周素梅 盛清凯 路长喜 王 强

(农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室中国农业科学院农产品加工研究所1，北京 100193)(山东省农业科学院畜牧兽医研究所2，济南 250100)

不同燕麦品种的辅助降血脂功效研究

周素梅1盛清凯2路长喜1王 强1

(农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室中国农业科学院农产品加工研究所1，北京 100193)(山东省农业科学院畜牧兽医研究所2，济南 250100)

考察了不同燕麦品种间可能存在的辅助降血脂功效的差异，为筛选优良燕麦品种以及燕麦的降血脂机理提供试验依据。从国内主栽燕麦品种中选取4种代表性品种，制成燕麦粉，以10%的量分别添加至高脂日粮中，饲喂高血脂模型Wistar大鼠，为期4周。试验结束后测定血清中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL－C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL－C)，将试验组与正常对照、高血脂对照组进行比较，通过显著性分析，评价不同燕麦品种的辅助降血脂功效。结果显示，受试4个燕麦品种中，高蛋白、高油脂含量的品种辅助降血脂功效显著;高β－葡聚糖、高淀粉的品种降血脂作用并不显著(P＜0．05)。燕麦的辅助降血脂作用受到原料品种的影响，蛋白质、脂肪亦可能为功能因子。

燕麦 品种 降血脂 β－葡聚糖

燕麦的降血脂、预防心脑血管疾病功能已得到普遍认可，以β－葡聚糖为主的可溶性膳食纤维被认为是首要的功能因子［1－2］。1997年，美国 FDA发布健康忠告建议人们每日摄入3 g β－葡聚糖以助于降低胆固醇水平。因此，近年来国内外有关燕麦降血脂功能的研究主要围绕β－葡聚糖展开［3－4］。因此，β－葡聚糖的含量乃至质量(高分子质量)被视为优良降脂燕麦品种及其加工产品(燕麦片、β－葡聚糖提取物等)筛选的重要依据［5－6］。实际上，除了β－葡聚糖外，燕麦中还富含植物蛋白、不饱和脂肪酸、酚类物质等［7］，有关这些组分功能性质的研究报道却很少。

燕麦作为世界六大作物之一，种质资源非常丰富，仅我国收藏的就有3 000多份，有关燕麦品种在营养品质上的差异已有不少研究［8－9］，但是在降脂功能上的对比至今未见报道。本研究拟选取一定代表性燕麦品种，由全燕麦粉入手来探讨品种间降脂功能活性的差异，为进一步阐明燕麦的降血脂机理以及优良品种的选育提供依据。

1 材料与方法

1．1 主要材料

1．1．1 燕麦品种

由基本组分分析，从所收集的国内34种主栽裸燕麦品种中筛选以高β－葡聚糖、高淀粉、高蛋白、高脂肪为特征的4个燕麦品种，产地分别来自河北、甘肃、北京，收获期为2007年。将上述样品磨制成粉状待用(过80目筛)。

1．1．2 试验动物

雄性Wistar大鼠:平均体重(180±10)g，山东中医药大学，许可证号SCXK(鲁)20050015。

1．1．3 其他材料与试剂

大鼠基础日粮:山东中医药大学;脱氧胆酸钠:上海化学试剂公司;胆固醇:国药集团化学试剂有限公司;三酰甘油试剂盒－TG(酶法)、总胆固醇试剂盒－CHO(酶法)、高密度脂蛋白胆固醇试剂盒－HDLC(选择性沉淀法)、低密度脂蛋白胆固醇试剂盒－LDLC(选择性沉淀法)试剂盒:北京北化康泰临床试剂有限公司;总淀粉与β－葡聚糖测定试剂盒:爱尔兰Megazyme公司。

1．1．4 主要仪器

Force1418离心机:美国Labnet公司;CX4 PRO半自动生化分析仪:美国Beckman公司;U－3010紫外可见分光光度计、H835－50氨基酸自动分析仪:日本Hitachi公司;Kieltec Analysister 2100凯氏定氮仪、Soxtex Avanti 2050粗脂肪测定仪:瑞典Foss公司;GC－9A气相色谱仪:日本shimadzu公司。

