劉靜波,吳麗英,董紅竹,張 燕,*,劉桃彥
(1.吉林大學軍需科技學院,營養(yǎng)與功能食品研究室,吉林 長 春 130062;2.山西省左權中學, 山西 晉中 032600)
長白山紅松籽油對小鼠血清及肝臟、腎臟脂質(zhì)的影響
劉靜波1,吳麗英1,董紅竹1,張 燕1,*,劉桃彥2
(1.吉林大學軍需科技學院,營養(yǎng)與功能食品研究室,吉林 長 春 130062;2.山西省左權中學, 山西 晉中 032600)
對長白山紅松籽油調(diào)節(jié)血脂作用進行研究。建立昆明小白鼠高脂血癥模型后,觀察紅松籽油調(diào)節(jié)血脂功能。通過測定血清總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglycerides,TG)、高密度脂蛋白膽固醇 (high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇 (low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、葡萄糖 (glucose,Glu)含量以及肝臟和腎臟的TC、TG水平來檢測長白山紅松籽油的降血脂效應。結果表明:不同劑量的紅松籽油均不同程度地降低高脂飼料對受試小白鼠高血脂癥的誘導作用,顯著改善肝臟及腎臟脂質(zhì)的積累,紅松籽油具有顯著的降血脂效應。
長白山紅松籽油;降血脂作用;血清脂質(zhì);肝臟脂質(zhì);腎臟脂質(zhì)
紅松(Pinus koraiensis Sieb. et Zucc或Korean pine)又名海松、高麗松,屬于松科、松屬植物,主要分布在我國東北長白山到小興安嶺一帶。紅松籽是紅松的果實,又名海松籽、新羅(朝鮮)松籽,年產(chǎn)量高達7.48萬 t[1]。已有研究表明[2]紅松籽中含18 種氨基酸,且其含有的8 種必需氨基酸的含量比值與聯(lián)合國糧農(nóng)組織(Food and Agriculture Organization,F(xiàn)AO)及世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)推薦的人體攝入量標準十分接近,且其苯丙氨酸及異亮氨酸的含量略高于國際標準;紅松籽含油量高達65%~78%,且油品質(zhì)極佳[3]。Acheampong等[4]通過液相色譜-質(zhì)譜法(liquid chromatography-mass spectrometry,L C-MS)對紅松籽油進行研究,結果表明:紅松籽油含48.4%的亞油酸、24%的油酸、14.9%的皮諾斂酸、4.2%的棕櫚酸、1.8%的硬脂酸和紫杉油酸以及1%的順式十八碳烯酸及順式二十碳-11-烯酸等脂肪酸,其中不飽和脂肪酸含量高達91.1%,多不飽和脂肪酸含量高達65.1%。
高血脂癥是導致世界上致死率最高的冠心病的主要病因[5]。流行病學調(diào)查表明飲食習慣主導著高血脂癥的形成,特別是多不飽和脂肪酸的攝入量。研究表明許多植物性油脂(如黑加侖籽油、復合紅花油、紫蘇油及亞麻籽油等)富含不飽和脂肪酸而具有降血脂作用[7-16]。目前對紅松籽的研究主要包括紅松籽油的提取、蛋白質(zhì)的分離純化等。對紅松籽油的研究主要集中在開發(fā)初級油產(chǎn)品,如紅松籽油調(diào)和油、軟膠囊的制作,以及理化分析、脂肪酸成分測定等。為深入了解紅松籽油的功效機理,本實驗將對長白山紅松籽油調(diào)節(jié)血脂作用進行研究,為紅松籽油的開發(fā)與應用提供理論基礎。
1.1 動物、材料與試劑
雄性昆明小白鼠,體質(zhì)量(22±2)g,由長春億司實驗動物技術有限責任公司提供( 合格證號:SCXK(吉)-2011-0004)。高脂飼料[17],本實驗室自制,由質(zhì)量分數(shù)為76.0%的基礎飼料在90 ℃恒溫水浴條件下加入質(zhì)量分數(shù)分別為10%蛋黃粉、12.5%豬油、1%膽固醇以及0.5%膽鹽均勻混合,再經(jīng)成型制成(在 使用完之前,儲存于0~4 ℃冰箱)。蛋黃粉、豬油、膽固醇及膽鹽為市售。
紅松籽油,由吉林大學軍需科技學院提供。
