譚文波,楊付明

(湖北民族學(xué)院醫(yī)學(xué)院,恩施 445000)

玉米爽是選用產(chǎn)于世界硒都—湖北恩施的富硒鮮嫩甜玉米為主要原料,以先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,配以硒礦泉水精制而成,含有多種人體所需的氨基酸、不飽和脂肪酸、維生素及有機(jī)硒等礦物質(zhì),是一種不添加任何防腐劑的純天然營養(yǎng)保健飲品?？茖W(xué)研究證實(shí),硒是一種人體必須的微量元素,硒在人體中有保肝護(hù)肝、防癌抗癌、保護(hù)心腦血管、防治血栓、保護(hù)胰島、防治糖尿病及其并發(fā)癥等多種作用[1]。而玉米中的營養(yǎng)成份具有增強(qiáng)人體免疫力、抗衰老、降血壓、調(diào)節(jié)血糖、調(diào)理腸胃、減少膽固醇在血管中的沉積、預(yù)防冠心病和心肌梗塞等功效[2]。目前有關(guān)硒或玉米中主要成份對人體的單獨(dú)作用已有大量研究,但以硒和甜玉米為主要原料制成的玉米爽,作為一種普通飲料,人們更關(guān)心它的營養(yǎng)成份和口味,科技工作者對這方面的研究比較重視[3],而對其生物學(xué)活性研究少有報(bào)道。為此,我們觀察了本地區(qū)玉米爽對高脂血癥大鼠血管壁的保護(hù)作用,旨在為恩施富硒玉米的深度開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑和儀器

玉米爽:湖北希之源生物工程有限公司生產(chǎn);大鼠血清總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三脂(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白 (high density lipoprotein,HDL-C)、低密度脂蛋白 (low density lipoprotein,LDL—C)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、丙 二 醛 (malondialdehyde,MDA)、一氧化氮(nitric oxide,NO)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)ELISA試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。756型紫外分光光度計(jì),TL-16G型高速冷凍離心機(jī),Multikan MK3酶標(biāo)儀,CM1950冷凍切片機(jī),Neusoft-770SS顯微鏡。

1.2 動物分組及喂養(yǎng)

健康清潔級Wistar大鼠30只(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院動物中心提供),雌雄不限,2周齡,體重30～40 g,喂養(yǎng) 1周后,隨機(jī)分為 3組(n=10):對照組、模型組和實(shí)驗(yàn)組。對照組喂以標(biāo)準(zhǔn)飼料(湖北省醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供),模型組和實(shí)驗(yàn)組均喂以高脂飼料(1%膽固醇+14%豬油+5%蛋黃+0.5%膽酸鈉+79.5%標(biāo)準(zhǔn)飼料),其中實(shí)驗(yàn)組按5 ml/kg灌服玉米爽,對照組和模型組灌服等量5%蔗糖脂肪酸酯水溶液,每日一次,實(shí)驗(yàn)室溫度(20±2)℃,按上述要求持續(xù)喂養(yǎng)15周。

1.3 觀察指標(biāo)

喂養(yǎng)15周后,禁食12 h,頸動脈取血,3 500 r/min離心15 min,取血清置于-4℃冰箱儲存?zhèn)溆?。按試劑盒說明書檢測大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL—C 、SOD、GSH-Px、MDA、NO 和NOS 的含量 。 大鼠取血后脫頸椎處死,解剖取出主動脈弓,置10%中性福爾馬林溶液中固定24 h后,梯度酒精脫水,石蠟包埋,水平切面制備4 μ m厚的石蠟切片,HE染色,光鏡觀察。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有結(jié)果用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 玉米爽對高脂血癥大鼠血脂的影響

與對照組比,模型組動物血清中TC、TG和LDLC明顯升高(P＜0.01),HDL-C明顯降低(P＜0.01);與模型組比,實(shí)驗(yàn)組動物血清中TC、TG 、LDLC明顯降低(P＜0.01),HDL-C明顯升高(P＜0.01,表1)。

2.2 玉米爽對高脂血癥大鼠血清SOD、GSH-Px及MDA的影響

與對照組比,模型組動物血清中SOD、GSH-Px明顯降低(P＜0.01),MDA含量顯著增加(P＜0.01);與模型組比,實(shí)驗(yàn)組動物血清中SOD、GSH-Px顯著增加(P＜0.01),MDA含量顯著減少(P＜0.01,表 2)。

Tab.1 Effects of Corn Shuang on blood lipid of hyperlipidemic rats(mmol/L, ±s,n=10)

Tab.1 Effects of Corn Shuang on blood lipid of hyperlipidemic rats(mmol/L, ±s,n=10)

TC:Total cholesterol;TG:Triglyceride;HDL-C:High density lipoprotein;LDL-C:Low density lipoprotein**P＜0.01 vs control group;## P＜0.01 vs model group

Group TC TG HDL-C LDL-C Control 4.62±0.38 1.06±0.13 1.16±0.11 0.82±0.14 Model 8.51±0.56**6.52±0.37**0.65±0.12**1.79±0.23**Test 5.84±0.41##2.78±0.33##1.35±0.16##1.48±0.17##

Tab.2 Effects of CornShuang on SOD,GSH-Px and MDA of hyperlipidemic rats in serum(±s,n=10)

Tab.2 Effects of CornShuang on SOD,GSH-Px and MDA of hyperlipidemic rats in serum(±s,n=10)

SOD:Superoxide dismutase;GSH-Px:Glutathione peroxidase;MDA:Malondialdehyde**P＜0.01 vs control group;## P＜0.01 vs model group

