苦丁茶冬青不同萃取組分降血脂活性的比較

朱科學,趙書凡,朱紅英,譚樂和,*,賀書珍

(1.中國熱帶農業科學院香料飲料研究所,海南萬寧 571533;2.海南省熱帶香料飲料作物工程技術研究中心,海南萬寧 571533;3.華中農業大學食品科學技術學院,湖北武漢 430070)

苦丁茶冬青不同萃取組分降血脂活性的比較

朱科學1,2,趙書凡1,3,朱紅英1,2,譚樂和1,2,*,賀書珍1,2

(1.中國熱帶農業科學院香料飲料研究所,海南萬寧 571533;
2.海南省熱帶香料飲料作物工程技術研究中心,海南萬寧 571533;
3.華中農業大學食品科學技術學院,湖北武漢 430070)

本文通過高脂飼料誘導建立大鼠高血脂模型,比較研究苦丁茶冬青中石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水4種萃取組分的降血脂活性。結果顯示,苦丁茶冬青石油醚萃取物得率為1.83%,乙酸乙酯萃取物得率為1.65%,正丁醇萃取物得率為6.49%,水提物得率為6.97%。苦丁茶冬青不同萃取組分對高脂誘導高血脂大鼠體重增加、血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)升高均具有改善作用,其中石油醚萃取物能顯著抑制高血脂大鼠體重增加和顯著降低高血脂模型大鼠血清中TC和TG含量(p<0.05)。結果表明苦丁茶冬青不同萃取物組分均具有一定調節血脂和調節高膽固醇血癥的功效,本文可為苦丁茶冬青降血脂和調節膽固醇保健品的開發提供理論依據。

苦丁茶冬青,萃取物,降血脂,高血脂大鼠模型

高血脂癥是由于脂質代謝異常而誘發的一組代謝紊亂性疾病,其臨床特征主要表現為血清中總膽固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglycerides,TG)和低密度脂蛋白膽固醇(Low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)含量升高,高密度脂蛋白膽固醇(High-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)含量降低,高血脂癥是誘發心血管疾病等多種急/慢性疾病的重要因素[1]。隨著人們生活方式和飲食習慣的改變,患高血脂癥的人群呈逐年增加的趨勢并嚴重威脅人類健康[2]。研究發現,膳食纖維、多糖類、多酚類、生物堿類、皂苷等功能成分均具有降血脂功效[3]。因此,開發具有降血脂活性的天然藥物對預防和治療高血脂癥及其誘發的心腦血管疾病具有十分重要的意義。

苦丁茶作為一種非茶屬“代用茶”天然植物飲料,在我國有悠久的飲用歷史。近年來,有關苦丁茶營養成分及其生物活性的相關研究越來越受到重視,有關苦丁茶的研究多集中在其三萜及其皂苷類物質、黃酮類、半萜類、多酚類、生物堿類、氨基酸、微量元素和水溶性糖等營養物質的化學成分研究方面[4-6]。劉國民[7]統計發現苦丁茶的原植物涉及12科13屬30多種。目前對冬青科冬青屬苦丁茶(IlexkudingchaC. J. T seng)的研究十分廣泛,發現其具有心腦血管保護作用、降血壓、降血脂、減肥、抗炎殺菌和抗氧化作用等多種生理活性功效[8-10]。但對苦丁茶冬青功能組分的化學成分與降血脂功效關系研究還不夠深入。

為進一步挖掘冬青科冬青屬苦丁茶的藥理價值,筆者以苦丁茶冬青為研究對象,采用乙醇/水(v/v 4∶1)加熱回流提取后,分別采用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇進行萃取;采用高脂飼料誘導建立大鼠高血脂模型,研究不同萃取組分對高脂大鼠的體重、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)等指標的影響,以期為苦丁茶冬青降血脂保健品的研究與開發利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

