林园园 熊义涛
[摘要]目的 探究陈皮、杜仲以及山楂3种中草药混合汤剂对高脂高糖诱导的肥胖大鼠的减肥降脂作用。方法 选取高脂饲料饲养的50只Wistar雄性大鼠作为研究对象,制备肥胖大鼠模型。将造模后的大鼠随机分为模型组、阳性对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组,每组各10只。另外选取给予基础饲料饲养的10只大鼠作为对照组。低剂量组、中剂量组、高剂量组每天分别灌胃1 ml/100 g、2 ml/100 g、4 ml/100 g的中草药混合汤劑,阳性对照组大鼠灌胃奥利司他悬浮液60 mg/(kg·d)。均连续灌胃8周。模型组和对照组以相同方法灌胃生理盐水。用酶联免疫法检测各组血清中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固(LDL-C)的含量及肝脏中脂肪酸合成酶(FAS)、提高酰基辅酶A氧化酶(ACO)的含量,比较各组大鼠的各类肠道菌群数量。结果 模型组大鼠的体重、Lee′s指数、TG、TC、LDL-C、FAS含量均显著高于对照组,HDL-C、ACO低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。高剂量组大鼠的体重和Lee′s指数、TG、TC、LDL-C、FAS含量显著低于模型组,HDL-C、ACO水平显著高于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。高剂量组大鼠肠道内的双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌数量多于模型组,大肠埃希菌数量少于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。高剂量组大鼠的Lee′s指数、TG、TC、LDL-C、FAS、ACO含量与阳性对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 陈皮、杜仲和山楂3种草药混合汤剂可以抑制FAS活性、促进ACO活性、提高益生菌数量,对高脂饮食诱导的肥胖大鼠具有显著的减肥降脂作用。
[关键词]肥胖;杜仲;山楂;三酰甘油;酰基辅酶A氧化酶
[中图分类号] R258.5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2018)6(b)-0020-05
Effects of Hawthorn,Eucommia and Tangerine Peel mixture decoction on reducing fat in obese rats induced by high fat diet
LIN Yuan-yuan XIONG Yi-tao
Department of Pharmaceutical Affairs,Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine,Hubei Province,Wuhan 430074,China
[Abstract]Objective To investigate the effect of Tangerine Peel,Eucommia and Hawthorn mixture decoction on reducing fat in obese rats induced by high fat diet.Methods A total of 50 Wistar male rats who fed with high fat diet to establish the rat model of obesity were selected as subjects,which were divided into model group,positive group,low-dose group,middle-dose group and high-dose group randomly,10 rats in each groups.In addition,10 normal feeding rats were selected as the control group.The low-dose group,the middle-dose group and the high-dose group were treated with 1 ml/100 g,2 ml/100 g,4 ml/100 g herbal mixture decoction respectively each day.The rats in the positive group were intragastric Orlistat Suspension 60 mg/kg by gavage.All were treated continuously for 8 weeks.The model group and the control group were given normal saline by gavage with the same method.The content of serum triglyceride (TG),total cholesterol (TC),high density lipoprotein cholesterol (HDL-C),low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) in serum and the contend of fatty acid synthase (FAS),acyl coenzyme A oxidase (ACO) in liver were detected by enzyme-linked immunosorbent assay.The number of intestinal flora of rats in each group were compared.Results The weight,Lee′s index,TG,TC,LDL-C and FAS contents of the rats in the model group were significantly higher than those in the control group,and HDL-C and ACO of the rats in the model group were lower than those in the control group,the differences were statistically significant (P<0.05).The weight and Lee′s index,TG,TC,LDL-C and FAS contents of the rats in the high-dose group were significantly lower than those in the model group,and the levels of HDL-C and ACO of the rats in the high-dose group were significantly higher than those in the model group,the differences were statistically significant (P<0.05).The number of bifidobacterium,lactobacillus and enterococcus in the intestinal tract of rats in high-dose group were higher than those in the model group,and the number of escherichia coli was less than that of the model group,the differences were statistically significant (P<0.05).There were no statistically significant differences in Lee′s index,TG,TC,LDL-C,FAS and ACO of rats in high-dose group compared with the positive group (P>0.05).Conclusion The three herbs mixed decoction of Tangerine Peel,Eucommia and Hawthorn can inhibit the activity of FAS,promote the activity of ACO and increase the number of probiotics.It had a significant effect on reducing weight and blood lipids in obese rats induced by high fat diet.
