沙蔥提取物降血脂功效的研究

肖新峰,趙麗華,馬春景,李繼源,吳文惠,包 斌,*

(1.上海海洋大學食品學院,上海 201306;2.內蒙古農業大學,內蒙古呼和浩特 010018;3.上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心,上海 201306)

沙蔥提取物降血脂功效的研究

肖新峰1,趙麗華2,馬春景1,李繼源1,吳文惠3,包 斌1,*

(1.上海海洋大學食品學院,上海 201306;2.內蒙古農業大學,內蒙古呼和浩特 010018;3.上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心,上海 201306)

評價沙蔥(AlliumMongolicumRegel)乙醇提取物降低高脂血癥小鼠血脂水平的作用。用昆明種雌性小鼠隨機分為正常對照組、高脂模型組和沙蔥治療組,治療組的高脂飼料中添加0.15 mL/g的沙蔥提取物(相當于1.5 g新鮮沙蔥),制成沙蔥高脂飼料。實驗持續十周,每2周采血一次,檢測血脂相關指標TC、TG、HDL-C、LDL-C,計算對照組、模型組和治療組的動脈粥樣硬化指數(AI)和血脂綜合指數(LCI)。用高脂飼料成功建立高脂血動物模型;從第八周,相對于模型組沙蔥高脂飼料已顯著降低高脂血癥小鼠的TC、TG、LDL-C、LCI、AI。沙蔥提取物可有效降低高脂癥小鼠血漿中的相關血脂指標,對小鼠高脂血癥有顯著的治療效果,有可能預防并減少動脈粥樣硬化的發生。

沙蔥提取物,高血脂動物模型,小鼠,血脂

在世界范圍內,心血管疾病是人類死亡的主要原因之一,而高脂血癥是導致心血管疾病的最主要風險因素[1]。此外,高脂血癥又是誘發冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)、脂肪肝、糖尿病、肥胖癥等的重要因素,已成為全球人類健康“第一殺手”[2]。動脈粥樣硬化的成因主要是由于血液中長期過高膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)以及血管壁上過多的脂類容易被自由基氧化,形成脂質過氧化物,在血管壁上沉積,進而導致心腦血管疾病,引起嚴重后果。高脂血癥一般以血漿中總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的含量增高為主要特征[3]。所以降低血漿中TC、TG、LDL-C的含量對于治療高脂血癥、預防動脈粥樣硬化的發生具有重要的意義。

沙蔥(AlliummongolicumRegel)屬被子植物門(Angiospermae),百合科(Liliaceae),蔥屬(Allium),學名蒙古韭,蒙文名為“胡穆利”,為多年生草本旱生植物[4]。廣泛分布于新疆、青海、甘肅、寧夏、陜西、內蒙古、遼寧以及蒙古國西南部等地的荒漠草原和沙地[5]。本草綱目中記載:沙蔥人皆食之,開白花、粉花,結籽如小蒜頭大小,久服能強志益目、主治瀉精等。食之能治赤白痢、腸炎、腹瀉、胸痹諸病,被譽為“菜中靈芝”[6]。用乙醇能提取沙蔥中的生物堿類、黃酮類、苷類等活性物質[7],在抗菌[8]、抗氧化[9]、抗腫瘤[10]等方面有潛在的療效。近年來國內學者致力于沙蔥組分的提取、分離與鑒定,并且對沙蔥中多糖及黃酮類化合物的免疫與抗氧化功能進行了研究[11],但對沙蔥的降血脂功效的研究卻未見報道。為此,本文探討了沙蔥提取物對高脂血癥小鼠的治療作用,為沙蔥進一步開發利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮沙蔥葉 采集于內蒙古呼和浩特市人工種植新鮮沙蔥,采集后48 h內運到實驗室;昆明種雌鼠 上海史萊克動物有限公司,動物合格證號:SCXK2012-0002,體重18～22 g,SPF級;95%乙醇 分析純。

實驗室高剪切乳化機 上海索維機電設備有限公司;臺式高速冷凍離心機 貝克曼公司Avanti J-26XP;旋轉蒸發儀 上海申生科技有限公司;九陽料理機 九陽股份有限公司JYL-C501;全自動生化分析儀及其原裝試劑 上?？迫A生物工程股份有限公司AU5800。