SPF級SD大鼠 雄性,體重140～180 g,長沙天勤生物技術有限公司(許可證號:No. 43006700006759);高脂飼料 配方:蛋黃粉10%、蔗糖10%、煉豬油10%、膽固醇1.0%、膽酸鹽0.2%、常規飼料68.8%,廣東省醫學實驗動物中心(合格證號:No.44200300005922);苦丁茶冬青 海南興科熱帶作物工程技術有限公司;高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)試劑盒 上海聯碩生物技術有限公司;總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)試劑盒 蘇州卡爾文生物技術有限公司;辛伐他汀 杭州默沙東制藥有限公司;石油醚、乙酸乙酯、正丁醇 均為國產分析純試劑。

ME4002E型電子天平 梅特勒-托利多(METTLER-TOLEDO)國際股份有限公司;WK-400B型小型高速粉碎機 青州市富爾康制藥機械有限公司;RV10型旋轉蒸發儀 艾卡(廣州)儀器設備有限公司(IKA中國);SHB-IIIS型循環水式多用真空泵 鄭州長城科工貿有限公司;LXJ-IIB型低速大容量多管離心機 上海安亭科學儀器廠;Infinite F200型多功能酶標儀 瑞士Tecan公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 苦丁茶冬青活性組分萃取 干燥的苦丁茶冬青葉經小型高速粉碎機粉碎后過40目篩,首次加入10倍體積的80%乙醇溶液加熱回流1.5 h,再加入8倍體積80%乙醇溶液加熱回流1.0 h,過濾合并濾液,用旋轉蒸發儀濃縮蒸干至無醇味,濃縮液依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,各重復3次,分別得石油醚萃取組分、乙酸乙酯萃取組分、正丁醇萃取組分和水溶性提取物,濃縮并真空冷凍干燥,稱重后計算各組分得率。

1.2.2 高血脂大鼠模型的建立 SPF級雄性SD大鼠,體重140～180 g,適應性飼養4 d后,隨機分為正常飼料飼養組(8只)和高血脂模型組(57只),分別飼喂正常飼料和高脂飼料,飼養第30 d通過測定血脂含量確定成模率。

1.2.3 動物分組及藥物劑量 篩選高血脂大鼠隨機分為6組,每組8只,隨機分為模型對照組、陽性對照組(辛伐他汀4 mg/kg bw)[11]、石油醚萃取物組(9 g/kg bw)、乙酸乙酯萃取物組(9 g/kg bw)、正丁醇萃取物組(9 g/kg bw)和水提取物組(9 g/kg bw)[12],各組實驗動物均采用灌胃方式進行藥物處理,正常對照組和高脂模型對照組每天灌胃等體積的生理鹽水,每日灌胃一次,連續灌胃30 d,第59 d,所有大鼠禁食不禁水12 h后稱重,并通過眼眶靜脈采血,離心取血清以檢測血脂指標。

1.2.4 大鼠體重變化的測定 連續灌胃30 d后,所有實驗大鼠禁食不禁水12 h,用電子天平進行稱重并記錄。

1.2.5 血脂生化指標的測定 按試劑盒說明書進行操作,并計算血清中TC、TG、LDL-C和HDL-C含量。

1.3 統計學分析

2 結果與討論

2.1 不同組分得率分析

如圖1所示,苦丁茶冬青石油醚萃取物得率為1.83%,乙酸乙酯萃取物得率為1.65%,正丁醇萃取物得率為6.49%,而水提物得率最高,為6.97%。

根據金亞香等分析,大葉苦丁茶中石油醚萃取物主要是脂質類物質,乙酸乙酯萃取物主要為酚類和黃酮類,正丁醇萃取物主要為蛋白質類物質,而水溶性提取物主要含有蛋白質和糖類[13];該研究結果為本實驗提供重要的借鑒參考意義。

圖1 苦丁茶冬青中不同萃取組分的得率Fig.1 The yieds of various solvent extracts from Ilex kudingcha C.J. Tseng

