張澤生，王俊輝，李 健，趙春曉

(天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457)

四株益生菌對高脂血癥倉鼠降血脂作用的研究

張澤生，王俊輝，李 健，趙春曉

(天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457)

目的:觀察不同益生菌菌株對實驗性高脂血癥倉鼠脂代謝的影響。方法:利用高脂飼料誘導(dǎo)倉鼠高脂血癥模型，給倉鼠灌胃益生菌菌液，測定血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的含量及肝臟組織中TC、TG的含量。結(jié)果:四株益生菌均可有效降低高脂膳食倉鼠血清TC、TG、非高密度脂蛋白膽固醇(non-HDL-C)含量及動脈粥樣硬化指數(shù)(AI)值，提高HDL-C含量，還可以顯著降低肝臟中TC、TG含量。結(jié)論:四株益生菌均能有效改善倉鼠血脂代謝，預(yù)防和減少動脈粥樣硬化的發(fā)生。鼠李糖乳桿菌降低高脂飲食倉鼠血清TC、TG含量的作用最強，嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌升高血清HDL-C含量的作用最強，但嗜酸乳桿菌降低肝臟中TC含量的作用最強。

益生菌，高脂血癥，倉鼠

Abstract:Objective:To observe influence of different probiotic strains on lipid metabolism of experimental hyperlipidemic hamsters.Methods:Healthy male hamsters were fed high-fat diet to create the hyperlipidemic animal model.Probiotic liquid were filled into stomach of hamsters.The content of total cholesterol(TC)，triglyceride(TG)，high-density lipoprotein cholesterol(HDL-C)in serum and total cholesterol，triglyceride in liver were assayed.Results:The TC，TG，non-high density lipoprotein cholesterol(non-HDL-C)and the value of atherosclerosis index(AI)in serum could be decreased significantly in the hyperlipidemic hamsters by four probiotic strains.The HDL-C in serum could be increased.The TC，TG in lipid could also be decreased.Conclusion:Lipid metabolism of hamsters could be improved，and the incidence of atherosclerosis could also be prevented and reduced by four probiotic strains.The ability of Lactobacillus rhamnosus reducing TC，TG in serum was the strongest，the ability of Lactobacillus acidophilus as well as Lactobacillus rhamnosus increasing HDL-C in serum and Lactobacillus acidophilus lowering TC in liver was the strongest.

Key words:probiotic;hyperlipidemia;hamster

隨著現(xiàn)今社會生活水平大幅度的提高，人們的膳食習(xí)慣也隨之發(fā)生了變化，但同時也帶來了健康隱患，由高血脂引發(fā)的多種心腦血管疾病的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢。FAO/WHO《食品益生菌評價指南》明確規(guī)定，食品用益生菌是指“服用一定數(shù)量后對人體健康有益的活的微生物”，益生菌的有效性與活菌數(shù)量和菌種本身的性能密切相關(guān)［1］。益生菌在促進人體健康和預(yù)防疾病中發(fā)揮著重要的作用，是未來功能性食品發(fā)展的重要領(lǐng)域。隨著對益生菌認(rèn)識和研究的不斷深入，人們越來越了解到益生菌在食品加工、保藏及促進健康方面的重要作用。益生菌具有特殊的生理功能，近年來的研究表明益生菌可以緩解腹瀉［2-3］、抑制病原微生物［4］、增強免疫應(yīng)答［5-6］、降低血壓［7］、抗氧化［8］、抗腫瘤［9］、降膽固醇［10-11］。目前用于降膽固醇研究的菌種主要有三大類:乳桿菌屬、雙歧桿菌屬、其它菌種。本研究選擇四株較具研究潛力的益生菌對高脂血癥倉鼠模型的降血脂效果進行研究，以求比較不同益生菌菌株的降血脂作用，以便為益生菌的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

清潔級健康雄性倉鼠 7周齡，體重(117±8)g，北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司;嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌 科漢森有限公司;鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌 丹尼斯克(中國)有限公司;基礎(chǔ)飼料 北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司;膽固醇 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任有限公司;豬油 天津天源油脂有限公司;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 中生北控生物科技有限公司。

表2 益生菌對倉鼠生長的影響(n=9)Table 2 Effect of probiotics on growth of hamsters(n=9)

MR23i型冷凍離心機 法國Jouan公司;UVmini-1240型紫外-可見分光光度計 日本島津;XS205型電子天平 METTLER TOLEDO公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 灌胃菌液的制備 四種益生菌菌粉樣品溶解于無菌生理鹽水后10倍系列稀釋，選擇3個適宜的稀釋度，各以0.1mL加入到培養(yǎng)基平板進行涂布。

嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌用MRS培養(yǎng)基厭氧(36±1)℃培養(yǎng)(48±2)h，雙歧桿菌用莫匹羅星鋰鹽改良MRS培養(yǎng)基厭氧(36±1)℃培養(yǎng)(48±2)h，最后進行菌落計數(shù)。根據(jù)測定出的益生菌活菌數(shù)將一定量菌粉溶于生理鹽水中，配制成109cfu/mL菌液。

