蔥白多糖的降血脂功能及對酒精肝預防作用的研究

張 英, 石雪萍, 姜洪芳, 張衛明, 金敬宏

(1.南京野生植物綜合利用研究院,江蘇南京210042;2.南京農業大學食品科技學院,江蘇南京210095)

蔥(A llium schoenoprasumL.)屬于石蒜科蔥屬[1]。中國是世界上最大的蔥生產和出口國,年生產面積為650 000 hm2,在中國蔬菜產業中占重要地位[2]。蔥白為植物蔥的鱗莖,葉用蔥主要作為凍干蔬菜與調料,方便食品和休閑食品帶動了蔥產業的長足發展,同時其加工副產物蔥白大量增加,不僅造成資源浪費且污染環境,因此綜合利用蔥白具有深遠意義。傳統上蔥白被中醫藥所利用,其中含有揮發油、維生素和多糖類,干蔥白中多糖含量為10%～20%,因此蔥白多糖的開發利用極具可行性。而植物多糖的生理功能較廣泛,據資料報道多糖具有調節免疫、降血糖、降血脂、抗衰老等作用[3-6]。隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高以及個人保健意識的加強,功能保健食品越來越受消費者關注[7]。作者以高脂飼料喂養的大鼠和酒精灌胃的小鼠為實驗材料,形成高脂模型組和酒精肝模型組,進一步研究蔥白多糖對血脂水平的影響以及對小鼠酒精肝的預防作用,為開發利用蔥白多糖提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

昆明雄性SD大、小鼠:由南京江寧青龍動物繁殖場提供;陽性對照物:血脂康膠囊,北大維信生物科技有限公司產品;水飛薊素膠囊:德國馬博士大藥廠生產;蔥白多糖:作者所在實驗室自制;高脂飼料:按衛生部衛生監督司頒布的《保健食品功能學評價程序和檢驗方法》中的方法配制,基礎飼料78.8 g/dL,膽固醇1 g/dL,豬油10 g/dL、膽鹽0.2 g/dL、蛋黃粉10 g/dL;基礎飼料:按衛生部衛生監督司頒布的《保健食品功能學評價程序和檢驗方法》中的方法配制。

酶法測定血清膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)血液生化指標的試劑盒,南京建成生物工程研究所提供;酶法測定肝臟MDA、血清 GSH、TG的試劑盒:南京建成生物工程研究所提供。

電子天平SL-1001型:上海民橋電子儀器廠制造;分光光度計722型:上海第三分析儀器廠制造。

1.2 實驗方法

1.2.1 蔥白粗多糖的制備 將蔥白洗凈、曬干后粉碎,過20目篩后,在蔥白多糖熱水浸提的最佳工藝條件下提取蔥白多糖,濃縮上清提取液后,加入4倍95%乙醇沉淀,靜置過夜后將沉淀得到的多糖用真空冷凍干燥法干燥,即得粗蔥白多糖[8-9]。

1.2.2 蔥白粗多糖中糖質量分數測定 采用苯酚-

硫酸法測定蔥白粗多糖中多糖質量分數。

1.2.3 蔥白多糖的降血脂功能研究

1)實驗動物分組:將健康成年昆明雄性SD大鼠70只,用基礎飼料平衡喂養8 d后,篩選出體重為160～220 g的60只進行隨機分為6組,每組10只。設高脂對照組、空白對照組、陽性對照組、蔥白多糖低劑量組、中劑量組、高劑量組。

2)高脂血癥大鼠造型及給藥:大鼠通過喂食高脂飼料形成高血脂癥動物模型。從實驗開始到結束,高脂對照組、空白對照組用蒸餾水灌胃;蔥白多糖低劑量組、中劑量組、高劑量組的生藥劑量分別為 100、200、400 mg/kg(以體重計),每日一次 ;陽性對照組用血脂康膠囊內容物灌胃,劑量為 100 mg/kg(以體重計),每日一次,每組動物單籠飼養,自由攝取高脂飼料。連續灌胃30 d后,取尾血,測定血清膽固醇(TC)、血清甘油三酯(TG)和血清高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的含量。

3)檢測方法:血清 TC、TG、HDL-C采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒進行酶法測定,批號為20090228。

4)數據統計處理方法:采用SAS統計軟件對數據進行方差分析,用Dunnett’s T檢驗進行各試驗組與對照組的比較。

1.2.4 蔥白多糖對酒精肝預防作用研究

1)實驗動物分組:將健康成年昆明雄性SD小鼠70只,用基礎飼料平衡喂養6 d后,篩選出體重為16～22 g的60只進行隨機分為6組,每組 10只。設模型組、空白對照組、陽性對照組、蔥白多糖低劑量組、中劑量組、高劑量組共6組。

