程遠(yuǎn)渡,易有金,*,易傳祝,夏 菠,夏延斌
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.湖南省疾病預(yù)防控制中心,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
植物甾醇酯與葛根素對(duì)營(yíng)養(yǎng)肥胖小鼠的減肥功效
程遠(yuǎn)渡1,易有金1,*,易傳祝2,夏菠1,夏延斌1
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.湖南省疾病預(yù)防控制中心,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
目的:探討植物甾醇酯和葛根素聯(lián)合使用對(duì)肥胖小鼠的減肥作用。方法:飼喂高脂飼料建立小鼠肥胖模型,將肥胖小鼠按體質(zhì)量分為5 組(肥胖模型組、植物甾醇酯組、葛根素組、植物甾醇酯和葛根素聯(lián)合組、奧利司他組),每組10 只,連續(xù)灌胃6 周。觀察藥物干預(yù)后小鼠體質(zhì)量、攝食量、肥胖指數(shù)(Lee's指數(shù))、脂肪系數(shù),血清總膽固醇(total cholestetol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)水平,脂肪細(xì)胞數(shù)量和大小、肝臟病變的情況。結(jié)果:與肥胖模型組相比,植物甾醇酯組、葛根素組、植物甾醇酯和葛根素聯(lián)合組小鼠體質(zhì)量分別降低5.41%、6.98%、12.50%;Lee's指數(shù)分別降低3.41%、3.26%、6.25%;脂肪系數(shù)分別降低19.88%、27.41%、30.42%。3 組血清TC、TG、LDL-C水平均低于肥胖模型組,其中植物甾醇酯和葛根素聯(lián)合組降幅最大,分別為21.40%、37.50%、30.43%。植物甾醇酯和葛根素聯(lián)合組小鼠的脂肪細(xì)胞直徑變小、數(shù)量增多、肝臟脂肪性病變得到緩解。結(jié)論:植物甾醇酯和葛根素都能抑制小鼠肥胖,其中兩者聯(lián)合使用時(shí)減肥效果最好。
植物甾醇酯;葛根素;肥胖小鼠;減肥
肥胖主要是由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用所導(dǎo)致的一種慢性疾病,是與糖尿病、高血壓、冠心病、中風(fēng)、睡眠時(shí)呼吸綜合征等多種疾病密切相關(guān)的誘發(fā)因素,已成為當(dāng)今全世界廣泛關(guān)注的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題之一[1-2]。據(jù)世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè),到2015年全世界有約23 億成人為超重,7億多成人為肥胖。中國(guó)是人口大國(guó),從肥胖凈人口來(lái)看,2009年,我國(guó)已超過(guò)美國(guó)(美國(guó)肥胖凈人口為1.1 億人),成為全球肥胖者最多的國(guó)家,而且近幾年肥胖者數(shù)量持續(xù)快速增長(zhǎng)[3]。針對(duì)肥胖問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)肥胖原因進(jìn)行了深入分析,并進(jìn)行了多種藥物的篩選,以期能夠解除這一困擾全球健康的問(wèn)題[4]。目前治療肥胖的藥物數(shù)量少、療效有限、副作用大,如西布曲明因增加心臟病的風(fēng)險(xiǎn)而在全球退市[5],使得減肥的安全性引起人們的重視,因此,研究開(kāi)發(fā)安全有效的減肥保健食品及藥物非常有必要。
葛根(Pueraria lobata)是祖國(guó)傳統(tǒng)中藥,被廣泛應(yīng)用。葛根素(puerarin)是從葛根中提取的一種異黃酮苷類(lèi)化合物,安全性強(qiáng),具有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、降血脂、降血壓、降血糖、治療非酒精性脂肪肝、減肥等功效[6-10],可治療和預(yù)防胰島素抵抗、血脂異常等代謝綜合征。植物甾醇酯(phytosterol ester)是植物油脂中普遍存在的一種微量成分,可通過(guò)植物甾醇與脂肪酸酯化反應(yīng)制得,具有與植物甾醇相同甚至更優(yōu)的生理活性功能[11]。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(U.S. Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)已認(rèn)定其為“一般認(rèn)為安全(generally recognized as safe,GRAS)”產(chǎn)品,大量研究表明植物甾醇酯具有降低膽固醇水平、抗炎、抗癌、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫、防治前列腺疾病的作用[12-16]。葛根素和植物甾醇酯不僅在降脂、抗炎等方面具有療效,而且其長(zhǎng)期使用副作用不明顯、安全性高,符合人們藥物選擇的觀點(diǎn)。目前很少見(jiàn)有關(guān)這兩種藥物減肥作用的研究報(bào)道,且未見(jiàn)兩種藥物聯(lián)合使用能否增強(qiáng)減肥效果的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用高脂飼料建立與人類(lèi)肥胖最相似的小鼠單純性飲食肥胖模型,通過(guò)單獨(dú)和同時(shí)給予兩種物質(zhì),研究在二者聯(lián)合使用時(shí)的減肥效果是否比單一使用時(shí)更好,為中藥葛根和植物甾醇酯的有效開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支持。
1.1動(dòng)物、材料與試劑
S P F級(jí)雄性昆明種小鼠,4 周齡,體質(zhì)量(20±2) g,共140 只,購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,生產(chǎn)許可證編號(hào):SCXK(湘)2013-0004;動(dòng)物使用許可證編號(hào):SYXK(湘)2010-0011。
基礎(chǔ)飼料、營(yíng)養(yǎng)肥胖造模飼料(以下均為質(zhì)量分?jǐn)?shù):基礎(chǔ)飼料79.5%,豬油10%,蛋黃粉10%,膽固醇0.5%)[17]均購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,生產(chǎn)許可證編號(hào):SCXK(湘)2009-0009。
植物甾醇酯(純度95%) 湖北興銀河化工有限公司;葛根素(純度99%) 西安天本生物工程有限公司。
奧利司他片(批號(hào)12122401) 浙江海正藥業(yè)股份有限公司;10%中性福爾馬林溶液、蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染液 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.2儀器與設(shè)備
3-18k型高速離心機(jī) 德國(guó)Sigma公司;AU680全自動(dòng)生化分析儀 美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司;RM2235石蠟切片機(jī) 德國(guó)徠卡公司;Motic BA400光學(xué)顯微鏡 日本奧林巴斯顯微鏡公司;JH1102型電子天平 上海精科實(shí)業(yè)有限公司。
1.3方法
1.3.1小鼠肥胖模型的建立
將所有昆明種小鼠飼養(yǎng)于SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室,室溫20~26 ℃,相對(duì)濕度45%~65%,明暗周期各12 h,通風(fēng)良好。140 只小鼠自由采食和飲水,適應(yīng)性喂養(yǎng)基礎(chǔ)飼料7 d后,按體質(zhì)量隨機(jī)分為2 組:正常組(10 只)和造模組(130 只)。正常組飼喂基礎(chǔ)飼料,造模組飼喂?fàn)I養(yǎng)肥胖造模飼料,每周稱(chēng)量?jī)纱误w質(zhì)量。造模組用于建立肥胖模型,根據(jù)公式(1)計(jì)算小鼠肥胖度,當(dāng)肥胖度大于20%時(shí)即為肥胖,表明肥胖模型建立成功[18]。
1.3.2動(dòng)物分組及給藥
從造模成功的小鼠中,按體質(zhì)量抽取50 只小鼠分為5 組,每組10 只:肥胖模型組、植物甾醇酯組、葛根素組、植物甾醇酯和葛根素聯(lián)合組(簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)合組)、奧利司他組(陽(yáng)性組)。各組繼續(xù)飼喂?fàn)I養(yǎng)肥胖造模飼料,正常組飼喂基礎(chǔ)飼料,實(shí)驗(yàn)期間自由采食和飲水。以FDA推薦量為基礎(chǔ),按人體10 倍劑量對(duì)各組小鼠灌胃:植物甾醇酯組灌胃200 mg/(kg·d)(以體質(zhì)量計(jì),下同)植物甾醇酯,葛根素組灌胃300 mg/(kg·d)葛根素,聯(lián)合組以200 mg/(kg·d)和300 mg/(kg·d)劑量分別灌胃植物甾醇酯和葛根素,陽(yáng)性組按54 mg/(kg·d)劑量灌胃奧利司他片,肥胖模型組和正常組灌胃溶媒,灌胃量為0.1 mL/10 g。每天上午9:00灌胃,連續(xù)6 周。
