孫 琛 馮 野 謝 培 宋忠興 唐志書
(1 陜西中醫(yī)藥大學/陜西省中藥資源產業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新中心,咸陽,712083; 2 陜西省中藥基礎與新藥研究重點實驗室,咸陽,712046)
沙棘(HippophaerhamnoidesL.)又名酸刺、黑刺、醋柳,為胡頹子科(Elaegnaceae)沙棘屬(HippophaeL.)落葉灌木或小喬木[1]。我國是世界上沙棘資源最豐富的國家,占全世界沙棘資源的99%以上[2]。每年有大量的沙棘果用于生產果汁或者榨油,而含有豐富的黃酮類化合物和β-胡蘿卜素的果渣卻被作為廢棄物,極大地浪費了資源。有研究表明,沙棘果渣中的黃酮可以清除超氧陰離子自由基及羥自由基,其清除作用比維生素E還強,抗衰老作用明顯[3-4]、抗心血管疾病[5]、雌激素樣與抗雌激素樣的作用[6]、降血脂、抗腫瘤、防癌抗癌、抗骨質疏松、抗疲勞、調節(jié)免疫力[7-11]等作用。主要針對沙棘果渣總黃酮的降血脂及降血糖作用進行探討,旨在對沙棘果渣進行深加工,充分利用沙棘資源,變廢為寶。
近年來,隨著人們生活水平的不斷提高,高血脂、脂肪肝、高血糖等由飲食習慣而導致的疾病正在日益增加,目前除了加強鍛煉和控制飲食就是依靠藥物。而可以有效治療高血脂不良反應小的藥物還很匱乏。本實驗將通過建立高血脂、高血糖小鼠模型,以辛伐他丁及二甲雙胍為陽性對照藥,研究沙棘果渣總黃酮對高血脂小鼠的降血脂和降血糖作用,為以后進一步開發(fā)降血脂、降血糖保健品和藥物提供理論依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 動物 健康雄性昆明種小鼠108只,清潔級,體質量18~25 g,購自西安交通大學醫(yī)學部實驗動物中心。動物許可證號:SCXK(陜)2012-003。
1.1.2 藥物 參照文獻[12]采用最佳提取工藝提取沙棘果渣總黃酮,即:利用超聲波輔助提取技術,乙醇體積分數(shù)60%,超聲功率250 W,提取時間40 min、料液比1∶50(g/mL)、提取2次;此條件下,沙棘果渣中總黃酮提取率為2.55%。提取總黃酮后加蒸餾水配制成沙棘總黃酮3個劑量組,分別為100、200、400 mg/kg,4 ℃保存?zhèn)溆?。辛伐他?simvastatin):杭州默沙東制藥有限公司。
1.1.3 試劑與儀器 丙基硫氧嘧啶:武漢市合中生化制造有限公司;膽酸鈉:山東康勤生物科技有限公司;膽固醇:山東康勤生物科技有限公司;吐溫-80:上海備科化工有限公司。鏈脲佐菌素,美國Sigma。全自動生化分析儀,深圳邁瑞公司;電子天平,賽多利斯;TGL-20B離心機,上海雅程。
1.2 實驗方法
1.2.1 分組與模型制備 制備高脂合劑[13]高脂合劑由50%豬油、24%膽固醇、1%丙基硫氧嘧啶、5%膽酸鈉及20%吐溫-80組成。取50 g豬油置于燒杯中,加熱到100 ℃時,加入24 g膽固醇,溶化后充分攪勻,然后加入丙基硫氧嘧啶1 g和20 mL吐溫-80,充分攪拌均勻。取另一個燒杯,加入蒸餾水100 mL,加熱到60 ℃左右,加入5 g脫氧膽酸鈉,充分攪拌直至完全溶解。將2個燒杯中的溶液充分混勻,即制成脂肪合劑。取健康的雄性小鼠54只,在SPF實驗室適應1周后,隨機分出9只作為空白組,其他小鼠喂高脂合劑30 d,每10 d腹腔注射1.1%鏈脲佐菌素(110 mg/kg),空白組注射等劑量的生理鹽水。于第31天禁食12 h,尾靜脈取血測其血糖值,血糖≥11.1 mol/L即為造模成功。將造模成功的小鼠根據(jù)血糖值及體質量分為模型組、總黃酮低劑量、總黃酮中劑量、總黃酮高劑量,二甲雙胍組。每天灌胃給藥,總黃酮低、中、高劑量(100、200、400 mg/kg),二甲雙胍(125 mg/kg)。在實驗期間每7 d觀察血糖變化,并于實驗第21天禁食不禁水12 h,眼眶取血,測定血糖值。將實驗動物隨機分為6組,每組12只,即模型組、空白組、辛伐他丁組(陽性對照)、總黃酮低劑量組、總黃酮中劑量組、總黃酮高劑量組。
1.2.2 給藥方法 除空白組外,其他各組小鼠每天灌胃高脂合劑(10 mL/kg),在每天灌胃高脂合劑的基礎上,每天對小鼠灌胃給藥劑量如下:沙棘果渣總黃酮低、中、高劑量(100、200、400 mg/kg)、辛伐他丁組(20 mg/kg),空白組和模型組給予生理鹽水(20 mg/kg),各組小鼠自由飲水、攝食,每隔1周記錄小鼠體質量1次,便于調整給藥劑量。
1.2.3 檢測指標與方法 連續(xù)給藥42 d,并于試驗第7、15、25天檢測血漿總膽固醇(TC)和三酰甘油(TG),第40天末次給藥后,小鼠禁食不禁水12 h,眼眶取血,靜置后分離血清(3 500 r/min離心10 min)。檢測TC、TG、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。解剖后,檢測小鼠臟器指數(shù)。