1.2.2 動物分組與模型的建立 54只實驗倉鼠用基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)一周適應(yīng)環(huán)境后，給倉鼠稱重并眼底靜脈叢取血測定TC含量，按體重和血清TC含量平均分配原則將倉鼠每組9只分為6組，分別為空白對照組、高脂模型組及嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌四個干預(yù)組。高脂飼料組成為:基礎(chǔ)飼料90%、膽固醇0.1%、豬油8%、明膠2%。

實驗設(shè)計方案如表1所示。

表1 實驗設(shè)計方案Table 1 Experimental design for grouping hamsters

1.2.3 動物飼養(yǎng)及處理 動物飼養(yǎng)管理條件:溫度(23±2)℃，相對濕度50%～60%，照明時間為12h。

按表1進行飼養(yǎng)，飼養(yǎng)過程中各組倉鼠自由攝食及進水。每天記錄倉鼠的攝食量，每周稱量一次倉鼠的體質(zhì)量，實驗期為6周。實驗終期，禁食(不禁水)12h，摘眼球取血于 4℃、5000r/min離心10min，分離血清，測定血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)。

1.2.4 臟器指數(shù)的測定 取血后，頸錐脫臼法處死倉鼠，解剖后將摘取的肝臟、心、腎用濾紙吸去表面組織液，在電子天平上稱其質(zhì)量，計算臟器指數(shù)，臟器指數(shù)=臟器質(zhì)量×100/體質(zhì)量。

1.2.5 血清指標(biāo) TC、TG、HDL-C分別嚴(yán)格按照試劑盒說明書的方法進行測定。

非高密度脂蛋白膽固醇(non-HDL-C)含量=TC含量-(HDL-C)含量

動脈硬化指數(shù)(AI)=non-HDL-C含量/HDL-C含量

1.2.6 肝臟指標(biāo) 基于TC和TG脂溶性特點，需用有機溶劑將其從組織中提取出來。本實驗采用Folch metho［12］萃取。稱取250mg肝組織樣品，加入5mL 氯仿-甲醇(v∶v，2∶1)提取液中并勻漿。勻漿后在旋渦振蕩器上室溫振蕩15～20min，直到溶液靜置時不分層為止。離心機4000r/min離心10min，棄去下層沉淀。上清液用200μL生理鹽水洗滌，2000r/min離心15min，使之分層。取下清液300μL，氮氣流吹干，再加入300μL無水乙醇充分溶解，振蕩器充分混勻。按試劑盒說明書測定肝臟組織中TC、TG含量。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果與討論

2.1 益生菌對實驗倉鼠生長發(fā)育的影響

54只倉鼠均通過了實驗，未出現(xiàn)不適、死亡等現(xiàn)象。由表2可知，各組的平均日攝食量沒有顯著性差異。與各自的初期體重相比，高脂模型組倉鼠體重增加量最低(27.54±7.40)g，嗜酸乳桿菌組與高脂模型組相比，體重增加量顯著升高(p＜0.05)，其余各干預(yù)組的體重增加量結(jié)果與高脂模型組相比有升高的趨勢但無顯著性差異。飼料利用率的結(jié)果為高脂模型組最低，嗜酸乳桿菌組與高脂模型組相比有顯著增加的趨勢(p＜0.05)，其余各干預(yù)組結(jié)果與高脂模型組相比有增加的趨勢但無統(tǒng)計學(xué)意義。

表4 益生菌對倉鼠血脂水平的影響(n=9)Table 4 Effect of probiotics on blood lipids levels of hamsters(n=9)

2.2 益生菌對實驗倉鼠臟器指數(shù)的影響

表3數(shù)據(jù)表明，高脂模型組與對照組比較，肝臟指數(shù)顯著性增加(p＜0.01)。與高脂模型組相比，嗜酸乳桿菌組、雙歧桿菌組、鼠李糖乳桿菌組的肝臟指數(shù)都極顯著性降低，植物乳桿菌組的肝臟指數(shù)顯著性降低，其中鼠李糖乳桿菌降低肝臟指數(shù)的能力最為明顯。心指數(shù)和腎指數(shù)各組之間不存在顯著性差異。

表3 益生菌對倉鼠內(nèi)臟指數(shù)的影響(n=9)Table 3 Effect of probiotics on organs indexes of hamsters(n=9)

2.3 益生菌對實驗倉鼠血脂水平的影響

由表4可知，喂食高脂飼料6周后與對照組相比，高脂模型組TC、TG、HDL-C含量non-HDL-C含量、AI值均顯著升高(p＜0.01)，說明該方法建立倉鼠高血脂模型成功。各干預(yù)組與高脂模型組相比各項血脂指標(biāo)均達到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平。4株益生菌均有不同程度的降低TC、TG、non-HDL-C、AI值，提高HDL-C的作用。其中鼠李糖乳桿菌降低TC、TG含量的能力最強。嗜酸乳桿菌組、鼠李糖乳桿菌組能夠極顯著地提高HDL-C的含量，降低non-HDL-C的含量。雙歧桿菌組、植物乳桿菌組與高脂模型組相比均達到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平(p＜0.05)，但降血脂效果不如嗜酸乳桿菌組、鼠李糖乳桿菌組好。

