鐘 靜,焦春偉,梁慧嘉,鄭嬌吉,劉健文,謝意珍**
(1.廣東粵微食用菌技術有限公司,廣東 廣州 510000;2.廣東粵微生物科技有限公司,廣東 肇慶 526000)
高脂血癥是一種血液中脂質含量異常的慢性疾病,與脂肪肝、糖尿病及心血管疾病等的發生密切相關,對人類健康造成了極大威脅[1]。目前,國內外多采用他汀類、貝特類及煙酸類等藥物來緩解高脂血癥所帶來的危害[2],雖效果顯著,卻存在耐藥性、副作用及價格昂貴等缺點[3]。近年來,研究發現香菇(Lentinula edodes)、黑木耳 (Auricularia auricula)及灰樹花(Grifola frondosa)等食用菌具有良好的降血脂功效[4-6],這為健康、低副作用降血脂藥物的研發帶來了良好前景。
白背木耳 (Auricularia polytricha) 為木耳科(Auriculariales) 木耳屬(Auricularia) 大型真菌,主要分布在熱帶和亞熱帶地區,其營養成分豐富,具有降血脂、抗腫瘤及抗氧化等多種生物活性[7-9]。現有研究多以白背木耳的栽培為主,相關生理活性研究缺乏,制約了白背木耳的高值化利用。以白背木耳水提物為研究對象,建立高脂飲食大鼠模型,通過測定其體重變化、血脂水平及肝臟組織形態等指標,研究該提取物的降血脂功效,明確其應用價值,為開發功能性食品奠定理論基礎。
白背木耳子實體由廣東粵微食用菌技術有限公司提供。
血清總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(lowdensity lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDLC)、谷草轉氨酶 (aspartate aminotransferase,AST)、谷丙轉氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGR)、脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)測定試劑盒,購自深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司。
UV-1750紫外分光光度計,島津企業管理(中國)有限公司;BS-480全自動生化分析儀,深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司;BJ-300A中藥粉碎機,德清拜杰電器有限公司;SI-0246渦旋混勻器,美國SI儀器公司;BS200S分析天平,北京賽多利斯天平有限公司;JJ1000型電子天平,江蘇常熟市雙杰測試儀器廠;RE-600A旋轉蒸發儀,上海亞榮生化儀器廠;L535R臺式離心機,湖南湘儀離心機儀器有限公司。
SPF級SD雄性大鼠,體重180 g~200 g,數量130只,購自廣東省醫學試驗動物中心 [許可證號:SYXK(粵2012-0122)]。大鼠飼養于廣東省試驗動物監測所SPF級動物房,溫度22℃~23℃,相對濕度50%~60%。
普通飼料:SPF級鼠料,購自廣東省醫學實驗動物中心。
高脂飼料配方:基礎飼料53%、蔗糖20.0%、豬油15%、膽固醇1.2%、膽酸鈉0.2%、酪蛋白10%、磷酸氫鈣0.6%、石粉0.4%,購自廣東省醫學實驗動物中心。
1.5.1 白背木耳水提物的制備
用中藥粉碎機將白背木耳子實體粉碎成粉末,過40目篩。稱取適量白背木耳粉末,按料液比為1∶40加入蒸餾水,90℃浸提3 h,提取液經紗布與超濾裝置過濾,除去雜質;再用旋轉蒸發儀將濾液濃縮為原體積的10%;最后經噴霧干燥除去濃縮液中的水分,即得白背木耳提取物粉末。
1.5.2 動物分組與給藥
根據體重將大鼠隨機分為5組,每組13只,具體分組、飼料飼喂及給藥方式見表1。
如表1所示,除CON組外,其他各組均以高脂飼料喂養。14天后檢測大鼠血脂水平,并將其與CON組的血脂水平相比較,若P<0.05,則造模成功,開始給藥。各組均按照0.1 mL·10-1g-1體重換算灌胃體積,每天定時灌胃,連續灌胃4周,期間每2周稱量大鼠體重1次。所有大鼠均自由飲食、飲水。
1.5.3 樣本采集與保存
大鼠末次給藥后,禁食不禁水12 h,麻醉后心臟取血。采血后迅速解剖大鼠,分離心臟和肝臟組織,稱量其重量并記錄,計算臟器指數。將采集的血液于室溫靜置30 min,在4℃、4 000 r·min-1條件下離心10 min,取上層血清于-80℃條件下保存備用。
肝臟組織稱重后放于-80℃保存備用。臟器指數(D,g·100-1g-1)的計算公式為:

式中:m為臟器重量(g);M為大鼠體重(g)。
1.5.4 血清血脂水平測定
運用ELISA法測定大鼠TC、TG、LDL-C及HDLC水平,計算動脈粥樣硬化指數(AI),計算公式為:

式中:T為血清總膽固醇TC水平(mmol·L-1);H為高密度脂蛋白膽固醇HDL-C水平(mmol·L-1)。
1.5.5 血清、肝臟酶活力測定
血清酶活測定:運用試劑盒檢測血清中LPL的活性,相關操作步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。
肝臟酶活測定:取少量肝臟加入9倍體積的生理鹽水,于冰浴中充分勻漿,制成10%的肝臟勻漿液。用試劑盒測定勻漿液中HMGR水平。
1.5.6 蘇木精-伊紅染色
取大鼠肝臟組織,用10%中性福爾馬林固定,石蠟包埋,蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色,光學顯微鏡下觀察形態。
所有試驗數據均用Excel記錄,以平均值±標準差(mean±SD) 表示。采用SPSS 26進行數據分析,組間比較采用One-way ANOVA法,P<0.05表示組間差異顯著,P<0.01表示組間差異極顯著。采用GraphPad Prism 7.00繪圖。
白背木耳水提物對大鼠體重的影響結果見圖1。
由圖1可知,試驗開始時,各組大鼠體重基本一致,組間無顯著性差異(P>0.05);隨試驗進行,各組大鼠體重均呈上升趨勢;試驗結束時,MOD組大鼠體重增加 (188.00±21.00) g,比CON高16.85%,說明高脂飲食會導致大鼠體重增加。補充白背木耳水提物后,除APEM組外,APEL組、APEH組大鼠體重較MOD組均下降;其中APEH組與MOD組存在極顯著差異(P<0.01)。由此說明,白背木耳水提物對高脂飲食引起的體重增加具有一定緩解作用。

圖1 各組大鼠體重變化(A) 和總增重(B)Fig.1 The body weight change(A)and body weight gain(B)of rats in each group
動物臟器指數常能反映受試動物內臟的病變情況和營養狀態,當接觸某些外來物質常會使動物的臟器受到影響,使臟器指數發生變化。APE對大鼠臟器指數的影響結果見表2。
由表2可知,各組大鼠心臟指數相差不大,而肝臟指數差異明顯。與CON組相比,MOD組肝臟指數極顯著升高(P<0.01),說明高脂飲食會導致大鼠肝臟異常。與MOD組相比,APEH組肝臟指數顯著下降(P<0.05),說明高劑量的白背木耳水提物對大鼠高脂飲食引起的肝臟指數異常具有一定緩解作用。

表2 白背木耳水提物對大鼠臟器指數的影響Tab.2 Effect of Auricularia polytricha water extract on organ index of rats
對大鼠血清中TC、TG、LDL-C及HDL-C 4種指標進行了檢測,結果見表3。
由表3可知,與CON組相比,MOD組血清中TC、TG及LDL-C水平極顯著升高,而HDL-C水平極顯著降低,即判定高脂血癥大鼠模型造模成功。在TG水平上,與MOD組相比,3個劑量組的TG水平均降低,其中APEL、APEM組與MOD組差異極顯著;在LDL-C水平上,各劑量組與MOD組差異均具有統計學意義,其中APEM組與MOD組差異顯著,APEL組、APEH組與MOD組差異極顯著;在HDL-C水平上,APEM組、APEH組大鼠較MOD組明顯升高,且差異具有統計學意義;各劑量組血清中TC水平較MOD組無明顯差異。

表3 白背木耳水提物對大鼠血脂水平的影響Tab.3 Effects of Auricularia polytricha water extract on blood fat level of rats
白背木耳水提物對大鼠AI的影響結果見圖2。

圖2 白背木耳水提物對大鼠AI的影響Fig.2 Effect of Auricularia polytricha water extract on arteriosclerosis index of rats
由圖2可知,與CON組相比,MOD組與各劑量APE組的AI極顯著升高,說明血脂升高會增加動脈粥樣硬化的可能性。與MOD組相比,APEL組、APEH組的AI分別降低34.98%、18.45%;其中APEL組的AI與MOD組差異顯著,表明APE能明顯降低血脂升高所致的動脈粥樣硬化現象的發生。
各組大鼠血清LPL活力見表4。

