周素梅 盛清凱 路長喜 王 強(qiáng)

(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所1，北京 100193)(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所2，濟(jì)南 250100)

不同燕麥品種的輔助降血脂功效研究

周素梅1盛清凱2路長喜1王 強(qiáng)1

(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所1，北京 100193)(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所2，濟(jì)南 250100)

考察了不同燕麥品種間可能存在的輔助降血脂功效的差異，為篩選優(yōu)良燕麥品種以及燕麥的降血脂機(jī)理提供試驗(yàn)依據(jù)。從國內(nèi)主栽燕麥品種中選取4種代表性品種，制成燕麥粉，以10%的量分別添加至高脂日糧中，飼喂高血脂模型Wistar大鼠，為期4周。試驗(yàn)結(jié)束后測定血清中三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL－C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL－C)，將試驗(yàn)組與正常對照、高血脂對照組進(jìn)行比較，通過顯著性分析，評價不同燕麥品種的輔助降血脂功效。結(jié)果顯示，受試4個燕麥品種中，高蛋白、高油脂含量的品種輔助降血脂功效顯著;高β－葡聚糖、高淀粉的品種降血脂作用并不顯著(P＜0．05)。燕麥的輔助降血脂作用受到原料品種的影響，蛋白質(zhì)、脂肪亦可能為功能因子。

燕麥 品種 降血脂 β－葡聚糖

燕麥的降血脂、預(yù)防心腦血管疾病功能已得到普遍認(rèn)可，以β－葡聚糖為主的可溶性膳食纖維被認(rèn)為是首要的功能因子［1－2］。1997年，美國 FDA發(fā)布健康忠告建議人們每日攝入3 g β－葡聚糖以助于降低膽固醇水平。因此，近年來國內(nèi)外有關(guān)燕麥降血脂功能的研究主要圍繞β－葡聚糖展開［3－4］。因此，β－葡聚糖的含量乃至質(zhì)量(高分子質(zhì)量)被視為優(yōu)良降脂燕麥品種及其加工產(chǎn)品(燕麥片、β－葡聚糖提取物等)篩選的重要依據(jù)［5－6］。實(shí)際上，除了β－葡聚糖外，燕麥中還富含植物蛋白、不飽和脂肪酸、酚類物質(zhì)等［7］，有關(guān)這些組分功能性質(zhì)的研究報道卻很少。

燕麥作為世界六大作物之一，種質(zhì)資源非常豐富，僅我國收藏的就有3 000多份，有關(guān)燕麥品種在營養(yǎng)品質(zhì)上的差異已有不少研究［8－9］，但是在降脂功能上的對比至今未見報道。本研究擬選取一定代表性燕麥品種，由全燕麥粉入手來探討品種間降脂功能活性的差異，為進(jìn)一步闡明燕麥的降血脂機(jī)理以及優(yōu)良品種的選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 主要材料

1．1．1 燕麥品種

由基本組分分析，從所收集的國內(nèi)34種主栽裸燕麥品種中篩選以高β－葡聚糖、高淀粉、高蛋白、高脂肪為特征的4個燕麥品種，產(chǎn)地分別來自河北、甘肅、北京，收獲期為2007年。將上述樣品磨制成粉狀待用(過80目篩)。

1．1．2 試驗(yàn)動物

雄性Wistar大鼠:平均體重(180±10)g，山東中醫(yī)藥大學(xué)，許可證號SCXK(魯)20050015。

1．1．3 其他材料與試劑

大鼠基礎(chǔ)日糧:山東中醫(yī)藥大學(xué);脫氧膽酸鈉:上海化學(xué)試劑公司;膽固醇:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;三酰甘油試劑盒－TG(酶法)、總膽固醇試劑盒－CHO(酶法)、高密度脂蛋白膽固醇試劑盒－HDLC(選擇性沉淀法)、低密度脂蛋白膽固醇試劑盒－LDLC(選擇性沉淀法)試劑盒:北京北化康泰臨床試劑有限公司;總淀粉與β－葡聚糖測定試劑盒:愛爾蘭Megazyme公司。

1．1．4 主要儀器

Force1418離心機(jī):美國Labnet公司;CX4 PRO半自動生化分析儀:美國Beckman公司;U－3010紫外可見分光光度計、H835－50氨基酸自動分析儀:日本Hitachi公司;Kieltec Analysister 2100凱氏定氮儀、Soxtex Avanti 2050粗脂肪測定儀:瑞典Foss公司;GC－9A氣相色譜儀:日本shimadzu公司。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 脂代謝紊亂模型法－預(yù)防性給藥試驗(yàn)

