自由进水及饲料，高脂模型建立后，每天上午按表1所述方式对大鼠进行灌胃，发酵乳杆菌f5发酵液按2mL（109CFU/mL）/100g进行，记录每天的进食量及每周的体重，以便调整灌胃量。

表1 动物试验分组

[组别＼&日常饲喂＼&灌胃＼&空白对照组＼&普通饲料+水＼&2mL/100g生理盐水＼&模型组＼&高脂饲料+水＼&2mL/100g生理盐水＼&发酵乳杆菌f5发酵液组＼&高脂饲料+水＼&2mL/100g f5菌株发酵液＼&]

2.3 大鼠脏器指数的测定 大鼠处死前测定空腹体重，记为W1，解剖后取完整的肝脏、肾脏、脾脏和心脏，预冷的生理盐水中漂洗，除去血液，用滤纸擦干，再称重，记为W2，脏器指数=W2/W1×100。

2.4 大鼠血清血脂水平的测定 饲喂高脂饲料14d后，分别从对照组及模型组中随机选取3只大鼠，禁食一夜，摘眼球采血，0℃静置30min，2000×g、4℃离心15min分离血清，利用日立7020全自动生化分析仪测定大鼠血清中总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）及低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）含量[5]。灌喂28d乳酸菌发酵液后，全部禁食一夜，称量体重后眼球采血，采用上述方法测定大鼠血清中的TC、TG、HDL-C及LDL-C含量。

2.5 大鼠肝脏中TC、TG含量的测定 取0.4g于预冷生理盐水中漂洗拭干的大鼠肝脏，剪碎后移入玻璃匀浆管中，加入3.6mL预冷生理盐水，研磨充分使肝组织匀浆化，制备10%肝匀浆于3000×g离心15min，取上清，即10%肝匀浆上清液，取300μL于1.5mL离心管中。用试剂盒测定肝匀浆中TC、TG含量。

2.6 大鼠粪便中TC、TG、TBA含量的测定 称取研磨成粉末状的冷冻干燥粪便0.5g，加入氯仿：甲醇（2∶1）混合液共3mL，混匀（肝脏如不分层，加入生理盐水0.6mL）后加入甲醇与氯仿（2∶1）至5mL，45℃水浴提取1h，l0000×g、4℃离心20min，弃掉上层液，收集氯仿层液体到新的EP管，加入0.6mL生理盐水，10000×g、4℃离心10min，再重复一次上述步骤后置通风橱中吹干，加120μL异丙醇：Triton-100（9∶1，v/v）混合液复溶，漩涡震荡2min，加180μL蒸馏水，再漩涡震荡2min，使之充分溶解[6，7]，于全自动生化分析仪中测定粪便中TC、TG含量。取50.0mg冻干的粪便粉末，加入3.0mL的无水乙醇，70℃水浴15min，边水浴边振荡，3000×g离心5min，将上清液移至另一管中。按上述方法将沉淀重提两次，合并上清液，80℃水浴将上清液中的无水乙醇蒸干，并加入3.0mL石油醚充分振荡祛除剩余物中的脂肪和中性固醇，3000×g离心5min，弃上清液；重复洗涤2次后，加入1.0mL含2%TritonX-100的乙醇于沉淀中，振荡使沉淀充分溶解，80℃水浴蒸干乙醇，加入1.0mL蒸馏水溶解沉淀，即为粪便中的TBA溶液[8]，于全自动生化分析仪上测定粪便中TBA的含量。

2.7 数据统计与处理 采用统计软件SPSS 20.0对实验数据进行统计学处理。

3 结果与分析

3.1 高脂大鼠模型的建立 饲喂高脂饲料14d后，测定大鼠血清中TC、TG、LDL-C及HDL-C的水平，结果如表2所示。由表2可知，模型组大鼠血清TC、TG、LDL-C的水平显著高于空白对照组（P<0.05），而HDL-C显著低于空白对照组（P<0.05），表明大鼠高脂模型建立成功。