1.3.3檢測(cè)指標(biāo)
1.3.3.1小鼠體質(zhì)量和攝食量的測(cè)定
每組小鼠自由采食和飲水,灌胃期間每天記錄小鼠的攝食量,每周稱(chēng)量體質(zhì)量,連續(xù)6 周。
攝食量/g=給食量/g-剩食量/g-撒食量/g (2)
1.3.3.2肥胖指數(shù)(Lee's)指數(shù)測(cè)定
Lee's指數(shù)測(cè)定參照文獻(xiàn)[19]方法進(jìn)行。
1.3.3.3血清生化指標(biāo)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),禁食12 h,對(duì)小鼠摘眼球采血,37 ℃水浴30 min后,3 000 r/min離心15 min,吸取上清液(血清)[20],送湖南省疾病預(yù)防控制中心進(jìn)行血清總膽固醇(total cholestetol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoproteincholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)水平測(cè)定。
1.3.3.4脂肪系數(shù)的測(cè)定
將小鼠處死,打開(kāi)小鼠腹腔取出睪丸、雙腎周?chē)闹?,用電子天平稱(chēng)量其濕質(zhì)量,按照公式(3)計(jì)算小鼠脂肪系數(shù)[21]。
1.3.3.5脂肪和肝臟組織切片制備及HE染色
將小鼠處死后,取其睪丸周?chē)徊课坏闹窘M織,立即浸泡在10%的中性福爾馬林溶液中固定,將固定好的組織進(jìn)行流水沖洗、梯度酒精脫水,按組織病理切片制備的標(biāo)準(zhǔn)步驟進(jìn)行浸泡→包埋→6 μm厚切片→烤干→脫水→復(fù)水→染色→脫水→封片。隨后用高倍光學(xué)顯微鏡在40、100、400 倍下觀察拍照,觀察全視野的細(xì)胞數(shù)目,用測(cè)微尺測(cè)量脂肪細(xì)胞的直徑。取肝臟同一部位的組織,同樣按上述步驟制作肝臟切片,在高倍光學(xué)顯微鏡下觀察肝臟組織的病變情況[22]。
1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
2.1小鼠肥胖模型建立結(jié)果
實(shí)驗(yàn)前正常組和造模組小鼠體質(zhì)量無(wú)顯著差異(P>0.05),造模飼喂7 周后,62 只小鼠肥胖度大于20%,肥胖模型建立成功,造模成功率為47.7%。按體質(zhì)量抽取50 只小鼠分為5 組進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn),由表1可知,各藥物組小鼠的體質(zhì)量均顯著高于正常組(P<0.05)。
表1 灌胃期間各組小鼠體質(zhì)量比較T diaffbelreen t 1g asBtoridc yp erwfeusiigonh tpesrioodsfmice from eachroup in
表1 灌胃期間各組小鼠體質(zhì)量比較T diaffbelreen t 1g asBtoridc yp erwfeusiigonh tpesrioodsfmice from eachroup in
注:同列小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。下同。
組別灌胃前第1周第2周第3周第4周第5周第6周正常組38.27±2.13b40.99±2.51b42.70±3.16b43.78±3.37b44.74±3.04c45.46±2.92d46.35±2.22e肥胖模型組47.84±1.81a48.31±2.88a50.34±3.38a51.87±3.37a53.65±3.24a54.96±3.27a57.14±3.44a植物甾醇酯組47.41±0.99a48.00±1.93a49.03±1.74a50.34±1.45a51.27±1.25ab52.40±1.47b54.05±1.64b葛根素組47.42±0.80a48.03±2.38a48.90±2.62a50.45±2.71a50.82±2.46b51.74±2.63bc53.15±2.52bc聯(lián)合組47.16±1.03a49.42±2.18a49.99±2.54a50.95±2.58a51.01±2.33b50.70±2.11c50.00±2.06d陽(yáng)性組47.10±0.71a47.90±1.84a48.85±1.30a50.35±1.73a50.89±1.86b51.91±2.21bc51.27±2.24cd
2.2植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響
