熊 霜，肖美添，叶 静

复合型海藻膳食纤维功能食品的降血脂作用

熊 霜，肖美添*，叶 静

（华侨大学化工学院，福建 厦门 36 1021）

研究以海藻膳食纤维为主，传统降脂中药山楂、绞股蓝、泽泻为辅的功能食 品的降血脂作用。参考卫生部保健食品辅助降血脂功能评价方法，以高脂饲料建立高脂血症小鼠模型，灌胃给予含不同成分的复合物（海藻膳食纤维高、中、低剂量组，复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，辛伐他汀组，正常对照组和模型组灌胃生理盐水）。4 周后，测定血清总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）以及低密度脂蛋白胆固醇（low dens ity lip oprotein cholesterin，LDL-C）水平，计算肝脏系数，苏木精-伊 红染色观察肝脏脂肪变性程度。结果表明：海藻膳食纤维能 显著降低高脂血症小鼠血清TC、TG及LDL-C水平，升高HDL-C水平；且加入少量药 食同源的中药（绞股蓝提取物和泽 泻提取物）后的复合型海藻膳食纤维能使高脂小鼠血脂水平更接近正常值。说明复合型海藻膳食纤维功能食品有较好的降血脂作用。

海藻；膳食纤维；小鼠；降血脂；总胆固醇；甘油三酯

近年来，随着人们生活水平的不断提高，饮食结构及生活方式发生重大变化，高脂血症及其并发症的发病率愈来愈高，而我国高脂血症的知晓率、治疗率和控制率偏低[1]。在临床上，虽然他汀类、贝特类等药物降脂效果明显，但长期用药副作用较大。研究表明高脂血症与膳食纤维摄入量不足有关[2]。膳食纤维是指不易被人体消化吸收的，以多糖类为主的大分子物质的总称，是由纤维素、果胶类物质、半纤维素和糖蛋白等物质组成的聚合体[3]，它是21世纪食品工业中最受关注、具有特殊保健功能的食品原料[4]。

脂肪代谢或运转异常使血液中血脂含量高于正常范围时称为高脂血症[5]。膳食纤维有很强的吸水能力，可使肠道中粪便的体积增大，加快其转运速度，其中的木质素能吸收胆汁酸，果胶能结合胆固醇，从而达到减少肠壁对胆固醇的吸收，加快胆固醇代谢的作用[6-7]。有文献报道，每天摄入20 g的膳食纤维能有效降低高脂患者血脂水平[8]；其中，膳食纤维的降脂作用良好[9]。江蓠是一类大型红藻，含有丰富的藻胶、纤维素、半纤维素、维生素和矿物质等，是制备膳食纤维的优质原料，江蓠膳食纤维能够显著降低高脂小鼠血清和肝脏脂质含量，改善体内紊乱的脂质平衡[10-11]；海藻酸钠可在不影响大鼠摄食和生长的前提下，使大鼠血脂、肝脂质和血小板聚集性下降[12]，而纤维素-海藻酸钠混合物降血脂的效果优于单一纤维素[13]。本实验在前期工作的基础上结合文献报道，选择江蓠膳食纤维与海藻酸钠混合为海藻膳食纤维，在此基础上配伍少量药食同源的降脂中药，制成复合型海藻膳食纤维，旨在发挥海藻膳食纤维与中药的协同作用，增加降脂效果的同时克服单纯依靠膳食纤维来降血脂用药时间长、影响机体对其他营养物质的吸收的缺点。实验通过建立高脂血症小鼠模型，比较不同复方的降血脂效果，筛选出最佳成分组成，为开发具有辅助降血脂作用的功能食品提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 动物、材料与试剂

昆明种小鼠，雄性，108 只，体质量（20±2）g，由福州海王福药制药有限公司提供（许可证号：SCXK（闽）2005-0003）。

普通饲料 湖南斯莱克景达实验动物有限公司；高脂饲料配方（均为质量分数），参照《保健食品检验与评价技术规范（2003版）》[14]：78.8%普通饲料、10.0%猪油、10.0%蛋黄粉、0.2%胆酸钠、1.0%胆固醇；山楂、泽泻、绞股蓝 汕头市创美中药饮片有限公司；江蓠膳食纤维 福建省金燕海洋生物科技股份有限公司；海藻酸钠 明月海藻集团；辛伐他汀片 哈药集团三精明水药业有限公司。