[Key words]Obesity;Eucommia;Hawthorn;Triglyceride;Acyl coenzyme A oxidase
肥胖症是一种常见的代谢症群,它与糖尿病、高血压、血脂异常、癌症等慢性病密切相关[1]。20世纪80年代以来,随着人们生活水平的逐漸提高以及生活方式的改变,肥胖症的发病率也逐渐上升[2],肥胖症可能会对健康和寿命产生明显影响[3]。因此如何有效地预防及治疗肥胖症已成为现今较为热门的研究问题。奥利司他(Orlistat)为目前少数被批准用于治疗肥胖症的药物,据研究,其对肥胖症有显著疗效[4-5],但是有较多报道提及奥利司他的副作用,提示奥利司他可能影响胃肠道健康和肝脏功能,而且当停药时,则产生体重反弹。目前对奥利司他的安全性存在争议[5-9]。因此,对于治疗肥胖症并且副作用小的药物的探索十分迫切[10]。山楂、杜仲和陈皮是日常生活中常见的中草药,杜仲和山楂有影响胆固醇的代谢,抑制脂肪肝形成的功效[11-12],陈皮对动物肠道菌群的分布有一定的调节作用,能干扰脂肪和胆固醇的吸收,抑制胰脂酶活动,促使甘油三酯从粪便中排出[13]。但是其对肥胖症的预防及治疗报道较少,本研究通过建立高脂饮食诱导的肥胖大鼠模型,以3种中药物混合治疗肥胖大鼠,取得了较显著的疗效,现报道如下。
1材料与方法
1.1试剂与动物
三酰甘油(TG)试剂盒(南京建成生物工程研究所,货号:A110-1);总胆固醇(TC)试剂盒(南京建成生物工程研究所,货号:A111-1);低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒(江莱生物科技有限公司,货号:JL12049);高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)试剂盒(南京建成生物工程研究所,货号:A112-1);脂肪酸合成酶(FAS)试剂盒(南京建成生物工程研究所,货号:H231);高酰基辅酶A氧化酶(ACO)试剂盒(南京建成生物工程研究所,货号:M020);MRS琼脂培养基(青岛海博生物科技有限公司);BBL琼脂培养基(青岛海博生物科技有限公司);伊红美蓝琼脂培养基(青岛海博生物科技有限公司);肠球菌培养基(青岛海博生物科技有限公司);奥利司他(国药准字H20030586,上海罗氏有限公司)。
Wistar雄性大鼠,SPF级,体重(151.12±25.64)g,购于常州卡文斯实验动物有限公司,许可证号:SCXK(苏)2011-0003。
1.2分组与给药
60只Wistar雄性大鼠经过5 d的适应性饲养后,随机抽取50只大鼠进行高脂肥胖造模,给予高脂饲料(主要成分包含:自制猪油11.0%,蛋黄8.0%,胆固醇1.5%及基础饲料80.5%),连续4周。将造模成功的大鼠随机分为5组,分别为:高脂组、低剂量组、中剂量组、高剂量组和阳性对照组,每组各10只。
另外选取给予基础饲料饲养的10只大鼠作为对照组。中药低、中、高剂量组在给予高脂饲料的同时,按照大鼠体重比,每天分别灌胃1.0 ml/100 g、2.0 ml/100 g、4.0 ml/100 g的中草药混合汤剂,阳性对照组大鼠灌胃奥利司他悬浮液60 mg/(kg·d)。混合汤剂的主要成分为:杜仲20 g、山楂20 g、陈皮15 g、苦荞5 g、泽泻5 g,加入清水煎煮并浓缩至1000 ml。
在后续的治疗过程中,模型组、阳性对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组均仍给予高脂饲料,空白组给予基础饲料,模型组和对照组以相同方法灌胃2.0 ml生理盐水。所有大鼠连续治疗8周。
1.3观察指标及检测方法
1.3.1 Lee′s指数的测定
分别于治疗前后测量大鼠的体重以及鼻尖至肛门的长度,计算Lee′s指数。Lee′s指数反映大鼠的肥胖程度,Lee′s指数=/体长。
1.3.2血液指标及肝脏指标的测定
给药结束后,所有大鼠禁食不禁水过夜,10%水合氯醛腹腔注射(100 μl/10 g)麻醉,采集大鼠血液,室温放置30 min后,3000 r/min离心10 min,收集血清于-80℃保存;取肝脏组织样本保存在生理盐水中,于-80℃保存;用Elisa试剂盒检测血清中TG、TC、HDL-C、LDL-C含量及肝脏中FAS、ACO的含量。
1.3.3肠道菌群的培养和计数
取1 g新鲜粪便于无菌离心管中,按照1:9(质量:体积)加入无菌PBS缓冲液稀释,涡旋混匀仪混匀,获得10-1稀释液。再将10-1稀释液进行梯度稀释,直至获得10-4、10-5及10-6稀释液。分别取100 μl的10-4、10-5及10-6三种梯度稀释液涂布于伊红美蓝琼脂培养基(大肠埃希菌)、MRS 琼脂培养基(乳酸菌)、肠球菌琼脂培养基(肠球菌)、BBL琼脂培养基(双歧杆菌)上,每个稀释度做3个平行实验,整个过程30 min中内完成。37℃孵育48 h,之后进行菌落计数,结果表示为CFU/ml(菌落计数前,首先挑取特征菌落,进行生态生化试验,鉴定该菌属)。
1.4统计学方法
采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用t检验;计数资料采用率表示,组间比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1各组大鼠治疗前后体重及Lee′s指数的比较
治疗前后,模型组大鼠的体重和Lee′s指数均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,高剂量组大鼠的体重和Lee′s指数显著低于模型组,中剂量组大鼠的体重低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05),低剂量组大鼠的体重、Lee′s指数及中剂量组的Lee′s指数与模型组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。低剂量组大鼠的体重高于阳性对照组(P<0.05),但中、高剂量组大鼠的体重和Lee′s指数与阳性对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。
2.2各组大鼠血清血脂各指标水平的比较
