陳 珍，陸敏濤，徐方艷，邵林子，任廷遠,2,3, ，譚書明,

（1.貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽550025；2.貴州省農業(yè)科學院，貴州貴陽550006；3.貴州省農業(yè)生物工程重點實驗室，貴州貴陽550025）

肥胖是由多種因素引起的慢性疾病[1]。據國辦新聞（2020年）報道，我國居民肥胖已超過50%[2]。研究表明，肥胖可導致高血壓、高脂血癥、冠心病等多種疾病[3]。肥胖的治療方式主要有矯正、藥物治療和減肥手術三種，但常伴有嚴重的副作用[4]。藥食同源食品具有保健治療綜合功效，毒副作用甚微，既可調節(jié)機體生理活動和預防疾病，也能長期服用，現已被廣泛運用于醫(yī)療保健及食品行業(yè)中[5]，研究證明藥食同源食品中黃酮、皂苷、多糖、生物堿等有效成分可起到抗肥胖的作用[6-8]。因此，尋求來源于食品或藥食同源食品中具有減肥降脂功效的原輔料顯得非常必要。刺梨作為我國藥食同源水果，富含有機酸、維生素C、超氧化物歧化酶、黃酮、多酚、多糖等多種活性成分，可作為健胃消食功效的中藥用于方劑中[9]。迄今，也有多種以刺梨為原料制成的食品、藥品，如：刺梨果酒、刺梨茶、刺梨凍干粉膠囊等[10]。其中，刺梨發(fā)酵型果酒酒精含量較低，保留了刺梨中維生素、氨基酸和礦物質等營養(yǎng)元素，具有調節(jié)人體新陳代謝、控制膽固醇水平及促進血液循環(huán)等保健功能[11-13]。

近年來，刺梨在降血糖[14]、血脂[15]、抗癌[16]和抗動脈粥樣硬化[17]等方面的研究取得了一定的效果。但目前關于刺梨參與宿主脂質代謝作用機制的報道較少，隋怡等[18]研究發(fā)現黔產刺梨果汁具有降低小鼠體質量的作用，黔產刺梨含藥血清可誘導PPARα基因表達顯著增加，加速脂肪組織分解利用從而達到減肥的目的，但并未深入探究刺梨參與脂質代謝的作用機制。孫兆峰等[19]發(fā)現刺梨葉對2型糖尿病大鼠的脂代謝具有一定的治療作用，但并未深入進行機理研究。夏星等[20]研究發(fā)現小鼠服用刺梨提取物后，肝糖原含量會顯著增加，但對其作用機理及機體糖原的合成機制并未進行進一步研究。

綜上所述，雖已有報道證實刺梨具有降血脂、降血糖、促進脂肪分解利用等功效，但針對以刺梨為原料發(fā)酵制成的刺梨果酒在調節(jié)脂代謝及其機制上的研究還未見報道，且前期研究發(fā)現一定量的刺梨果酒可改善STZ誘導的1-型糖尿病大鼠糖代謝紊亂。因此，本文以刺梨果酒為研究對象，探究其對高脂誘導小鼠肥胖的預防作用及其在基因水平上的作用機制，從而為刺梨果酒作為功能性食品預防肥胖提供更深層次的理論依據，同時提高刺梨果酒的附加值和綜合利用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺梨果酒 實驗室自制；昆明種雄性小鼠，SPF級、22～24 g、50只 由遼寧長生生物技術股份有限公司提供，生產許可證：SCXK（遼）2015-0001；紅星二鍋頭酒（56%vol） 北京紅星股份有限公司；總蛋白定量測試盒（BCA法）、甘油三酯（TG）測定試劑盒、總膽固醇（TC）測定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）測定試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）測定試劑盒、丙二醛（MDA）測定試劑盒由南京建成生物科技有限公司提供；定量引物 華大基因合成；M-MLV反轉錄酶（200 U/μL）10000 U、RNase Inhibitor 美國普洛麥格；5×Buffer TaKaRa；DNA marker DL2000 寶生物工程有限公司；基礎飼料 由重慶騰鑫生物技術有限公司提供；高脂飼料配方如表1所示[21]。

