鄭 剛，胡 娟，吳洪斌，明 建,3，糜漫天，趙國華,3,*

3種可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血脂的影響

鄭 剛1，胡 娟1，吳洪斌2，明 建1,3，糜漫天4，趙國華1,3,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2. 新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所，新疆 石河子 832000；3.重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；4. 第三軍醫(yī)大學(xué)軍事預(yù)防醫(yī)學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)教研室，重慶 400038)

以SD大鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，飼喂高脂飼料，同時(shí)灌胃可溶性的番茄膳食纖維(TS)、葡萄膳食纖維(GS)和燕麥β-葡聚糖(βG)，觀察3種可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血脂水平的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，βG、TS和GS能顯著抑制大鼠血清中總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)濃度上升(P＜0.05)，與高脂模型對(duì)照組比較，其濃度平均水平分別下降了30.2%和34.7%；但是3種可溶性膳食纖維對(duì)大鼠的體質(zhì)量、體脂百分率、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和動(dòng)脈硬化指數(shù)AI沒有顯著影響。TS比βG和GS能更加有效抑制大鼠血清TG濃度升高，βG則比TS和GS能更好地抑制HDL-C濃度降低，但與空白對(duì)照組比較，均未達(dá)到顯著水平。

可溶性膳食纖維；番茄；葡萄；β-葡聚糖；大鼠；高脂血癥

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，高脂血癥的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。高脂血癥(hyperlipidemia)是指由于脂肪代謝或轉(zhuǎn)運(yùn)異常而導(dǎo)致血漿中一種或幾種脂質(zhì)高于正常值，臨床上表現(xiàn)為高膽固醇血癥、高甘油三酯血癥或兩者兼有的混合型高脂血癥[1]。高脂血癥是心腦血管疾病的重要病理基礎(chǔ)，是心腦血管疾病如動(dòng)脈粥樣硬化、腦中風(fēng)等發(fā)病的主要危險(xiǎn)因素之一[2]，因此，預(yù)防高脂血癥的發(fā)生和發(fā)展，對(duì)減少心腦血管疾病的發(fā)病率具有重要意義。

大量研究證明，增加飲食中膳食纖維(DF)特別是可溶性膳食纖維(SDF)攝取，可有效改善血液脂質(zhì)代謝異常，預(yù)防和減少心腦血管疾病的發(fā)生。如在飲食中添加高黏度的燕麥β-葡聚糖能顯著降低血清總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的濃度，增加高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)濃度[3]；麥麩SDF可顯著降低STZ小鼠的血清膽固醇水平[4]；在高脂飲食中添加α-環(huán)糊精后能使大鼠的體質(zhì)量得到顯著降低，血清瘦素濃度回到正常值[5]；葫蘆巴SDF可以降低甘油三酯(TG)、膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平[6]等。一般認(rèn)為，SDF降脂原因與其黏度特性有關(guān)[7-8]，消化道中的高黏度環(huán)境可以阻礙胃腸道對(duì)脂肪、膽固醇和膽汁酸的吸收并增加其排除，從而達(dá)到降低血脂的目的。

本實(shí)驗(yàn)以高脂飼料飼喂SD大鼠，同時(shí)灌胃可溶性的番茄膳食纖維(TS)、葡萄膳食纖維(GS)和燕麥β-葡聚糖(βG)，觀察這3種可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血脂水平的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

健康雄性SD大鼠，體質(zhì)量(190±20)g，由重慶第三軍醫(yī)大學(xué)SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供并飼養(yǎng)，使用許可證號(hào)SCXK (渝) 2007-0003。

番茄皮渣購自新疆天業(yè)公司番茄醬廠，葡萄皮渣購自新疆西域酒業(yè)有限公司。皮渣經(jīng)水洗、皮籽分離后，將果皮放置在恒溫干燥箱中60℃干燥12h，然后粉碎至粒度為100目的粉末，作為纖維提取原料待用。

燕麥β-葡聚糖 鄭州荔諾生物科技有限公司；總膽固醇(TC)測定試劑盒、甘油三酯(TG)測定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)測定試劑盒 溫州東甌津瑪生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7020型全自動(dòng)生化分析儀 日本日立(Hitachi)公司；GL-21B高速臺(tái)式冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；HWS-24型電熱數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 可溶性膳食纖維提取方法

采用水提醇沉方法。分別稱取番茄皮粉和葡萄皮粉各500g，加90～100℃蒸餾水4500mL，置于80℃恒溫水浴鍋中水浴2h，用四層紗布進(jìn)行過濾，使濾液與殘?jiān)蛛x。向?yàn)V液中加入95%乙醇，乙醇與濾液的體積比為4:1，醇沉10h，在5000r/min條件下離心20min，所得沉淀物即為可溶性膳食纖維。