1.2 實驗方法

1.2.1 沙蔥提取物的提取 將新鮮原料的泥土及干葉去除后用蒸餾水洗凈并晾干,每100 g新鮮沙蔥加入150 mL 95%乙醇,九陽料理機打漿,并用實驗室高剪切乳化機進行組織破碎,10000 r/min離心20 min,上清液于旋轉蒸發儀上濃縮(水浴恒溫60 ℃,真空),制成10 g(沙蔥鮮重)/mL的提取液,于4 ℃冰箱保存[12-13]。

1.2.2 小鼠飼料的制備 參考相關文獻[14]確定高脂飼料配方為:基礎飼料78.8%,膽固醇1%,膽鹽0.2%,豬油10%,蛋黃粉10%。治療組沙蔥高脂飼料配方:將每15 mL的沙蔥提取液均勻混在100 g高脂飼料中,制成每克高脂飼料中含有相當于1.5 g新鮮沙蔥的沙蔥高脂飼料。

1.2.3 實驗動物分組及給藥 取昆明雌鼠72只,基礎飼料適應性喂養一周后,處死8只小鼠,將剩下64只小鼠隨機分正常對照組24只,模型組40只。正常對照組給予普通飼料喂養,模型組小鼠給予高脂飼料喂養,喂養六周后,兩組各處死8只小鼠,并將模型組剩余小鼠隨機分為兩組,每組16只,一組為高脂模型組(模型組)繼續飼喂高脂飼料,另一組為沙蔥治療組(治療組),飼喂沙蔥高脂飼料。在第八周和第十周分別處死對照組、模型組和治療組的8只小鼠,測其血脂指標。每周稱量體重一次。

1.2.4 血漿中脂質水平的測定及血脂綜合指數、動脈粥樣硬化指數的計算 各組小鼠喂養結束的當晚,所有小鼠禁食不禁水12 h,稱重后心臟取全血,加入抗凝劑后靜置2 h,4 ℃離心10 min,分離血漿,使用全自動生化分析儀測定血漿中的總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C),并計算血脂綜合指數(LCI)[15]、動脈粥樣硬化指數(AI)[16]。計算公式如下:

1.2.5 臟器指數 心臟采血后立即解剖各組小鼠,采集肝臟、腎臟、脾臟組織,觀察小鼠肝臟、腎臟、脾臟的形態、大小、顏色、質地以及有無出血等。用預冷的生理鹽水漂洗干凈,濾紙擦干,立即稱量,并計算臟器指數。

臟器指數(%)=臟器質量(g)/體重(g)×100

2 結果與討論

2.1 沙蔥提取物對小鼠體重的影響

實驗過程中各組小鼠生長良好,無死亡現象且均未出現異常行為。由圖1可知,實驗前各組小鼠的體重無明顯差異,實驗中小鼠體重均表現出逐漸增長的趨勢。用高脂飼料喂養的模型組小鼠體重從第三周開始顯著高于對照組小鼠體重(p<0.05),從第五周開始差異達到極顯著水平(p<0.01)。此外,在第六周時,對照組小鼠較實驗前體重增加49.19%,模型組小鼠較實驗前增重74.17%。實驗結果表明,飼喂高脂飼料能顯著增加小鼠的體重。

圖1 小鼠建模過程中的體重變化Fig.1 The change of mice weight in 6 weeks modeling process注:與對照組比較:*代表具有顯著性差異(p<0.05);**代表具有極顯著性差異(p<0.01)。

表1 沙蔥提取物對小鼠體重的影響

注:在同一列中與對照組比較:*代表具有顯著性差異(p<0.05);**代表具有極顯著性差異(p<0.01);在同一列中與模型組比較:#代表具有顯著性差異(p<0.05)。

表2 沙蔥提取物對小鼠臟器指數的影響(n=8)

注:在同一列中與對照組比較:*代表具有顯著性差異(p<0.05);**代表具有極顯著性差異(p<0.01);在同一列中與模型組比較:#代表具有顯著性差異(p<0.05)。

在第六周時,將模型組隨機分成兩組,一組是高脂模型組(模型組)繼續喂養小鼠高脂飼料,另一組為沙蔥治療組(治療組)飼喂小鼠沙蔥高脂飼料。從表1可知模型組小鼠體重始終顯著高于對照組,且對照組和模型組小鼠體重持續增加,而治療組小鼠體重持續減少。在第十周時,治療組小鼠體重比治療前減少了12.81%。從第九周開始,治療組小鼠體重開始顯著低于模型組(p<0.05),而與對照組小鼠無顯著差異(p>0.05),說明沙蔥提取物添加到高脂飼料中能顯著降低高脂血癥小鼠的體重。