表1 高脂飼料配方Table 1 Formula of high-fat feed

Nano Drop 1000微量紫外分光光度計 美國Thermo公司；FSH-2可調高速勻漿器 江蘇省金壇市環(huán)宇科學儀器廠；Light Cycler Nano 熒光定量PCR 儀 美國羅氏公司；L5S紫外分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司；1000梯度 PCR儀 美國BIO-RAD公司；SpectraMax190連續(xù)波長多功能酶標儀 美國Molecular Devices公司；H1-16KR高速冷凍離心機 湖南可成儀器設備有限公司；Eclipse Ci-L光學顯微鏡 日本Nikon公司；熒光定量試劑、熒光定量膜和熒光定量板子 伯樂生命醫(yī)學產品（上海）有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 刺梨果酒 刺梨果酒參照李勁松[22]的方法并適當改進，其主要步驟為：挑選適宜成熟度、無病蟲害的刺梨鮮果進行清洗、揉搓，裝入容器，調整糖度，控溫發(fā)酵，陳釀，過濾，密封存儲等。因新釀的刺梨果酒澀味較重，滋味弱，而2年陳釀的刺梨果酒澀味及滋味均較好，市場接受度也是最好的，故選取2年陳釀的刺梨果酒進行本實驗。

1.2.2 動物飼養(yǎng) 實驗經貴州大學動物實驗倫理委員會批準（編號：EAE-GZU-2020-P003），符合動物實驗倫理。將50只體質量為22～24 g的4～6周齡健康雄性昆明小鼠飼養(yǎng)在通風良好，室溫（23±2）℃，相對濕度50%～55%，12 h/12 h明暗交換的環(huán)境中，自由攝食和飲水。小鼠適應性飼養(yǎng)一周后，按體質量隨機分為5組（n=10）：空白組、模型組、刺梨果酒低劑量組、刺梨果酒中劑量組及刺梨果酒高劑量組，為確保低、中、高劑量組每只小鼠為等劑量灌胃（80 g體質量小鼠分別灌胃0.25、0.5、1 mL劑量的刺梨果酒）于每日上午9:00～11:00進行灌胃。空白與模型組灌胃與中劑量等酒度、等劑量（0.5 mL/80 g）的紅星二鍋頭。飼養(yǎng)期間除空白組外，其余各組飼喂高脂飼料。持續(xù)飼喂8周，期間自由飲水和攝食，每周記錄采食量、飲水量和體質量，并調整灌胃劑量。動物飼養(yǎng)末期，將小鼠禁食不禁水12 h后，在麻醉狀態(tài)下測量小鼠體長，腹圍，眼眶取血后，解剖，取出肝臟、心臟、腎臟、脾臟、腹部脂肪等用冰凍生理鹽水洗凈后，用吸水紙除去表面水滴，進行稱重后轉移至-80 ℃，其中，臟器指數參照1.2.3計算，腹部脂肪、脂肪指數參照1.2.5計算。

1.2.3 臟器指數測定 根據小鼠臟器重量與體重，按下列公式對各臟器指數進行計算[23]。

1.2.4 Lee’s指數測定 根據小鼠體長和體重，按下列公式進行計算[24]。

1.2.5 脂肪指數測定

1.2.6 理化指標測定 血清和肝臟中TG、TC、LDL-C、HDL-C含量測定，其步驟參考試劑盒說明書進行。

1.2.7 HE染色 將各組小鼠肝臟，經4%多聚甲醛固定，固定狀態(tài)良好后，進行修剪、脫水、包埋、切片、染色、封片制作切片，蘇木精-伊紅（Hematoxylineosinstaining, HE）染色，光學顯微鏡下觀察肝臟組織結構并分析。