2.2 不同組分對高血脂大鼠體重變化的影響

圖2顯示,與正常對照組相比,高血脂模型組大鼠體重均呈增加趨勢,其中模型對照組大鼠的體重顯著增加(p<0.05)。與高血脂模型對照組相比,辛伐他汀和石油醚萃取物均能顯著抑制高血脂誘導的大鼠體重增加(p<0.05),而乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水提物對高血脂誘導的體重增加抑制效果不顯著,表明苦丁茶中的脂類化合物可能具有抗肥胖功效。

高血脂癥與肥胖關系密切，苦丁茶具有降血脂、降血壓、減肥等功效，被譽為“減肥茶”。其中，苦丁茶的總黃酮部位及水煎液對營養性肥胖小鼠具有明顯的減肥作用[14]。Den[15]研究發現，脂肪酸通過調節PPARγ受體增加胰島素敏感性和控制體重增加，發揮其抗肥胖作用。張文芹[16]研究發現，苦丁茶冬青中多酚類物質可通過降血脂、抗氧化作用、抑制體內血清脂肪酶(LPS)活性等機理來起到抗肥胖作用。本研究結果顯示，苦丁茶冬青不同萃取組分對高血脂誘導的體重增加具有一定的改善作用，除石油醚萃取物(苦丁茶脂類物質)外，其他萃取物均無顯著性效果，可能與萃取的種類或處理劑量有關，有待進一步研究。

圖2 苦丁茶冬青中不同萃取組分對高血脂大鼠體重變化的影響Fig.2 Effcets of various solvent extracts from Ilex kudingcha C.J. Tseng on the body weight of high-fat diet-induced obese SD rats注:*表示與正常對照組相比有顯著性差異(p<0.05)； **表示與正常對照組相比有極顯著性差異(p<0.01); #表示與模型對照組相比有顯著性差異(p<0.05); ##表示與模型對照組相比有極顯著性差異(p<0.01)。圖3～圖5同。

2.3 不同組分對高血脂大鼠TC含量的影響

由圖3可知,與正常對照組相比,高脂飼料誘導的高血脂模型組大鼠TC含量極顯著增加(p<0.01);與模型對照組相比,苦丁茶冬青不同萃取組分對于高脂誘發的TC含量升高均具有改善作用,其中石油醚萃取物和正丁醇萃取物對高血脂大鼠TC含量的改善效果顯著(p<0.05)。同時,苦丁茶冬青中正丁醇萃取物對高血脂大鼠血清中TC的改善效果與降血脂藥物辛伐他汀一致。

TC含量升高是高血脂癥患者體內脂類物質代謝異常的一種常見表現,彭曉輝等[17]研究發現,不同濃度乙醇提取的海南苦丁茶組分能顯著降低四氧嘧啶誘導的高血糖小鼠血清TC含量,改善高血糖模型小鼠血脂代謝異常的癥狀。符翠麗等[18]發現,苦丁茶水提取物能明顯降低高血脂模型小鼠血清TC含量。判斷苦丁茶冬青含有調節血清TC的功效組分,具有調節高血脂大鼠血脂代謝紊亂的作用。本研究結果顯示,苦丁茶冬青不同萃取組分均能降低高血脂模大鼠血清TC含量,與文獻報道的研究結果一致。

圖3 苦丁茶冬青中不同萃取組分對高血脂大鼠總膽固醇(TC)含量的影響Fig.3 Effcets of various solvent extracts from Ilex kudingcha C.J. Tseng on the content of TC in high-fat diet-induced obese SD rats

2.4 不同組分對高血脂大鼠TG含量的影響

由圖4可知,與正常組相比,模型對照組大鼠血清TG含量極顯著升高(p<0.01)。與模型對照組相比,降血脂藥物辛伐他汀可極顯著降低高血脂大鼠TG含量(p<0.01),苦丁茶冬青不同萃取組分對高血脂大鼠TG異常均具有改善效果,作用效果表現為水提物>石油醚萃取物>正丁醇萃取物>乙酸乙酯萃取物,其中石油醚萃取物和水提物對高血脂大鼠TG含量的改善效果顯著(p<0.05)。