2.1 總膽固醇(TC)的變化 空白組TC含量穩(wěn)定,模型組隨著每天灌胃高脂合劑TC含量逐漸升高,并于第7天TC含量顯著高于空白組(P<0.05),說明高血脂模型造模成功。沙棘果渣總黃酮各劑量組血漿TC含量和模型組比較顯著降低(P<0.01),且存在劑量正相關。說明沙棘果渣總黃酮對高血脂模型小鼠血漿TC的升高有抑制作用,時間越長,劑量越高效果越好。見表1。
2.2 6組小鼠TG的變化 觀察實驗過程中TG的含量變化發(fā)現(xiàn),喂予高脂飼料后15 d,血漿中的TG含量顯著升高(P<0.01),說明高血脂癥模型造模成功。整個實驗過程中,和模型組比較,總黃酮各劑量的TG含量顯著降低(P<0.01)。說明沙棘果渣總黃酮可以抑制模型組小鼠的TG升高,給藥時間越長,劑量越高,效果越明顯。見表2。
2.3 6組低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平 經高脂飼料喂養(yǎng)后,小鼠LDL-C含量顯著升高(P<0.01),HDL-C含量明顯降低,說明高血脂模型造模成功??傸S酮低、中、高劑量組較模型組顯著降低(P<0.01),從HDL-C的含量來看,和模型組比較總黃酮低、中、高劑量的HDL-C顯著升高。見表3。

表1 6組小鼠總膽固醇的變化
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01

表2 6組小鼠三酰甘油(TG)的變化
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01

表3 6組小鼠LDL-C、HDL-C的變化
注:與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01
2.4 各組小鼠體質量的變化 在實驗過程的40 d期間,各組小鼠的體質量均呈現(xiàn)逐漸增長的趨勢,模型小組體質量增長較快??傸S酮各組小鼠增重值與空白對照組比較。見表4。
2.5 6組小鼠體臟器變化 沙棘果渣總黃酮對心、肝、脾、腎沒有太大影響。說明沙棘總黃酮不會傷及臟器,不良反應較少。見表5。
2.6 6組小鼠空腹血糖的變化 給藥前,高血糖小鼠各組血糖值與空白組比較差異顯著,說明高血糖小鼠造模成功。給藥21 d后,與模型組比較,陽性藥物二甲雙胍組和沙棘果渣總黃酮各劑量組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表6。