1．2 试验方法

1．2．1 脂代谢紊乱模型法－预防性给药试验

雄性Wistar大鼠48只，饲喂基础日粮7天后，尾部取血，测定血清中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL－C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL－C)。根据血清总胆固醇水平和体重，随机分为6组，分别为正常对照组(饲喂基础日粮)、高血脂对照组(饲喂高脂日粮)以及试验1组(高脂饲料+高β－葡聚糖燕麦品种)，试验2组(高脂饲料+高淀粉燕麦品种)，试验3组(高脂饲料+高蛋白燕麦品种)，试验4组(高脂饲料+高脂肪燕麦品种)。高脂日粮的配制参考《保健食品功能学评程序和检验方法》，具体配方为:基础饲料78．8%、胆固醇1%、蛋黄粉10%、猪油10%、胆盐0．2%。试验组为在高脂日粮基础上，以10%的各品种燕麦粉替代其中的基础日粮。试验期间各组大鼠自由采食和饮水，为期4周。试验结束前禁食16 h，脱臼致死，内眦取血，分离血清。按照试剂盒说明书，测定各组血清中TC，TG，LDL－C，HDL－C水平。

1．2．2 原料基本组成分析

称取适量燕麦粉，参照GB/T 21305—2007(谷物及谷物制品水分的测定常规法)测定含水量;按照Foss公司凯氏定氮仪标准方法测定蛋白质含量(N×5．83);Foss公司粗脂肪测定仪标准方法测定粗脂肪含量;β－葡聚糖含量测定参照AOAC 995．16法(大麦和燕麦中β－D－葡聚糖－改进酶法);总淀粉含量测定参照AOAC 996．11法(谷物产品中总淀粉含量);氨基酸组成分析依据 GB/T 5009．124—2003(食品中氨基酸的测定);脂肪酸组成分析采用气相色谱法，依据GB/T 17376—2008(动植物油脂 脂肪酸甲酯制备)、GB/T 17377—2008(动植物油脂 脂肪酸甲酯的气相色谱分析)。

1．2．3 数据处理

燕麦基本组成统计分析采用SAS 8．0软件;动物试验结果采用SPSS V13．0软件做单因素方差分析及q检验。

2 结果与分析

2．1 不同燕麦品种的基本组成分析

前期从国内燕麦主产区收集了推广栽培的燕麦品种(系)34个，对品种的基本组成进行了分析［10］，发现不同品种间，粗脂肪的差异最为显著，变异系数(CV)达到19．44%，其他依次为 β－葡聚糖(CV 12．20%)、粗蛋白(CV 12．13%)、淀粉(CV 7．15%)。不同产地间，粗蛋白和粗脂肪的差异较为显著。甘肃燕麦产地的蛋白质含量普遍较高;河北燕麦产区的粗脂肪和淀粉含量较高。从所考察样品的代表性上考虑，选取了河北产地的高β－葡聚糖、高淀粉品种，甘肃产地的高蛋白品种以及一种已获得国家保健食品称号的降脂燕麦品种，通过测定发现其具有高脂肪的特征。

所选取4种燕麦的基本组成分析如表1所示。由表1可知，样品1中β－葡聚糖最高(5．70%)，比低含量样品(样品2)高出80%;样品间蛋白质与脂肪含量的差异也非常显著，高含量的均较低含量的高70%以上;相比之下，品种间淀粉、灰分含量的差异较小(＜25%)。

表1 燕麦组成分析/%

另从4种燕麦蛋白质的氨基酸组成上看(表2)，在 α =0．05与0．01水平下，样品1、样品3、样品4中的氨基酸构成中必需氨基酸、非极性氨基酸以及Gly所占比例差异性不显著。在非必需氨基酸与极性氨基酸上，样品3显著高于其他样品，样品2则显著低于其他样品。高蛋白的样品3中含硫氨基酸、精氨酸亦明显高于其他样品(α=0．01)，Arg/Lys之值亦较大(α=0．05)。总体表现为，样品1与样品4中的氨基酸组成非常接近;高淀粉、低蛋白的样品2与其他样品间的差异较显著。

表2 燕麦的氨基酸组成/%

由表3可知，燕麦油脂的构成中约80%的脂肪酸为不饱和脂肪酸(UFA)，且以油酸(C18∶1)和亚油酸(C18∶2)为主，不同品种间此二者的比例有较显著差异。样品1中(C18∶1)的比例明显高于其他3个样品(α =0．01)，(C18∶2)的比例却明显偏低(α =0．01)。样品 4中的总多不饱和脂肪酸(PUFA)、(C18∶2)以及(C18∶3)所占比例均显著高于其他3个样品(α =0．01，0．05)。

表3 燕麦的脂肪酸组成/%

2．2 不同燕麦品种对大鼠血脂水平的影响

本试验的设计主要参考我国《保健食品功能学评程序和检验方法》中的保健食品的辅助降血脂功能评价方法，采取脂代谢紊乱模型的预防性给药模式。参照国内外对燕麦产品的有效推荐用量［50 g/(kg·d)］，试验动物的燕麦粉摄食量折合后达到5～10 g/(kg·d)，由于燕麦粉的高黏度，配制成可直接灌胃的混悬液体积较大(＞8mL)，超出大鼠每日可承受灌胃量，因此，试验设计中将燕麦粉混入饲料中，采用自由取食摄入。

