王玉明,武曉琳,李兆杰,薛 勇,王靜鳳,薛長(zhǎng)湖

(中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島266003)

高血壓病是以體循環(huán)動(dòng)脈壓增高為主要表現(xiàn)的臨床綜合癥。由高血壓引發(fā)的心腦血管疾病的死亡率已排到所有疾病死亡率的第一位,高血壓正嚴(yán)重地危害著人們的健康和生命。普通的藥物治療都存在不同程度的副作用,長(zhǎng)期服用會(huì)打亂人體正常的體液代謝甚至嚴(yán)重?fù)p傷心腦肝腎等功能,因此研究開(kāi)發(fā)具有降壓效果的功能性食品日益受到關(guān)注。

鰹魚(yú)(Katsuw onus pelam is)屬鱸形目鯖科鰹魚(yú)屬,是重要的海洋洄游魚(yú)類,主要產(chǎn)于太平洋、印度洋和大西洋,我國(guó)東海和南海也可以大量捕獲[1-2]。主要用于加工鰹魚(yú)罐頭,在日本主要用于加工生產(chǎn)“鰹節(jié)”,食用時(shí)將其刨成木魚(yú)花,是日本傳統(tǒng)的調(diào)味品,也可制作成生魚(yú)片食用。在鰹魚(yú)加工過(guò)程中內(nèi)臟作為廢棄物除掉,用途只有制作魚(yú)粉,利用價(jià)值低。為了充分有效地利用鰹魚(yú)加工副產(chǎn)物資源,提高其加工副產(chǎn)物的利用價(jià)值,我們對(duì)鰹魚(yú)肝臟進(jìn)行蛋白質(zhì)酶解制備了以多肽為主要成分的鰹肝臟酶解物,前期的研究結(jié)果顯示,鰹魚(yú)肝臟酶解物具有顯著的降血脂和抑制肝臟脂肪蓄積的作用[3]。本實(shí)驗(yàn)為了探索鰹魚(yú)肝臟酶解物的新的生理活性,進(jìn)行了降血壓方面的研究。

1 材料和方法

1.1 主要儀器和藥品

分光光度計(jì)(日本島津UV-2550),氨基酸自動(dòng)

分析儀(日立835250型),酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-Rad公司的680型),小動(dòng)物無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)定儀M K-2000型(日本室町制作所)。血清TC、TG、HDL-C試劑盒(北京中生生物工程高技術(shù)公司),磷脂(PL)、游離脂肪酸(NEFA)和葡萄糖試劑盒(日本和光純藥);血清脂聯(lián)素測(cè)定EL ISA試劑盒(日本德島Otsuka Pharmaceutical),血清瘦素測(cè)定EL ISA試劑盒(美國(guó)DSL公司),胰島素試劑盒(美國(guó)R&D System s),其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

1.2.1.1 鰹魚(yú)肝臟酶解物的制備 采取新鮮鰹魚(yú)肝臟并切碎勻漿,25℃攪拌12 h,利用肝臟內(nèi)蛋白質(zhì)分解酶進(jìn)行充分消化。消化后產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾得到水溶液,減壓濃縮后作為實(shí)驗(yàn)樣品(以下稱鰹魚(yú)肝臟酶解物-KPLH)。

1.2.1.2 氨基酸組成分析 樣品在6 mol/L HCl溶液中于110℃條件下水解20 h,通過(guò)氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定其氨基酸組成和含量[4]。色氨酸采用分光光度法進(jìn)行測(cè)定[5]。

1.2.2 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

1.2.2.1 飼料的配制 如表1所示,動(dòng)物飼料含10%玉米油、20%蛋白質(zhì)、65%碳水化合物,其它成分按A IN-76標(biāo)準(zhǔn)配方配制而成[6]。模型組飼料中含有55%的果糖,KPLH組在此基礎(chǔ)上添加5%鰹魚(yú)肝臟酶解物。

