卜文婕,朱建梁,李 艷,張部昌,孫 敏
(1.安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,安徽合肥230601 2.安徽大學(xué)康爾美生物技術(shù)研發(fā)中心,安徽合肥230601)
油脂是人們?nèi)粘I钪忻咳毡仨殧z入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是必需脂肪酸的來(lái)源和溶質(zhì)性維生素的載體,但是過(guò)食油脂會(huì)導(dǎo)致疾病,如肥胖、高血脂、脂肪肝、胰島素抵抗、動(dòng)脈粥樣硬化等[1]。油脂是飽和脂肪酸(saturatedfattyacids,SFA)和不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acids,UFA)混合構(gòu)成,其中UFA分為單不飽和脂肪(Monounsaturated fatty acids,MUFA)與多不飽和脂肪(Polyunsaturated fatty acids,PUFA),其攝入量和脂肪酸構(gòu)成比例對(duì)人體血脂水平的變化有很大影響[2]。本文研究不同食用油脂(豬油、棕櫚油、橄欖油、油茶籽油)對(duì)大鼠血脂、氧化應(yīng)激以及脂肪肝的影響,分析不同脂肪酸構(gòu)成比例對(duì)健康的作用。值得注意的是油茶籽作為我國(guó)特產(chǎn),其油脂的脂肪酸組成合理,不飽和脂肪酸含量達(dá)90%以上,極易被人體吸收,具有保健作用,本文的研究結(jié)果將為膳食油脂的選用和油茶籽油的保健作用研究提供依據(jù)。
雄性SD大鼠及基礎(chǔ)飼料 購(gòu)自安徽醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心;SOD、MDA、LPO試劑盒 南京建成生物工程研究所;豬油 臨沂新程金鑼肉制品集團(tuán)有限公司;24℃棕櫚油 安徽康爾美油脂有限公司提供;初榨橄欖油 益海嘉里投資有限公司;油茶籽油 安徽龍眠山食品有限公司。四種油脂的脂肪酸組成見(jiàn)表1。
紫外分光光度計(jì) 上海第三分析儀器廠;Tecan Infinite200多功能酶標(biāo)儀 瑞士Tecan公司;Dimension RxL Max全自動(dòng)生化分析儀 西門子公司。
表1 不同食用油脂肪酸氣相色譜分析Table 1 The fatty acid analysis by gas chromatography of different oil
1.2.1 高脂飼料的制備 高脂飼料配方為基礎(chǔ)飼料71.95%、油脂10%、奶粉2.5%、糖5%、蛋黃10%、膽固醇0.5%,膽酸鈉0.05%。
1.2.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 四周齡雄性SD大鼠(SPF級(jí),體重70±10g,購(gòu)自安徽醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心),明暗周期12h,溫度25℃環(huán)境下適應(yīng)1周后,隨機(jī)分為五組:正常對(duì)照組、豬油組、棕櫚油組、橄欖油組、油茶籽油組。各組自由飲食飲水,高脂組喂養(yǎng)含相應(yīng)油脂的高脂飼料,正常對(duì)照組喂養(yǎng)基礎(chǔ)飼料。每周記錄體重,17周后,動(dòng)物饑餓12h,以0.3mL/100g劑量注射10%水合氯醛麻醉,腹主動(dòng)脈取血法收集血液,分離血清。
1.2.3 Lee's指數(shù)、體脂比、肝臟指數(shù) 大鼠麻醉后,測(cè)量從鼻尖至肛門長(zhǎng)度(體長(zhǎng))以及體重,根據(jù)Lee's指數(shù)=3× 1000/體長(zhǎng)(cm)[3],計(jì)算大鼠Lee's指數(shù);腹主動(dòng)脈取血后,取出腹腔脂肪并立即稱重,體脂濕重/終體重作為體脂比;取出肝臟后立即稱重,肝臟濕重/終體重為肝臟指數(shù)。
1.2.4 血脂的測(cè)定 大鼠血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-c)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c)水平通過(guò)全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)。
1.2.5 氧化指標(biāo)檢測(cè) 血清氧化指標(biāo)使用南京建成SOD、MDA、LPO試劑盒測(cè)定。