如表1所示,灌胃前,肥胖模型組和各藥物組小鼠的體質(zhì)量無(wú)顯著差異(P>0.05),肥胖模型組、各藥物組小鼠的體質(zhì)量與正常組比較,差異顯著(P<0.05),表明建模成功。灌胃期間的前3 周內(nèi),各組小鼠體質(zhì)量逐漸增加,各藥物組與肥胖模型組比較無(wú)顯著差異(P>0.05)。第4周時(shí),與肥胖模型組相比,葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組小鼠的體質(zhì)量分別降低了5.27%、4.92%、5.14%(P<0.05)。第6周時(shí),植物甾醇酯組、葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組小鼠體質(zhì)量與肥胖模型組相比,分別降低了5.41%、6.98%、12.50%、10.27%(P<0.05);聯(lián)合組小鼠的體質(zhì)量與植物甾醇酯組、葛根素組比較,分別降低了7.49%、5.93%(P<0.05),與陽(yáng)性組比較,降低2.45%(P>0.05),說(shuō)明植物甾醇酯和葛根素都可以對(duì)肥胖小鼠的體質(zhì)量起到減輕作用,二者聯(lián)合使用時(shí)對(duì)肥胖小鼠體質(zhì)量的控制效果比單獨(dú)使用時(shí)效果要好,與陽(yáng)性組無(wú)明顯差別。
2.3植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠攝食量的影響
表2 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠攝食量的影響(x±s,n==1100)Table2 Effects of phytosterol ester and puerarin on feed intake in obese miceg
表2 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠攝食量的影響(x±s,n==1100)Table2 Effects of phytosterol ester and puerarin on feed intake in obese miceg
組別第1周第2周第3周第4周第5周第6周正常組64.98±2.74b68.83±3.83a68.10±2.67ac71.10±2.71b65.41±5.17b60.36±5.83b肥胖模型組74.87±4.45a70.04±9.04a65.58±4.16c76.79±7.75ab76.94±5.56a74.96±4.34a植物甾醇酯組70.25±7.98ab76.66±8.37a71.72±2.50ab78.45±7.10a72.35±3.22a74.63±4.75a葛根素組75.65±7.24a72.10±7.90a66.76±3.28c74.19±3.35ab71.95±6.36a73.90±4.57a聯(lián)合組76.48±11.47a77.03±8.34a72.13±7.19a77.51±4.65a74.91±3.15a71.05±6.83a陽(yáng)性組72.63±5.40a70.04±4.34a67.15±4.17bc77.08±6.10ab72.32±4.46a72.05±4.99a
如表2所示,灌胃第1周,正常組小鼠的攝食量小于肥胖模型組和各藥物組,與肥胖模型組、聯(lián)合組、葛根素組、陽(yáng)性組相比差異顯著(P<0.05),可能是因?yàn)榉逝帜P徒M和各藥物組小鼠所攝食的營(yíng)養(yǎng)肥胖造模飼料中含有蛋黃粉,刺激了小鼠的食欲,從而造成了小鼠攝食量增加;各藥物組和肥胖模型組之間差異不顯著。隨著灌胃實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,各組小鼠的攝食量有所波動(dòng),肥胖模型組和各藥物組小鼠攝食量普遍大于正常組,到第5、6周時(shí),正常組小鼠的攝食量顯著低于肥胖模型組和各藥物組(P<0.05),各藥物組、肥胖模型組之間攝食量雖然不同,但無(wú)顯著差異(P>0.05)。根據(jù)各組小鼠體質(zhì)量和攝食量變化可知,植物甾醇酯、葛根素以及二者聯(lián)合使用起到的減肥效果并不是減少小鼠食物的攝入而引起體質(zhì)量的增長(zhǎng)受到抑制所致。
2.4植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠Lee's指數(shù)的影響
表3 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠Lee s指數(shù)的影響(Table3 Effects of phytosterol ester and puerarin on Lee s index inobese mice
表3 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠Lee s指數(shù)的影響(Table3 Effects of phytosterol ester and puerarin on Lee s index inobese mice