表4 白背木耳水提物對大鼠血清LPL的影響Tab.4 Effects of Auricularia polytricha water extract on LPL level of rats
由表4可知,MOD組血清LPL水平顯著低于CON組。經不同劑量APE干預后,大鼠血清LPL水平均提高,其中APEL組、APEH組極顯著增加。由此說明,高脂飲食會導致大鼠LPL活力降低,而經白背木耳水提物干預后,該不良癥狀得到緩解。
大鼠肝臟HMGR水平見圖3。
由圖3可知,與CON組相比,MOD組HMGR水平顯著增加,說明高脂飲食會引起肝臟中HMGR水平升高。與MOD組相比,各劑量試驗組HMGR水平均降低,其中APEM組、APEH組與MOD組差異顯著,說明白背木耳水提物能夠一定程度改善高脂飲食引起的HMGR水平升高現象。

圖3 白背木耳水提物對大鼠肝臟HMGR水平的影響Fig.3 Effect of Auricularia polytricha water extract on HMGR of rats in liver
綜合上述分析結果發現,高劑量的白背木耳水提物具有較好的降血脂活性,因此運用HE染色對其肝臟組織形態進行觀察(200倍),見圖4。

圖4 白背木耳水提物對大鼠肝臟組織形態的影響Fig.4 Effect of Auricularia polytricha water extract on the histomorphology of the rat liver
如圖4所示,CON組肝小葉中央有血管,肝細胞以血管為中心向周圍呈放射狀排列,形成肝索,細胞排列緊密。MOD組肝組織結構完好,可見肝小葉,肝索排列雜亂,肝細胞排列松散,細胞體積增大形成脂肪性空泡,胞漿疏松、淺染。APEH組肝小葉肝索排列呈放射狀,細胞較為緊密,未出現脂肪性空泡。
高脂血癥是一種因機體脂代謝或轉運異常而導致血漿或血清中脂質水平過度升高的慢性疾病,其疾病特點為TC、TG及LDL-C水平升高,而HDL-C水平降低[10-11]。試驗結果表明,白背木耳多糖能夠明顯緩解高血脂大鼠上述癥狀,使模型大鼠體重降低,甚至能恢復至與正常組大鼠無顯著性差異。說明白背木耳提取物具有調節機體血脂水平的作用,能一定程度防止高脂血癥。
高脂血癥患者體內血脂水平紊亂可能會誘發動脈粥樣硬化,進而引發腦卒中、冠心病及腎動脈硬化等疾病[12],因此動脈粥樣硬化指數是預測、衡量動脈硬化的有效指標之一[13]。于美匯等[14]試驗證明,黑木耳(Auricularia auricula) 提取物對高血脂小鼠的血脂水平異常現象具有良好的調節作用,同時能有效緩解小鼠動脈粥樣硬化,其中高劑量組動脈粥樣硬化指數降低約48.8%。秦健峰等[15]向高血脂小鼠灌胃善清金花茶,使其動脈粥樣硬化指數降低約46.07%。本文中大鼠經白背木耳多糖干預后,動脈粥樣硬化指數有所降低,其中低劑量組下降最為明顯(約34.98%),與上述研究結果相似。
肝臟是機體脂代謝的重要器官,在多種酶作用下完成脂質的攝取、轉運、代謝及排泄等生理過程[16]。高脂飲食會引起健康大鼠肝臟指數顯著升高,肝臟組織形態病變,而經一些具有降血脂活性的天然產物干預后,以上不良現象能得到較明顯的緩解[17-18]。在本研究中,經白背木耳水提取物干預后,大鼠肝臟指數約降低2.96%;同時,高血脂大鼠肝臟組織形態有向正常組恢復的趨勢,提示白背木耳水提取物的降血脂作用可能與減輕肝損傷有關。進一步研究發現,白背木耳水提取物對脂代謝相關的2種酶具有較好的調節作用。LPL是血漿蛋白代謝的關鍵酶,可提高LPL活性能明顯減少脂質在肝臟中的積累,從而保護肝臟組織[19-20]。HMGR活性能反映出機體合成膽固醇和脂肪酸的能力。崔敬愛等[21]研究表明,樺褐孔菌(Inonotus obliquus) 多糖能有效抑制高血脂模型大鼠肝臟HMGR活力。一些對HGMR具有抑制作用的天然產物除能明顯降低肝臟細胞中膽固醇含量外,還能減少肝臟中脂滴的儲存[22]。本研究中結果顯示,白背木耳多糖能夠提高LPL水平而抑制HGMR活力,并明顯減少肝臟組織中的脂肪空泡,說明白背木耳水提取物的護肝作用可能是由于其發揮了降血脂活性,但具體作用機制還需開展進一步深入研究。