1.2.8q RT-PCR的分析 從組織樣品中提取總RNA，使用Oiagen提取并反轉錄得cDNA，使用紫外分光光度計測定RNA濃度。實時熒光定量聚合酶鏈反應用于檢測相關基因的表達，以β-actin為內參并采用2-ΔCt法計算各基因相對表達，操作步驟如下[26-27]：總RNA提取→反轉錄及cDNA的合成與檢測→熒光定量PCR檢測，各基因的引物序列如表2。

表2 實時熒光定量聚合酶鏈式反應的引物序列Table 2 The sequence of quotations for real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 對小鼠體質量、進食量和飲水量的影響

檢驗肥胖最直接的體現是體質量指標[28]。如圖1所示，刺梨果酒干預8周期間，與空白組相比，模型組小鼠體質量穩(wěn)定增長，進食量與飲水量分別顯著（P＜0.05）升高了8.97%、19.16%。相比模型組，劑量組小鼠進行8周刺梨果酒干預后小鼠體質量明顯下降。其中，刺梨果酒低劑量組在干預第2周小鼠體質量下降趨勢較大，到第3周逐漸上升但始終低于模型組。刺梨果酒高劑量組，在截至第8周小鼠體質量比中、低劑量組都要低。此外，使用高、中、低劑量刺梨果酒對小鼠進行8周灌胃后，小鼠攝食量顯著減少（P＜0.05）。實驗結果表明，刺梨果酒可有效降低小鼠體質量，對高脂誘導小鼠肥胖模型具有一定的預防作用。

圖1 刺梨果酒對各組小鼠體重、進食量及飲水量的影響（n=10）Fig.1 Effects of Rosa roxburghii wine on body weight, food intake and water consumption of mice in each group（n=10）

2.2 對小鼠臟器指數的影響

肥胖會引起機體內臟器的變化，從而影響機體營養(yǎng)分配與代謝[29]。由表3可知，與空白組相比，模型組小鼠臟器指數呈增長趨勢，其心臟、肝臟、腎臟、脾臟分別顯著（P＜0.05）增加20.5%、36.3%、28.8%、48.9%，這與小鼠長期高脂飲食有關。與模型組相比，劑量組臟器指數均顯著（P＜0.05）降低，可能是果酒中酒精含量低且吸取了刺梨中的全部營養(yǎng)而富含Vc、黃酮等多種活性成分，攝入適量刺梨果酒后，起到了清熱、助消化、消食等作用，進而很好地消化了堆積在體內的食物，降低了體內脂肪的堆積。因此，攝入適量的刺梨果酒可通過降低體內脂肪堆積，從而達到緩解肥胖的目的。

表3 刺梨果酒對小鼠臟器指數的影響（n=10）Table 3 Effect of Rosa roxburghii wine on viscera coefficient of mice(n=10)

2.3 對小鼠腹圍、腹部脂肪、Lee’s指數和脂肪指數的影響

刺梨果酒對高脂誘導肥胖小鼠腹圍、腹部脂肪、Lee’s指數和脂肪指數的影響見表4。與空白組相比，模型組小鼠腹圍、腹部脂肪、Lee’s指數、脂肪指數均顯著（P＜0.05）增加，其原因是長期高脂飲食后產生了大量的脂肪堆積在體內。相比模型組，刺梨果酒劑量組小鼠腹圍、腹部脂肪、脂肪指數均顯著（P＜0.05）降低。此外，Lee’s指數作為肥胖指標，其Lee’s指數越大，肥胖就越明顯，實驗結果表明，攝入適量刺梨果酒干預8周后，與模型組相比，刺梨果酒劑量組均可顯著（P＜0.05）降低小鼠體內Lee’s指數。體內腹部脂肪的累積會導致肝臟脂代謝紊亂、高血脂、胰島素抵抗等代謝綜合癥[30]。因此，攝入適量的刺梨果酒可通過減少體內腹部脂肪堆積，降低肝臟脂質異常的風險，從而起到預防或緩解肥胖的效果。