組別體長(zhǎng)/cmLee's指數(shù)正常組10.67±0.26ab336.79±6.67c肥胖模型組10.49±0.30b367.30±8.57a植物甾醇酯組10.66±0.28ab354.76±8.76b葛根素組10.59±0.36ab355.31±10.22b聯(lián)合組10.70±0.26ab344.34±5.61c陽(yáng)性組10.90±0.48a341.17±11.08c
Lee's指數(shù)與人的身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)一樣,主要反映動(dòng)物機(jī)體的肥胖程度。如表3所示,肥胖模型組小鼠體長(zhǎng)低于陽(yáng)性組,差異顯著(P<0.05),其余各組小鼠體長(zhǎng)無(wú)顯著差異(P>0.05)。與肥胖模型組相比,植物甾醇酯組、葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組小鼠的Lee's指數(shù)分別降低了3.41%、3.26%、6.25%、7.66%(P<0.05);聯(lián)合組與植物甾醇酯組、葛根素組相比,Lee's指數(shù)分別降低了2.94%、3.09%(P<0.05),與陽(yáng)性組和正常組比較無(wú)顯著差異(P>0.05)。2.5 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠體脂含量的影響
表4 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠體脂含量的影響(xTable4 Effects of phytosterol ester and puerarin on fat content in obese mic
表4 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠體脂含量的影響(xTable4 Effects of phytosterol ester and puerarin on fat content in obese mic
組別總脂含量/g脂肪系數(shù)/%正常組1.16±0.24b2.51±0.53ab肥胖模型組1.92±0.81a3.32±1.29a植物甾醇酯組1.43±0.45ab2.66±0.87ab葛根素組1.29±0.46b2.41±0.81b聯(lián)合組1.15±0.38b2.31±0.81b陽(yáng)性組1.13±0.39b2.20±0.76b
如表4所示,與肥胖模型組相比,植物甾醇酯組、葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組小鼠體內(nèi)的總脂含量分別降低了25.52%(P>0.05),32.81%、40.10%、41.45%(P<0.05);聯(lián)合組與植物甾醇酯、葛根素相比分別降低了19.58%、10.85%(P>0.05),與陽(yáng)性組、正常組比較也無(wú)顯著差異(P>0.05)。脂肪系數(shù)反映了小鼠內(nèi)臟脂肪性肥胖的程度,與肥胖模型組相比,植物甾醇酯組、葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組脂肪系數(shù)分別降低了19.88%(P>0.05),27.41%、30.42%、33.73%(P<0.05);聯(lián)合組與植物甾醇酯組和葛根素組比較,脂肪系數(shù)分別降低13.16%、4.15%(P>0.05),與陽(yáng)性組、正常組比較也無(wú)顯著差異(P>0.05)。藥物干預(yù)后,各藥物組小鼠的總脂含量普遍低于肥胖模型組,部分存在顯著差異;葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組小鼠的脂肪系數(shù)與肥胖模型組存在顯著差異;聯(lián)合組小鼠的脂肪系數(shù)低于正常組、植物甾醇酯組和葛根素組,與陽(yáng)性組也無(wú)顯著差異。以上結(jié)果表明,植物甾醇酯和葛根素都能減輕小鼠內(nèi)臟脂肪性肥胖程度,二者聯(lián)合使用時(shí)效果更加明顯。
2.6植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠血脂水平的影響
表5 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠血脂水平的影響( x ±s, n = 10)Table5 Effects of phytosterol ester and puerarin on blood lipids in obese mice ( x ±s, n = 10)