2)給藥方法:從實驗開始到結束,模型組、空白對照組用蒸餾水灌胃;蔥白多糖低劑量組、中劑量組、高劑量組的生藥劑量分別為100、200、400 mg/kg(以體重計),每日一次;陽性對照組用水飛薊素膠囊內容物灌胃,劑量為46.7 mg/kg(以體重計),每日一次,每組動物單籠飼養,自由攝取飼料。連續灌胃30 d后,樣品組及模型組均0.12 mL/10 g體重灌胃50%酒精,空白組用蒸餾水灌胃,各組動物禁食及水16 h后處死,解剖取肝臟,稱重并測定肝臟丙二醛(MDA)、血清甘油三酯(TG)和谷胱甘肽(GSH)的含量。

3)檢測方法:肝臟 MDA、GSH、TG采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒進行酶法測定,批號為20090423。

4)數據統計處理方法:采用SAS統計軟件對數據進行方差分析,用Dunnett’s T檢驗進行各試驗組與對照組的比較。

2 結果與分析

2.1 蔥白粗多糖中糖質量分數的測定

采用苯酚-硫酸法,測得蔥白粗多糖中糖質量分數為63.5%。

2.2 蔥白多糖對大鼠降血脂功能的研究

2.2.1 對照組和模型組給藥前各指標測定 正常對照組和各模型組動物在給藥前各組血脂及體重測定值,見表1。

表1 給藥前各組動物血脂及體重(x±s,n=8)Tab.1 Blood lipid and weight of each group before administration(x±s,n=8)

由表1可以看出大鼠通過喂食16 d的高脂飼料,已經成功地形成了高血脂癥動物模型。大鼠對高脂飼料相當敏感,并且絕大多數動物的血脂升高幅度也比較接近。其中也有個別動物的血脂水平響應遲緩的,在本試驗中按規則予以剔除。

2.2.2 各實驗組給藥后各指標測定 給藥30 d后各組血脂及體重測定值,結果見表2。

表2 給藥后各組動物血脂及體重(x±s)Tab.2 Blood lipid and weight of each group after administration(x±s)

由表2可見,大鼠喂食蔥白多糖高劑量組30 d后,與高脂模型組比較甘油三酯水平降低顯著(P<0.05)。蔥白多糖高劑量組降低膽固醇作用稍好,與中、低劑量組沒有顯著性差異。蔥白多糖3個劑量組均對高密度脂蛋白升高顯著(P<0.05),但劑量間沒有顯著性差異。3個蔥白樣品組的的 HDLC指標值高于正常對照組,但 TG和 TC指標值均高于正常對照組。以上實驗結果表明蔥白多糖對大鼠有一定降血脂功能,且降血脂效果優于血脂康。

2.3 蔥白多糖對小鼠酒精肝預防作用的研究

給藥30 d后各組小鼠肝臟MDA、血清 TG和GSH值及體重測定值,見表3。

由表3可見,小鼠喂食蔥白多糖溶液高劑量組30 d后,與酒精模型組比較甘油三酯水平降低顯著(P<0.05);蔥白多糖3個劑量組對丙二醛均降低顯著(P<0.05),但3個劑量組之間沒有顯著性差異。蔥白多糖高、中、低劑量組與酒精模型組比較均有升高谷胱甘肽的作用,但只有高劑量組有顯著性差異(P<0.05)。3個蔥白樣品對照組的 TG和MDA指標值均高于正常對照組,GSH指標值基本沒變化。以上實驗結果表明,蔥白多糖對小鼠具有一定的酒精肝預防作用,但效果不如水飛薊素膠囊明顯。

表3 給藥后各組動物血脂及體重(x±s)Tab.3 Blood lipid and weight of each group after administration(x±s)

3 結 語

1)高脂血癥主要是指血清膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)高于正常值上限的脂代謝障礙病癥[10]。根據損傷反應學說,動脈粥樣硬化首先由高血脂使動脈的內膜受到損傷引起,動脈粥樣硬化的發生和發展與血清 TC、TG水平有關。高密度脂蛋白(HDL)被認為是一種抗動脈粥樣硬化的脂蛋白,其作用機制是充當逆向轉運膽固醇的載體,在限制動脈膽固醇的沉積和清除膽固醇上起著重要作用,大量流行病學調查證明,血液中 HDL-C水平與冠心病發病率成負相關,冠心病患者中 HDL-C低于正常下限值者約占30%～50%[11]。本研究表明,蔥白多糖對降低大鼠血清 TG作用明顯,并能顯著提高 HDL-C的含量,因此,蔥白多糖對預防動脈粥樣硬化和冠心病的發生有一定意義,為今后的開發利用蔥白多糖提供了可靠的實驗依據。