2.2 沙蔥提取物對治療小鼠臟器指數的影響

臟器指數能反映實驗動物總的營養狀態和內臟的病變情況,如接觸到外來物質使某個臟器受到損害,臟器指數將發生變化[17]。長期飼喂高脂飼料可導致受試動物臟器脂類積累及病變等變化,可通過臟器指數反映[18]。由表2可知,在治療前及治療過程中,模型組小鼠與對照組相比,肝臟指數和脾臟指數均有顯著差異。并發現模型組小鼠肝臟明顯腫大,肝臟邊緣界限不清晰,油膩感強。高蔭榆等[18]用高脂飼料飼喂大鼠得到相同的結果,其通過索氏抽提法測得大鼠肝臟中粗脂肪的含量證實采用此高脂飼料可致大鼠嚴重脂肪肝。由表2可知,在第八周和第十周治療組小鼠肝臟指數與模型組相比無顯著性差異(p>0.05),但治療組肝臟指數處于下降趨勢。說明沙蔥提取物對治療由高脂飼料引起的脂肪肝可能有一定的作用,但治療效果有限,需要進一步長期治療。就脾臟指數而言,在治療過程中模型組和治療組均高于對照組,但都無顯著性差異(p>0.05)。脾臟是動物重要的免疫器官,趙春艷[19]等人提取沙蔥中黃酮類化合物飼喂小鼠,發現小鼠脾臟指數也呈現不顯著的增長,并證明短期內飼喂沙蔥黃酮能增強機體的非特異性免疫。腎臟指數在治療前后無顯著性差異(p>0.05)。

2.3 沙蔥提取物對治療組小鼠血脂指標的影響

由表3可知,在治療前,模型組TC、TG、LDL-C較對照組分別升高了88.41%、77.42%、47.01%、119.51%,并且差異都達到極顯著水平(p<0.01)。說明高脂飼料的攝入使小鼠脂質代謝紊亂,血脂水平明顯增高,造模成功。在采用沙蔥高脂飼料干預高脂血癥模型后,在第八周,治療組小鼠TC、TG、LDL-C較模型組均有顯著的降低(p<0.05),分別為15.16%、27.59%、11.96%。第十周,治療小鼠TC、TG、LDL-C進一步降低(p<0.05),分別較模型組降低19.42%、38.59%、46.43%,其中LDL-C達到極顯著水平(p<0.01)。這說明沙蔥提取物能降低高脂血癥小鼠的TC、TG、LDL-C,并且其降血脂作用表現出一定的時效關系,治療時間越長,治療的效果也就越好。

正常人的血脂成分含量波動范圍較大,各單項指標往往不能充分反映血脂情況,LCI能綜合反映TC、TG、HDL-C、LDL-C四者之間關系,對血脂綜合指標的分析更能反映機體患病的可能[20]。動脈粥樣硬化(AI)指數是國際醫學界制定的一個衡量動脈硬化程度的指標,是動脈粥樣硬化的促發因子與防御因子的比值,即(TC-HDL-C)/HDL-C[21]。由圖2可知,在實驗第八周,相對于模型組,治療組小鼠的AI值顯著降低(p<0.05),LCI值的差異達到極顯著水平(p<0.01),分別為50.76%、41.12%。在實驗第十周,治療組小鼠AI、LCI值相比對照組降低了72.43%、30.11%(p<0.05)。說明沙蔥提取物可能降低實驗小鼠患動脈粥樣硬化的風險。

表3 沙蔥提取物對小鼠血脂指標的影響(n=8,mmol/L)

圖2 沙蔥提取物對高脂血小鼠血脂綜合指數和動脈粥樣硬化指數的影響Fig.2 AI and LCI of mice in each group注:與對照組比較:*代表具有顯著性差異(p<0.05);**代表具有極顯著性差異(p<0.01);與模型組比較:#代表具有顯著性差異(p<0.05);##代表具有極顯著性差異(p<0.01)。

注:在同一列中與對照組比較:*代表具有顯著性差異(p<0.05);**代表具有極顯著性差異(p<0.01);在同一列中與模型組比較:#代表具有顯著性差異(p<0.05);##代表具有極顯著性差異(p<0.01)。