表5 植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠血脂水平的影響( x ±s, n = 10)Table5 Effects of phytosterol ester and puerarin on blood lipids in obese mice ( x ±s, n = 10)
LDL-C含量/(mmol/L)正常組2.88±0.36c0.95±0.13c2.14±0.18a0.64±0.22c肥胖模型組4.30±0.55a1.60±0.35a1.32±0.25e1.84±0.41a植物甾醇酯組3.66±0.74b1.17±0.21bc1.76±0.50bc1.41±0.28b葛根素組3.75±0.49ab1.30±0.40ab1.69±0.18c1.35±0.37b聯(lián)合組3.38±0.35bc1.00±0.38c1.98±0.17ab1.28±0.51b陽(yáng)性組3.06±0.82c0.99±0.29c2.05±0.28a1.17±0.30b組別TC含量/(mmol/L)TG含量/(mmol/L)HDL-C含量/(mmol/L)
圖1 小鼠睪丸脂肪組織切片(HE,×40000)Fig.1 Tissue sections of testis fat from mice (HE, × 400)
肥胖與體內(nèi)的血脂水平密切相關(guān),血脂水平升高可能是肥胖的前兆。肥胖小鼠給藥6 周后,采血分析血清血脂水平變化。如表5所示,與正常組相比,肥胖模型組小鼠的TC、TG、LDL-C含量普遍偏高,HDL-C含量下降,差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05),說(shuō)明長(zhǎng)期食用營(yíng)養(yǎng)肥胖造模飼料能升高小鼠血脂水平,增加其患動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)。與肥胖模型組比較,植物甾醇酯組、葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組小鼠的TC含量分別降低14.88%(P<0.05),12.79%(P>0.05),21.40%、28.84%(P<0.05),聯(lián)合組與植物甾醇酯組、葛根素組比較,TC含量分別降低7.65%、9.87%(P>0.05)。植物甾醇酯組、葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組與肥胖模型組比較,TG含量分別降低26.88%(P<0.05),18.75%(P>0.05)、37.50%、38.13%(P<0.05),聯(lián)合組與植物甾醇酯組、葛根素組比較,TG含量分別降低14.53%(P>0.05)、23.08%(P<0.05)。用藥后各實(shí)驗(yàn)組小鼠的HDL-C含量與肥胖模型組相比均提高,葛根素組、植物甾醇酯組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組分別提高28.03%、33.33%、50%、55.30%(P<0.05),聯(lián)合組與植物甾醇酯組、葛根素組比較分別提高12.5%(P>0.05)、17.16(P<0.05)。而用藥后LDL-C含量也發(fā)生變化,與肥胖模型組比較,各藥物組LDL-C含量都普遍降低,植物甾醇酯組、葛根素組、聯(lián)合組、陽(yáng)性組分別降低23.37%、26.63%、30.43%、36.41%(P<0.05),聯(lián)合組與植物甾醇酯組和葛根素組比較分別降低9.22%、5.19%(P>0.05)。綜上所述,植物甾醇酯和葛根素能夠降低肥胖小鼠血清TC、TG、LDL-C含量,升高HDL-C含量,二者聯(lián)合使用時(shí)對(duì)小鼠血脂水平的改善效果更加顯著。
2.7植物甾醇酯和葛根素對(duì)小鼠脂肪細(xì)胞和肝臟的影響
如圖1所示,肥胖模型組小鼠睪丸脂肪細(xì)胞變大,內(nèi)部充滿(mǎn)脂滴,顯微鏡相同視野范圍內(nèi),脂肪細(xì)胞數(shù)量明顯減少。與肥胖模型組相比,正常組和各藥物組小鼠脂肪細(xì)胞直徑顯著減小,顯微鏡相同視野內(nèi)脂肪細(xì)胞數(shù)量明顯增加,可能是由于各藥物可以減少脂肪細(xì)胞內(nèi)脂滴的積累,抑制脂肪細(xì)胞變大所致。藥物組中,陽(yáng)性組對(duì)脂肪細(xì)胞抑制作用最好,其次是聯(lián)合組,兩者的細(xì)胞直徑都小于植物甾醇酯組和葛根素組,相同視野中細(xì)胞數(shù)量也明顯更多,提示聯(lián)合組對(duì)脂肪細(xì)胞變大的抑制作用要好于植物甾醇酯和葛根素單獨(dú)使用時(shí)的效果。
圖2 小鼠肝臟組織切片(HE,×40000)Fig.2 Tissue sections of mouse liver (HE, ×400)