表4 不同组间大鼠血清TG、TC、HDL－C以及LDL－C水平/(X ±s)mmol·L－1

由表4结果判定:高血脂模型对照组的血清TG、TC及LDL－C水平极显著高于正常对照组(P＜0．01)，高血脂动物模型建立成功。试验1组(高β－葡聚糖燕麦组)的血清TC、TG、HDL－C、LDL－C与高血脂对照组皆无显著性差异。试验2组(高淀粉燕麦组)除TG显著低于高血脂对照组外(P＜0．05)，TC、HDL－C、LDL－C 与高血脂对照组亦均无显著性差异。试验3组(高蛋白燕麦组)与试验4组(高脂肪燕麦组)的TC、TG以及LDL－C水平极显著或显著低于高血脂对照组(P ＜0．01，P ＜0．05)，HDL－C则显著高于高血脂对照组(P＜0．05)。

参照《保健食品功能学评程序和检验方法》中相关规定，在血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL－C)3项指标中至少有2项指标阳性，即可判定该受试样品具有调节动物血脂的作用。本研究选取的高蛋白、高脂肪燕麦品种在受试剂量范围内，可显著改善试验动物血清TC、TG、HDL－C这3项指标，具有辅助降血脂功能;而高β－葡聚糖、高淀粉燕麦品种的降脂功能并不显著。

另由动脉硬化指数(AI值)看，试验3组与4组极显著低于高血脂对照组(P＜0．01)，而试验1组与2组与高血脂对照组(P＜0．01)无显著性差异，由此反映本研究选取的高蛋白与高脂肪燕麦品种在降低动脉硬化与心脑血管病风险上同样效果显著，另2种燕麦品种则没有作用。

3 讨论与结论

燕麦的降血脂功效长期以来被认为是其中可溶性的膳食纤维－β－葡聚糖在起主要作用［1－2］，因而之前我们也在高β－葡聚糖含量燕麦品种的筛选上做了大量工作，并由此获得了一批高β－葡聚糖含量的品种资源［11］，现在看来这一工作的意义可能需要重新估计。

综合国内外对燕麦降脂功能的研究，一般报道多集中于燕麦麸或燕麦食品上［12－13］，这里难以排除多组分的共同作用。而以纯度相对较高的β－葡聚糖(＞75%)为研究对象的，动物试验中设计的给药量通常较高。如申瑞玲等［4］的研究中，在高脂饲料中添加β－葡聚糖的量最高达24 g/kg，按照燕麦中平均5%的β－葡聚糖含量计，相当于添加燕麦粉的量为480 g/kg，远高于本研究中全燕麦粉的添加量(100 g/kg)。以灌胃方式给药的，β－葡聚糖的最低用量也达到了每天200 mg/(kg·bw)［13］，折合成本研究中全燕麦粉的量亦达到200 g/kg(按大鼠平均摄食量20 g/d计)。不可否认作为膳食纤维的一种，可溶性的β－葡聚糖具有降脂功效，但从本研究结果看，在β－葡聚糖摄入水平较低的情况下，燕麦中还应有其他因素在发挥作用。

据国内一篇较早的有关燕麦降血脂功能的研究报道［14］:燕麦片的不同分级中富含食物纤维和油脂的残渣的降脂效果接近于全燕麦，不溶性蛋白级分也有明显的降脂效果;研究者甚至认为富含油酸和亚油酸的脂溶物是燕麦残渣级分中降低血清胆固醇的最有效成分之一。任祎等［15］的最新研究还发现燕麦中的生物碱、多酚亦具有显著的抗氧化与降血脂作用。

对本研究选取的2种降脂功能突出的燕麦品种的组成作进一步剖析，发现高蛋白的燕麦品种不仅蛋白质含量显著高于其他3个品种，其蛋白质的氨基酸组成中含硫氨基酸、精氨酸的水平以及Arg/Lys比值亦显著高于其他品种，而这正是文献中认为蛋白质降血脂功效显著的重要特征［16］。

具有降脂功效的高油脂燕麦品种中则富含多不饱和脂肪酸(PUFA)，尤其是ω－6型的亚油酸显著高于其他品种，占其脂肪酸组成的近一半(47%);ω－3型亚麻酸的总量虽然并不高(1．7%)，但也显著高于其他品种(α=0．05)。上述多不饱和脂肪酸具有公认的显著降血脂功效。

我国是世界裸燕麦的发源地，有丰富的燕麦资源，不少地区的人们有食用燕麦的传统;而且随着对燕麦降脂保健功能的宣传，越来越多的人们倾向于选择燕麦片作为早餐食品。有关降血脂燕麦优良品种的研究与选育工作还需要继续深入，燕麦降血脂的作用机理也有待进一步明确。