總膽固醇(total cholesterol,TC)試劑盒、甘油三酯(triglycerides,TG)試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)試劑盒、葡萄糖(glucose,Glu)試劑盒中國南京建成生物有限公司。
1.2 儀器與設備
1-15K臺式離心機 英國Sigma公司;Synergy HT酶標儀 美國伯騰儀器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 動物分組及模型建立
將50 只雄性昆明小白鼠在室溫(23±2)℃,相對濕度(55±10)%的環(huán)境下喂食普通飼料,群居喂食一周,使其適應環(huán)境。一周后,選取皮毛光滑,健康的小白鼠進行編號,稱量并記錄其體質(zhì)量,隨后對小白鼠進行隨機分組,分為5 組,每組10 只。第1組為空白對照組(NC),在整個實驗階段均自由攝食普通飼料;第2~5組依次為陽性對照組(HF)、紅松籽油低劑量組(LD)、紅松籽油中劑量組(MD)、紅松籽油高劑量組(HD)。實驗第1周單獨自由攝食高脂飼料,誘導小白鼠高脂血癥模型[18]。從第8天開始,高脂組喂食高脂飼料,紅松籽油低、中、高劑量組分別喂食含5%、10%、15%紅松籽油的高脂飼料。每周定時稱量小白鼠體質(zhì)量并記錄,飼養(yǎng)30 d。在第30天禁食12 h后,稱量其體質(zhì)量,眼球取血。所得血液常溫放置30 min,隨后在4 ℃的條件下3 500 r/min 離心15 min,取上清液,-20 ℃保存,待用[19]。取血清后,立即引頸處死小白鼠,解剖,取其肝臟與腎臟,分別稱量其濕質(zhì)量并計算其臟器指數(shù)。所得的肝臟及腎臟置于潔凈的培養(yǎng)皿中,保存于-80 ℃超低溫冰箱,待用[13]。
1.3.2 血清指標的測定
血清總膽固醇(c1,mmol/L)、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇(c2,mmol/L)、低密度脂蛋白膽固醇及葡萄糖濃度分別使用南京建成生物有限公司的相應試劑盒來測定,按照說明書要求進行測量。動脈粥樣硬化指數(shù)(arteriosclerosis index,AI)按公式(1)計算[20]。
1.3.3 臟器指數(shù)的測定
肝臟及腎臟先用生理鹽水清洗,除去表面雜物,隨后按試劑盒要求處理得到組織勻漿。勻漿經(jīng)低速離心后取上清液測其TC及TG含量。測量方法與血清TC及TG的測量方法一樣。肝臟系數(shù)按公式(2)計算,腎臟系數(shù)按公式(3)計算。
1.4 數(shù)據(jù)分析方法
2.1 小白鼠健康狀況及攝食量
在時長30 d的實驗階段,小鼠健康成長,皮毛光華,生長狀況無明顯惡向變化。各組間日攝食量無顯著性差異。
2.2 體質(zhì)量、臟器質(zhì)量及體質(zhì)量增量
在實驗中,購買來的昆明小白鼠在適應環(huán)境一周后體質(zhì)量由購買初期的(22±2)g上升至(27±2)g。由表1可知,各組實驗小白鼠的始體質(zhì)量和末體質(zhì)量均無顯著性差異(P<0.05)。與空白對照組(NC)相比,陽性對照組(HF)除腎臟系數(shù)外,體質(zhì)量增量、肝臟濕質(zhì)量、肝臟系數(shù)及腎臟濕質(zhì)量均顯著高于空白對照組(P<0.05),故喂食高脂飼料30 d的實驗小白鼠其身體機能發(fā)生了改變。與陽性對照組相比,紅松籽油高劑量組(HD)小白鼠的體質(zhì)量增量顯著低于陽性對照組,肝臟濕質(zhì)量及肝臟系數(shù)與陽性對照組相比無顯著性差異(P>0.05),而腎臟濕質(zhì)量及腎臟系數(shù)則顯著小于陽性對照組(P<0.05)。紅松籽油中劑量組(MD)體質(zhì)量增量顯著少于其他兩個劑量組以及HF組,但是仍顯著高于NC組;肝臟濕質(zhì)量與HF組無顯著差異(P>0.05),肝臟系數(shù)顯著低于HF組;腎臟濕質(zhì)量與腎臟系數(shù)均顯著低于HF組,但與HD組相比無顯著性差異且均低于NC組。紅松籽低劑量組(LD)的體質(zhì)量增量雖低于HF組,但無顯著性差異(P>0.05);肝臟濕質(zhì)量和其他兩個劑量組一樣與HF組無顯著性差異,但顯著大于NC組;肝臟系數(shù)及腎臟濕質(zhì)量與HF組無顯著性差異(P>0.05);腎臟系數(shù)與NC組相比無顯著差異,仍為正常值。