1.2.2.2 動(dòng)物分組及實(shí)驗(yàn)方法 5周齡SPF級(jí)健康Spague-Daw ley雄性大鼠,體質(zhì)量(190±10)g,購(gòu)自北京動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。大鼠隨機(jī)分為3組:正常對(duì)照組、模型對(duì)照組和5%鰹魚(yú)肝臟酶解物添加組,每組7只,單籠飼養(yǎng)。飼養(yǎng)條件為:室溫(23±2)℃,光暗周期為12/12 h,自由攝食和飲水,連續(xù)喂食4周。于末次飼喂后,大鼠禁食不禁水12 h,乙醚麻醉后,腹部大動(dòng)脈采血處死大鼠,取肝臟稱重。血液室溫放置30 m in后,離心并分離血清,-80℃凍藏待測(cè)。

1.2.2.3 血壓測(cè)定 大鼠血壓經(jīng)適應(yīng)性練習(xí)后于實(shí)驗(yàn)開(kāi)始第2周末和第4周末,10··00～12··00以tail cuff法測(cè)量清醒狀態(tài)下大鼠尾動(dòng)脈心收縮期血壓,每只動(dòng)物成功測(cè)定5次,取平均值作為收縮期血壓[7]。

1.2.2.4 血清化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定 血清TC、TG、HDL-C、PL、NEFA及葡萄糖均按試劑盒說(shuō)明測(cè)定。用EL ISA法分別測(cè)定血清胰島素、脂聯(lián)素和瘦素的含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)分析采用SPSS11.0軟件,分析模型組與KPLH組之間的差異,以P<0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異,數(shù)據(jù)用?x±S.E.表示。相關(guān)性分析按Pearson’s correlation coefficient test方法求得相關(guān)系數(shù)(r)及雙側(cè)檢驗(yàn)的概率,P<0.05為差異顯著。

表1 實(shí)驗(yàn)飼料配方Table 1 The composition of experimental diets/%

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 氨基酸組成

酪蛋白和KPLH的氨基酸組成如表2所示,KPLH中的酸性氨基酸和堿性氨基酸含量略低于酪蛋白,但必須氨基酸和中性氨基酸含量顯著高于酪蛋白。

表2 氨基酸組成Table 2 The composition of amino acids/%

2.2 鰹魚(yú)肝臟酶解物對(duì)大鼠體重、肝臟組織重量的影響

如表3所示,鰹魚(yú)肝臟酶解物(KPLH)對(duì)大鼠攝食量、體質(zhì)量增加和肝臟質(zhì)量無(wú)顯著影響。

表3 KPLH對(duì)大鼠生長(zhǎng)的影響Table 3 Effects of KPLH on the grow th parameters in rats(?x±S.E n=7)

2.3 鰹魚(yú)肝臟酶解物對(duì)大鼠空腹血清指標(biāo)的影響

由表4可以看出,高果糖飲食使模型組血清HDLC降低了16%(P<0.05)、脂聯(lián)素降低了19%(P<0.05)、胰島素水平升高了33%(P=0.12),胰島素抵抗指數(shù)HOMA-IR=空腹血糖(mmol/L)×空腹胰島素(nmol·min-1)/22.5[8]顯著升高;喂食KPLH后大鼠血清HDL-C和脂聯(lián)素濃度顯著提高(25%和69%,P<0.05),胰島素水平恢復(fù)到正常水平,但是對(duì)瘦素水平無(wú)顯著的影響。

表4 KPLH對(duì)大鼠血清指標(biāo)的影響Table 4 Effects of experimental diets on serum parameters in rats(?x±S.E n=7)

2.4 鰹魚(yú)肝臟酶解物對(duì)大鼠血壓的影響

給大鼠喂食含有大量果糖的飼料明顯提高了大鼠血壓,KPLH喂食2周后大鼠尾動(dòng)脈收縮壓明顯低于對(duì)照組(9%,P<0.05)(見(jiàn)圖1)。這表明,KPLH可有效預(yù)防高血壓的發(fā)生。

圖1 KPLH對(duì)大鼠血壓的影響Fig.1 Effect of KPLH on blood p ressure in rats

圖2 血清脂聯(lián)素濃度與血壓相關(guān)性Fig.2 Correlation between blood pressure and serum adiponectin concentration