1.2.6 肝功能檢測(cè) 大鼠血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(AST)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)水平通過(guò)全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)。
1.2.7 肝臟HE染色病理切片 取肝臟左葉組織,立即置于10%甲醛固定液中固定,制備病理切片并做HE染色。
采用SPSS8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,圖表用Excel軟件制作。
動(dòng)物喂養(yǎng)17周,每周體重見(jiàn)圖1,2周后體重開(kāi)始發(fā)生差異,油脂組大鼠體重均明顯高于正常組,各油脂組間體重差異不明顯(p>0.05)。提示不同油脂的高脂飼料均能引起大鼠體重的增加。
圖1 不同油脂飲食的大鼠體重Fig.1 The body weight of different high fat diet groups
從表2中得出,各高脂飼料組Lee's指數(shù)均明顯高于正常對(duì)照組(p<0.05),其中油茶籽油組差異最小;體脂比指標(biāo)各高脂飼料組均顯著高于正常對(duì)照組(p<0.01),棕櫚油和油茶籽油組均明顯低于豬油組(p<0.05);各組肝臟指數(shù)無(wú)顯著差別,其中豬油組最高。結(jié)果表明大量攝入不同的食用油脂均可以引起大鼠肥胖,其中豬油組大鼠Lees’指數(shù)、內(nèi)臟脂肪、脂肪肝嚴(yán)重程度明顯高于正常組和其他植物油組。通過(guò)各組油脂的脂肪酸分析,豬油和棕櫚油中SFA含量高,分別為45%和41%,橄欖油與油茶籽油中所占比例較小,約為13%和9%,提示SFA能明顯引起大鼠肥胖,UFA對(duì)肥胖有一定的控制作用。
從表3得出,油脂各組血清TC均增加,僅豬油組有明顯差異,其他各組與正常組比較無(wú)顯著差異(p>0.05);油脂各組血清TG均顯著增加(p<0.05),豬油組TG水平顯著高于其他組,其中油茶籽油組TG最低;油脂各組血清HDL-c均較正常組明顯降低(p<0.05),其中豬油組中最低,明顯低于其他四組(p<0.05);豬油組和棕櫚油與血清LDL-c均較正常組明顯增加(p<0.05),豬油組略高于棕櫚油組,而油茶籽油組、橄欖油組LDL-c與正常對(duì)照組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。表明含SFA多的豬油對(duì)血脂影響最明顯而富含UFA油茶籽油與正常組差異較小。
表2 不同油脂對(duì)大鼠肥胖程度的影響(x±s,n=7)Table 2 Obesity index in different high fat diet groups(x ± s,n=7)
表3 不同油脂對(duì)大鼠血脂的影響(x±s,n=7)Table 3 Lipid profile in different high fat diet groups(x ± s,n=7)
表4結(jié)果顯示,豬油組血清SOD水平明顯降低,棕櫚油、橄欖油、油茶籽油組SOD水平明顯高于豬油組且與正常對(duì)照組無(wú)明顯差異;豬油組MDA明顯高于正常對(duì)照組,其他各油脂組MDA、LPO明顯低于豬油組;豬油組和棕櫚油組LPO水平明顯高于正常組,橄欖油與油茶籽油組與正常組間無(wú)明顯差異。提示SFA明顯引起氧化應(yīng)激作用而UFA作用不明顯。
表4 不同油脂對(duì)大鼠氧化應(yīng)激的影響(x±s,n=7)Table 4 The effect of different high fat diet on oxidative stress(x ± s,n=7)
表5結(jié)果顯示,豬油組和棕櫚油血清ALT和AST值顯著增高,橄欖油組和有茶籽油組ALT和AST值明顯低于豬油組,橄欖油組ALT水平略高于正常對(duì)照,而油茶籽油組與正常組間無(wú)差異。橄欖油與油茶籽油組AST水平與正常對(duì)照組無(wú)明顯差異。
表5 不同油脂對(duì)大鼠肝功能的影響(x±s,n=7)Table 5 The effect of different high fat diet on liver function(x ± s,n=7)
圖2顯示,正常對(duì)照組肝索以中央靜脈為中心呈放射狀排列,結(jié)構(gòu)清楚,肝細(xì)胞顆粒大小均勻一致;豬油組肝索排列紊亂,無(wú)放射狀排列,肝細(xì)胞濁腫,胞漿內(nèi)充滿著大量大小不等的脂滴;棕櫚油組肝索排列比較清晰,肝細(xì)胞較濁腫,胞漿內(nèi)脂滴少于豬油組;橄欖油和油茶籽油組肝索排列清晰,肝細(xì)胞不濁腫,胞漿內(nèi)脂滴明顯少于豬油和棕櫚油組,以小脂滴為主。表明富含SFA的豬油和棕櫚油比富含UFA的橄欖油和油茶籽油有更顯著的脂肪肝現(xiàn)象。