TG作為高血脂癥的一個重要指標,其主要危害是引起動脈粥樣硬化、造成血管堵塞和形成血栓,引發心腦血管疾病[19]。苦丁茶能明顯降低小鼠血清的TG含量,降低血脂下降和減少心臟疾病危險因子的作用[18]。金亞香等[13]利用不同溶劑萃取大葉苦丁茶中不同極性組分,并比較研究了不同提取物的抗氧化活性,表明大葉苦丁茶可以提高機體內源酶的活性。筆者前期研究發現,苦丁茶冬青水提醇沉提取物具有較強的體外抗氧化活性,并且其抗氧化活性與濃度之間存在良好的量效關系[20]。結合本研究結果,推斷苦丁茶可能通過抗氧化作用,抑制脂質過氧化產物的生成,發揮其降脂減肥的作用。

圖4 苦丁茶冬青中不同萃取組分對高血脂大鼠甘油三酯(TG)含量的影響Fig.4 Effcets of various solvent extracts from Ilex kudingcha C.J. Tseng on the content of TG in high-fat diet-induced obese SD rats

2.5 不同組分對高血脂大鼠LDL-C和HDL-C含量的影響

如圖5(A)所示,高脂膳食誘導模型組大鼠血清LDL-C含量極顯著升高(p<0.01),表明通過高脂飲食誘導的高血脂模型與人類的高血脂具有相似的特征,該模型可用于探索中藥/活性組分對飲食性高脂血癥大鼠的降血脂功能。與正常組相比,模型對照組大鼠血清LDL-C含量顯著升高(p<0.01)。與模型對照組相比,降血脂藥物辛伐他汀可顯著降低高血脂大鼠LDL-C含量(p<0.05),苦丁茶冬青不同萃取組分均能降低高血脂大鼠血清LDL-C含量,其中正丁醇萃取物對高血脂大鼠LDL-C的改善效果顯著(p<0.05),作用效果優于石油醚萃取物、水提物和乙酸乙酯萃取物。然而,如圖5(B)所示,苦丁茶冬青不同萃取物對高脂膳食誘導模型組大鼠血清HDL-C沒有顯著作用功效。

圖5 苦丁茶冬青中不同萃取組分對高血脂大鼠LDL-C和HDL-C含量的影響Fig.5 Effcets of various solvent extracts from Ilex kudingcha C.J. Tseng on the contents of LDL-C and HDL-C in high-fat diet-induced obese SD rats

近年來,研究發現LDL-C的增高和HDL-C的減低與冠心病的發生發展關系更為密切。滕秋葉等[21]研究證明,辛伐他汀能降低TC、TG、LDL-C水平和升高HDL-C水平,具有調節血脂和調節高膽固醇血癥的功效。此外,佘顏等[22]發現,苦丁茶能降低動脈粥樣硬化大鼠血清LDL-C含量和升高HDL-C含量,可有效調節動脈粥樣硬化大鼠血脂的異常,并通過下調主動脈內皮細胞ICAM-1表達,通過保護血管內皮細胞發揮其抗動脈粥樣硬化功效。苦丁冬青苦丁茶多酚類物質也對降低高脂飲食大鼠血清的LDL-C水平和升高HDL-C水平有明顯作用[16];苦丁茶總萜類物質可顯著降低高脂血癥大鼠血清中LDL-C水平、降低TC/LDL-C值,對高脂血癥介導的動脈粥樣硬化有改善作用[23]。本研究結果顯示,苦丁茶冬青不同萃取組分可降低高脂膳食誘導模型組大鼠血清LDL-C含量,進一步表明苦丁茶冬青具有調節血脂和調節高膽固醇血癥的功效,對抗動脈粥樣硬化有一定的預防作用。

