楊強,李新華,張振,林子木
1(沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院,遼寧 沈陽,110866)
2(遼寧醫(yī)學院食品科學與工程學院,遼寧 錦州,121002)
3 (遼寧省糧食科學研究所,遼寧 沈陽,110032)
銀杏(Ginkgo bilobaL)又稱白果樹、公孫樹,屬銀杏科銀杏屬裸子植物,主產(chǎn)中國[1]。其葉、果和外種皮等皆具有藥用價值,被稱為“全身都是寶的活化石”[2]。銀杏種實的核俗稱白果,由于其營養(yǎng)豐富,自古以來被當作養(yǎng)生延年的上品。銀杏果多糖作為銀杏果中一種重要的活性成分,近年來人們研究發(fā)現(xiàn)它具有免疫調節(jié)、抗炎、抗衰老、抗腫瘤等多種功能,但關于銀杏果多糖降血脂的報道很少。目前,已證實有降血脂作用的多糖是黑木耳多糖、南瓜多糖、白首烏多糖等[3-5]。文中采用水沉醇沉法提取銀杏果多糖,根據(jù)衛(wèi)生部制定的功能性食品評價程序與評價檢驗方法,通過動物實驗考察銀杏果多糖的降血脂功效,初步確定其生物活性,明確其應用價值。
昆明雄性小鼠60 只,體重18 ~22 g,遼寧長生生物技術有限公司提供,動物許可證號:SCXK2010—0001。
銀杏果(遼寧大連),木瓜蛋白酶(國藥集團化學試劑有限公司),大孔樹脂脫色1 號(滄州寶恩吸附材料科技有限公司),膽固醇(北京鼎國生物有限公司),牛膽鹽(上?;瘜W試劑采購供應站),總膽固醇(TC)試劑盒(北京北化康泰臨床試劑有限公司),甘油三酯(TG)試劑盒(北京北化康泰臨床試劑有限公司),低密度脂蛋白(LDL-C)試劑盒(長春江力生物技術有限公司),高密度脂蛋白(HDL-C)試劑盒(長春江力生物技術有限公司),脂必妥(成都地奧九泓制藥廠)。
電子天平(北京賽多利斯儀器有限公司),HITACHI Himac CR21G 臺式高速冷凍離心機(日本),HH-6 數(shù)顯恒溫水浴鍋(國華電器有限公司),TU-1810 型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司)。
1.3.1 銀杏果精多糖的制備
銀杏果干燥粉碎后,置于三角錐形瓶中,加蒸餾水溶解,80℃恒溫水浴中浸提4 h,過濾后,殘渣在相同條件下重復1 次。合并過濾液,離心,取上清液。上清液旋轉蒸發(fā)濃縮至總體積的1/8 后,加入4 倍體積的無水乙醇,靜置12h。離心,收集沉淀后,依次用無水乙醇、丙酮、乙醚洗滌,真空干燥制得銀杏果粗多糖。粗多糖加蒸餾水復溶后,加入木瓜蛋白酶進行酶解,酶解1h,經(jīng)Sevag 試劑[V(三氯甲烷)∶V(正丁醇)=5∶1]除蛋白,反復進行3 次,真空干燥得到脫蛋白后的多糖。脫蛋白的多糖采用大孔樹脂法進行脫色后,真空干燥制得銀杏果精多糖。
1.3.2 日糧組成
基礎飼料有提供,符合國家動物飼養(yǎng)標準,其主要營養(yǎng)成分見表1。高脂飼料由實驗室自行配制,配方見表2。
表1 基礎飼料的營養(yǎng)成分(×10 -2) g/gTable 1 Composition of the basal diet
表2 高脂飼料的配方Table 2 High-fat feed formula
1.3.3 動物分組及處理
雄性昆明小鼠60 只,隨機分為6 組:正常對照組、高脂對照組、銀杏果多糖低劑量組、銀杏果多糖中劑量組、銀杏果多糖高劑量組和陽性對照組(脂必妥),每組10 只。適應環(huán)境1 周后,除正常對照組(基礎飼料)外,其他各組均采用高脂飼料喂飼。以每天灌胃量為小鼠體重的2%將銀杏果精多糖和脂必妥配制成相應濃度的溶液,各劑量組給予銀杏果精多糖的量是:低劑量組50 mL/(kg·d)體質量;中劑量組100 mL/(kg·d)體質量;高劑量組200 mL/(kg·d)體質量。正常對照組和高脂飼料對照組給予相應體積的蒸餾水,陽性對照組給予100 mL/(kg·d)體質量脂必妥,實驗期為4 周。