表4 刺梨果酒對小鼠腹圍、腹部脂肪、Lee’s指數和脂肪指數的影響（n=10）Table 4 Effects of Rosa roxburghii wine on abdominal circumference, abdominal fat, Lee‘s index and fat index of mice(n=10)

2.4 對血脂水平的調節(jié)作用

血液中脂質水平是機體脂代謝是否正常的重要判斷標準[28]。如圖2所示，與空白組相比，模型組血清中TG、TC、LDL-C水平分別顯著（P＜0.05）升高41.07%、65.26%、51.19%，HDL-C含量顯著（P＜0.05）降低58.99%。WANG等[25]指出，當脂質代謝紊亂時，血脂指標一般表現為TC、TG、LDL-C水平升高，HDL-C水平降低?？梢姡L期高脂飲食會引起血脂代謝紊亂。與模型組相比，刺梨果酒高、中、低劑量組小鼠血脂水平得到改善，TG水平分別顯著（P＜0.05）降低51.75%、46.63%、55.52%；TC水平分別顯著（P＜0.05）降低19.60%、46.31%、28.69%；LDL-C含量分別顯著（P＜0.05）降低56.69%、39.37%、65.35%；HDL-C含量分別升高116.36%、40.89%、48.33%。實驗結果說明，攝入刺梨果酒對高脂誘導引起的血脂水平變化具有拮抗作用，可通過調節(jié)血脂水平來改善脂質代謝紊亂。

圖2 刺梨果酒對小鼠血脂代謝關鍵指標的影響（n=10）Fig.2 Effects of Rosa roxburghii wine on blood lipid levels in mice（n=10）

2.5 對小鼠肝臟脂質水平的調節(jié)作用

肥胖導致的脂質新生可使肝內脂質堆積增加，導致肝功能紊亂[31-32]。刺梨果酒對高脂誘導肥胖小鼠肝臟脂質水平的影響見圖3。與空白組相比，模型組小鼠肝臟中TG、TC、LDL-C水平分別顯著（P＜0.05）升高58.52%、31.58%、146.34%，HDL-C含量顯著（P＜0.05）下降20.93%。相比模型組，高、中、低劑量刺梨果酒干預8周后，TG水平分別顯著（P＜0.05）降低30.37%、34.11%、42.52%；TC水平分別顯著（P＜0.05）降低23.00%、18.00%、17.67%；LDCC含量分別顯著（P＜0.05）降低77.23%、60.40%、40.11%；HDL-C含量分別顯著（P＜0.05）升高29.41%、38.24%、23.53%。實驗結果表明，攝入適量的刺梨果酒可有效調節(jié)小鼠肝臟脂質水平，降低TG、TC、LDL-C含量、升高HDL-C含量。

圖3 刺梨果酒對小鼠肝脂水平的影響（n=10）Fig.3 Effects of Rosa roxburghii wine on liver lipid levels in mice（n=10）

2.6 肝臟病理學分析

由圖4可知，空白組小鼠組織肝細胞排列緊密，肝竇未見明顯擠壓或擴張。相比空白組，模型組小鼠組織肝細胞空泡變性，血管周圍肝細胞出現腫脹，胞質疏松淡染，說明長期高脂誘導會引起小鼠肝臟組織脂肪變性。刺梨果酒高、中、低劑量組相比模型組，其組織肝細胞排列較緊密，肝竇未見明顯擠壓或擴張且血管周圍肝細胞腫脹和脂質疏松淡染現象有所緩解。說明攝入刺梨果酒能減少肝臟脂肪變性的風險。

圖4 肝臟病理學分析（HE染色，比例尺：100 μm）Fig.4 Liver pathology analysis （HE staining, scale:100 μm）