3 結論

苦丁茶是一種非茶屬純天然植物,具有心腦血管保護作用、降血壓、降血脂等藥理功效。本實驗研究發現,苦丁茶冬青石油醚萃取物得率為1.83%,乙酸乙酯萃取物得率為1.65%,正丁醇萃取物得率為6.49%,而水提物得率最高,為6.97%。同時,苦丁茶冬青不同萃取組分對高脂誘導高血脂大鼠體重增加、TC、TG和LDL-C升高均具有改善作用,其中石油醚萃取物能顯著抑制高血脂大鼠體重增加和顯著降低高血脂模型大鼠血清中TC和TG含量;表明苦丁茶冬青不同萃取物組分均具有一定調節血脂和調節高膽固醇血癥的功效。然而,關于其降血脂作用機制有待進一步探索和研究。

[1]O’Hare E A,Wang X,Montasser M E,et al. Disruption of ldlr causes increased LDL-cholesterol and vascular lipid accumulation in a zebrafish model of hypercholesterolemia[J]. Journal of Lipid Research,2014,55(11):2242-2253.

[2]趙海田,王振宇,王路,等. 花色苷類物質降血脂機制研究進展[J]. 東北農業大學學報,2012,43(3):139-144.

[3]鄒莉芳,沈以紅,黃先智,等. 食品功能性成分降血脂作用機理研究進展[J]. 食品科學,2016,37(5):239-244.

[4]Zuo W J,Dai H F,Chen J,et al. Triterpenes and triterpenoid saponins from the leaves ofIlexkudincha[J]. Planta Medica,2011,77(16):1835-1840.

[5]Liu L,Yi S,Laura T,et al. Determination of polyphenolic content and antioxidant activity of kudingcha made fromIlexkudingchaC.J.Tseng[J]. Food Chemistry,2009,112(1):35-41.

[6]Wu X,Wang W P,Zhu T,et al. Phenylpropanoid glycoside inhibition of pepsin,trypsin andα-chymotrypsin enzyme activity in Kudingcha leaves from Ligustrum purpurascens[J]. Food Research International,2013,54(2):1376-1382.

[7]劉國民. 中國木犀科代茶植物的多樣性與開發狀況[J]. 貴州科學,2003,21(z1):69-77.

[8]Chen Y,Li K,Xie T. Hypotensive Action of the Extract of Kudingchadongqingye(Ilexkudingcha)[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs,1995,26(5):250-252.

[9]Zhao X,Wang Q,Qian Y,et al.IlexkudingchaC.J.Tseng(Kudingcha)prevents HCl/ethanol-induced gastric injury in Sprague-Dawley rats[J]. Molecular Medicine Reports,2013,7(5):1613-1616.

[10]Zhang J,Xie X,Qu Y. Inhibitory effect of triterpenoid saponins from the leaves ofIlexkudingchaon aggregated LDL-induced lipid deposition in macrophages[J]. Planta Medica,2009,75(13):1410-1414.

[11]鄭茜,買麗克·伊明,金晶. 通冠化濁湯對大鼠高脂血癥模型血液流變學的影響研究[J]. 時珍國醫國藥,2015,6:1369-1370.

[12]原紅霞,鄭靖婕,閆艷. 小柴胡湯不同萃取部位抗抑郁作用篩選[J]. 中國實驗方劑學雜志,2013,19(15):211-213.

[13]金亞香,孫晶,李洪軍. 大葉苦丁茶抗氧化成分的提取及活性的比較研究[J]. 食品工業科技,2015,36(4):151-153.

[14]黃林芳, 萬德光. 川產苦丁茶的減肥作用的實驗研究[J]. 成都中醫藥大學學報,2004,27(3):49-51.