总胆固醇（total cholesterol，TC）检测试剂盒、甘油三酯（triglyceride，TG）检测试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）检测试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterin，LDL-C）检测试剂盒 北京北化康泰临床试剂有限公司；胆酸钠、胆固醇 国药集团化学试剂有限公司；猪油、蛋黄粉为自制。

1.2 仪器与设备

电子天平 德国赛多利科学仪器有限公司；H1650-W离心机 湖南湘仪离心机有限公司；UV-1800紫外-可见光分光光度计 上海美诺达仪器有限公司；FD-1B-80冷冻干燥机 北京博医康实验仪器有限公司；R-3旋转蒸发仪 瑞士Büchi有限公司。

1.3 方法

1.3.1 中药材的提取

山楂提取物的制备：山楂粉碎，过60 目筛，按料液比1∶8（m/V）加入70%乙醇，85 ℃水浴回流提取3 次，每次2 h，合并提取液并浓缩[15]，冷冻干燥，得山楂提取物。

绞股蓝提取物的制备：方法同山楂提取物[16]。

泽泻提取物的制备：泽泻粉碎，过60 目筛，按料液比1∶8加入75%的乙醇，85 ℃水浴回流3 次，每次1.5 h，合并提取液并浓缩[17]，冷冻干燥得泽泻提取物。

山楂提取物中的山楂黄酮[18]、绞股蓝提取物中的绞股蓝皂苷[16]、泽泻提取物中的23-乙酰泽泻醇B[17]的含量见表1。

表1 中药提取物的提取率及有效成分含量Table 1 Extraction yields and active components of herbal extracts

1.3.2 饲养条件

饲养温度20～23 ℃，相对湿度50%～60%，控制光照12 h明/12 h暗，实验动物自由饮食饮水。

1.3.3 高脂模型的建立

高脂模型的建立参照《保健食品检验与评价技术规范（2003版）》[14]。昆明种小鼠108 只，适应性饲养1 周，随机分取12 只做为正常对照组，给予普通饲料，其余96 只给予高脂饲料，自由饮食饮水。10 d后，眼眶静脉丛取血，离心，分离血清，测定血清TC、TG、HDL-C和L DL-C水平。血清TC、TG值明显高于正常对照组即为造模成功。造模10 d后，实验性高脂血症组小鼠的TC值（（5.483±0.831）mmol/L），显著高于正常对照组TC值（（2.367±0.506）mmol/L）（P＜0.001）；TG值（（1.832±0.503）mmol/L），显著高于正常对照组 TG 值（（1.031±0.276）mmol/L）（P＜0.001)，根据《保健食品检验与评价技术规范（2003版）》中小鼠血清总胆固醇水平正常范围为100～150 mg/dL，即2.35～3.53 mmol/L，显示造模成功。

1.3.4 分组

高脂饲料喂养96 只小鼠均造模成功，根据TC水平将高脂小鼠随机分为8 组，每组12 只，分别为海藻膳食纤维高、中、低剂量组，复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，模型组以及辛伐他汀组，分组后，模型组与其余各组比较，TG、HDL-C和LDL-C均无显著性差异。

1.3.5 给药剂量

根据前期实验基础并结合已有文献报道，筛选出泽泻、绞股蓝和山楂的提取物作为复合型海藻膳食纤维中的中药添加物，并参考《中华人民共和国药典》[18]中3 种中药的人使用剂量（泽泻6～10 g，绞股蓝6～10 g，山楂9～12 g），适当优化，进行实验。

正常对照组与模型组给予生理盐水（10 mL/kg），辛伐他汀组按辛伐他汀10 mg/kg给予药物，其余各组按照表2配比将各组分混匀后制成溶液，按10 mL/kg体质量进行灌胃。灌胃期间，正常对照组给予普通饲料，其余各组给予高脂饲料，自由饮食饮水，连续灌胃4 周，每天记录各组小鼠饮食量，每周称量体质量。

表2 小鼠各组灌胃剂量Table 2 Formulations and ingredients of drugs administered to mice g/（kg·d）

1.3.6 检测指标

1.3.6.1 生化指标

于第4周末，摘眼球取血，迅速分离血清，测定血清中TC、TG、HDL-C和LDL-C水平，并按照公式（1）计算动脉硬化指数（atherosclerosis index，AI）。