3 討論

文獻(xiàn)報(bào)道,喂食大鼠高果糖飼料2周后即可引起大鼠血壓的升高,喂食4周后達(dá)到最高,是研究原發(fā)性高血壓常用的主要非遺傳性動(dòng)物模型[6]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,喂食高果糖飼料后大鼠尾動(dòng)脈血壓持續(xù)升高,第4周時(shí)血壓較正常組升高20%,表明高血壓模型造模成功(見(jiàn)圖1)。本文研究了鰹魚(yú)肝臟蛋白質(zhì)酶解物KPLH的降壓活性,KPLH的攝食可明顯抑制由高果糖飼料引發(fā)的大鼠血壓升高,喂食含5%KPLH的高果糖飼料2周后,大鼠血壓較模型組降低9%(P<0.05),4周后較模型組降低15%(P<0.05),已達(dá)到正常血壓水平。說(shuō)明鰹魚(yú)肝臟酶解物對(duì)高血壓具有一定的預(yù)防作用。

鰹魚(yú)肝臟蛋白質(zhì)酶解物KPLH的主要成分是肽類,關(guān)于肽類的降壓活性研究一般集中在直接抑制血管緊張素酶ACE活性方面[9-11],關(guān)于肽類對(duì)其他高血壓因素的影響的體內(nèi)研究較為少見(jiàn)。高果糖喂食引發(fā)的大鼠高血壓發(fā)病與眾多因素有關(guān),如,胰島素耐性、骨骼肌肌纖維組成變化、TNFα等脂肪細(xì)胞因子的增加等[12-13]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,大鼠喂食高果糖飼料后,血糖水平未見(jiàn)顯著升高,但胰島素水平升高了33%(P=0.12),胰島素抵抗指數(shù)HOMA-IR顯著升高(P<0.01),表明大鼠體內(nèi)存在明顯的胰島素抵抗性,喂食KPLH后大鼠HOMA-IR較模型組顯著降低,胰島素水平恢復(fù)到接近正常水平,胰島素抵抗性得到顯著改善。KPLH攝食對(duì)高果糖誘發(fā)的大鼠胰島素抵抗性的改善可能是其抑制血壓上升的原因之一。

最近的研究表明,由脂肪細(xì)胞分泌的脂肪活性因子瘦素(Lep tin)和脂聯(lián)素(A diponectin)也對(duì)血壓和胰島素抵抗起重要的調(diào)節(jié)作用。瘦素會(huì)引起血壓升高[14],而脂聯(lián)素則可抑制血壓上升[15-16],循環(huán)血液中的脂聯(lián)素濃度與胰島素抵抗引起的血壓升高呈負(fù)相關(guān)[17],脂聯(lián)素濃度的升高可以改善由高果糖飼料引發(fā)的胰島素抵抗性。本研究結(jié)果顯示,KPLH喂食大鼠4周后,空腹血清瘦素水平均未發(fā)生明顯變化,但是,血清脂聯(lián)素濃度卻顯著升高(P<0.05,見(jiàn)表2)。張閩等[12]研究發(fā)現(xiàn)果糖誘導(dǎo)的高血壓與血清脂聯(lián)素水平的降低有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步分析了動(dòng)物血壓與血清脂聯(lián)素水平之間的相關(guān)性,結(jié)果顯示,血清中脂聯(lián)素濃度和大鼠血壓之間有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.001,R2=0.524,見(jiàn)圖2),以上結(jié)果提示,KPLH對(duì)血壓升高的抑制作用可能與其提高了血清中脂聯(lián)素濃度有關(guān)。

綜上所述,鰹魚(yú)肝臟酶解物可改善大鼠胰島素抵抗性,升高血清中與血壓降低有關(guān)的脂肪細(xì)胞活性因子的水平,從而起到抑制高血壓發(fā)生的作用。有關(guān)蛋白質(zhì)酶解產(chǎn)物對(duì)胰島素抵抗性以及脂肪細(xì)胞活性因子的影響國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少,其詳細(xì)機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。

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