1.3.4 血樣采集及預處理
喂養(yǎng)結束后,小鼠禁食不禁水12 h,摘取眼球取血,解剖內臟,摘取內臟并稱重。將血漿于4℃、3 000 r/min 離心10 min,制備血清。
1.3.5 測試指標及方法
(1)體重:從實驗第1 周開始,每周測1 次小鼠體重。
(2)臟器指數(shù)的測定:小鼠取血前稱體重,眼球取血后解剖分離肝、腎、脾、心,用生理鹽水洗凈,濾紙吸干,稱重。按照表達式(1)計算:
(3)血清中TG、TC、HDL-C 和LDL-C 含量的測定:按試劑盒說明書方法測定。
(4)動脈硬化指數(shù)(AI)指數(shù)的測定:按照表達表達式(2)計算:
采用單向方差分析實驗數(shù)據(jù),使用軟件為SPSS10.0(美國SPSS 公司),數(shù)據(jù)之間的差別使用特奇公正顯著差異法進行多重比較,顯著水平設為0.05。
由表3 可知,隨著實驗時間的延長,各組小鼠生長正常,體重均有所增加。實驗結束后,各組小鼠體重的增加百分率分別為:正常對照組39.1%,高脂模型組53.5%,陽性對照組44.2%,高劑量組42.3%,中劑量組46.5%,低劑量組51.5%。高脂模型組的小鼠體重較正常對照組有極顯著性差異(P<0.01),表明實驗造模成功。陽性對照組和銀杏果多糖高劑量組與高脂模型組比較,可顯著降低小鼠體重(P<0.05),而銀杏果多糖中、低劑量組雖然可以降低小鼠的體重,但差異不顯著(P>0.05)。
表3 不同實驗組小鼠的體重變化(ˉx±s,n=10)gTable 3 Different treatment group mice weight change g
長期的高脂飼料可導致受試小鼠臟器脂質累積及病變等變化,可通過臟器指數(shù)反映[6],由表4 可知,與正常對照組相比,高脂模型組肝指數(shù)與正常對照組比較極顯著增加(P<0.01),高劑量多糖組和陽性對照組與高脂模型組比較,能顯著降低小鼠肝臟指數(shù)(P<0.05),多糖中低劑量組雖也能降低小鼠肝臟指數(shù),但沒有顯著性差異(P>0.05);高脂血癥還能影響小鼠腎的發(fā)育,與正常對照組比較,高脂模型組顯著降低小鼠的腎臟指數(shù)(P<0.05),陽性對照組和多糖高、中、低劑量組能提高小鼠腎臟指數(shù),但沒有顯著性差異(P>0.05);多糖組和陽性對照組對小鼠的脾臟和心臟的發(fā)育沒有太大影響。
表4 不同實驗組小鼠的臟器指數(shù)變化(ˉx±s,n=10)g/100gTable 4 The variety of viscera weight mice in different groups g/100g
由此可見,高脂飼料可導致小鼠肝臟指數(shù)升高、腎臟指數(shù)降低,而在灌胃銀杏果精多糖后可以改善這種變化。
由表5 可知,高脂模型組的TC、TG、和LDL-C 極顯著高于正常對照組(P<0.01),而HDL-C 也極顯著低于正常對照組(P<0.01),表明本實驗高血脂模型造模成功,說明高脂飼料能夠造成小鼠實驗性高脂血癥;陽性對照組和銀杏果精多糖高劑量組可顯著降低高脂血癥小鼠的TC、TG、和LDL-C(P<0.05),并可顯著升高HDL-C(P<0.05),且TC、TG 及LDL-C與正常對照組之間無顯著差異(P>0.05),HDL-C 雖顯著高于高脂模型組(P<0.05),但卻低于正常對照組。高劑量組和陽性對照組各項指標之間均無顯著差異(P>0.05);銀杏果精多糖中劑量組中,TG 和LDL-C 明顯低于高脂模型組(P<0.01),TC 和HDLC 影響不顯著(P>0.05);低劑量組多糖對TC、LDLC 和HDL-C 影響不顯著(P>0.05),但可極顯著降低TG(P<0.01)。
