通信作者：宮智勇(1966-)，男，教授，Email：245331593@qq.com.

不同ω-3PUFAs組成對高脂誘導的C57BL/6J小鼠脂質(zhì)代謝作用

周佳1，張洺榛1，趙昕2，胡勤玲1，吳輝輝1，宮智勇1

(1.武漢輕工大學 食品科學與工程學院，湖北 武漢 430023；2.武昌工學院 食品工程學院，湖北 武漢 430065)

摘要：研究以C57BL/6J小鼠為實驗對象，以高脂飼料組為對照組(CG組)，用不同組成的ω-3PUFA(ALA、DHA、DHA：EPA=2:1、DHA：EPA=1:1、DHA：EPA=1:2)對其進行干預(yù)，觀察ω-3PUFA對高脂誘導的C57BL/6J小鼠脂質(zhì)代謝作用。觀察小鼠生長狀況，并與CG組相比，ω-3PUFA干預(yù)組體重均有非常顯著下降(P<0.01)，實驗?zāi)〤G組平均體重最大為29.75g，DHA組最小僅有25.59g。與CG組相比，ω-3PUFA各干預(yù)組血清中TC顯著下降(P<0.05)，TG、LDL-C均有不同程度下降，HDL-C則有所升高，均有非常顯著差異(P<0.01)；干預(yù)效果ALA組最佳，在各不同比率DHA/EPA干預(yù)組中DHA效果最佳。結(jié)果表明， DHA對體重控制效果最佳;對高脂誘導的C57BL/6J小鼠脂質(zhì)代謝的干預(yù)效果ALA組最佳，在各不同比率DHA/EPA干預(yù)組中DHA效果最佳。

關(guān)鍵詞：ω-3PUFA；高脂；脂質(zhì)代謝

收稿日期：2015-04-20.修回日期：2015-05-18.

作者簡介：周佳(1991-)，女，碩士研究生，Email：418910857@qq.com.

基金項目：湖北省教育廳科學技術(shù)研究計劃指導性項目(B2014126)；武漢輕工大學校研究生創(chuàng)新基金資助項目(2013cx018).

文章編號：2095-7386(2015)03-0020-04

DOI:10.3969/j.issn.2095-7386.2015.03.005

中圖分類號：Q 493.5

Effects of different components of ω-3PUFA on lipid metabolisms

in C57BL/6J mice fed with high fat diets

ZHOUJia1,ZHANGMingzhen1,ZHAOXin2,HUQinling1,WUHuihui1,GONGZhiyong1

(1.College of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China；

2.College of Food Engineering, Wuchang Institute of Technology, Wuhan 430065, China )

Abstract：To investigate the protective effects of different kinds and ratios of omega-3PUFAs on lipid metabolisms of C57BL/6J mice treated with high fat diets, we divided mice into seven groups randomly (normal diet, high fat diets, HFD+ALA,HFD+DHA,HFD+DHA/EPA 2:1,HFD+DHA/EPA1:1,HFD+DHA/EPA1:2). Compared to mice treated by high-fat diets without omega-3 PUFAs(control group, CG), the weights of mice by omega-3 PUFAs feeding were decreased significantly(P<0.01). and the average final weight of CG group was the largest which was 29.75g, the average final weight of DHA group was the smallest which was only 25.59g. Compared to CG group, the concentrations of serum TC in mice by ALA and different ratios of DHA/EPA feeding were decreased significantly(P<0.05);the concentrations of serum TG , LDL-C in mice by ALA and different ratios of DHA/EPA feeding were decreased significantly(P<0.01), and the concentrations of serum HDL-C in mice by ALA and different ratios of DHA/EPA feeding were significantly increased compared with CG group(P<0.01). The effects of ALA group on blood lipid were the best among the omega-3 PUFAs feeding groups, and the effects of DHA group on blood lipid were the best among the different ratios of DHA/EPA feeding mice.The result of this study indicates that the effects of ALA group on weight control were the best;the effects of ALA group on lipid metabolisms in C57BL/6J mice fed with high fat diets were the best among the omega-3 PUFAs feeding groups, and the effects of DHA group were the best among the different ratios of DHA/EPA feeding mice.