1.3.2 高脂飼料配方

參考高脂飼料相關(guān)文獻(xiàn)[9-11]，制定高脂飼料配方如表1所示。其中基礎(chǔ)飼料配制參考GB 14924.3—2001 《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 小鼠大鼠配合飼料》，由重慶第三軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

表1 高脂飼料配方Table 1 Formula of high fat diet

1.3.3 方法

選健康雄性SD大鼠30只，體質(zhì)量(190±20)g，由重慶第三軍醫(yī)大學(xué)SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供并飼養(yǎng)，使用許可證號(hào)SCXK (渝) 2007-0003。隨機(jī)分為5組，分別飼喂基礎(chǔ)飼料(空白對(duì)照組NC)、高脂飼料(模型對(duì)照組MC)、高脂飼料+β-葡聚糖灌胃(βG組)、高脂飼料+番茄皮可溶性膳食纖維灌胃(TS組)、高脂飼料+葡萄皮可溶性膳食纖維灌胃(GS組)。每組6只，實(shí)驗(yàn)期7周?；A(chǔ)飼料和高脂飼料均自由采食；TS、GS和β-葡聚糖每天灌胃劑量0.2g(干基計(jì)，按膳食纖維人體推薦攝入量每天30g計(jì)算，每千克體質(zhì)量約為0.5g)，用0.2%海藻酸鈉配制成0.1g/mL懸浮液；NC與MC組每天灌胃等體積(2mL) 0.2%海藻酸鈉溶液。連續(xù)灌胃50d，每10d測定一次實(shí)驗(yàn)大鼠體質(zhì)量，每12d取血一次(用毛細(xì)玻璃管插入麻醉大鼠眼眶靜脈叢取血，每次取兩只大鼠)，測定血脂4項(xiàng)指標(biāo)，在第50天時(shí)采用眼球摘取法取血后解剖大鼠，取生殖器周圍脂肪稱質(zhì)量，血液放置2.5h后在3000r/min條件下離心15min，血清保存于-20℃?zhèn)溆谩?/p>

1.3.4 主要測定指標(biāo)

血脂4項(xiàng)中TC、TG和HDL-C按照試劑盒操作說明進(jìn)行測定，其余指標(biāo)按以下公式計(jì)算。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠體質(zhì)量的影響

一般來說，通過飼喂或灌胃高脂飼料能夠造成大鼠的營養(yǎng)性肥胖，使得其體質(zhì)量和體脂百分率增加。但由表2可見，體質(zhì)量增加結(jié)果與預(yù)計(jì)情況相反。飼喂高脂飼料第10天時(shí)，基礎(chǔ)飼料NC組與其他可溶性纖維組之間出現(xiàn)顯著差異，NC組體質(zhì)量增加最快，TS和GS組增加最慢，MC組與βG組居中。到第20、30天時(shí)，NC組與高脂飼料各組有顯著差異，而高脂飼料各組之間則沒有顯著差異。第50天時(shí)，除βG組外，NC組仍然與其他各組之間差異顯著，說明飼喂高脂飼料各組不但沒有造成大鼠體質(zhì)量的顯著增加，與基礎(chǔ)飼料NC組比較，體質(zhì)量增加反而顯著較少。研究發(fā)現(xiàn)，由于高脂飼料的適口性變差，使得大鼠對(duì)高脂飼料的每日攝入量有所減少(平均減少約1/4)，造成其體質(zhì)量增加反而低于對(duì)照組。對(duì)比他人研究，將高脂成分添加到基礎(chǔ)飼料中讓動(dòng)物自由采食與制成脂肪乳給動(dòng)物灌胃相比，后者的造模效果要好于前者的結(jié)論[11]與本研究基本一致。第50天時(shí)，βG組、TS組和GS組與MC組比較，體質(zhì)量無顯著差異，說明在7周飼喂時(shí)間內(nèi)，3種可溶性膳食纖維對(duì)大鼠體質(zhì)量水平?jīng)]有顯著影響。

表2 3種不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠體質(zhì)量的影響Table 2 Effects of soluble dietary fibers on body weight of rats

2.2 不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠體脂百分率的影響

圖1 3種不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠體脂百分率的影響Fig.1 Effects of soluble dietary fibers on body fat percentage of rats

由圖1可知，第50天時(shí)，雖然NC組大鼠的體質(zhì)量與高脂飼料各組大鼠的體質(zhì)量有顯著差異，但是其體脂質(zhì)量并無顯著增加，造成各組大鼠體脂百分率之間無顯著差異。從另一個(gè)角度來說，與NC組比較，雖然高脂飼料組大鼠每日攝入的高脂飼料量有所下降，但是高脂飼料對(duì)其體脂質(zhì)量的增加效果仍然要好于基礎(chǔ)飼料。