雄性Wistar大鼠48只，飼喂基礎(chǔ)日糧7天后，尾部取血，測定血清中三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL－C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL－C)。根據(jù)血清總膽固醇水平和體重，隨機(jī)分為6組，分別為正常對照組(飼喂基礎(chǔ)日糧)、高血脂對照組(飼喂高脂日糧)以及試驗(yàn)1組(高脂飼料+高β－葡聚糖燕麥品種)，試驗(yàn)2組(高脂飼料+高淀粉燕麥品種)，試驗(yàn)3組(高脂飼料+高蛋白燕麥品種)，試驗(yàn)4組(高脂飼料+高脂肪燕麥品種)。高脂日糧的配制參考《保健食品功能學(xué)評程序和檢驗(yàn)方法》，具體配方為:基礎(chǔ)飼料78．8%、膽固醇1%、蛋黃粉10%、豬油10%、膽鹽0．2%。試驗(yàn)組為在高脂日糧基礎(chǔ)上，以10%的各品種燕麥粉替代其中的基礎(chǔ)日糧。試驗(yàn)期間各組大鼠自由采食和飲水，為期4周。試驗(yàn)結(jié)束前禁食16 h，脫臼致死，內(nèi)眥取血，分離血清。按照試劑盒說明書，測定各組血清中TC，TG，LDL－C，HDL－C水平。

1．2．2 原料基本組成分析

稱取適量燕麥粉，參照GB/T 21305—2007(谷物及谷物制品水分的測定常規(guī)法)測定含水量;按照Foss公司凱氏定氮儀標(biāo)準(zhǔn)方法測定蛋白質(zhì)含量(N×5．83);Foss公司粗脂肪測定儀標(biāo)準(zhǔn)方法測定粗脂肪含量;β－葡聚糖含量測定參照AOAC 995．16法(大麥和燕麥中β－D－葡聚糖－改進(jìn)酶法);總淀粉含量測定參照AOAC 996．11法(谷物產(chǎn)品中總淀粉含量);氨基酸組成分析依據(jù) GB/T 5009．124—2003(食品中氨基酸的測定);脂肪酸組成分析采用氣相色譜法，依據(jù)GB/T 17376—2008(動植物油脂 脂肪酸甲酯制備)、GB/T 17377—2008(動植物油脂 脂肪酸甲酯的氣相色譜分析)。

1．2．3 數(shù)據(jù)處理

燕麥基本組成統(tǒng)計分析采用SAS 8．0軟件;動物試驗(yàn)結(jié)果采用SPSS V13．0軟件做單因素方差分析及q檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同燕麥品種的基本組成分析

前期從國內(nèi)燕麥主產(chǎn)區(qū)收集了推廣栽培的燕麥品種(系)34個，對品種的基本組成進(jìn)行了分析［10］，發(fā)現(xiàn)不同品種間，粗脂肪的差異最為顯著，變異系數(shù)(CV)達(dá)到19．44%，其他依次為 β－葡聚糖(CV 12．20%)、粗蛋白(CV 12．13%)、淀粉(CV 7．15%)。不同產(chǎn)地間，粗蛋白和粗脂肪的差異較為顯著。甘肅燕麥產(chǎn)地的蛋白質(zhì)含量普遍較高;河北燕麥產(chǎn)區(qū)的粗脂肪和淀粉含量較高。從所考察樣品的代表性上考慮，選取了河北產(chǎn)地的高β－葡聚糖、高淀粉品種，甘肅產(chǎn)地的高蛋白品種以及一種已獲得國家保健食品稱號的降脂燕麥品種，通過測定發(fā)現(xiàn)其具有高脂肪的特征。

所選取4種燕麥的基本組成分析如表1所示。由表1可知，樣品1中β－葡聚糖最高(5．70%)，比低含量樣品(樣品2)高出80%;樣品間蛋白質(zhì)與脂肪含量的差異也非常顯著，高含量的均較低含量的高70%以上;相比之下，品種間淀粉、灰分含量的差異較小(＜25%)。

表1 燕麥組成分析/%

另從4種燕麥蛋白質(zhì)的氨基酸組成上看(表2)，在 α =0．05與0．01水平下，樣品1、樣品3、樣品4中的氨基酸構(gòu)成中必需氨基酸、非極性氨基酸以及Gly所占比例差異性不顯著。在非必需氨基酸與極性氨基酸上，樣品3顯著高于其他樣品，樣品2則顯著低于其他樣品。高蛋白的樣品3中含硫氨基酸、精氨酸亦明顯高于其他樣品(α=0．01)，Arg/Lys之值亦較大(α=0．05)?？傮w表現(xiàn)為，樣品1與樣品4中的氨基酸組成非常接近;高淀粉、低蛋白的樣品2與其他樣品間的差異較顯著。