3.2 大鼠的生理、生化指标

3.2.1 大鼠饲料利用率 大鼠在试验期间毛色光洁，精神活跃，未出现异常体征和死亡现象。每周称量体重，每天记录摄食量，结果如表3所示。由表3可知，模型组大鼠体重的增加量显著高于空白对照组（P>0.05），而L.fermentum f5发酵液组大鼠体重增长显著低于模型组（P<0.05），表明高脂饲料造成大鼠体重的增加，而L.fermentum f5的干预对高血脂大鼠体重增加具有一定的抑制作用；模型组大鼠的摄食量显著低于空白对照组（P<0.05），可能是由于长期摄入高脂饲料降低了大鼠的食欲，导致大鼠摄食量的减少；L.fermentum f5发酵液组大鼠的摄食量和饲料利用率显著高于模型组（P<0.05），表明L.fermentum f5的干预加速了饲料在大鼠体内的代谢，增加了大鼠的食欲。endprint

3.2.2 大鼠脏器指数 脏器指数在一定程度上可以反映实验动物的营养状态和脏器的健康状态。干预28d后大鼠的脏器指数见表4。由表4可以看出，模型组大鼠的肝指数显著高于空白对照组（P<0.05），说明高脂饲料的过多摄入使得脂质在大鼠的肝脏内积存，造成了大鼠肝脏重量的增加；而f5发酵液组大鼠的肝脏指数显著低于模型组（P<0.05），表明L.fermentum f5的干预有利于脂质的降解；各组间的肾指数、脾指数及心指数无显著性差异（P>0.05），表明高脂饲料及L.fermentum f5发酵液未使大鼠的其它脏器产生病变。

3.2.3 大鼠血清血脂 灌胃28d后，大鼠血清血脂水平见表5。由表5可知，高脂饲料显著增加了大鼠血清的TC、TG及LDL-C水平（P<0.05），而L.fermentum f5发酵液组大鼠血清的TC、TG及LDL-C水平显著低于模型组（P<0.05），表明f5发酵液在一定程度上降低了大鼠的血清血脂水平。

3.2.4 大鼠肝脏TC、TG 取大鼠肝脏后制备肝匀浆，测定其TC、TG含量，结果见表6。由表6可知，与空白对照组相比，模型组大鼠肝脏TC、TG含量均显著增加（P<0.05），而L.fermentum f5发酵液组肝脏TC、TG的含量显著低于模型组（P<0.05）。

3.2.5 大鼠粪便TC、TG及TBA 利用全自动生化分析仪测定大鼠粪便中TC、TG及TBA的含量，结果如表7所示。由表7可知，模型组大鼠粪便中TC、TG及TBA的含量显著高于空白对照组（P<0.05），而L.fermentum f5发酵液组大鼠粪便中TC、TG及TBA的含量显著高于模型组（P<0.05），表明高脂饲料在增加大鼠体内血脂水平的同时，也增加了大鼠粪便中的血脂水平，而f5发酵液则可以通过增加TC、TG及TBA的排泄来降低大鼠的血脂水平。

4 结论

在饲喂42d高脂饲料后，大鼠肝脏中TC、TG的含量显著高于模型组及L.fermentum f5发酵液组（P<0.05），从而使得其肝指数也显著升高（P<0.05），表明高脂饲料增加了大鼠肝脏和体内脂肪的重量，而脂肪在体内的不断累积是模型组大鼠体重增加显著高于其它组大鼠的一个重要因素；在L.fermentum f5干预后，大鼠的肝指数、体脂指数和体重显著低于模型组（P<0.05），表明L.fermentum f5能够通过降低脂肪在肝脏和体内的积累来降低大鼠的体重。

L.fermentum f5不仅显著降低了高血脂大鼠血清血脂含量（P<0.05），同时还显著降低了肝脏中TC及TG的含量（P<0.05），表明大鼠血清血脂水平的降低不（下转61页）（上接18页）仅仅是血脂在血清和肝脏中的重新分布，而是同时降低了大鼠血清和肝脏中的血脂水平。乳酸菌在肠道内能够与中性固醇、胆汁酸等物质直接接触，这些物质的排泄与体内的血脂水平存在一定的关系[9]，而试验也发现，L.fermentum f5发酵液组大鼠糞便中的胆汁酸含量显著高于模型组（P<0.05），可能是乳酸菌促进肠腔中的菌群将胆汁酸分解为游离胆汁酸，并沉淀在粪便中被排出体外的原因[10]；由于胆固醇是合成胆汁酸的原料，为补偿由粪便排出的胆汁酸，更多的胆固醇需要转化为胆汁酸，从而降低了体内胆固醇的含量[11]。因此，L.fermentum f5发酵液通过促进胆汁酸的排泄来降低大鼠体内胆固醇含量是其降低体内血脂的一个重要途径；L.fermentum f5在体内具有较强的辅助降血脂的功效。

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