Key words：ω-3PUFA; high fat; lipid metabolism

1引言

含有兩個或兩個以上雙鍵的脂肪酸被稱為多不飽和脂肪酸(PUFAs)，從末端甲基第一個不飽和鍵在第三個C原子與第四個C原子之間的PUFAs被稱為ω-3PUFAs[1]。ω-3PUFAs主要有二十碳五烯酸(EPA 20:5)、二十二碳六烯酸(DHA 22:6)、α-亞麻酸(ALA)等，其中DHA、EPA主要存在于海產(chǎn)品中，一些魚類、貝類體內(nèi)含有豐富的DHA、EPA，而ALA主要來源于植物，如種子油，堅果等[2,3]。ω-3PUFAs特別是DHA、EPA作為機體細胞結(jié)構(gòu)的重要組成來源，不能由人類細胞合成，只能從飲食中獲得。其中EPA可以通過植物中攝入的ALA轉(zhuǎn)化而來，進而轉(zhuǎn)化為DHA，但這種轉(zhuǎn)化效率非常低，不到0.1%[4,5]。因此人體必需從外界攝取足夠的ω-3PUFAs，特別是DHA、EPA以保證機體的健康。

由于生活質(zhì)量的提高和一些不健康的生活方式，導致代謝類疾病逐漸增多，據(jù)疾病預(yù)防控制中心(CDC) 2006年的報告稱，當時全世界有1.5億人患有二型糖尿病(T2DM)，預(yù)計到2010年將增加至2.15億，2025年將增加到3億。心血管疾病(CVD)是T2DM的一種非常嚴重的并發(fā)癥，具有很高的發(fā)病率和死亡率，約有2/3的T2DM患者死于心臟疾病或中風[6]。ω-3PUFAs具有抗氧化和抗炎作用，對預(yù)防一些慢性退化性疾病，如糖尿病、心血管疾病、癌癥的發(fā)生具有有益的效果，因此探討ω-3PUFA對脂質(zhì)代謝調(diào)控作用，特別是相關(guān)機制研究，將為高脂血癥等高危人群的日常膳食補充提供理論依據(jù)，并指導相關(guān)功能脂質(zhì)產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，具有非常重要的意義。

ω-3PUFAs由于其重要的生理功能，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，對ω-3PUFAs的研究很多，但對不同比率的DHA/EPA對脂質(zhì)代謝影響的研究還很少。

本研究以C57BL/6J小鼠為實驗對象，以高脂飼料組為對照組，用不同組成的ω-3PUFAs對其進行干預(yù)，觀察小鼠生長狀況，并記錄其體重變化情況。喂養(yǎng)結(jié)束后，測定其血清中與血脂相關(guān)的生化指標，研究不同組成ω-3PUFAs對高脂誘導的小鼠脂質(zhì)代謝的影響。

2材料與方法

2.1主要儀器和試劑

基礎(chǔ)飼料(武漢萬千佳興生物科技有限公司)；膽固醇(武漢丁香園科技)；干酪素(國藥集團化學試劑有限公司)；蛋黃粉(南通康德生物制品有限公司)；豬油(武商量販)；葵花籽油(ω-6=60%)(益海嘉里(武漢)糧油工業(yè)有限公司)；亞麻油(ω-3=70%)(武漢丁香園科技)；魚油(DHA=200mg/1 900 mg)(Webber Naturals Pharmaceuticals Ltd)；藻油(DHA=100mg/260mg)(威海南波灣生物技術(shù)有限公司)；總膽固醇測定試劑盒(中生北控生物科技股份有限公司)；甘油三酯(測定試劑盒中生北控生物科技股份有限公司)；高密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒(中生北控生物科技股份有限公司)；低密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒(中生北控生物科技股份有限公司)。

2.2方法

2.2.1實驗動物

5周齡雄性C57BL/6J小鼠(出售單位：湖北省實驗動物研究中心，生產(chǎn)許可證號：SCXK(鄂)2008-0005)56只，分為7組，每組8只，分籠飼養(yǎng)，自由進食，適應(yīng)一周，動物房保持20—22 ℃；相對濕度60%，12h光照，12h黑暗。鼠籠每2—3 d更換一次墊料和水，保持墊料干燥，水潔凈。每1—2周制備一次高脂飼料(高脂飼料含70%基礎(chǔ)飼料，1%膽固醇，4%干酪素，10%蛋黃粉，15%豬油)，定期稱重，干預(yù)11周后，禁食12 h，處死小鼠，小鼠眼球取血，常溫靜置2 h，4℃離心(4 000 g，10 min)后取上清，分裝后置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