同時值得注意的是,在第十周,治療組小鼠血漿TC、TG、HDL-C、LDL-C、LCI的值雖低于模型組,但仍顯著高于對照組(p<0.05),說明沙蔥高脂飼料要降低高脂血癥小鼠的各項血脂指標到正常水平,可能還需要更長的治療時間。

本研究通過高脂血癥動物模型,探討沙蔥乙醇提取物的降血脂作用,并設置對照組進行比較。由實驗結果可以看出,沙蔥提取物能顯著降低高脂血癥小鼠體重,在臟器指數方面影響不顯著。在調節血脂方面,沙蔥提取物有顯著的降血脂功效,主要表現為降低高血脂小鼠血液中TC、TG、LDL-C的含量。這說明沙蔥提取物對高脂血癥小鼠具有一定的療效,可能降低實驗小鼠患動脈粥樣硬化的風險。

3 結論與討論

在心血管疾病高發的今天,如何調節脂質代謝水平,預防心腦血管疾病的發生,已成為科學研究的熱點,開發具有降血脂等功效的保健食品一直以來都是學者重要的研究方向。本實驗采用乙醇提取沙蔥中的活性成分,其中含有黃酮類化合物、甾體化合物等[22],薩茹麗[23]等人用乙醇提取沙蔥中的總黃酮,含量在5 mg/g左右,并證實其具有抗氧化、清除氧化自由基等生物活性。而許多植物黃酮等都已被證實在降血脂方面具有很好的療效[24]。劉北林[25]等提取山楂中黃酮研究其降血脂作用,并推測其作用機理可能是山楂黃酮對肝細胞微粒體及小腸粘膜的膽固醇合成的限速酶有抑制作用。紀學芳[26]等人探究光皮木瓜黃酮和多糖的降血脂作用,并推測其作用機理可能是由于黃酮競爭性抑制膽固醇限速酶的合成,從而減少膽固醇的合成;也有可能是通過抑制胰脂肪酶,降低膽固醇的吸收。沙蔥提取物中活性成分含量豐富,其降血脂機理可能與其具有抗氧化損傷、免疫調節作用及抑制炎性因子產生等有關。

本研究為沙蔥提取物能有效治療高脂血癥提供了可參考的理論依據,但了解沙蔥對血脂的調節機理還必須要做大量的理論和實驗研究。

[1]孫玉萍,李清,姚華,等.維吾爾族居民血脂及高脂血癥分析[J].中國公共衛生,2010,26(3):271-272.

[2]毛磊,朱昱哲,張維剛,等.高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油對大鼠脂質代謝的影響[J].食品工業科技,2013,35(13):347-350.

[3]D Festi,A Colecchia,T Sacco,M. Bondi,et al. Hepatic steatosis in obese patients:clinical aspects and prognostic significance[J]. Obesity Reviews 2004,5(1),27-42.

[4]中國植物志編輯委員會.中國植物志(14卷)[M].科學出版社,1980:170-172.

[5]敖長金.沙蔥化學成分及其生物學功能研究進展[J].飼料工業,2010,31(18):1-5.

[6]張巧娥,哈斯額爾敦,張霞.溶劑萃取法提取沙蔥有效成分的工藝研究[J].食品科技,2007,32(1):94-96.

[7]王俊魁,楊帆,包斌.頂空固相微萃取結合氣質聯用分析沙蔥中揮發性成分[J].食品工業科技,2012,33(24):171-173.

[8]LI Y-L,Luo R-M. Antibacterial Effect of Extracts fromAllium mongolicum Regel[J]. Journal of Anhui Agriculture Science & Technology. 2008,9(4):123-126.

[9]Obdulio Benavente-Garcia,Julian Castillo,Francisco R. Marin,et al. Uses and Properties of Citrus Flavonoids[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1997,45(12):4505-4515.

[10]Kobayashi J I,Cheng J-F,Yamamura S,et al. Revised structures of prianosins C and D,antineoplastic alkaloids from the Okinawan marine sponge Prianos melanos[J]. Tetrahedron Letters,1991,32(9):1227-1228.

[11]扈瑞平.沙蔥多糖的分離純化和結構鑒定及其生物學活性的研究[D]. 呼和浩特:內蒙古農業大學,2010.

[12]王俊魁,趙麗華,包斌,等.沙蔥與韭菜中營養成分分析比較[J].營養學報,2013,35(1):86-88.