表5 不同實驗組小鼠血清的TG、TC、HDL-C、LDL-C 的變化(ˉx±s,n=10) mmol/LTable 5 The variety of TG、TC、LDL-C、and HDL-C in blood serum in different groups (ˉx±s,n=10)mmol/L
由此可見,銀杏果精多糖具有降低血清總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇,提高高密度脂蛋白膽固醇的能力,因此具有降血脂功能,對高脂血癥的發(fā)生有一定的預防作用。
動脈粥樣硬化指數(shù)(atherogenic index,AI),被認為是能很好地反映動脈粥樣硬化和冠心病危險性的指標。AI 值升高,意味著患動脈硬化的危險增加。由表6 可知,與正常對照組比較,高脂模型組極顯著的增高(P<0.01),表明小鼠已經(jīng)患有嚴重的高脂血癥。與模型組相比,陽性對照組和多糖的各劑量組能顯著的降低AI 值(P<0.05),其中陽性對照組和多糖高劑量組接近正常對照組水平(P>0.05),而多糖中、低劑量組雖能降低AI 值(P<0.05),但與正常對照組還存在顯著差異(P<0.05)。
表6 不同實驗組小鼠血清AI 的變化(ˉx±s,n=10)Table 6 The variety of AI in blood serum in different groups(ˉx±s,n=10)
由此可見,銀杏果精多糖能顯著降低因長期食用高脂食物而導致動脈粥樣硬化指數(shù)升高的危害,對其高血脂癥有一定的治療作用。
外源性膽固醇大量攝入,能抑制肝臟脂肪酸β-氧化活性和TG 向血液中分泌,使脂質在肝臟中積累,形成脂肪肝[7]。需要說明的是,目前在研究活性物質降血脂的實驗模式上通常有2 種方式,一是治療模式,即先形成高脂模型動物,在給予測試目標物,觀察實驗動物血清中血脂的變化;另一種預防模式,即在給予動物高脂飼料的同時給予目標測試物,觀察實驗動物血清中血脂的變化。本實驗采用的是預防模式,而銀杏果多糖降血脂功能的的治療模式有待進一步研究。
動脈粥樣硬化是多危險因素所致的慢性疾病,其中血脂水平升高和高膽固醇血癥己經(jīng)被確認為動脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展的重要因素,降低血脂尤其是膽固醇水平可減少動脈粥樣硬化危險性[8]。本實驗結果表明,灌胃各劑量組銀杏果多糖均可使高脂飲食小鼠的AI 有不同程度的降低,其中銀杏果多糖高劑量組AI 指數(shù)和陽性對照組(脂必妥)AI 指數(shù)接近,這在某種程度上預示著銀杏果多糖可以替代降血脂藥物脂必妥,為降血脂新藥的研發(fā)提供了新材料。
(1)銀杏果精多糖能顯著降低經(jīng)高脂飼料喂養(yǎng)后小鼠的體重,且多糖高劑量組與正常對照組無差異;銀杏果精多糖對小鼠心、脾指數(shù)影響不大,對肝、腎指數(shù)影響較大,高脂飼料可導致肝指數(shù)升高,腎指數(shù)下降,而銀杏果精多糖可以改善這種變化。
(2)采用高脂飼料配方喂食小鼠來誘導其高脂血癥,實驗結果表明,銀杏果精多糖能顯著降低小鼠的TC、TG 和LDL-C,升高HDL-C,且高劑量組和陽性對照組各項指標之間均無明顯差異,說明高劑量的銀杏果精多糖具有降血脂功能,對高脂血癥的發(fā)生有一定的預防作用。
(3)銀杏果精多糖能夠顯著降低動脈粥樣硬化指數(shù)(AI),說明其對冠心病和動脈粥樣硬化有一定的預防作用。
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