2.4 益生菌對肝臟組織TC和TG含量的影響

由表5可知，高脂模型組肝臟組織中TC、TG含量均顯著高于空白對照組(p＜0.01)。四種益生菌均能顯著降低肝臟中TC的含量，其中嗜酸乳桿菌組降低肝臟中TC含量的能力最強，與高脂模型組相比有極顯著差異。干預(yù)組與高脂模型組相比均可顯著性降低肝臟組織中TG的含量(p＜0.05)，但是干預(yù)組之間沒有顯著性差異。

表5 益生菌對倉鼠肝臟組織TC和TG含量的影響(n=9)Table 5 Effect of probiotics on TG and TC in liver of hamsters(n=9)

3 結(jié)論

3.1 不同的益生菌菌株均具有不同程度的降血脂功能。其中嗜酸乳桿菌和鼠李糖乳桿菌的降血脂能力較強，雙歧桿菌和植物乳桿菌較弱。鼠李糖乳桿菌降低血清TC、TG能力最強，與高脂飼料模型組相比，嗜酸乳桿菌組、鼠李糖乳桿菌組均能夠極顯著地提高高脂血癥倉鼠血清中HDL-C的含量，降低non-HDL-C的含量(p＜0.01)。雙歧桿菌組、植物乳桿菌組與高脂模型組的各項血脂指標(biāo)相比均達到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平(p＜0.05)。

3.2 嗜酸乳桿菌組降低高脂血癥倉鼠肝臟中TC含量的能力最強，與高脂模型組相比有極顯著性差異(p＜0.01)。四種益生菌菌株均可顯著性降低肝臟組織中TG的含量(p＜0.05)，且均可使高脂血癥倉鼠肝臟指數(shù)顯著下降，以減少膽固醇在肝臟中的蓄積，減輕臟器的負(fù)擔(dān)，其中鼠李糖乳桿菌降低肝臟指數(shù)的能力最強。

［1］FAO/WHO.食品益生菌評價指南［J］.中國食品衛(wèi)生雜志，2003，15(4):377-379.

［2］Hickson M，D’Souza A L，Muthu N.Use of probiotic Lactobacillus preparation to prevent diarrhoea associated with antibiotics:Randomised double blind placebo controlled tria［J］.British Medical Journal，2007，335(7610):80.

［3］Michael D V，Philippe R Marteau.Probiotics and prebiotics:Effects on diarrhea［J］.The American Society for Nutrition，2007，137:803-811.

［4］Blomberg L，Henriksson A，Conway P L.Inhibition of adhesion of Escherichia coli K88 to piglet ileal mucus by Lactobacillus spp［J］.Applied and Environmental Microbiology，1993，59(1):34-39.

［5］Wagner R D，Pierson C，Warner T.Biotherapeutic effects of probiotic bacteria on candidiasis in immunodeficient mice［J］.Infection and Immunity，1997，65(10):4165-4172.

［6］Wang B，Li J，Li Q，et al.Isolation of adhesive strains and evaluation of the colonization and immune response by Lactobacillus plantarum L2 in the rat gastrointestinal tract［J］.International Journal of Food Microbiology，2009，132(1):59-66.

［7］Donkora O N，Henrikssonb A，Singh T K，et al.ACE-inhibitory activity of probiotic yoghurt［J］.International Dairy Journal，2007，17(11):1321-1331.

［8］白明，孟祥晨.益生菌抗氧化活性及菌體抗氧化相關(guān)成分分析［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35(5):6-11.

［9］張筠，劉寧，孟祥晨.德氏乳桿菌保加利亞亞種胞外多糖抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)作用［J］.營養(yǎng)學(xué)報，2009，31(3):267-270.

［10］Liong M T，Shah N P.Effects of a Lactobacillus casei symbiotic on serum lipoprotein，intestinal microflora and organic acids in rats［J］.Journal of Dairy Science，2006，89(5):1390-1399.

［11］Park Y H，Kim J G，Shin Y W，et al.Effect of dietary inclusion of Lactobacillus acidophilus ATCC 43121 on cholesterol metabolism in rats［J］.Journal of Microbiology and Biotechnology，2007，17(4):655-662.

［12］Folch J，Lees M，Sloane-Stanley G H.A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues［J］.The Journal of Biological Chemistry，1957，226(1):497-509.

Hypolipidemic effects of four probiotic strains in hyperlipidemic hamsters

ZHANG Ze-sheng，WANG Jun-hui，LI Jian，ZHAO Chun-xiao
(College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China)

TS201.4

A

1002-0306(2012)12-0365-04

2011-09-14

張澤生(1956-)，男，博士，教授，研究方向:天然產(chǎn)物活性成分。

天津市高等學(xué)?？萍及l(fā)展基金計劃項目(20100609)。