2.7 對肝臟脂代謝關鍵信號通路的影響

2.7.1 AMPK信號通路 AMPK信號傳導可參與脂質代謝途徑[33]。ACACA作為AMPK的下游靶點是脂肪酸合成的關鍵酶，在脂代謝調節(jié)方面起重要作用?；罨腁MPK可導致ACACA活性降低，且可以通過增加PPARα表達增強脂肪酸氧化，促進脂肪酸β氧化分解及提高脂質分解水平[34]。為此，本實驗研究了該信號通路中的關鍵基因，來探討高脂誘導肥胖小鼠調節(jié)脂質代謝的機制，其相關基因mRNA表達水平如圖5所示。與空白組相比，模型組小鼠肝臟中AMPK、ACACA、PPARαmRNA表達水平顯著（P＜0.05）上調。攝入刺梨果酒長期干預后，高劑量組均可顯著（P＜0.05）下調AMPK、ACACA、PPARαmRNA表達水平，分別下調83.27%、58.34%、48.88%；中劑量組均顯著（P＜0.05）下調AMPK、PPARαmRNA表達水平；但低劑量組對其關鍵基因AMPK、ACACA、PPARαmRNA表達水平呈上調趨勢，其原因可能是組成這幾種關鍵酶的復合物包含了一個家族中的不同基因及調控因子，經不同劑量干預后會存在部分基因上調、部分下調。但從實驗的總體來看，攝入適量劑量的刺梨果酒可通過下調肝臟脂代謝相關脂肪酸合成關鍵酶，進而提高脂質分解水平，達到預防肥胖的目的。

圖5 刺梨果酒對肝AMPK信號傳導的影響Fig.5 Effect of Rosa roxburghii wine on liver AMPK signaling

2.7.2 SREBP1信號通路 SREBP1作為脂質代謝重要轉錄因子，主要調控脂肪酸和膽固醇的生物合成。SREBP1可激活下游多種參與脂肪酸合成的轉錄包括FASN、SCD1[35]。LXR作為膽固醇調控轉錄因子，可提高SREBP1轉錄水平[36]，進而促進膽固醇向膽汁酸轉化。本實驗探討了脂肪酸氧化的相關基因，其基因表達水平如圖6所示。與空白組相比，模型組小鼠肝臟中LXR、FASN、SCD1 mRNA表達水平分別顯著（P＜0.05）上調23.96%、109.70%、376.72%，SREBP1 mRNA表達水平顯著（P＜0.05）下調23.27%。相比模型組，長期干預后，低劑量可顯著（P＜0.05）上調SREBP1 mRNA表達水平；高、中劑量可顯著（P＜0.05）下調LXR、SCD1 mRNA表達水平，且中劑量也可顯著（P＜0.05）下調FASNmRNA表達水平。由此可見，適量的刺梨果酒可激活脂質代謝中的重要轉錄因子，促進脂肪酸氧化，進而調節(jié)肝臟脂質代謝。

圖6 刺梨果酒對肝SREBP1信號傳導的影響Fig.6 Effect of Rosa roxburghii wine on liver SREBP1 signaling

3 討論

肥胖主要以體內脂肪增多、血脂異常為主要特征[37]。肝臟作為機體重要代謝器官，主要參與內源性脂肪合成和運輸[38]。肝臟不能儲存脂肪，但當脂質代謝動態(tài)失衡時，TG就會堆積在肝細胞中，導致肝脂肪退化[39]。此外，TC含量異常升高，也會提高患病風險[40]。在肝臟中，LDL-C主要將膽固醇運輸到肝臟中合成膽酸，但易被泡沫細胞氧化，進而導致心血管疾病[41]。血漿中大多數脂質以HDL-C形式存在，HDL-C參與了膽固醇從外周組織到肝臟的逆向運輸，對動脈粥樣硬化形成具有拮抗作用[42-43]。研究表明，肥胖人群體內HDL-C水平低于非肥胖人群[44]。另有研究報道，當肝臟脂質代謝紊亂時，其血脂指標一般表現為TC、TG、LDL-C水平升高，HDL-C水平降低[45]。本實驗通過建立高脂誘導肥胖小鼠模型評價刺梨果酒在調節(jié)脂質代謝紊亂及預防肥胖方面的效果，其結果顯示，采用不同劑量刺梨果酒干預8周后，與模型組相比，劑量組小鼠體質量生長呈下降趨勢，血清及肝臟中TG、TC、LDL-C含量顯著（P＜0.05）降低，HDL-C含量顯著（P＜0.05）升高，肝組織中脂質累積也有所緩解。此外，本研究還顯示，刺梨果酒能減緩對高脂誘導引起肥胖小鼠臟器系數的擴增，降低體內脂肪堆積、Lee’s指數，進而達到預防或緩解肥胖的目的。刺梨果酒體現的這些效果與相關文獻報道血脂及肝臟水平TG、TC、LDL-C和HDLC指標相關結果一致[46-48]。