表2 燕麥的氨基酸組成/%

由表3可知，燕麥油脂的構(gòu)成中約80%的脂肪酸為不飽和脂肪酸(UFA)，且以油酸(C18∶1)和亞油酸(C18∶2)為主，不同品種間此二者的比例有較顯著差異。樣品1中(C18∶1)的比例明顯高于其他3個樣品(α =0．01)，(C18∶2)的比例卻明顯偏低(α =0．01)。樣品 4中的總多不飽和脂肪酸(PUFA)、(C18∶2)以及(C18∶3)所占比例均顯著高于其他3個樣品(α =0．01，0．05)。

表3 燕麥的脂肪酸組成/%

2．2 不同燕麥品種對大鼠血脂水平的影響

本試驗(yàn)的設(shè)計主要參考我國《保健食品功能學(xué)評程序和檢驗(yàn)方法》中的保健食品的輔助降血脂功能評價方法，采取脂代謝紊亂模型的預(yù)防性給藥模式。參照國內(nèi)外對燕麥產(chǎn)品的有效推薦用量［50 g/(kg·d)］，試驗(yàn)動物的燕麥粉攝食量折合后達(dá)到5～10 g/(kg·d)，由于燕麥粉的高黏度，配制成可直接灌胃的混懸液體積較大(＞8mL)，超出大鼠每日可承受灌胃量，因此，試驗(yàn)設(shè)計中將燕麥粉混入飼料中，采用自由取食攝入。

表4 不同組間大鼠血清TG、TC、HDL－C以及LDL－C水平/(X ±s)mmol·L－1

由表4結(jié)果判定:高血脂模型對照組的血清TG、TC及LDL－C水平極顯著高于正常對照組(P＜0．01)，高血脂動物模型建立成功。試驗(yàn)1組(高β－葡聚糖燕麥組)的血清TC、TG、HDL－C、LDL－C與高血脂對照組皆無顯著性差異。試驗(yàn)2組(高淀粉燕麥組)除TG顯著低于高血脂對照組外(P＜0．05)，TC、HDL－C、LDL－C 與高血脂對照組亦均無顯著性差異。試驗(yàn)3組(高蛋白燕麥組)與試驗(yàn)4組(高脂肪燕麥組)的TC、TG以及LDL－C水平極顯著或顯著低于高血脂對照組(P ＜0．01，P ＜0．05)，HDL－C則顯著高于高血脂對照組(P＜0．05)。

參照《保健食品功能學(xué)評程序和檢驗(yàn)方法》中相關(guān)規(guī)定，在血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL－C)3項指標(biāo)中至少有2項指標(biāo)陽性，即可判定該受試樣品具有調(diào)節(jié)動物血脂的作用。本研究選取的高蛋白、高脂肪燕麥品種在受試劑量范圍內(nèi)，可顯著改善試驗(yàn)動物血清TC、TG、HDL－C這3項指標(biāo)，具有輔助降血脂功能;而高β－葡聚糖、高淀粉燕麥品種的降脂功能并不顯著。

另由動脈硬化指數(shù)(AI值)看，試驗(yàn)3組與4組極顯著低于高血脂對照組(P＜0．01)，而試驗(yàn)1組與2組與高血脂對照組(P＜0．01)無顯著性差異，由此反映本研究選取的高蛋白與高脂肪燕麥品種在降低動脈硬化與心腦血管病風(fēng)險上同樣效果顯著，另2種燕麥品種則沒有作用。

3 討論與結(jié)論

燕麥的降血脂功效長期以來被認(rèn)為是其中可溶性的膳食纖維－β－葡聚糖在起主要作用［1－2］，因而之前我們也在高β－葡聚糖含量燕麥品種的篩選上做了大量工作，并由此獲得了一批高β－葡聚糖含量的品種資源［11］，現(xiàn)在看來這一工作的意義可能需要重新估計。