治疗结束后,模型组大鼠的TG、TC、LDL-C均显著高于对照组,HDL-C低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,高剂量组大鼠的TG、TC、LDL-C水平显著低于模型组,HDL-C水平显著高于模型组,中剂量组的TG显著低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05),低剂量组大鼠的TG、TC、LDL-C、HDL-C水平及中剂量组大鼠的TC、LDL-C、HDL-C与模型组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。低剂量组大鼠的TG高于阳性对照组,HDL-C水平显著低于阳性对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),但中、高剂量组大鼠的TG、TC、LDL-C、HDL-C与阳性对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表2)。
2.3各组大鼠肝脏FAS及ACO含量的比较
模型组大鼠的FAS含量显著高于对照组,ACO含量显著低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。高剂量组大鼠的FAS含量显著低于模型组,ACO含量均显著高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。中剂量组大鼠的ACO含量显著高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。低剂量组大鼠的ACO及低、中剂量组大鼠的FAS含量与模型组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表3)。
2.4各组大鼠各类肠道菌群数量的比较
模型组大鼠肠道内的双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌数量少于对照组,大肠埃希菌数量多于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。高剂量组大鼠肠道内的双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌数量多于模型组,大肠埃希菌数量少于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。中剂量组大鼠肠道内的双歧杆菌、肠球菌数量多于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。中剂量组大鼠肠道内的乳酸菌、大肠埃希菌数量及低剂量组大鼠肠道内的双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌、大肠埃希菌数量与模型组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表4)。
3讨论
目前最常用来研究的肥胖模型是营养性肥胖大鼠,因为与人类饮食引起的肥胖症有很多相似的特征,所以目前被广泛应用于肥胖症治疗的试验研究中[14],一般将模型组与空白组体重比较,差异有统计学意义视为造模成功[15]。本研究采用雄性Wistar大鼠,饲以高脂营养性饲料8周后,模型组大鼠的体重显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),成功得到营养性肥胖大鼠模型。实验开始前和结束时分别测定大鼠的TG、TC、LDL-C水平,本研究结果提示,治疗后,模型组大鼠的Lee′s指数、TG、TC、LDL-C含量均显著高于对照组,HDL-C低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),提示出现血脂代谢紊乱。Mansuri等[15]研究了油麻藤种子提取物对营养性肥胖的大鼠的作用,结果表明油麻藤种子提取物能显著降低大鼠的血脂水平。在本实验中,高剂量组大鼠的Lee′s指数、TG、TC、LDL-C、FAS、ACO含量与阳性对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05),说明杜仲、山楂和陈皮在一定程度上抑制了血脂代谢紊乱。
动物脂肪代谢与脂肪酸的合成、分解等过程息息相关,其中FAS是肝脏脂肪酸合成的关键因子[16-18]。ACO是在过氧化物酶体中对中、长链脂肪酸进行氧化的限速酶[19]。Barb等[20]研究发现,通过12周的高脂喂养大鼠后,大鼠肝脏内的成分含量显著升高。本实验结果提示,治疗后,模型组大鼠的FAS含量显著高于对照组,ACO低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),表明在3种混合中药的调控下,FAS显著降低,ACO含量显著升高,减缓了脂肪的累积。
肠道菌群的种类和数量水平微妙地影响着肥胖和心脑血管健康[21],Turnbaugh等[22]将肥胖小鼠的菌群转移给无菌小鼠后,无菌小鼠脂肪量显著增加,并认为肠道内的菌群的差异可能是导致肥胖的因素之一。摄入适当益生菌能促进宿主的健康,令肠道内形成有益优势菌群,如乳酸菌能控制血清胆固醇水平,调节脂质的平衡[23]。本研究结果提示,模型组大鼠肠道内的双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌数量少于对照组,大肠埃希菌数量多于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。高剂量组大鼠肠道内的双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌数量多于模型组,大肠埃希菌数量少于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。说明杜仲、山楂、陈皮混合药剂具有调节肠道菌群的功能,从而一定程度抑制血脂的紊乱。
综上所述,杜仲、山楂、陈皮混合使用与治疗营养性肥胖的大鼠有较显著疗效,降低大鼠血清中的血脂水平,调节肝脏中酶活性,并调节肠道中的菌群分布,有效降低机体的脂肪含量,达到降脂减肥的作用。
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(收稿日期:2018-03-12 本文编辑:孟庆卿)