2.3 不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清TC的影響

從表3可以看出，隨著大鼠飼喂時(shí)間的延長，與NC組相比，高脂飼料各組大鼠的血清TC濃度顯著增加，24d后基本達(dá)到峰值，除MC組血清TC濃度有明顯增加外，從第24到50天其余各組血清TC濃度變化不大。到第50天時(shí)，MC組的血清TC濃度達(dá)到5.23mmol/L，是NC組1.61mmol/L的3.25倍，而飼喂高脂飼料同時(shí)灌胃可溶性纖維的βG組、TS組和GS組平均值為3.65mmol/L，是NC組的2.27倍，比MC組大鼠血清TC濃度平均下降了30.2%。說明與MC組比較，βG、TS和GS 3種可溶性纖維均能有效抑制大鼠血清TC濃度的升高，但相互比較，其抑制效果無顯著差異。

表3 3種不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清TC的影響Table 3 Effects of soluble dietary fibers on serum TC in rats

2.4 不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清TG的影響

表4 3種不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清TG的影響Table 4 Effects of soluble dietary fibers on serum TG in rats mmol/L

由表4可知，到第24天時(shí)，高脂飼料各組與基礎(chǔ)飼料組之間的血清TG值沒有顯著差異，說明短時(shí)間內(nèi)高脂飼料對(duì)大鼠血清TG的影響要小于其對(duì)血清TC的影響。到第36天時(shí)，相對(duì)其他各組，βG組大鼠的血清TG值顯著升高；到第50天時(shí)，TS組大鼠的血清TG顯著低于βG組，說明相對(duì)于燕麥β-葡聚糖，番茄可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清TG的升高有顯著抑制作用，但相對(duì)于NC組和MC組，3種可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清TG濃度均無顯著影響，說明3種可溶性膳食纖維中，只有番茄可溶性膳食纖維能夠有效抑制大鼠血清TG濃度升高，與NC組比較，下降了26.8%，但未達(dá)到顯著水平。

2.5 不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清HDL-C的影響

由表5可知，到第36天時(shí)，各組大鼠血清HDL-C濃度均無顯著差異；直到第50天時(shí)才出現(xiàn)顯著差異。與NC組比較，高脂飼料各組HDL-C濃度均有明顯降低，其中TS組和GS組差異顯著，說明βG組比TS組、GS組更能抑制HDL-C濃度下降。高脂飼料各組間無顯著性差異，說明3種可溶性膳食纖維對(duì)高脂大鼠血清HDL-C濃度均無顯著影響。橫向比較，從第0天到36天，各組大鼠HDL-C濃度沒有大的變化，但到第50天高脂飼料各組則均呈顯著下降趨勢。由于HDL-C濃度與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率和冠心病危險(xiǎn)性呈負(fù)相關(guān)，因此從第50天HDL-C數(shù)據(jù)可知，隨著飼養(yǎng)時(shí)間的延長，高脂飼料導(dǎo)致大鼠動(dòng)脈硬化和冠心病危險(xiǎn)程度增加。

表5 3種不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清HDL-C的影響Table 5 Effects of soluble dietary fibers on serum HDL-C in rats mmol/L

2.6 不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清LDL-C的影響

表6 3種不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清LDL-C的影響Table 6 Effects of soluble dietary fibers on serum LDL-C in rats mmol/L

由表6可知，第12天時(shí)，不同組大鼠的血清LDL-C濃度即開始出現(xiàn)差異，到第50天時(shí)，NC組LDL-C濃度水平基本沒變，但高脂飼料各組血清LDL-C濃度呈顯著增加趨勢，與第0天比較，MC組增加了6.6倍，βG組、TS組和GS組分別增加了3.9、5.2倍和3.9倍；βG組和GS組對(duì)LDL-C的抑制作用好于TS組，但3組纖維組間無顯著差異；與模型對(duì)照組比較，則3組纖維均有顯著差異；說明高脂飼料能夠顯著升高大鼠血清LDL-C濃度，且3種可溶性纖維對(duì)LDL-C濃度升高均有顯著抑制作用；第50天時(shí)，與MC相比，其LDL-C濃度平均下降了34.7%。

2.7 不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠動(dòng)脈硬化指數(shù)的影響

由圖2可知，到第50天，與NC組比較，高脂飼料各組大鼠動(dòng)脈硬化指數(shù)顯著提高。高脂飼料組間，雖然βG組、TS組和GS組動(dòng)脈硬化指數(shù)低于MC組，但與MC組之間沒有顯著差異。說明可溶性膳食纖維可以在一定程度上預(yù)防大鼠動(dòng)脈硬化的風(fēng)險(xiǎn)，但是未達(dá)到顯著水平。由于動(dòng)脈硬化指數(shù)與HDL-C高度相關(guān)，因此，這可能是由于可溶性膳食纖維對(duì)大鼠血清HDL-C水平的影響不顯著造成的。