表1 昆明小白鼠的體質(zhì)量、臟器濕質(zhì)量及體質(zhì)量增量Table1 Body weight, visceral weight and body weight gain of Kunming mice
2.3 血清脂質(zhì)變化
總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇通常被選為高血脂的判定指標[21]。高濃度的TC及TG水平被認為是引起心血管疾病的兩大獨立因素。HDL-C是機體內(nèi)的有利膽固醇形式,它可以通過將儲存膽固醇的細胞內(nèi)的膽固醇運走,從而有效阻止高血脂的發(fā)生[22]。而LDL-C則是促進機體形成高血脂,對高血脂癥有害的一個因素,它可以通過使血液變得黏稠而增加膽固醇在血管壁上的吸附率,從而提高血脂水平。高血糖通常是高血脂癥的一個并發(fā)癥狀,在本實驗中將其作為指標之一。由圖1可知,與空白對照組(NC)相比,陽性對照組(HF)血清脂質(zhì)指標TC、TG、LDL-C及血糖(Glu)濃度與動脈粥樣硬化指數(shù)(AI)均顯著升高,而血清HDL-C濃度降低,表明喂食高脂飼料誘導建立小白鼠高脂模型成功。
圖1 紅松籽油對小白鼠血清指標變化的影響Fig.1 Serum lipid parameters in mice from each group
由圖1可知,給予長白山紅松籽油的3 個受試劑量組小白鼠血清TC水平均顯著低于HF組,其中MD與LD組水平顯著低于HD組,但是未能降低至NC組的水平(P<0.05)。HF組的TG水平顯著高于NC組,而3 個紅松籽油劑量組的相應值則進一步降低,其中HD及MD組顯著低于HF及LD組(P<0.05)。HF組HDL-C水平顯著低于NC組(P<0.05),HD組HDL-C水平仍停留在HF組水平,無顯著性差異(P>0.05),MD組的HDL-C水平最低(P<0.05),而LD組則顯著高于HF組,升至正常水平。在5 個組別中,HF組的LDL-C水平顯著高于其他4 個組別(P<0.05),而對于紅松籽油3 個劑量組中,LD組的LDL-C水平最低但未調(diào)節(jié)至NC水平,MD和LD組無顯著性差異。由圖1C、1D可知,LD組是3 個劑量組間維持血清HDL-C及LDL-C水平最佳的劑量組。由圖1E可知,HF組以及3 個受試劑量組的血清Glu水平均顯著(P<0.05)高于NC組,同時3 個劑量組Glu水平顯著高于HF組(P<0.05),說明長白山紅松籽油未能有效降低年輕的雄性昆明小白鼠的血糖水平,同時可能是由于更多油脂的攝入,還在一定程度上升高了高血脂小鼠的血糖水平。王振宇等[23]在用老齡大鼠研究紅松籽油時結果顯示紅松籽油可降低老齡大鼠的血糖水平,這說明紅松籽油對年輕昆明小白鼠及老齡Wistar大鼠血糖的作用效果不一致。由圖1F可知,HF組的AI值遠遠高于NC組,而MD組與HF組相比無顯著性差異(P>0.05),而HD及LD組的AI值顯著低于HF及MD組,LD組AI值為3 個劑量組中最小。已有文獻及實驗報道不飽和脂肪酸能夠?qū)π难墚a(chǎn)生保護作用,降低血清TG含量[23-25]。
2.4 臟器脂質(zhì)變化
有研究表明,膳食中ω-3不飽和脂肪酸的增加可以降低肝臟和血清TG水平,通過促進脂肪酸的氧化而阻斷肝臟中TG的產(chǎn)生[26-28]。由表2可知,HF組的肝臟TC、TG水平,腎臟TC、TG水平均顯著高于NC組,表明在長期攝食高脂飼料的情況下,小鼠的肝臟及腎臟脂質(zhì)含量發(fā)生了顯著變化(P<0.05)。3 個受試劑量組的所有實驗指標均顯著低于HF組的相應指標。在3 個受試劑量組中HD組肝臟TC含量最低,且已經(jīng)降至正常水平,LD組肝臟TC含量最高,但與HF組相比,已顯著降低(P<0.05)。各組的肝臟TG水平差異較大,與NC組相比,HF、HD、MD以及LD組的肝臟TG含量顯著提高(P<0.05);與HF組相比,HD、MD和LD組的肝臟TG含量均有所降低,HD組降低最多。相對HF組,HD組腎臟TC含量降低最多,且降至正常水平,與NC組的腎臟TC含量相比無顯著性差異;MD組次之,但未降至正常水平;LD組降低水平最少,但顯著低于HF組。與HF組相比,各組腎臟TG水平均存在不同程度降低,LD組降低最多,MD組次之,HD組降低量最少,各劑量組對于降低腎臟TG的作用效果程度與劑量關系效應不一致,有待下一步實驗繼續(xù)研究。
