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        提取紫薯淀粉的副產(chǎn)物對SHR 血壓的影響

        2010-03-21 07:24:42胡志和張然嬉馮永強朱利民
        食品科學 2010年21期
        關(guān)鍵詞:濾渣紫薯水溶性

        胡志和, 張然嬉,馮永強,朱利民

        提取紫薯淀粉的副產(chǎn)物對SHR 血壓的影響

        胡志和1, 張然嬉1,馮永強2,朱利民2

        (1.天津市食品生物技術(shù)重點實驗室,天津商業(yè)大學生物技術(shù)與食品科學學院,天津 300134;2.天津海河乳業(yè)有限公司,天津 300402)

        以紫薯為原料,12周齡雄性原發(fā)性高血壓大鼠(SHR)和Wistar大鼠為受試動物,研究紫薯全粉、濾渣、淀粉、水溶性提取物的降血壓作用。上述分別以低、中、高3個劑量(0.1、1、5g/ kg bw)灌胃SHR大鼠和Wistar大鼠,觀察對大鼠血壓的影響。結(jié)果表明:在所選定的灌胃劑量范圍內(nèi)紫薯各成分對正常大鼠(Wistar大鼠)血壓無影響。除淀粉外,其他各成分對SHR大鼠的血壓均具有顯著降低的作用,其中以水溶性提取物作用最為明顯,灌胃后,低劑量組在1h時達到最低值,下降了 20.83mmHg,中劑量組在2h時達到最低值,下降了23.50mmHg,高劑量組在4h時達到最低值,下降了24.48mmHg,然后血壓開始慢慢回升,在8h時基本恢復到灌胃前的水平。提取紫薯淀粉后的副產(chǎn)物均有明顯降血壓作用。

        紫薯;高血壓;原發(fā)性高血壓大鼠;淀粉

        高血壓是許多疾病發(fā)病和致死的主要危險因素[1]。心肌梗塞病人中50%是高血壓患者,腦卒中病人76%的人有高血壓病史[2-5]。高血壓已經(jīng)成為生命“第一殺手”。近幾年,我國每年新增高血壓患者600多萬,另有150萬人死于由高血壓引起的中風[6-8]。根據(jù)WHO預測,至2020年,非傳染性疾病將占我國死亡原因的79%,其中高血壓等心血管疾病將占首位。在以天然、健康為主題的今天,人們越來越傾向于預防保健和食療,目前已報道有以牛奶、乳酪、魚肉、大豆、蔬菜、小麥、大米及苦蕎麩皮蛋白等為原料,提取出了降血壓肽[9-14],用于抗血壓升高的食品原料。

        紫薯(purple potato)又叫黑薯,薯肉呈紫色至深紫色。紫薯富含維生素、蛋白質(zhì)、微量元素、可食性纖維等多種營養(yǎng)成分。紫薯內(nèi)還含有大量藥用價值高的

        花青素,是天然強效自由基清除劑。研究發(fā)現(xiàn),紫薯具有抗氧化作用、抗突變作用、保肝作用和對心血管病作用等?;谧鲜淼闹T多功能,產(chǎn)量高,價格低廉,本研究把紫薯的水溶性、非水溶性和淀粉3種成分分離制備后,以不同劑量分別灌胃SHR大鼠和正常Wistar大鼠,觀察其對大鼠血壓的影響,為其在降血壓食品中的應用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        紫薯由天津市寶坻種植區(qū)提供;原發(fā)性高血壓大鼠(SHR)、正常Wistar大鼠 中國醫(yī)學院中國協(xié)和醫(yī)科大學實驗動物研究所。

        旋風牌超微粉碎機 黃驊市振興電器儀器廠;LXJ-II離心沉淀機 上海醫(yī)用分析儀器廠;Scientz-50N冷凍干燥機 寧波新芝生物科技股份有限公司;JJ-2(2003-61)組織搗碎勻漿機 常州國華電器有限公司;BP-2006A型智能無創(chuàng)血壓計 北京軟隆科技有限責任公司。

        1.2 方法

        1.2.1 紫薯水溶性、濾渣和淀粉成分的分離制備

        把紫薯洗凈,剔除上面的泥和破損部分,切成小塊后用組織搗碎勻漿機破碎。取部分(全薯)制作紫薯全粉,另一部分進行下一步處理。破碎漿液用多層紗布過濾,將濾渣冷凍干燥。將濾液靜置后分層,上層為水溶性成分,下層為淀粉。把上述步驟所得4種產(chǎn)物分別冷凍干燥,然后進行超微粉碎。這樣就得到了4種粉狀產(chǎn)物(紫薯全粉、濾渣、水溶性成分、淀粉),冷凍備用。濾渣的主要成分應為除淀粉外的非水溶性成分,包括纖維素、部分蛋白質(zhì),非水溶性色素等;水溶性成分包括低聚糖、水溶性色素等。