[15]Den B G,Bleeker A,Gerding A,et al. Short-chain fatty acids protect against high-Fat diet-induced obesity via a PPARγ-dependent switch from lipogenesis to fat oxidation[J]. Diabetes,2015,64(7):2398-2408.

[16]張文芹. 苦丁冬青苦丁茶多酚類物質抗肥胖作用的研究[D]. 南京:南京農業大學,2011.

[17]彭曉輝,盧錕剛,宋成武,等. 海南苦丁茶不同組分對高血糖小鼠血糖與血脂的作用研究[J]. 時珍國醫國藥,2012,23(6):1376-1378.

[18]符翠莉,蒙大平,榮延平,等. 苦丁茶老葉水提取物降血脂作用實驗研究[J]. 中國實驗方劑學雜志,2010,16(5):244-245.

[19]Montserrat-De L P S,Bermudez B,Carmen N M,et al. Pharmacological effects of niacin on acute hyperlipemia[J]. Current Medicinal Chemistry,2016,23(25):2826-2835.

[20]朱科學,朱紅英,賀書珍,等. 苦丁茶冬青粗多糖的分離表征及其抗氧化活性研究[J].熱帶作物學報,2016,37(10):2014-2019.

[21]滕秋葉,唐召力,覃碧云,等. 血脂康與辛伐他汀對不穩定型心絞痛患者調脂作用比較[J]. 現代中西醫結合雜志,2011,20(10):1171-1172.

[22]佘顏,張國明,藺曉源,等. 苦丁茶對動脈粥樣硬化大鼠血管內皮功能的影響[J]. 中國中醫急癥,2014,23(2):220-222.

[23]劉浩然. 苦丁茶總萜類降脂作用的實驗研究[D]. 長沙:湖南中醫學院,2003.

A comparative study on the hypolipidemic activities of various solvent extracts derived fromIlexkudingchaC.J. Tseng

ZHU Ke-xue1,2,ZHAO Shu-fan1,3,ZHU Hong-ying1,2,TAN Le-he1,2,*,HE Shu-zhen1,2

(1.Spice and Beverage Research Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Wanning 571533,China; 2.Hainan Provincial Engineering Research Center for Tropical Spice and Beverage Crops,Wanning 571533,China; 3.College of Food Science and Technology of Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

Extracts were prepared fromIlexkudingchaC.J. Tseng by 80% ethanol,and followed by liquid-liquid extraction with petroleum ether,ethyl acetate,n-butanol,and water,respectively. The hypolipidemic activities of the four extracts were investigated with a model of hyperlipidemia in rats. Results showed that the yields of these four solvent extracts were of 1.83%,1.65%,6.49%,and 6.97%,respectively. The hypolipidemic results showed that the four solvent extracts could ameliorate the symptoms of hyperlipidemia to some extent,including decreased the body weight gaining,and decreased the serum levels of TC,TG and LDL-C. Especially,the petroleum ether component significantly(p<0.05)decreased body weight and the serum levels of TC,TG and LDL-C in high fat diet-induced hyperlipidemia rats. These results suggested that bioactive extracts derived fromIlexkudingchaC.J. Tseng might had an important role in modulating hyperlipidemia and provided theoretical evidences for exploiting healthy food ofIlexkudingchaC.J. Tseng.

IlexkudingchaC.J. Tseng;extracts;hypolipidemic activities;model of hyperlipidemia in rats

2016-11-08

朱科學(1986-)，男，博士，助理研究員，研究方向：功能性食品，E-mail：zhukexue163@163.com。

*通訊作者:譚樂和(1969-)，男，研究員，研究方向：熱帶作物的科研與工程化開發，E-mail：tlh3687@163.com。

中國熱帶農業科學院院本級基本科研業務費專項資金(1630142016008)；中國熱帶農業科學院院本級基本科研業務費專項資金(1630052015042)。

TS2722

A

1002-0306(2017)08-0330-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.08.056