圖2 各組肝臟HE染色石蠟切片圖(×200)Fig.2 High fat diet induced hepatic steatosis(×200)
本文比較了不同脂肪酸構(gòu)成比例的食用油脂(豬油、棕櫚油、橄欖油、油茶籽油)對(duì)大鼠血脂、氧化應(yīng)激及脂肪肝的影響,結(jié)果表明不同脂肪酸構(gòu)成比例的油脂對(duì)血脂、氧化作用以及脂肪肝有著不同影響:食用豬油和棕櫚油可導(dǎo)致明顯的高血脂和非酒精性脂肪肝,食用橄欖油和油茶籽油對(duì)血脂和脂肪肝影響較小。
研究表明SFA可增加脂肪細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá),具有不易氧化脂解易于貯存的特點(diǎn),還可通過(guò)降低膽固醇相關(guān)酶的表達(dá)來(lái)阻止血膽固醇的代謝[2],易導(dǎo)致機(jī)體脂代謝紊亂,引發(fā)高血脂癥,直接升高血清中TG、LDL-C的水平;而MUFA能使膽固醇酯化,降低血液中膽固醇和甘油三酯[4]。本實(shí)驗(yàn)棕櫚油升高血脂作用低于豬油,與其 n-3含量高于豬油有關(guān),n-3PUFA能減少脂肪的吸收,降低LDL,抑制體內(nèi)脂肪酸的合成,流行病學(xué)調(diào)查、臨床干預(yù)實(shí)驗(yàn)研究及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均表明有調(diào)節(jié)血脂、抗心律失常及抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用,n-3 PUFA與n-6 PUFA存在代謝競(jìng)爭(zhēng)抑制,n-3 PUFA對(duì)脂肪酸和脂肪酸合成酶的抑制作用和降低血脂方面高于n-6 PUFA[5]。雖然PUFA對(duì)人體有益,但現(xiàn)已肯定人體應(yīng)攝入一定比例的n-3、n-6 脂肪酸[6],研究表明,n-6/n-3 PUFAs對(duì)維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)和生長(zhǎng)起關(guān)鍵作用,如果攝入過(guò)量n-6而n-3缺乏,小鼠的脂肪量就會(huì)逐漸上升,并逐漸出現(xiàn)代謝紊亂和肥胖[7]。本實(shí)驗(yàn)使用的橄欖油和油茶籽油均含有大量UFA,其n-6/n-3 PUFA比值分別為7.75和7.1,兩者n-3 PUFA含量均較高,其中油茶籽油有最高含量,達(dá)到1.54%,n-6含量也存在不同,分別為4.74%和10.76%,提示UFA含量與適當(dāng)?shù)膎-6/n-3比值與血脂關(guān)系密切。
大鼠進(jìn)食高脂飲食后,血清中的游離脂肪酸(FFA)含量增加[8],在肝臟合成和儲(chǔ)存TG,導(dǎo)致肝指數(shù)增大。過(guò)多的脂肪酸被過(guò)氧化物酶和線粒體氧化,產(chǎn)生活性氧,活性氧導(dǎo)致氧化應(yīng)激,進(jìn)一步損傷肝細(xì)胞,導(dǎo)致AST、ALT外漏,肝功能受損,可進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致肝炎、肝硬化[9]。由于高脂飼料組大鼠肝血清中MDA含量增加,抗氧化酶SOD活力下降,脂質(zhì)過(guò)氧化物L(fēng)PO增加,氧化應(yīng)激進(jìn)而損傷肝細(xì)胞,使豬油組和棕櫚油組肝功能明顯降低,肝臟組織學(xué)變化明顯,脂滴增多,肝細(xì)胞腫脹等,而橄欖油和茶籽油由于含有豐富的UFA,因此肝功能損傷低于豬油組,脂肪肝表現(xiàn)不明顯。MUFA能減少線粒體氧化供能過(guò)程生成的自由基,又可通過(guò)與自由基相互作用而阻止脂質(zhì)過(guò)氧化連鎖反應(yīng),UFA中的雙鍵可以清除自由基,由于n-3 PUFA雙鍵數(shù)目多于n-6 PUFA,使n-3 PUFA清除自由基能力較強(qiáng)。因此橄欖油與油茶籽油組SOD,MDA,LPO與正常組差異不顯著,而豬油組和棕櫚油組上述指標(biāo)變化明顯。
本文為合理選用食用油脂給出了參考數(shù)據(jù),橄欖油和油茶籽油對(duì)氧化應(yīng)激和脂肪肝的影響較小,n-6/n-3PUFA比值合理,二者脂肪酸構(gòu)成比例相似,但油茶籽油含有更低含量的SFA和較多含量的n-3 PUFA,價(jià)格比橄欖油更低,可作為優(yōu)質(zhì)食用油。
SFA能升高血脂,進(jìn)而引起氧化應(yīng)激,導(dǎo)致肝損傷;UFA含量與適當(dāng)?shù)膎-6/n-3PUFA比值夠調(diào)節(jié)血脂代謝和減少氧化作用,從而減輕脂肪肝程度。
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