        1.2.2 動物實驗

        1.2.2.1 實驗動物分組

        12周齡雄性SHR大鼠40只,體質(zhì)量為(260±15)g,自由采食飲水,保持環(huán)境溫度(23±1)℃,相對濕度(60±5)%,預飼養(yǎng)一周。大鼠隨機分為5組,每組8只,分別作為空白組、超低劑量組、低劑量組、中劑量組和高劑量組,分別灌胃生理鹽水(10mL/kg bw)、超低劑量分離產(chǎn)物、低劑量分離產(chǎn)物、中劑量分離產(chǎn)物和高劑量分離產(chǎn)物(灌胃劑量為0.05、0.1、1、5g/kg bw)。另取正常Wistar 大鼠20只,分為5組,分別作為空白組(1組)和正常對照組(4組),灌胃生理鹽水和4種劑量分離產(chǎn)物。

        采用同一批SHR大鼠進行實驗,每種成分測試后,間隔1周,待其血壓恢復原值后再進行另一種成分測試。另外,由于濾渣和淀粉的溶解性差,因此,灌胃劑量采用低、中劑量進行灌胃。而水溶性成分降壓效果較好,因此采用超低、低、中、高4個劑量進行實驗。

        1.2.2.2 動物血壓測定

        采用血壓計,測定大鼠尾動脈收縮壓(SBP)[15]。測定前,將大鼠固定于鼠網(wǎng)保溫套中在39℃恒溫預熱,使尾動脈擴張,血流暢通。按照設(shè)計劑量對相應組進行灌胃,每天灌胃1次,測定灌胃后1~8h的尾動脈血壓,連續(xù)測3次,對測得的SHR大鼠收縮壓進行讀數(shù),取平均值,實驗數(shù)據(jù)以x±s表示。

        1.3 實驗數(shù)據(jù)處理

        用SPSS11.5軟件分析實驗結(jié)果,比較各組與對照組之間差異的顯著性,所得結(jié)果應用配對t檢驗,P<0.05表明統(tǒng)計學有顯著性差異。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 紫薯中淀粉成分對SHR及正常鼠的影響

        將紫薯中的淀粉成分以低劑量組和中劑量組灌胃,并作空白實驗。在0~8h范圍內(nèi),其收縮壓變化差異不顯著(P>0.05),表明紫薯中淀粉成分對SHR及正常大鼠均不起降壓作用,結(jié)果見圖1、2。

        圖1 紫薯淀粉對SHR血壓的影響Fig.1 Effect of starch-rich fraction on blood pressure of SHR

        圖2 紫薯淀粉對正常大鼠血壓的影響Fig.2 Effect of starch-rich fraction on blood pressure of normotensive rats

        2.2 紫薯中水溶性成分對SHR及正常大鼠的影響

        將紫薯中的水溶性成分以超低劑量組、低劑量組、中劑量組和高劑量組灌胃,并作空白實驗。在0~8h范圍內(nèi),檢測SHR和Wistar大鼠的收縮壓變化,結(jié)果見圖3、4。

        圖3 紫薯水溶性提取物對SHR血壓的影響Fig.3 Effect of water-soluble fraction on blood pressure of SHR

        圖4 紫薯水溶性提取物對正常大鼠血壓的影響Fig.4 Effect of water-soluble fraction on blood pressure of normotensive rats

        由圖3可知,除超低劑量組以外,所有劑量組SHR大鼠的血壓均與空白組相比較有明顯下降,且血壓下降幅度隨灌胃劑量的增大而增大。統(tǒng)計顯示在8h內(nèi)各劑量組與空白組比較有顯著性差異(P<0.05)。灌胃后,低劑量組在1h時達到最低值,下降了20.83mmHg,中劑量組在2h時達到最低值,下降了23.50mmHg,高劑量組在4h時達到最低值,下降了24.48mmHg,然后血壓開始慢慢回升。在8h基本恢復到灌胃前的水平,這表明水溶性成分有較強的抗高血壓的效果。對照正常鼠的血壓變化,由圖4可知,超低劑量組、低劑量組、中劑量組和高劑量組與空白組比較,血壓均沒有顯著變化(P>0.05),表明紫薯中的水溶性成分對正常大鼠的血壓沒有影響。

