提取紫薯淀粉的副產(chǎn)物對SHR 血壓的影響

胡志和， 張然嬉，馮永強，朱利民

提取紫薯淀粉的副產(chǎn)物對SHR 血壓的影響

胡志和1， 張然嬉1，馮永強2，朱利民2

(1.天津市食品生物技術(shù)重點實驗室，天津商業(yè)大學生物技術(shù)與食品科學學院，天津 300134；2.天津海河乳業(yè)有限公司，天津 300402)

以紫薯為原料，12周齡雄性原發(fā)性高血壓大鼠(SHR)和Wistar大鼠為受試動物，研究紫薯全粉、濾渣、淀粉、水溶性提取物的降血壓作用。上述分別以低、中、高3個劑量(0.1、1、5g/ kg bw)灌胃SHR大鼠和Wistar大鼠，觀察對大鼠血壓的影響。結(jié)果表明：在所選定的灌胃劑量范圍內(nèi)紫薯各成分對正常大鼠(Wistar大鼠)血壓無影響。除淀粉外，其他各成分對SHR大鼠的血壓均具有顯著降低的作用，其中以水溶性提取物作用最為明顯，灌胃后，低劑量組在1h時達到最低值，下降了 20.83mmHg，中劑量組在2h時達到最低值，下降了23.50mmHg，高劑量組在4h時達到最低值，下降了24.48mmHg，然后血壓開始慢慢回升，在8h時基本恢復(fù)到灌胃前的水平。提取紫薯淀粉后的副產(chǎn)物均有明顯降血壓作用。

紫薯；高血壓；原發(fā)性高血壓大鼠；淀粉

高血壓是許多疾病發(fā)病和致死的主要危險因素[1]。心肌梗塞病人中50%是高血壓患者，腦卒中病人76%的人有高血壓病史[2-5]。高血壓已經(jīng)成為生命“第一殺手”。近幾年，我國每年新增高血壓患者600多萬，另有150萬人死于由高血壓引起的中風[6-8]。根據(jù)WHO預(yù)測，至2020年，非傳染性疾病將占我國死亡原因的79%，其中高血壓等心血管疾病將占首位。在以天然、健康為主題的今天，人們越來越傾向于預(yù)防保健和食療，目前已報道有以牛奶、乳酪、魚肉、大豆、蔬菜、小麥、大米及苦蕎麩皮蛋白等為原料，提取出了降血壓肽[9-14]，用于抗血壓升高的食品原料。

紫薯(purple potato)又叫黑薯，薯肉呈紫色至深紫色。紫薯富含維生素、蛋白質(zhì)、微量元素、可食性纖維等多種營養(yǎng)成分。紫薯內(nèi)還含有大量藥用價值高的

花青素，是天然強效自由基清除劑。研究發(fā)現(xiàn)，紫薯具有抗氧化作用、抗突變作用、保肝作用和對心血管病作用等?；谧鲜淼闹T多功能，產(chǎn)量高，價格低廉，本研究把紫薯的水溶性、非水溶性和淀粉3種成分分離制備后，以不同劑量分別灌胃SHR大鼠和正常Wistar大鼠，觀察其對大鼠血壓的影響，為其在降血壓食品中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紫薯由天津市寶坻種植區(qū)提供；原發(fā)性高血壓大鼠(SHR)、正常Wistar大鼠 中國醫(yī)學院中國協(xié)和醫(yī)科大學實驗動物研究所。

旋風牌超微粉碎機 黃驊市振興電器儀器廠；LXJ-II離心沉淀機 上海醫(yī)用分析儀器廠；Scientz-50N冷凍干燥機 寧波新芝生物科技股份有限公司；JJ-2(2003-61)組織搗碎勻漿機 常州國華電器有限公司；BP-2006A型智能無創(chuàng)血壓計 北京軟隆科技有限責任公司。

1.2 方法

1.2.1 紫薯水溶性、濾渣和淀粉成分的分離制備

把紫薯洗凈，剔除上面的泥和破損部分，切成小塊后用組織搗碎勻漿機破碎。取部分(全薯)制作紫薯全粉，另一部分進行下一步處理。破碎漿液用多層紗布過濾，將濾渣冷凍干燥。將濾液靜置后分層，上層為水溶性成分，下層為淀粉。把上述步驟所得4種產(chǎn)物分別冷凍干燥，然后進行超微粉碎。這樣就得到了4種粉狀產(chǎn)物(紫薯全粉、濾渣、水溶性成分、淀粉)，冷凍備用。濾渣的主要成分應(yīng)為除淀粉外的非水溶性成分，包括纖維素、部分蛋白質(zhì)，非水溶性色素等；水溶性成分包括低聚糖、水溶性色素等。