如圖2所示,與正常組比較,肥胖模型組小鼠的肝臟呈中度脂肪肝樣改變,部分肝小葉結(jié)構(gòu)不清晰、肝細(xì)胞索及肝血竇結(jié)構(gòu)難以辨認(rèn),肝血竇擴(kuò)張充血,匯管區(qū)有少量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),肝細(xì)胞胞漿中可見(jiàn)大小不等的脂肪空泡,部分細(xì)胞脂肪空泡融合,擠壓細(xì)胞核呈印戒狀。與肥胖模型組比較,植物甾醇酯組小鼠的肝臟肝小葉結(jié)構(gòu)少部分恢復(fù),肝細(xì)胞胞漿中仍可見(jiàn)少量大小不等的脂肪空泡,少部分脂肪空泡融合,擠壓細(xì)胞核呈印戒狀,匯管區(qū)少量炎性細(xì)胞浸潤(rùn);葛根素組小鼠的肝臟肝小葉結(jié)構(gòu)部分恢復(fù),肝細(xì)胞水腫,部分胞漿中可見(jiàn)少量小的脂肪空泡,匯管區(qū)有極少量炎性細(xì)胞浸潤(rùn);聯(lián)合組小鼠的肝臟肝小葉結(jié)構(gòu)大部分恢復(fù),肝細(xì)胞索及肝竇結(jié)構(gòu)較清晰,肝細(xì)胞內(nèi)脂肪空泡顯著減少,匯管區(qū)無(wú)炎性細(xì)胞浸潤(rùn);陽(yáng)性組小鼠的肝臟脂肪變性程度及細(xì)胞腫脹程度也稍有減輕。綜上所述,植物甾醇酯、葛根素單獨(dú)使用對(duì)肝細(xì)胞脂肪變性有改善作用,而二者聯(lián)合使用時(shí)對(duì)肝細(xì)胞脂肪變性有顯著改善作用。
飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型在一定程度上與人類(lèi)單純性肥胖的形成具有相似發(fā)病機(jī)制,按照一定的標(biāo)準(zhǔn)通常只有部分小鼠可誘導(dǎo)成功,約一半小鼠存在肥胖抵抗[23]。通過(guò)7 周的營(yíng)養(yǎng)肥胖造模飼料喂養(yǎng),62 只小鼠肥胖造模成功,造模成功率為47.7%,造模成功率與以往文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[23]。
體質(zhì)量、脂肪系數(shù)與Lee's指數(shù)是反映小鼠肥胖程度的重要指標(biāo)。各藥物組都能使肥胖小鼠的體質(zhì)量減輕、Lee's指數(shù)降低、脂肪系數(shù)減小并使脂肪細(xì)胞體積變小,其中聯(lián)合組的小鼠與葛根素組、植物甾醇酯組相比,體質(zhì)量、體內(nèi)脂肪含量相對(duì)降低,部分存在顯著差異性。結(jié)果反映這二者對(duì)肥胖小鼠具有一定的減肥作用,且聯(lián)合組減肥效果更好。
肥胖患者一般伴隨著高血脂癥,血液黏度增加,易發(fā)生心血管疾?。?0]。一般認(rèn)為血漿TC、TG和LDL-C水平與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生率成正相關(guān),而血漿HDL-C水平則與之成負(fù)相關(guān)[24]。HDL-C是拮抗動(dòng)脈粥樣硬化的脂蛋白,其水平升高可增強(qiáng)機(jī)體逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇的能力,使外周組織膽固醇蓄積的可能性變小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各藥物組均可降低血液中TC、TG與LDL-C的水平,升高HDL-C水平,對(duì)肝臟脂肪性病變具有緩解作用,推測(cè)植物甾醇酯和葛根素可能是通過(guò)沉淀、置換膽固醇,相互競(jìng)爭(zhēng)來(lái)阻礙膽固醇的吸收或者通過(guò)上調(diào)7α-羥化酶(7α-hydroxylase,CYP7A1)的表達(dá)[25],從而促進(jìn)膽固醇向膽酸轉(zhuǎn)化,排出體外,起到減肥降脂作用。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)營(yíng)養(yǎng)性肥胖小鼠進(jìn)行干預(yù),觀察到植物甾醇酯和葛根素聯(lián)合使用可以使肥胖小鼠體質(zhì)量減輕、血清血脂水平降低、脂肪細(xì)胞內(nèi)的脂滴減少、脂肪細(xì)胞的膨大得到抑制,肝臟病變也得以緩解,其減肥作用比單一使用時(shí)要好,而且兩者本身具有很好的安全性,可作為減肥的新藥物,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也為藥物新的使用方向提供一定思路,但其減肥機(jī)理有待進(jìn)一步深入探討。
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Effects of Phytosterol Ester and Puerarin on Weight Loss in Nutritionally Obese Mice
CHENG Yuandu1, YI Youjin1,*, YI Chuanzhu2, XIA Bo1, XIA Yanbin1