各實驗組C57BL/6J小鼠分組如下：

NG組：普通飼料組，蒸餾水灌胃;

CG組：高脂飼料，蒸餾水灌胃(飼料中豬油為10%，基礎(chǔ)飼料增至75%，其余與高脂飼料配方一致，以保持各高脂組攝入脂肪量一致);

ALA組：高脂飼料，ALA 0.75mg/g bw灌胃;

DHA組：高脂飼料，DHA 0.75mg/g bw灌胃;

DHA：EPA=2:1組：高脂飼料，DHA/EPA=2:1，0.75mg/g bw灌胃;

DHA：EPA=1:1組：高脂飼料，DHA/EPA=1:1，0.75mg/g bw灌胃;

DHA：EPA=1:2組：高脂飼料， DHA/EPA=1:2，0.75mg/g bw灌胃。

亞麻油和DHA、EPA各干預(yù)組采用亞麻油、葵花籽油、魚油和藻油來調(diào)節(jié)干預(yù)物中脂肪酸組成，保證干預(yù)物中ω-6 PUFAs與ω-3PUFAs的比率為4:1。

2.2.2實驗動物樣本收集及處理

小鼠眼球取血，常溫靜置2 h,4 ℃離心(4 000 g,10 min)后取上清，分裝后置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

2.2.3血清生化指標的測定

TC、TG、HDL-C、LDL-C測定方法見中生北控TC、TG、HDL-C、LDL-C測定試劑盒使用說明書，按說明書上所述公式計算TC濃度。通過Graphpad Prism 5 軟件對數(shù)據(jù)進行分析，比較各實驗組與CG組的統(tǒng)計學差異并繪制圖表。

3結(jié)果與分析

3.1不同組成ω-3PUFAs對高脂誘導的C57BL/6J小鼠體重變化的影響

各實驗組小鼠在整個實驗期間，每周稱重，觀察小鼠生長狀況。由表1可知，各實驗組小鼠的體重均穩(wěn)定增長，高脂飼料對照組CG組體重增長較快，ALA、不同比率DHA/EPA干預(yù)組小鼠生長相對較慢。實驗期中期各干預(yù)組小鼠平均體重與CG組相比均顯著降低(P<0.01)，CG組小鼠體重增長率最大，DHA組體重增長率最?。粚嶒炂谀┢诟鞲深A(yù)組小鼠平均體重與CG組相比均顯著降低(P<0.01)，CG組小鼠體重增長率最大，DHA組體重增長率最小。結(jié)果表明ALA和不同比率DHA/EPA 對高脂飼料誘導的C57BL/6J小鼠體重的增長，均有一定抑制作用，DHA干預(yù)組對C57BL/6J小鼠實驗體重增加抑制效果最佳。

表1不同組成ω-3PUFAs對小鼠體重的作用

組別各期體重初期中期末期NG組16.48±2.0923.03±1.21**27.98±1.45**CG組16.30±1.1425.06±1.0329.75±1.28ALA組16.38±0.7123.2±0.57**27.32±1.65**DHA組17.05±1.2922.82±0.92**25.59±1.04**DHA:EPA=2:1組16.64±1.2122.45±0.87**26.33±1.65**DHA:EPA=1:1組16.13±0.6422.88±0.79**26.18±0.74**DHA:EPA=1:2組16.14±1.1022.27±1.24**27.24±1.41**

與CG組相比較，**P<0.01。

3.2不同組成ω-3PUFA對小鼠血清生化指標的影響

采用ELISA方法測定各實驗組小鼠血清中TC、TG、LDL-C和HDL-C濃度，結(jié)果如圖1。由圖1可知，與高脂飼料對照組CG組相比，ALA、各不同比率DHA/EPA干預(yù)組C57BL/6J小鼠血清中TC濃度均有顯著性降低(P<0.05)，ALA干預(yù)對C57BL/6J小鼠血清中TC濃度降低效果最佳，在各不同比率DHA/EPA干預(yù)組中DHA降低效果最佳，其余干預(yù)組差別不大；TG、LDL-C濃度均有顯著性降低(P<0.01)，ALA干預(yù)對C57BL/6J小鼠血清中TG、LDL-C濃度降低效果最佳，在各不同比率DHA/EPA干預(yù)組中DHA降低效果最佳，其余干預(yù)組差別不大；HDL-C濃度均顯著性升高(P<0.01)，ALA干預(yù)對C57BL/6J小鼠血清中HDL-C濃度升高效果最佳，在各不同比率DHA/EPA干預(yù)組中DHA和DHA：EPA=1：2組降低效果最佳，其余干預(yù)組差別不大。結(jié)果表明，ω-3PUFAs均能有效抑制高脂誘導的C57BL/6J小鼠血脂升高，并提高HDL-C濃度。ALA干預(yù)效果最佳；在各不同比率DHA/EPA干預(yù)組中DHA效果最佳。