1.3.6.2 病理指标

小鼠摘眼球取血后，立即解剖，取肝脏，4 ℃生理盐水洗净，称质量。按照 下式（2）计算肝脏系数。取睾丸及肾脏周围的脂肪并称质量，按照公式（3）计算脂体比。

摘取肝脏后，10%中性福尔马林固定，石蜡包埋，苏木精-伊红染色，光镜下观察肝脏脂肪变性程度。

1.4 统计学分析

使用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析（one way-ANOVA），组间比较用（least square method， LSD）法，数据均以x±s表示，并进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同组分海藻膳食纤维复合物对小鼠血清血脂水平的影响

表3 不同组分海藻膳食纤维复合物对小鼠血清血脂水平的影响x±s , n＝12）Table 3 Effect of DFES alone and combined with herbal extracts on serum lipid levels in mice (x±s , n=12)mmol/L

造模10 d后，喂食高脂饲料的小鼠血清TC、TG值明显高于正常对照组，HDL-C值明显低于正常对照组。说明高脂模型构建成功。由表3可知，灌胃4 周后，各给药组小鼠血清TC、TG和LDL-C值与模型组对比明显降低，HDL-C值较模型组明显升高。其中，辛伐他汀组、海藻膳食纤维高、中、低剂量组以及复合物Ⅱ组能极显著降低小鼠血清TC、TG及LDL-C水平，升高HDL-C水平（P＜0.01）。复合物Ⅰ组能极显著降低小鼠血清TC、TG、LDL-C水平（P＜0.01），显著升高HDL-C水平（P＜0.05）。综合TC、TG、HDL-C和LDL-C这4 项指标，复合物Ⅰ及复合物Ⅱ均能降低高脂小鼠血脂水平，缓解高脂血症，复合物Ⅰ与复合物Ⅱ对比，复合物Ⅱ效果更明显，与 辛伐他汀组效果相近。说明复合物Ⅱ能较好地发挥海藻膳食纤维与中药的协同作用，可能系中药泽泻与绞股蓝具有促进消化系统内某些酶促反应有关。泽泻提取物具有改善胆固醇逆向转运的功效，使主动脉内膜斑块中的胆固醇不断运往肝脏，并在肝脏中不断的被分解代谢；绞股蓝提取物能抑制游离脂肪酸的生成和中性脂肪酸的合成，并提高抗氧化能力。二者结合，分别从抑制生成和加速代谢两方面共同作用，增加了海藻膳食纤维的降血脂作用。

实验结果表明，海藻膳食纤维各剂量组均能有效降低高脂小鼠血清TC、TG和LDL-C水平，升高HDL-C水平，但未呈现明显的量效关系。可溶性膳食纤维的水溶性、黏性和凝胶性可增加小肠内容物的黏度，阻碍膳食胆固醇向肠壁细胞的扩散，减少胆汁与胆固醇的乳化，干扰膳食胆固醇的吸收过程，降低胆固醇的吸收率，此过程见效慢，需经过长期调节才能呈现出明显的作用效果。而在海藻膳食纤维中配伍少量中药提取物后，能使高脂小鼠血清的各项指标更接近正常范围，尤以泽泻提取物与绞股蓝提取物的混合物效果最好，说明在海藻膳食纤维中同时加入泽泻提取物与绞股蓝提取物能有效增强其降血脂的效果，故复合型海藻膳食纤维功能食品的最佳组成为江蓠膳食纤维、海藻酸钠、泽泻提取物和绞股蓝提取物。

2.2 复合型海藻膳食纤维对小鼠AI、肝脏系数、脂体比的影响

高血脂是引发动脉粥样硬化的一个重要因素，而AI是衡量动脉硬化程度的指标。其数值越大，动脉硬化程度越高，越容易引发心脑血管疾病。脂质代谢紊乱时肝脏易发生脂肪变性，致使肝脏质量增加，因此，通过观察肝脏系数的变化能看出所选复合物配方能否抑制肝脏脂肪变性[19]。

表4 不同组分海藻膳食纤维复合物对小鼠AI、肝脏系数、脂体比的影响（x±s , n=12）Table 4 Effect of DFES alone and combined with herbal extracts on AI, hepatic index and fat-body weight ratio in mice (x±s , n=12)

由表4可知，与模型组对比，辛伐他汀组、海藻膳食纤维高、中、低剂量、复合物Ⅰ组以及复合物Ⅱ组均能极显著降低小鼠AI值（P＜0.01）；海藻膳食纤维高剂量、复合物Ⅰ、复合物Ⅱ能极显著降低高脂小鼠的肝脏系数（P＜0.01）；辛伐他汀组、海藻膳食纤维中、低剂量组能显著降低小鼠肝脏系数（P＜0.05）。海藻膳食纤维高剂量、复合物Ⅱ和复合物Ⅲ组能极显著降低高脂小鼠脂体比，减少其体内脂肪含量（P＜0.01），复合物Ⅰ组能显著降低高脂小鼠脂体比（P＜0.05）。