綜合國內(nèi)外對燕麥降脂功能的研究，一般報道多集中于燕麥麩或燕麥?zhǔn)称飞希?2－13］，這里難以排除多組分的共同作用。而以純度相對較高的β－葡聚糖(＞75%)為研究對象的，動物試驗(yàn)中設(shè)計的給藥量通常較高。如申瑞玲等［4］的研究中，在高脂飼料中添加β－葡聚糖的量最高達(dá)24 g/kg，按照燕麥中平均5%的β－葡聚糖含量計，相當(dāng)于添加燕麥粉的量為480 g/kg，遠(yuǎn)高于本研究中全燕麥粉的添加量(100 g/kg)。以灌胃方式給藥的，β－葡聚糖的最低用量也達(dá)到了每天200 mg/(kg·bw)［13］，折合成本研究中全燕麥粉的量亦達(dá)到200 g/kg(按大鼠平均攝食量20 g/d計)。不可否認(rèn)作為膳食纖維的一種，可溶性的β－葡聚糖具有降脂功效，但從本研究結(jié)果看，在β－葡聚糖攝入水平較低的情況下，燕麥中還應(yīng)有其他因素在發(fā)揮作用。

據(jù)國內(nèi)一篇較早的有關(guān)燕麥降血脂功能的研究報道［14］:燕麥片的不同分級中富含食物纖維和油脂的殘渣的降脂效果接近于全燕麥，不溶性蛋白級分也有明顯的降脂效果;研究者甚至認(rèn)為富含油酸和亞油酸的脂溶物是燕麥殘渣級分中降低血清膽固醇的最有效成分之一。任祎等［15］的最新研究還發(fā)現(xiàn)燕麥中的生物堿、多酚亦具有顯著的抗氧化與降血脂作用。

對本研究選取的2種降脂功能突出的燕麥品種的組成作進(jìn)一步剖析，發(fā)現(xiàn)高蛋白的燕麥品種不僅蛋白質(zhì)含量顯著高于其他3個品種，其蛋白質(zhì)的氨基酸組成中含硫氨基酸、精氨酸的水平以及Arg/Lys比值亦顯著高于其他品種，而這正是文獻(xiàn)中認(rèn)為蛋白質(zhì)降血脂功效顯著的重要特征［16］。

具有降脂功效的高油脂燕麥品種中則富含多不飽和脂肪酸(PUFA)，尤其是ω－6型的亞油酸顯著高于其他品種，占其脂肪酸組成的近一半(47%);ω－3型亞麻酸的總量雖然并不高(1．7%)，但也顯著高于其他品種(α=0．05)。上述多不飽和脂肪酸具有公認(rèn)的顯著降血脂功效。

我國是世界裸燕麥的發(fā)源地，有豐富的燕麥資源，不少地區(qū)的人們有食用燕麥的傳統(tǒng);而且隨著對燕麥降脂保健功能的宣傳，越來越多的人們傾向于選擇燕麥片作為早餐食品。有關(guān)降血脂燕麥優(yōu)良品種的研究與選育工作還需要繼續(xù)深入，燕麥降血脂的作用機(jī)理也有待進(jìn)一步明確。

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Study on Hypolipidemic Effect of Different Oat Varieties

Zhou Sumei1Sheng Qingkai2Lu Changxi1Wang Qiang1

(Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture;Institute of Agro－food Science＆ Technology，Chinese Academy of Agricultural Sciences1，Beijing 100193)

(Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine，Shandong Academy of Agricultural Sciences2，Jinan 250100)

The study was conducted to provide experimental evidences for breeding improved oat varieties and their hypolipidemic mechanism through investigation of the effects on blood lipid level of different oat varieties．4 representative cultivated oats were selected from domestic resource，and milled and added to the high fat diet at 10%respectively．The modeled hyperlipidemia Wistar rats were fed with the diet for 4 weeks．Finally，the contents of triglyceride(TG)，total cholesterol(TC)，high density lipoprotein cholesterol(HDL－C)and low density lipoprotein cholesterol(LDL－C)were determined and compared between the treatment group and the normal and hyperlipidemia control groups．The hypolipidemic effect of the 4 oat varieties were evaluated by significance analysis of the results．Among the 4 oat varieties，the 2 varieties with high content of protein and lipid respectively showed significant effects on lowering blood lipid levels，whereas two other varieties with high contents of β － glucan and starch respectively almost had no effects(P ＜0．05)．The hypolipidemic effect of oat is related to its variety，and protein and lipid are probably the functional factors．

Oat，variety，hypolipidemic effect，β －glucan

R151．3

A

1003－0174(2011)03－0025－05

國家科技支撐計劃(2006BAD27B09)

2010－04－26

周素梅，女，1971年出生，副研究員，碩士生導(dǎo)師，糧油深加工與功能食品研究