Group SOD(U/ml)GSH-Px(μ mol/L)MDA((nmol/ml)Control 185.32±4.96 169.47±6.13 5.63±1.15 Model 138.84±3.75**134.76±6.04**10.28±1.76**Test 171.61±4.52##161.55±7.66##6.74±1.61##

2.3 玉米爽對高脂血癥大鼠血清NO和NOS的影響

與對照組比,模型組動物血清中NO和NOS明顯降低(P＜0.01);與模型組比,實(shí)驗(yàn)組動物血清中NO和NOS顯著增加(P＜0.01,表3)。

Tab.3 Effects of Corn Shuang onNO andNOS of hyperlipidemic rats in serum(±s,n=10)

NO:Nitric oxide;NOS:Nitric oxide synthase**P＜0.01 vs control group;## P＜0.01 vs model group

Group NO(μ mol/ml) NOS(U/ml)Control 73.38±9.55 14.58±2.81 Model 47.20±8.73** 11.24±2.06**Test 70.16±12.68## 14.29±2.83##

2.4 玉米爽對高脂血癥大鼠主動脈壁組織形態(tài)的影響

光鏡下,對照組血管壁結(jié)構(gòu)清晰,內(nèi)膜完整光滑無脫落,中層平滑肌排列均勻、厚度正常,外層為疏松結(jié)締組織;模型組動脈管壁明顯增厚,內(nèi)膜部分內(nèi)皮細(xì)胞脫落消失,部分向腔內(nèi)突起,內(nèi)膜下有炎細(xì)胞浸潤,泡沫細(xì)胞增多,中膜可見平滑肌纖維增生;實(shí)驗(yàn)組血管壁病變明顯輕于模型組,主動脈壁結(jié)構(gòu)基本正常(圖1)。

3 討論

高脂血癥是指血中TC、TG和(或)LDL-C過高,HDL-C過低。血漿高濃度TC、TG、LDL-C和低水平的HDL-C均可導(dǎo)致血管壁損傷,尤其是LDL-C異常增高后在體內(nèi)被氧化成氧化型低密度脂蛋白,可直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞,使內(nèi)皮細(xì)胞變性、皺縮、通透性增加,甚至死亡;氧化型低密度脂蛋白還可誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞遷移、增生和凋亡,導(dǎo)致血管壁受損。而高密度脂蛋白是一種保護(hù)性脂蛋白,可拮抗低密度脂蛋白氧化,通過參與膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外膽固醇平衡,阻止動脈粥樣硬化的形成[4]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與模型組比,實(shí)驗(yàn)組動物血清中TC、TG、LDL-C明顯降低,HDL-C明顯升高,尤其是血清HDL-C不僅顯著高于模型組,還高于對照組,與李紅艷等報(bào)道的玉米黃質(zhì)的作用一致[5],但其升高HDLC機(jī)制不明。由此可見玉米爽具有調(diào)血脂作用,可通過降低TC、TG、LDL-C和升高HDL-C發(fā)揮對血管壁的保護(hù)作用。

大量的研究表明,高脂血癥時體內(nèi)許多自由基清除劑活性降低,使自由基清除能力大為下降,導(dǎo)致自由基在體內(nèi)蓄積,蓄積的自由基會攻擊脂質(zhì)大分子,引起脂質(zhì)過氧化反應(yīng)[6]。而MAD作為自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物,可引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合,且具有細(xì)胞毒性,可造成嚴(yán)重血管壁損傷[7]。生化研究發(fā)現(xiàn)SOD和GSH-Px為有效的抗脂質(zhì)過氧化物酶,能夠迅速分解脂質(zhì)過氧化物,清除病理過程中所產(chǎn)生的活性氧,終止自由基連鎖反應(yīng),阻止一氧化氮的滅活,防御自由基損傷[8]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,玉米爽能顯著提高SOD和GSH-Px活性,降低MDA含量,提示玉米爽能抑制血管壁脂質(zhì)過氧化損傷。

研究證實(shí)高脂血癥會損害內(nèi)皮細(xì)胞,使NO生成減少,被清除速度加快,導(dǎo)致內(nèi)皮依賴性血管舒張功能受損是促進(jìn)動脈粥樣硬化形成的機(jī)制之一[9]。而N0S廣泛分布于血管內(nèi)皮細(xì)胞中,可催化精氨酸生成瓜氨酸和NO[10]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,玉米爽既可以通過提升NOS的含量促進(jìn)NO的生成,也可以通過提高SOD和GSH-Px活性減少一氧化氮的滅活,從而維護(hù)一氧化氮的濃度,保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的功能。

形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),模型組動脈管壁明顯增厚,內(nèi)膜部分內(nèi)皮細(xì)胞脫落消失,部分向腔內(nèi)突起,內(nèi)膜下有炎細(xì)胞浸潤,泡沫細(xì)胞增多,中膜可見平滑肌和纖維組織增生;實(shí)驗(yàn)組血管壁病變明顯輕于模型組,主動脈壁結(jié)構(gòu)基本正常。證實(shí)玉米爽對血管壁(尤其是內(nèi)皮細(xì)胞)的形態(tài)具有明確保護(hù)作用。

綜上所述,無論是從物質(zhì)代謝,還是從形態(tài)學(xué)觀察均證明玉米爽對高脂血癥大鼠血管壁有很好的保護(hù)作用,其作用機(jī)制可能為:(1)調(diào)血脂;(2)增強(qiáng)抗氧化能力;(3)維護(hù)NO代謝。因此,長期飲用玉米爽有利于心血管系統(tǒng)疾病的防治與保健。

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