(1. College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. Hunan Provincial Center for Disease Control and Prevention, Changsha 410000, China)
Purpose: To study the weight loss effect of phytosterol ester and puerarin in obese mice. Methods: An obese mouse model was established by feeding high fat diet, and then the obese mice were divided into five groups, including model group, phytosterol ester group, puerarin group, phytosterol ester plus puerarin group, orlistat tablet group (10 mice per group). The treatments by gavage lasted for six weeks. Then, body weight, food intake, obese index, fat index, serum total cholestetol (TC), serum triglyceride (TG), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), high density lipoprotein cholesterol(HDL-C), the number and diameter of fat cells and liver lesions were measured. Results: Compared with the model group,body weight in the mice from phytosterol ester group, puerarin group and combined treatment group were respectively decreased by 5.41%, 6.98% and 12.50%. Obese indexes were respectively decreased by 3.41%, 3.26% and 6.25%. Fa t indexes were respectively decreased by 19.88%, 27.41% and 30.42%. The serum levels of TC, TG and LDL-C of the groups treated with phytosterol ester and/or puerarin decreased compared to the model group, and the combined treatment group showed the largest decline in the three serum lipid parameters by 21.40%, 37.50% and 30.43%, respectively. The number of fat cells in the combined treatment group was increased, and liver fatty lesion was also alleviated. Conclusion: Phytosterol ester and puerarin have weight-reducing effects on obese mice, especially when used in combination.
phytosterol ester; puerarin; obese mouse; weight loss
R915
A
1002-6630(2015)13-0223-06
10.7506/spkx1002-6630-201513041
2014-08-07
“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAD16B00-2015BAD16B01);國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31071738;31000827)
程遠(yuǎn)渡(1989—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)楣δ苄允称?。E-mail:chengyuandu@126.com
易有金(1968—),女,教授,博士,研究方向?yàn)槭称窢I(yíng)養(yǎng)與衛(wèi)生。E-mail:yiyoujin@163.com