由表4可知，AI与低密度脂蛋白胆固醇在总胆固醇中所占比例呈正相关。除了复合物Ⅲ，各剂量组均能从一定程度上减轻高脂小鼠动脉硬化风险，但各剂量组并未呈明显量效关系，AI仅能部分反映膳食纤维的作用效果，而要全面评价膳食纤维的作用效果，需结合多方面的指标进行综合评价。就肝脏系数而言，各给药组均能降低高脂小鼠肝脏系数，但各给药组之间无显著性差异，可能是因为脂肪肝的形成是一长期过程，需要长期治疗，海藻膳食纤维具有辅助降血脂的作用，但其显效亦需一定时间，在本动物实验的观察期间并未呈现显著差异。高剂量组和复合物Ⅱ组的脂体比较模型组均极显著降低，说明该复合型海藻膳食纤维功能食品可以通过调节机体内脂肪水平来控制血脂水平；其中，复合物Ⅲ在对其余因素都无作用的前提下，能极显著降低高脂小鼠脂体比，说明复合物Ⅲ有减肥功效，但对高血脂的调节作用还有待继续探讨。

2.3 复合型海藻膳食纤维对小鼠肝脏的病理学影响

实验结束后，解剖摘取小鼠肝脏，肉眼观察显示，正常对照组小鼠肝脏颜色红润，表面光滑，体积大小适中，肝组织弹性较好；模型组小鼠肝脏呈粉红色，组织肿大，弹性较差，纤维化现象严重；辛伐他汀组及各给药组小鼠肝脏呈淡红色至红色，肝组织肿大及纤维化现象有不同程度的好转，恢复部分弹性。

图1 不同组分海藻膳食纤维复合物对小鼠肝脏组织的影响Fig.1 Effect of DFES alone and combined with herbal extracts on liver histology of mice

由图1a～1f可知，正常对照组肝小叶结构完整，清晰，肝窦明显，肝细胞围绕中央静脉呈放射状排列，核仁明显。模型组肝细胞充满大小不等的脂肪滴，呈泡沫样，占据整个胞浆位置，肝细胞周界模糊不清，细胞弥漫肿胀，肝细胞排列紊乱。复合物Ⅰ、复合物Ⅱ、膳食纤维高剂量组及辛伐他汀组肝细胞结构基本恢复，脂肪液滴气泡明显减少，肝构架基本完整。与模型组相比，肝细胞受损状况明显好转。说明海藻膳食纤维高剂量组、复合物Ⅰ及复合物Ⅱ组均能有效改善高脂小鼠肝脏纤维化现象，并对肝细胞脂肪变性有一定的抑制作用。

由图1g～1i可知，这3 组均能从一定程度上改善高脂小鼠肝纤维化现象，但海藻膳食纤维中、低剂量组较高剂量组，纤维化现象恢复程度较小。复合物Ⅲ的切片显示该组小鼠肝纤维化现象不严重，说明复合物Ⅲ能有效改善肝纤维化现象，其机理可能是通过减肥作用抑制体内脂肪的形成，从而抑制肝脏纤维化。

3 讨 论

实验结果显示，海藻膳食纤维高、中、低剂量组均能降低高脂小鼠血脂水平，改善肝脏脂肪变性程度。说明江蓠膳食纤维与海藻酸钠复合的海藻膳食纤维具有辅助降血脂、降低动脉粥样硬化风险的作用效果。其降血脂机制可能为：1）江蓠膳食纤维及海藻酸钠中含有大量可溶性膳食纤维，可溶性膳食纤维能降低葡萄糖的吸收并稀释血糖和胰岛素的水平。而胰岛素可以促进胆固醇生物合成，胰岛素分泌减少，可使肝脏胆固醇合成减少[20]，进而减少血液中胆固醇的含量。2）具有凝胶特性的纤维在肠道内形成凝胶，可以分隔和阻留胆固醇，影响胆固醇与消化酶、胆汁酸微团与肠黏膜的接触[21]，加速肠蠕动，缩短食物在肠道的停留期[22-24]。江蓠膳食纤维中加入一定量的海藻酸钠，能增强其凝胶特性，其中的木质素能与胆汁酸结合，从而利于脂肪和胆固醇的分解排泄[25]。3）人体胆固醇的来源为体内合成及体外食物摄取。3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase，HMG-CoA还原酶）是体内催化HMG-CoA生成二羟甲基戊酸的关键酶，这一步是体内合成胆固醇的限速步骤[26]。海藻膳食纤维遇水膨胀，黏附在小肠壁上，能增加饱腹感，减少食物中胆固醇的摄入量；同时还能抑制肝脏胆固醇合成关键酶HMG-CoA还原酶活力 的升高，减少内源性胆固醇的生成，从而抑制胆固醇的升高。