［1］Van Horn L，Moag － Stahlberg A，Liu K A，et al．Effects on serum lipids of adding instant oats to usual American diets［J］．Am J Public Health，1991，81(2):183 －188

［2］Braaten J T，Wood P J，Scott F W，et al．Oat beta － glucan reduces blood cholesterol concentration in hypercholesterolemic subjects［J］．Eur J Clin Nutr，1994，48:465 － 474

［3］Lia A，Hallmans G，Sandberg A S，et al．Oat beta － glucan increases bile acid excretion and a fiber－rich barley fraction increases cholesterol excretion in ileostomy subjects［J］．Am J Clin Nutr，1995，62:1245 －51

［4］申瑞玲，王志瑞，李宏全，等．燕麦β－葡聚糖对高胆固醇血症大鼠血脂和生长的影响［J］．中国粮油学报，2009，24(18):44－48

［5］Glore S R，Van Treeck D，Knehans A W，et al．Soluble fiber and serum lipids:a literature review［J］．J Am Diet Assoc，1994，94:425 －436

［6］Lazaridout A，Biliaderis C G．Molecular aspects of cereal β －glucan functionality:Physical properties，technological applications and physiological effects［J］．J Cereal Sci，2007，46:101－118

［7］周素梅，申瑞玲．燕麦的营养及其加工利用［M］．北京:化学工业出版社，2009:25－26

［8］赵秀芳，戎郁萍，赵来喜．我国燕麦种质资源的收集和评价［J］．草业科学，2007，24(3):36－39

［9］龚海，李维成，王雁丽．燕麦品种资源品质分析［J］．山西农业科学，1999，27(2):162 －191

［10］路长喜．我国燕麦优良种质资源筛选及加工特性研究［D］．郑州:河南工业大学，2009

［11］邓万和，王强，周素梅，等．品种和环境效应对燕麦β－葡聚糖含量的影响［J］．中国粮油学报，2005，26(2):30 －32

［12］Czerwinski J，Bartnikowska E，Leontowicz H，et al．Oat(Avena sativa L．)and amaranth(Amaranthus hypochondriacus)meals positively affect plasma lipid profile in rats fed cholesterol containing diets［J］．J Nutr Biochem，2004，15:622－629

［13］宁鸿珍，齐啸，贾春媚，等．燕麦β－葡聚糖抗氧化及降血脂作用的研究［J］．食品科技，2008，9:153 －155

［14］史景熙，杨中汉，梅慧生，等．燕麦降血脂有效成分的探讨［J］．营养学报，1988，10(4):348 －353

［15］任祎，马挺军，牛西午，等．燕麦生物碱提取物的抗氧化与降血脂作用研究［J］．中国粮油学报，2008，23(6):103－106

［16］徐杰，王静凤，逄龙，等．墨西哥海参和菲律宾刺参的化学成分和降血脂作用比较［J］．中国海洋大学学报:自然科学版，2007，37(5):723 －727．

Study on Hypolipidemic Effect of Different Oat Varieties

Zhou Sumei1Sheng Qingkai2Lu Changxi1Wang Qiang1

(Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture;Institute of Agro－food Science＆ Technology，Chinese Academy of Agricultural Sciences1，Beijing 100193)

(Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine，Shandong Academy of Agricultural Sciences2，Jinan 250100)

The study was conducted to provide experimental evidences for breeding improved oat varieties and their hypolipidemic mechanism through investigation of the effects on blood lipid level of different oat varieties．4 representative cultivated oats were selected from domestic resource，and milled and added to the high fat diet at 10%respectively．The modeled hyperlipidemia Wistar rats were fed with the diet for 4 weeks．Finally，the contents of triglyceride(TG)，total cholesterol(TC)，high density lipoprotein cholesterol(HDL－C)and low density lipoprotein cholesterol(LDL－C)were determined and compared between the treatment group and the normal and hyperlipidemia control groups．The hypolipidemic effect of the 4 oat varieties were evaluated by significance analysis of the results．Among the 4 oat varieties，the 2 varieties with high content of protein and lipid respectively showed significant effects on lowering blood lipid levels，whereas two other varieties with high contents of β － glucan and starch respectively almost had no effects(P ＜0．05)．The hypolipidemic effect of oat is related to its variety，and protein and lipid are probably the functional factors．

Oat，variety，hypolipidemic effect，β －glucan

R151．3

A

1003－0174(2011)03－0025－05

国家科技支撑计划(2006BAD27B09)

2010－04－26

周素梅，女，1971年出生，副研究员，硕士生导师，粮油深加工与功能食品研究