肝臟是脂質代謝的重要場所，其代謝過程極其復雜，受多種因素共同調節(jié)[49-50]。其中，PPARα可調節(jié)肝臟組織中脂肪β氧化速率[51]。LXR可調節(jié)膽汁酸合成[52]。SREBP1作為調控肥胖患者體內新生脂肪關鍵轉錄因子，可由PPARα上調而被激活最終促進FASNmRNA基因表達，加快TC、LDL受體、脂肪等物質合成[53-55]。此外，SREBP1可控制許多參與膽固醇和脂質代謝的基因，其中，SREBP1和SCD1可介導脂肪形成和脂質在組織中累積[56]。ACACA是脂肪酸生物合成關鍵酶，此酶的活性控制著脂肪酸的合成速度，繼而控制脂肪酸含量，ACACA經AMPK磷酸化后可抑制脂肪酸合成[57]。HARWOOD等[58]研究發(fā)現通過降低ACACA活性，可減少動物中脂肪酸的生物合成。另有研究顯示，AMPK 的激活也能增加分解代謝，降低ACACA、SREBP、FAS等脂質合成有關因子表達及代謝速率，調節(jié)脂質合成與利用[59-60]。本次實驗結果顯示，經8周干預治療后，刺梨果酒高劑量組可顯著（P＜0.05）下調脂肪酸合成關鍵酶ACACA的表達水平，且高、中劑量組均可顯著（P＜0.05）下調脂質合成中AMPK、PPARα、LXR、SCD1的相關因子表達水平，其結果與相關文獻報道一致[61-64]。但經長期干預后，低劑量組對其脂肪酸合成關鍵酶及脂質合成相關因子的表達呈上調趨勢，且中劑量組對其脂肪酸合成關鍵酶ACACA的基因表達也上調，原因可能是許多關鍵酶其本身就是復合物，而組成酶的復合物包含了一個家族的多個基因和不同的調控因子，而它們之間的調控機制又極為復雜，因此，針對不同劑量干預后其基因會出現部分上調，部分下調。但從總體上可以看出攝入適量的刺梨果酒干預后，可降低脂肪和膽固醇的合成，增加脂肪酸氧化，進而減少高脂誘導小鼠的肥胖及小鼠肝臟脂肪蓄積來達到預防肥胖的目的。

4 結論

實驗結果表明，低、中、高劑量刺梨果酒均能減緩由高脂誘導小鼠引起的體質量增加和臟器的擴增。經刺梨果酒干預后，可有效降低小鼠血清和肝臟脂質水平，還有助于減少體內脂肪堆積，從而達到預防或減輕肥胖的目的。此外，高劑量組還可通過下調脂肪酸合成關鍵酶及脂質合成相關因子表達來介導脂肪的形成和脂質在肝臟的累積。其基因表達水平客觀的說明了刺梨果酒可調節(jié)脂代謝及可能存在的作用機制，為攝入適量的刺梨果酒預防肥胖提供了更深入的理論依據，與此同時提高了貴州省刺梨果酒的附加值和綜合利用價值。但本文仍存在許多不足，需進一步從蛋白水平驗證刺梨果酒抑制高脂誘導肥胖所涉及的具體信號通路及分子調節(jié)機制。