表2 紅松籽油對小白鼠臟器脂質(zhì)的影響Table2 Liver and kidney lipid parameters of mice
紅松籽油可明顯降低高脂飼料對受試小白鼠高血脂癥的誘導作用。攝食不同劑量紅松籽油均能不同程度地降低血清TC、TG、LDL-C濃度,提高HDL-C的濃度,同時還能調(diào)節(jié)肝臟、腎臟的TC、TG含量,可有效改善高血脂癥狀。但是紅松子油對于高脂飼料誘導高血脂模型小鼠的血清脂質(zhì)水平以及肝臟腎臟脂質(zhì)水平的作用效果程度與劑量不完全成正比。
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Effect of Nut Oil of Korean Pine from the Changbai Mountain on Serum and Visceral Lipids in Mice
LIU Jing-bo1, WU Li-ying1, DONG Hong-zhu1, ZHANG Yan1,*, LIU Tao-yan2
(1. Laboratory of Nutrition and Functional Food, College of Quartermaster Technology, Jilin University, Changchun 130062, China; 2. Zuoquan NO.1 Senior High School of Shanxi Province, Jinzhong 032600, China)
In this study, we investigated the hypolipidemic effect of nut oil of Korean pine from the Changbai Mountain on mice. When compared to negative control group (HF), the mice from the groups administrated with Korean pine nut oil exhibited signif cant decreases in serum and visceral total cholesterol (TC) and triacylglycerol (TG), and serum low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and a noticeable increase in serum high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C). These results showed that Korean pine nut oil could be potentially used as a valuable source of natural hypolipidemic agents.
nut oil of Korean pine from the Changbai Mountain; anti-hyperlipidemia effect; serum lipid; liver lipid; kidney lipid
TS209
A
1002-6630(2014)23-0257-05
10.7506/spkx1002-6630-201423050
2014-06-30
“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAD33B03);吉林大學農(nóng)學部青年科研基金項目
劉靜波(1962—),女,教授,博士,主要從事營養(yǎng)與功能食品研究。E-mail:lib168@sohu.com
*通信作者:張燕(1983—),女,實驗師,碩士,主要從事功能食品研究與開發(fā)。E-mail:zhangy.1983@163.com