表4 6組小鼠體質量的變化
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01

表5 6組小鼠體臟器指數(shù)的變化

表6 6組小鼠空腹血糖值變化
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01
將中藥廢棄物轉化為可利用或可再生資源,是中藥制造產業(yè)綠色化發(fā)展的有效途徑。藥渣是中藥制藥過程中產生的固體廢棄物,每年的產量高達數(shù)百萬噸,直接丟棄不僅污染環(huán)境,還會造成巨大的浪費,探索中藥藥渣的高值利用,開發(fā)具有高附加值的資源性產品極具研究意義與研究價值[14-15]。我們針對沙棘果渣的利用進行進一步研究,變廢為寶,開發(fā)具有高附加值的資源性產品。
現(xiàn)代研究表明,血脂過高,會引發(fā)冠心病及動脈粥樣硬化等心腦血管疾病,三酰甘油(TG)、血清總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)等是反映脂質代謝的重要指標。高血糖及高血脂嚴重影響到人們的生活,高血脂是動脈粥樣硬化、冠心病的危險因素之一,高血糖會導致糖尿病,糖尿病會引發(fā)腎功能衰竭、視網膜病變及心腦血管疾病等。
由本實驗結果可以看出,沙棘果渣總黃酮可以降低高血脂小鼠的TC、TG和LDL-C含量,升高HDL-C含量由《保健食品功能學評價程序和檢驗方法》及修訂案可知,血漿中TC、TG和HLD-C為調節(jié)血脂作用的必測指標,若其中兩項或兩項以上為陽性,則說明有調節(jié)血脂作用。由此可知,沙棘果渣總黃酮具有調節(jié)血脂的作用,呈現(xiàn)一定的量效關系。沙棘果渣總黃酮可以明顯降低高血糖小鼠的空腹血糖。并且沙棘果渣總黃酮對臟器無毒性,小鼠體質量維持。
[1]熊丙全,余東,袁軍,等.中國沙棘屬植物資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀[J].中國野生植物資源,2004,23(2):25-26.
[2]利毛才讓,索有瑞.正交設計優(yōu)化沙棘果中總酚酸的提取工藝[J].西北藥學雜志,2011,26(2):82-84.
[3]Sadik CD,Sies H,Schewe T.Inhibition of 15-lipoxygenases by flavonoids:structure-activity relations and mode of action[J].Biochem Pharmacol,2003,65(5):773-781.
[4]王秉文,李小安,康軍,等.沙棘葉中黃酮的抗衰老作用的實驗研究[J].沙棘,1998,11(2):26-31.
[5]Woodman OL,Meeker WF,Boujaoude M.Vasorelaxant and antioxidant activity of flavonols and flavones:structure-activity relationships[J].J Cardiovasc Pharmacol,2005,46(3):302-309.
[6]Kim YW,Hackett JC,Brueggemeier RW.Synthesis and aromatase inhibitory activity of novel pyridine-containing isoflavones[J].J Med Chem,2004,47(16):4032-4040.
[7]高錦明,李蕓生.沙棘黃酮化學研究的進展[J].沙棘,1998,11(2):34-40.
[8]高錦明,李蕓生,張鞍靈,等.沙棘黃酮化學研究的進展[J].沙棘,1998,11(2):34-39.
[9]張氽,闞建全,陳宗道.生物類黃酮抗癌作用研究進展[J].中國食品添加劑,2003,13(3):17-20.
[10]劉莉華,宛曉春,李大祥.黃酮類化合物抗氧化活性構效關系的研究進展(綜述)[J].安徽農業(yè)大學學報,2002,29(3):265-270.
[11]曹父,陳廣仁,王愛國.沙棘黃酮類化合物及其生理功能探究[J].飲料工業(yè),2003,6(6):5-9.
[12]白生文,湯超,田京,等.沙棘果渣總黃酮提取工藝及抗氧化活性分析[J].食品科學,2015,36(10):59-64.
[13]趙玉珍.沙棘中黃酮類化合物及其藥用價值[J].沙棘,1997,10(1):39-41.
[14]段金廒,宿樹蘭,郭盛,等.中藥資源產業(yè)化過程廢棄物的產生及其利用策略與資源化模式[J],中草藥,2013,44(20):2787-2797.
[15]李峰,王娜,張師愚,等.中藥藥渣的綜合利用及其研究進展[J],中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2016,47(10):1322-1326.