1.2.2 動物實驗

1.2.2.1 實驗動物分組

12周齡雄性SHR大鼠40只，體質(zhì)量為(260±15)g，自由采食飲水，保持環(huán)境溫度(23±1)℃，相對濕度(60±5)%，預(yù)飼養(yǎng)一周。大鼠隨機分為5組，每組8只，分別作為空白組、超低劑量組、低劑量組、中劑量組和高劑量組，分別灌胃生理鹽水(10mL/kg bw)、超低劑量分離產(chǎn)物、低劑量分離產(chǎn)物、中劑量分離產(chǎn)物和高劑量分離產(chǎn)物(灌胃劑量為0.05、0.1、1、5g/kg bw)。另取正常Wistar 大鼠20只，分為5組，分別作為空白組(1組)和正常對照組(4組)，灌胃生理鹽水和4種劑量分離產(chǎn)物。

采用同一批SHR大鼠進行實驗，每種成分測試后，間隔1周，待其血壓恢復(fù)原值后再進行另一種成分測試。另外，由于濾渣和淀粉的溶解性差，因此，灌胃劑量采用低、中劑量進行灌胃。而水溶性成分降壓效果較好，因此采用超低、低、中、高4個劑量進行實驗。

1.2.2.2 動物血壓測定

采用血壓計，測定大鼠尾動脈收縮壓(SBP)[15]。測定前，將大鼠固定于鼠網(wǎng)保溫套中在39℃恒溫預(yù)熱，使尾動脈擴張，血流暢通。按照設(shè)計劑量對相應(yīng)組進行灌胃，每天灌胃1次，測定灌胃后1～8h的尾動脈血壓，連續(xù)測3次，對測得的SHR大鼠收縮壓進行讀數(shù)，取平均值，實驗數(shù)據(jù)以x±s表示。

1.3 實驗數(shù)據(jù)處理

用SPSS11.5軟件分析實驗結(jié)果，比較各組與對照組之間差異的顯著性，所得結(jié)果應(yīng)用配對t檢驗，P＜0.05表明統(tǒng)計學有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫薯中淀粉成分對SHR及正常鼠的影響

將紫薯中的淀粉成分以低劑量組和中劑量組灌胃，并作空白實驗。在0～8h范圍內(nèi)，其收縮壓變化差異不顯著(P＞0.05)，表明紫薯中淀粉成分對SHR及正常大鼠均不起降壓作用，結(jié)果見圖1、2。

圖1 紫薯淀粉對SHR血壓的影響Fig.1 Effect of starch-rich fraction on blood pressure of SHR

圖2 紫薯淀粉對正常大鼠血壓的影響Fig.2 Effect of starch-rich fraction on blood pressure of normotensive rats

2.2 紫薯中水溶性成分對SHR及正常大鼠的影響

將紫薯中的水溶性成分以超低劑量組、低劑量組、中劑量組和高劑量組灌胃，并作空白實驗。在0～8h范圍內(nèi)，檢測SHR和Wistar大鼠的收縮壓變化，結(jié)果見圖3、4。

圖3 紫薯水溶性提取物對SHR血壓的影響Fig.3 Effect of water-soluble fraction on blood pressure of SHR

圖4 紫薯水溶性提取物對正常大鼠血壓的影響Fig.4 Effect of water-soluble fraction on blood pressure of normotensive rats

由圖3可知，除超低劑量組以外，所有劑量組SHR大鼠的血壓均與空白組相比較有明顯下降，且血壓下降幅度隨灌胃劑量的增大而增大。統(tǒng)計顯示在8h內(nèi)各劑量組與空白組比較有顯著性差異(P＜0.05)。灌胃后，低劑量組在1h時達到最低值，下降了20.83mmHg，中劑量組在2h時達到最低值，下降了23.50mmHg，高劑量組在4h時達到最低值，下降了24.48mmHg，然后血壓開始慢慢回升。在8h基本恢復(fù)到灌胃前的水平，這表明水溶性成分有較強的抗高血壓的效果。對照正常鼠的血壓變化，由圖4可知，超低劑量組、低劑量組、中劑量組和高劑量組與空白組比較，血壓均沒有顯著變化(P＞0.05)，表明紫薯中的水溶性成分對正常大鼠的血壓沒有影響。