2)酒精對肝損傷的毒性作用是通過脂質過氧化作用進行的。當機體攝入酒精時,體內肝組織細胞中的自由基代謝平衡就會失調,對自由基的防御能力也會下降,過量自由基可使生物膜脂質雙分子層中的不飽和脂肪酸過氧化,而形成脂質過氧化產物,從而使膜結構和功能發生障礙。過氧化脂質的代謝產物MDA,進一步與磷脂酰乙醇胺和蛋白質交聯,生成無活性脂褐質,沉積于組織細胞,破壞細胞膜結構,最后導致細胞無法維持正常代謝而死亡[12]。本實驗的結果表明,與模型組比較,蔥白多糖各劑量組MDA含量均降低顯著。另外,谷胱甘肽是人體內一種重要的抗氧化劑,能清除體內的自由基,清潔凈化體內環境污染,增進人的身心健康。隨著機體對酒精的攝入,體內自由基水平的不斷增多,谷胱甘肽的活性會降低[13]。本實驗結果表明,與模型組比較,蔥白多糖高劑量組的小鼠 GSH含量增加顯著,說明蔥白多糖對小鼠的酒精肝有一定的預防保護作用,雖然不及陽性對照物水飛薊素膠囊明顯,但是由于蔥白多糖是一種植物來源的多糖,必將為天然保健品行業注入新的元素。

[1]張衛明,肖正春.中國辛香料植物資源開發與利用[M].江蘇:東南大學出版社,2007:125.

[2]陳運起,徐坤,劉世琦.中國蔥姜蒜產業現狀與展望[J].山東蔬菜,2009(1):5-6.Chen Yun-qi,XU Kun,LIU Shi-qi.Present situation and prospect of industry of onion,ginger,garlic in china[J].Vegetable in Shan Dong,2009(1):5-6.(in Chinese)

[3]徐靜娟,鄔敏辰,朱劼.等.茶樹菇多糖免疫調節作用的研究[J].食品與生物技術學報,2007,26(6):36-39.XU Jing-juan,WU Min-chen,ZHU Jie,et al.Study on immunoregulatory function of agrocybe cylindracea polysaccharide(ACP)[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2007,26(6):36-39.(in Chinese)

[4]韓春然,馬永強,唐娟.黑木耳多糖的提取及降血糖作用[J].食品與生物技術學報,2008,25(5):111-114.HAN Chun-ran,MA Yong-qiang,TANGJuan.Extraction of polysaccharide fromA uricularia auricularand its hypoglycemia activity[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2008,25(5):111-114.(in Chinese)

[5]彭會軍,鄒群.植物多糖的生物活性研究進展[J].西北藥學雜志,2008,23(6):406-408.PENG Hui-jun,ZOU Qun.Research progress on the bioactivity of plant polysaccharide[J].Northwest Pharmaceutical Journal,2008,23(6):406-408.(in Chinese)

[6]羅祖友,胡筱波,吳謀成.植物多糖的降血糖與降血脂作用[J].食品科學,2007,28(10):596-600.LUO Zu-you,HU Xiao-bo,WU Mou-cheng.Hypoglycemic and antilipemic effects of plant polysaccharides[J].Food Science,2007,28(10):596-600.(in Chinese)

[7]張衛明,姜洪芳,徐輝,等.香水蓮花降血脂作用的實驗研究[J].食品工業科技,2009,30(2):111-112.ZHANG Wei-ming,J IANG Hong-fang,XU Hui,et al.Experimental study on reducing blood lipid ofN ymphaea hybrid[J].Science and Technology of Food Industry,2009,30(2):111-112.(in Chinese)

[8]何傳波,李琳,湯鳳霞,等.巴戟天多糖的提取及純化研究[J].食品科學,2008,29(8):326-329.HE Chuan-bo,LI Lin,TANG Feng-xia,et al.Study on extraction and purification of polysaccharides from morinda officinalis how[J].Food Science,2008,29(8):326-329.(in Chinese)

[9]章銀良,李紅旗,高峻.等.螺旋藻多糖提取新工藝的研究[J].食品與發酵工業,1999,25(2):15-17.ZHANG Yin-liang,LI Hong-qi,GAO Jun,et al.Study on new tecnology of spirulina polysaccharide extraction[J].Food Fermentation Industries,1999,25(2):15-17.(in Chinese)

[10]魏東.牛蒡抗氧化、降血脂保健功能研究[J].食品科學,2008,29(2):380-382.WEI Dong.Research of health function of antioxidation and reducing lipid ofA rctium lappa L[J].Food Science,2008,29(2):380-382.(in Chinese)

[11]李德遠,徐戰,黃利民,等.海帶巖藻糖膠對大鼠飲食性高血脂癥的影響[J].食品科學,2001,22(2):92-95.LI De-yuan,XU Zhan,HUANGLi-ming.et al.The influence of fucoidin fromL aminariaon diet-induced hyperlipidaemia of wistar rats[J].Food Science,2001,22(2):92-95.(in Chinese)

[12]裴凌鵬.順式白藜蘆醇對小鼠急性酒精肝損傷的預防研究[J].上海中醫藥雜志,2008,42(9):67-69.PEI Ling-peng.Study on protective effects of cis-resveratrol on acute alcohol liver Injury in mice[J].Shanghai Journal of Tradition Chinese Medicine,2008,42(9):67-69.(in Chinese)

[13]裴凌鵬,金宗濂.葛根黃酮改善小鼠抗氧化功能的研究[J].營養學報,2005,26(6):505-506.PEI Ling-peng,J IN Zong-lian.Research of antioxidation function of kudzu flavonoids on mice[J].Nutrition Journal,2005,26(6):505-506.(in Chinese).