        2.3 紫薯濾渣成分對SHR及正常大鼠的影響

        將紫薯濾渣成分以低劑量組和中劑量組灌胃,并作空白組。在0~8h范圍內(nèi),檢測兩種鼠的血壓變化,結(jié)果見圖5、6。

        圖5 紫薯濾渣對SHR血壓的影響Fig.5 Effect of filtration residue on blood pressure of SHR

        圖6 紫薯濾渣對正常大鼠血壓的影響Fig.6 Effect of filtration residue on blood pressure of normotensive rats

        由圖5可知,所有劑量組SHR大鼠的血壓均與空白組相比較有明顯下降,且血壓下降幅度隨灌胃劑量的增大而增大。統(tǒng)計顯示在8h內(nèi)各劑量組與空白組比較有顯著性差異(P<0.05)。灌胃后,低、中劑量組在6h時達到最低值,分別下降了11.70mmHg和15.90mmHg,然后血壓開始回升,在8h 基本恢復到灌胃前的水平。對照正常鼠的血壓變化,由圖6可知,低、中劑量組與空白組比較,血壓均沒有顯著變化(P>0.05),表明紫薯中的濾渣成分對正常大鼠的血壓沒有影響。

        2.4 灌胃紫薯全粉對SHR及正常大鼠的影響

        將紫薯全粉以低劑量組、中劑量組和高劑量組灌胃,并作空白組。在灌胃后0~8h范圍內(nèi),檢測兩種鼠血壓變化。結(jié)果見圖7、8。

        圖7 紫薯全粉對SHR血壓的影響Fig.7 Effect of purple potato homogenate on blood pressure of SHR

        圖8 紫薯全粉對正常大鼠血壓的影響Fig.8 Effect of purple potato homogenate on blood pressure of normotensive rats

        由圖7可知,除低劑量組以外,灌胃中、高劑量組SHR大鼠的血壓均與空白組相比較有明顯下降,且血壓下降幅度隨灌胃劑量的增大而增大。統(tǒng)計顯示在8h內(nèi)各劑量組與空白組比較有顯著性差異(P<0.05)。灌胃后

        中劑量組在6h時達到最低值,下降了13.06mmHg,而高劑量組在4h達到最低值,下降了27.44mmHg,然后血壓開始慢慢回升。在8h基本恢復到灌胃前的水平,這表明紫薯全粉有較強的抗高血壓的效果。對照正常鼠的血壓變化,由圖8可知,低、中、高劑量組與空白組比較,血壓均沒有顯著變化(P>0.05),表明紫薯全粉對正常大鼠的血壓沒有影響。

        3 結(jié) 論

        通過上述實驗可知,除紫薯淀粉外,紫薯的水溶性成分、濾渣及紫薯全粉在所選擇的實驗劑量范圍內(nèi)均有降血壓效果,其中以水溶性成分的降血壓效果最為顯著。并且隨劑量升高,降血壓作用隨之增強。

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        Effect of Purple Potato Homogenate and Its Separated Fractions on Blood Pressure of SHR

        HU Zhi-he1, ZHANG Ran-xi1, FENG Yong-qiang2, ZHU Li-min2
        (1.Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China;2. Tianjin Haihe Dairy Co. Ltd., Tianjin 300402, China)

        Purple potato homogenate was filtrated through multiple layers of gauze, and both the filtrate and residue were harvested. After a period of time of sedimentation, the filtrate was separated into two layers, namely water-soluble upper layer and starch-rich lower layer. The effects of purple potato homogenate, its filtration residue and the water soluble and starch-rich factions of its filtrate on blood pressure of spontaneously hypertensive rats (SHR) was investigated by using 12-week-old male SHR and Wistar rats as the trial animals with different gavage administration doses (0.1, 1 g/kg bw and 5 g/kg bw). The results showed that none of the above four materials had an obvious effect on the blood pressure of normal Wister rats in the given dose range. Except the starch-rich fraction, all the others had a significant effect on decreasing blood pressure of SHR. The water-soluble fraction was the most effective antihyperglycemic factor with 20.83 mmHg drop at 1 hour after administration at 0.1 g/kg bw, 23.50 mmHg at 2 hours after administration at 1 g/kg bw, 24.48 mmHg at 4 hours after administration at 5 g/kg bw. These drops were followed by a slow rebound up to the pre-administration level at 8 hours. From these results, it can be concluded that all the byproducts of purple potato starch extraction have a notable antihyperglycemic effect.

        purple potato;hypertension;spontaneously hypertensive rats (SHR);starch

        TS215

        A

        1002-6630(2010)21-0361-04

        2010-06-27

        胡志和(1962—),男,教授,碩士,主要從事專用功能食品研究與開發(fā)。E-mail:hzhihe@tjcu.edu.cn

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