[13]馬春景,趙麗華,包斌,等.三種百合科蔥屬植物對五種食源性致病菌抑菌效果的比較[J].食品工業科技,2014,35(11):52-56.

[14]Luo J,Quan J,Tsai J,et al. Nongenetic mouse models of noninsulin-dependent diabetes mellitus[J]. Metabolism,1998,47(6):663-668.

[15]尹博英,席志梅,陳首英,等.血脂綜合指數對冠心病危險因素的研究[J].臨床內科雜志,2004,21(9):633-634.

[16]葉桂云,胡望平,張忠源,等.2型糖尿病患者血漿致動脈硬化指數與其他幾種動脈硬化指數的應用價值比較[J].檢驗醫學,2009,24(9):663-666.

[17]蔣鑫,徐靜,李妍妍,等.海參消化道多糖降血脂功能的研究[J].中國食品學報,2011,11(7):46-49.

[18]高蔭榆,羅麗萍,王應想,等.薯蔓多糖對高脂血癥大鼠降血脂作用研究[J].食品科學,2005,26(2):197-201.

[19]趙春艷.沙蔥中黃酮類化合物的分離純化、結構鑒定及其對小鼠免疫抗氧化機能影響的研究[D]. 呼和浩特:內蒙古農業大學,2008.

[20]張春霞,齊玉剛,曹蓓,等.超微粉碎對山楂不溶性膳食纖維降血脂作用的研究[J].食品工業科技,2013,34(10):338-341.

[21]陳瑤,李倩,汪翼,等.肥胖兒童血漿血管假性血友病因子與動脈粥樣硬化指數的相關性分析[J].中國實用兒科雜志,2006,21(11):865-866.

[22]張巧娥.沙蔥提取物的分離鑒定及其對綿羊消化道共軛亞油酸含量和胴體脂肪沉積影響的研究[D]. 呼和浩特:內蒙古農業大學,2007.

[23]薩茹麗.沙蔥黃酮提取工藝優化結構鑒定及其相關生物活性研究[D].呼和浩特:內蒙古農業大學,2014.

[24]焦巖,王振宇.大果沙棘果渣黃酮降血脂與抗氧化作用[J].營養學報,2009,31(5):516-518.

[25]劉北林,董繼生,倪小虎,等.山楂黃酮提取及降血脂研究[J].食品科學,2007,28(5):324-327.

[26]紀學芳,徐懷德,劉運潮,等.光皮木瓜黃酮和多糖降血脂與抗氧化作用研究[J].中國食品學報,2013,13(9):1-7.

Study on hypolipidemic effect of extracts fromAlliumMongolicumregel

XIAO Xin-feng1,ZHAO Li-hua2,MA Chun-jing1,LI Ji-yuan1,WU Wen-hui3,BAO Bin1,*

(1.College of Food Science & Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2.Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot 010018,China;3.Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing & Preservation,Shanghai 201306,China)

To investigate the lipid-decreasing effect of ethanolic extracts fromAlliumMongolicumregel(AMR)in mice. The female Kunming mice were randomly divided into control group,model group and treatment group. AMR extracts were added to high fat diet at dose of 0.15 mL/g(equivalent to 1.5 g fresh AMR)for treatment group. The experiment was lasted for 10 weeks and TC,TG,LDL-C,HDL-C in plasma were measured every 2 weeks. Atherosclerosis index(AI)and lipid comprehensive index(LCI)were calculated. Hyperlipidemia model was established in mice by the high fat diet. The level of TC,TG,LDL-C in plasma and the value of AI,LCI could be decreased significantly in the hyperlipidemia mice by AMR extracts from the eighth week. AMR extracts have an obvious effect on lowering blood lipid of hyperlipidemia mice and treating hyperlipidemia mice,preventing and reducing the incidence of atherosclerosis potentially.

AlliumMongolicumregel;hyperlipidemia;mice;blood lipid

2015-02-09

肖新峰(1991-),男,碩士,研究方向:食品品質與營養評價,E-mail:xiaoxinfeng123@126.com。

*通訊作者:包斌(1967-),女,碩士,副教授,研究方向:食品安全與營養,E-mail:bbao@shou.edu.cn。

國家自然科學基金項目(31260378);上海海洋大學科技發展專項基金資助(14200069)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)21-0341-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.062