圖1　小鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C濃度

注：值由X±SD表示(n=8)；與CG組相比較，**P<0.01，與CG組相比較，*P<0.05

4討論

膳食中必須脂肪酸對人體健康有著極其重要的生理作用，PUFAs具有影響機體脂質(zhì)代謝、調(diào)節(jié)免疫、調(diào)劑血糖濃度、調(diào)控腦的發(fā)育等作用，其中ω-3PUFAs的作用尤其顯著[7,8]。本研究采用ALA和不同比率DHA/EPA等不同組成的ω-3PUFAs干預(yù)高脂誘導的C57BL/6J小鼠脂質(zhì)代謝作用，探討不同比率DHA/EPA調(diào)控機體脂質(zhì)代謝異常的作用。研究結(jié)果表明，ω-3PUFAs對高脂飲食誘導的小鼠體重增加有一定的抑制作用，有效地減少肝臟中脂質(zhì)堆積。ω-3PUFAs降低高脂誘導小鼠血清中TC、TG濃度，并提高血清中HDL-C濃度，改善高脂飲食誘導的小鼠脂質(zhì)代謝異常。

通過對不同組成ω-3PUFAs干預(yù)研究結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，ω-3PUFAs對高脂飲食誘導的血脂升高均有一定抑制作用，其中ALA組干預(yù)效果最佳，在不同比率DHA/EPA干預(yù)組中，DHA/EPA比率不同，干預(yù)效果不同。ALA干預(yù)調(diào)控脂質(zhì)代謝作者用雖強于DHA/EPA不同比率干預(yù)組，但DHA、EPA作為機體中重要大分子結(jié)構(gòu)成分，參與人體多種生理功能的調(diào)節(jié)，具有重要的生命功能，DHA/EPA適當補充可能更有利于單純ALA補充[9]。產(chǎn)生這種脂質(zhì)代謝干預(yù)效果的具體機制還不太清楚，需進一步深入研究。

參考文獻：

[1]Wang X, Chan C B. n-3 polyunsaturated fatty acids and insulin secretion[J]. Journal of Endocrinology, 2015, 224(3):97-106.

[2]Joffre C, Nadjar A, Lebbadi M, et al. n-3 LCPUFA improves cognition: The young, the old and the sick[J]. Plefa, 2014, 91(1-2):1-20.

[3]Deckelbaum R J, Torrejon C. The omega-3 fatty acid nutritional landscape:health benefits and sources[J]. Journal of Nutrition, 2012, 142(3):587-591.

[4]Moriguchi T, Harauma A, Salem N J. Plasticity of mouse brain docosahexaenoic acid: modulation by diet and age[J]. Physiol Res, 2014, 63 (1): 93-118.

[5]Barros M P, Poppe S C, Bondan E F. Neuroprotective properties of the marine carotenoid astaxanthin and omega-3 fatty acids, and perspectives for the natural combination of both in krill oil[J]. Nutrients, 2014, 6(3):1293-1317

[6]Fox C S, Coady S, Sorlie P D, et al. Increasing cardiovascular disease burden due to diabetes mellitus: the Framingham Heart Study[J]. Circulation, 2007, 115(12):1544-1550.

[7]Mori T A.Conference on “Dietary strategies for the management of cardiovascular risk”Dietary n-3 PUFA and CVD: a review of the evidence[J]. Proceedings of the Nutrition Society ,2014,73(1):57-64.

[8]Schoors S, Bruning U, Missiaen R,et al.Fatty acid carbon is essential for dNTP synthesis in endothelial cells[J]. Nature ,2015,520(7546):192-197.

[9]Jong M P, Sung H K, Han Y M, et al. Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids as Potential Chemopreventive Agent for Gastrointestinal Cancer[J]. Journal of Cancer Prevention, 2013, 18(3):201-208.