2.3 紫薯濾渣成分對SHR及正常大鼠的影響

將紫薯濾渣成分以低劑量組和中劑量組灌胃，并作空白組。在0～8h范圍內(nèi)，檢測兩種鼠的血壓變化，結(jié)果見圖5、6。

圖5 紫薯濾渣對SHR血壓的影響Fig.5 Effect of filtration residue on blood pressure of SHR

圖6 紫薯濾渣對正常大鼠血壓的影響Fig.6 Effect of filtration residue on blood pressure of normotensive rats

由圖5可知，所有劑量組SHR大鼠的血壓均與空白組相比較有明顯下降，且血壓下降幅度隨灌胃劑量的增大而增大。統(tǒng)計顯示在8h內(nèi)各劑量組與空白組比較有顯著性差異(P＜0.05)。灌胃后，低、中劑量組在6h時達到最低值，分別下降了11.70mmHg和15.90mmHg，然后血壓開始回升，在8h 基本恢復(fù)到灌胃前的水平。對照正常鼠的血壓變化，由圖6可知，低、中劑量組與空白組比較，血壓均沒有顯著變化(P＞0.05)，表明紫薯中的濾渣成分對正常大鼠的血壓沒有影響。

2.4 灌胃紫薯全粉對SHR及正常大鼠的影響

將紫薯全粉以低劑量組、中劑量組和高劑量組灌胃，并作空白組。在灌胃后0～8h范圍內(nèi)，檢測兩種鼠血壓變化。結(jié)果見圖7、8。

圖7 紫薯全粉對SHR血壓的影響Fig.7 Effect of purple potato homogenate on blood pressure of SHR

圖8 紫薯全粉對正常大鼠血壓的影響Fig.8 Effect of purple potato homogenate on blood pressure of normotensive rats

由圖7可知，除低劑量組以外，灌胃中、高劑量組SHR大鼠的血壓均與空白組相比較有明顯下降，且血壓下降幅度隨灌胃劑量的增大而增大。統(tǒng)計顯示在8h內(nèi)各劑量組與空白組比較有顯著性差異(P＜0.05)。灌胃后

中劑量組在6h時達到最低值，下降了13.06mmHg，而高劑量組在4h達到最低值，下降了27.44mmHg，然后血壓開始慢慢回升。在8h基本恢復(fù)到灌胃前的水平，這表明紫薯全粉有較強的抗高血壓的效果。對照正常鼠的血壓變化，由圖8可知，低、中、高劑量組與空白組比較，血壓均沒有顯著變化(P＞0.05)，表明紫薯全粉對正常大鼠的血壓沒有影響。

3 結(jié) 論

通過上述實驗可知，除紫薯淀粉外，紫薯的水溶性成分、濾渣及紫薯全粉在所選擇的實驗劑量范圍內(nèi)均有降血壓效果，其中以水溶性成分的降血壓效果最為顯著。并且隨劑量升高，降血壓作用隨之增強。

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Effect of Purple Potato Homogenate and Its Separated Fractions on Blood Pressure of SHR

HU Zhi-he1， ZHANG Ran-xi1， FENG Yong-qiang2， ZHU Li-min2
(1.Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China；2. Tianjin Haihe Dairy Co. Ltd., Tianjin 300402, China)

Purple potato homogenate was filtrated through multiple layers of gauze, and both the filtrate and residue were harvested. After a period of time of sedimentation, the filtrate was separated into two layers, namely water-soluble upper layer and starch-rich lower layer. The effects of purple potato homogenate, its filtration residue and the water soluble and starch-rich factions of its filtrate on blood pressure of spontaneously hypertensive rats (SHR) was investigated by using 12-week-old male SHR and Wistar rats as the trial animals with different gavage administration doses (0.1, 1 g/kg bw and 5 g/kg bw). The results showed that none of the above four materials had an obvious effect on the blood pressure of normal Wister rats in the given dose range. Except the starch-rich fraction, all the others had a significant effect on decreasing blood pressure of SHR. The water-soluble fraction was the most effective antihyperglycemic factor with 20.83 mmHg drop at 1 hour after administration at 0.1 g/kg bw, 23.50 mmHg at 2 hours after administration at 1 g/kg bw, 24.48 mmHg at 4 hours after administration at 5 g/kg bw. These drops were followed by a slow rebound up to the pre-administration level at 8 hours. From these results, it can be concluded that all the byproducts of purple potato starch extraction have a notable antihyperglycemic effect.

purple potato；hypertension；spontaneously hypertensive rats (SHR)；starch

TS215

A

1002-6630(2010)21-0361-04

2010-06-27

胡志和(1962—)，男，教授，碩士，主要從事專用功能食品研究與開發(fā)。E-mail：hzhihe@tjcu.edu.cn