圖2 3種不同可溶性膳食纖維對(duì)大鼠動(dòng)脈硬化指數(shù)的影響Fig.2 Effects of soluble dietary fibers on atherogenic index in rats

3 討 論

飲食所致的高脂血癥是一個(gè)世界性的公共衛(wèi)生問題，由于脂質(zhì)不溶或微溶于水，必須與蛋白結(jié)合以脂蛋白形式存在，所以高脂血癥也常被稱為高脂蛋白血癥。臨床流行病學(xué)研究表明，血漿TC和LDL-C水平升高是動(dòng)脈粥樣硬化(AS)的重要危險(xiǎn)因素[12]，與人群中的冠心病(CAD)的發(fā)病率和死亡率呈正相關(guān)；HDL-C是機(jī)體從肝臟外組織逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇回肝臟的主要形式，它能阻止膽固醇在動(dòng)脈壁的沉積，是抗動(dòng)脈硬化因子，其濃度水平與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率和冠心病危險(xiǎn)性呈負(fù)相關(guān)；LDL-C是機(jī)體將肝臟合成的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到全身組織的主要形式，大顆粒的LDL-C易發(fā)生氧化，在動(dòng)脈壁上沉積而致動(dòng)脈硬化[13]；所以血清中較高濃度的HDL-C水平與較低濃度的TC和LDL-C水平是預(yù)防和治療高脂血癥的主要目標(biāo)，而臨床上往往將LDL-C作為降脂治療的首要目標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，雖然βG、TS和GS 3種可溶性膳食纖維對(duì)大鼠的體質(zhì)量、體脂百分率、TG、HDL-C和動(dòng)脈硬化指數(shù)沒有顯著影響，但能顯著抑制大鼠血清中TC和LDL-C濃度升高，與高脂模型組比較，分別下降了30.2%和34.7%，說明3種可溶性膳食纖維均對(duì)大鼠的血脂升高有一定預(yù)防作用，但相互比較，3種纖維之間無顯著差異。TS組比βG和GS組能更加有效抑制大鼠血清TG濃度升高，βG組則比TS和GS組更好地抑制HDL-C濃度降低，但與NC組比較，均未達(dá)到顯著水平。

4 結(jié) 論

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，番茄SDF、葡萄SDF和燕麥β-葡聚糖能顯著抑制SD大鼠血清TC和LDL-C濃度升高，因此對(duì)高脂飼料導(dǎo)致的大鼠高脂血癥有一定預(yù)防作用。

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Effect of Soluble Dietary Fibers on Blood Lipids in Rats

ZHENG Gang1，HU Juan1，WU Hong-bin2，MING Jian1,3，MI Man-tian4，ZHAO Guo-hua1,3,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China；2. Institute of Agricultural Products Processing, Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science, Shihezi 832000, China；3. Chongqing Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Chongqing 400715, China；4. Department of Nutritional and Food Hygiene, College of Preventive Medicine, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China)

Three kinds of soluble dietary fibers including tomato soluble dietary fiber (TS), grape soluble dietary fiber (GS) and oat β-glucan (βG) were fed to SD rats with high fat diet to explore the effects of these soluble fibers on blood lipids. The results indicated that βG, TS and GS could significantly inhibit the increase of total cholesterol (TC) and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) in rat serum (P ＜ 0.05), compared with the model group. However, three kinds of soluble dietary fibers had no significant effect on body weight, body fat percentage, triglyceride (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and atherogenic index (AI) of rats. Meanwhile, TS revealed stronger inhibition effect on the increase of TG than that of GS and βG. In contrast, βG exhibited stronger inhibition effect on the decrease of HDL-C.

soluble dietary fiber；tomato；grape；β-glucan；rat；hyperlipidemia

TS201.2

A

1002-6630(2011)03-0233-05

2010-06-14

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)博士基金項(xiàng)目(2009JC12)；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技攻關(guān)計(jì)劃基金項(xiàng)目(2009GG39)；重慶市高等學(xué)校優(yōu)秀人才資助計(jì)劃項(xiàng)目([2009]2號(hào))

鄭剛(1970—)，男，博士研究生，研究方向?yàn)樯攀忱w維。E-mail：shothawk@sohu.com

*通信作者：趙國華(1971—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)榉窍蕴妓衔锘瘜W(xué)與營養(yǎng)。

E-mail：zhaoguohua1971@163.com