在海藻膳食纤维中加入少量中药组分，能使高脂小鼠的血脂水平更接近正常范围，说明该复合物发挥了海藻膳食纤维与中药降血脂功效的协同作用，提高了该海藻膳食纤维复合物的降血脂效果。实验结果表明复合物Ⅱ的降血脂作用效果最佳，其复配物包括江蓠膳食纤维、海藻酸钠、绞股蓝提取物及泽泻提取物。其效果优于复合物Ⅰ（江蓠膳食纤维、海藻酸钠、泽泻提取物）的可能原因为：1）高脂血症、动脉粥样硬化的动物或患者中，往往血浆中的脂质过氧化物含量较高，与血清总胆固醇、甘油三酯含量呈正相关[27]，人参皂苷、绞股蓝皂苷等皂苷是绞股蓝提取物中的主要物质，而皂苷具有抗衰老、抗老化等药理功效，能抑制体内脂质过氧化状态，通过抑制胰脂肪酶的活性减少小肠中脂质的吸收，促进胆固醇的代谢和排泄，从而降低血液中胆固醇含量[28-29]。2）中药泽泻能影响脂肪的分解，减少乙酰辅酶A的合成，从而影响胆固醇的合成，并且有阻止类脂质在血液内滞留或渗透到肠内壁的能力，促进血液中胆固醇的运输和清除[5,30-31]。将泽泻与绞股蓝结合，能发挥二者的协同作用，在降低TC、TG的同时，升高HDL-C水平。以上结论共同说明含有江蓠膳食纤维、海藻酸钠、泽泻提取物和绞股蓝提取物的复合型海藻膳食纤维功能食品原料简单、来源广、对机体无毒副作用，具有良好的辅助降血脂作用。

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Hypolipidemic Effect of Functional Foods Containing Dietary Fiber from Edible Seaweeds

XIONG Shuang, XIAO Mei-tian*, YE Jing
(College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, China)

The objective of this research was to evaluate the hypolipidemic effect of functional foods consisting of dietary fiber from edible seaweeds (DFES) as the major ingredient and different proportio ns of the aqueous extracts of hawthorn, Herba Gynostemmatis Pentaphylli and Rhizoma Alismatis as the auxiliary ingredients. According to the method for assessing the assisting effect of dietary supplements on blood lipid reduction published by the Chinese Ministry of Health, male Kunming mice were used to establish an animal model of hyperlipidemia by feeding a high fat diet. The model mice were divided randomly into model control group and experimental groups with oral administration of high-, medium- and lowdose DFES, formulations Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ, and simvastatin, respectively for 4 weeks. Both normal control and model control groups were given normal saline. The levels of serum total cholesterol (TC), triglyceride (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and the pathological change of liver were detected at the end of the experiment. The results showed that DFES could significantly decrease the levels of TC, TG, and LDL-C and increase the levels of HDL-C in the serum of hyperlipidemia mice. The serum lipid levels of hyperlipidemia mice administered with DFES and medicinal herbal extracts together were closer to those of normal mice, suggesting that their combinations can effectively reduce serum lipid levels in hyperlipidemia mice.

seaweeds; dietary fib er; mice; hypolipidemic; total cholesterol; triglycerides

R151.3

A

1002-6630（2014）17-0220-06

10.7506/spkx1002-6630-201417042

2013-11-13

国家海洋公益性行业科研专项（201305015-2）；福建省高校产学合作重大科技项目（2011N5009）；泉州市科技计划重点项目（2012N8）

熊霜（1989—），女，硕士研究生，研究方向为海洋藻类资源高值化加工利用技术。E-mail：471995236@qq.com

*通信作者：肖美添（1968—），男，教授，博士，研究方向为天然产物资源利用。E-mail：mtxiao@hqu.edu.cn