金钗石斛水提物对高血脂症大鼠的降血脂作用

2019-04-24王洪新贾启海何国华吕文平

食品与生物技术学报 2019年12期

李依，王洪新，2，贾启海，何国华，吕文平*

（1．江南大学食品学院，江苏无锡 214122；2．江南大学国家功能食品工程技术研究中心，江苏无锡 214122；3．贵州赤水国礼金钗石斛发展有限公司，贵州遵义 564700；4．贵州省赤水市金钗石斛产业开发有限公司，贵州遵义564700）

高脂血症是一种脂质代谢紊乱疾病，是动脉粥样硬化的主要发病因素之一。降低血清内脂质含量是治疗高脂血症的主要任务[1]。目前市场上降血脂的西药种类很多，但大多存在一定不良反应[2-3]，而中草药的降脂作用得到了广泛的关注和重视[4-5]。

金钗石斛（D.nobile Lindl.）为兰科（Orchidaceae）石斛属（Dendrobium Sw.），是我国传统名贵中药。本草纲目记载:金钗石斛可强阴益精，厚肠胃，壮筋骨，暖水脏，补肾益力，轻身延年，主要以新鲜或干燥的茎入药。现代研究证明，金钗石斛水提物具有免疫调节[6]、抗肿瘤[7]、抗白内障[8]、降血糖[9]等作用。目前对金钗石斛水提物降血脂作用的研究报道很少，为此本研究通过建立高脂血症大鼠模型，考察金钗石斛水提物降血脂能力，从而探讨金钗石斛成为高血脂及肥胖人群日常保健品的可行性，为进一步开发以金钗石斛为原料的降血脂类保健品提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 药物

金钗石斛，三年生，贵州赤水国礼金钗石斛有限责任公司产品，经无锡市南长区执业中医师凌一平老中医鉴定为金钗石斛。

1.2 动物及饲料

健康成年雄性Wistar大鼠（150~200 g）32只，苏州斯莱克有限责任公司提供。基础饲料:江苏协同生物工程有限公司提供；高脂饲料（质量分数）:基础饲料45.6%，胆固醇1.2%，猪油 15.0%，蔗糖20.0%，胆酸钠（猪胆盐）0.2%，酪蛋白8.0%，全脂奶粉6.0%，磷酸氢钙2.0%，实验动物预混料2.0%。饲养条件:饲养期间大鼠自由饮水，12 h昼夜交替，温度（23±2）℃，湿度（60±5）%，笼具及垫料定期更换。

1.3 试剂

甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、总酯酶（PHPA）、总胆汁酸试剂盒，购于南京建成生物工程研究所；其他试剂均为国产分析纯。

1.4 仪器

酶标仪，北京普朗新技术有限公司产品；UV-紫外分光光度计，上海尤尼柯有限公司产品；HH-4恒温水浴锅，常州容冠实验分析仪器厂产品；BS124S型分析天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司产品。

1.5 实验方法

1.5.1 金钗石斛水提物的制备金钗石斛用25倍量的蒸馏水进行热回流提取2次，温度70℃，提取时间150 min，合并2次提取液，60℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得到干粉为金钗石斛水提物。经测定，水提物中多糖质量分数为28.71%，生物碱质量分数为1.30%，总酚质量分数为14.37%。

1.5.2 治疗性高血脂症大鼠模型的建立及分组取健康Wistar大鼠32只，以普通饲料适应性饲养1周后，按体重随机分为正常（空白）对照组、模型对照组、金钗石斛水提物低剂量组、金钗石斛水提物高剂量组，每组8只。空白对照组给予普通饲料喂养，其他组均给予高脂饲料。30 d后，金钗石斛水提物低、高剂量组开始灌胃受试品，以水为溶剂配制灌胃受试品，每天灌胃1次，每周定期称重更换1次剂量。空白对照组和模型对照组每天灌胃同等剂量的生理盐水。连续给药30 d。

1.5.3 血脂的测定末次给药后大鼠禁食不禁水12 h，用4 g/dL水合氯醛腹腔注射大鼠，麻醉后腹主动脉取血，室温下3 000 r/min离心10 min，获得血清，-20℃保存。按照试剂盒说明书测定血清TC、TG、LDLC、HDLC、AST 和 ALT 含量。

1.5.4 脏器指数和体脂含量的测定大鼠麻醉取血后迅速取出肝脏、肾脏、脾脏、肾周脂、睾周脂，在预冷生理盐水中清洗后滤纸吸干，称量质量，计算脏器指数和体脂含量。

1.5.5 肝组织血脂测定及病理切片的制备肝脏中 MDA、SOD、CAT、GSH-Px、PHPA 含量测定根据试剂盒说明书进行操作；肝脏组织在体积分数10%甲醛溶液中充分固定后，经过梯度脱水，石蜡包埋，切片，捞片、烤片、脱蜡、复水、苏木素-伊红（HE）染色、清洗、晾片、封片等一系列步骤，在光学显微镜下观察组织结构及病理变化。

1.5.6 粪便中TC、TG及总胆汁酸的测定大鼠粪便冷冻干燥后严格按照试剂盒的说明书进行操作。

2 结果与讨论

2.1 对大鼠体质量的影响

实验前大鼠的体质量比较均衡，各组间无统计学差异（P＞0.05）。在饲养的8周内，各组大鼠的体质量呈增长趋势，高脂模型组大鼠的体质量较正常对照组增长快。从第2周开始，空白对照组大鼠和高脂模型组大鼠体质量开始有显著性差异（P＜0.05），但各高脂组大鼠的体重无统计学差异。在第6周之后，金钗石斛水提物低、高剂量组大鼠体质量与高脂模型组大鼠体质量呈现显著性差异（P＜0.05），说明金钗石斛水提物可以减弱由于高脂饮食引发的体质质量增加现象，结果见图1。

图1 金钗石斛水提物对高血脂症大鼠体质量的影响（n=8，）Fig.1 Effects of DNAE on body weight of hyperlipidemic rats（n=8，

2.2 对大鼠各个脏器指数的影响

金钗石斛对肾、脾指数影响不大，对肝、肾周脂、睾周脂影响较大。高脂饲料会引起肝指数，肾周脂和睾周脂指数升高，在灌胃金钗石斛水提物后可以改善这种变化。和空白对照组比较，高脂模型组的肝、肾周脂、睾周脂指数升高（P＜0.05），与高脂模型组比较，金钗石斛水提物低、高剂量可以显著降低以上脏器指数（P＜0.05），结果见表1。

表1 金钗石斛水提物对高血脂症大鼠脏器指数的影响（n=8，）Table 1 Effects of DNAE on LW/BW，SW/BW，KW/BW，PFW/BW，EFW/BW of hyperlipidemic rats（n=8，

注:同列数值标有不同字母表示各组具有显著性差异（P＜0.05），相同字母表示差异不显著（P＞0.05），下同

组别空白对照组模型组水提物高剂量组水提物低剂量组肝比2.96±0.11a 3.75±0.06c 3.48±0.09b 3.39±0.06b脾比0.17±0.01b 0.16±0.00ab 0.16±0.00ab 0.16±0.00ab肾比0.65±0.03a 0.56±0.02a 0.56±0.01a 0.59±0.32a肾周脂比2.30±0.21a 3.51±0.16c 3.23±0.16bc 2.93±0.08b睾周脂比2.89±0.29a 3.78±0.15c 3.45±0.08b 3.24±0.10ab

2.3 对大鼠血清脂质浓度的影响

与空白对照组比较，高脂模型组大鼠血清的TC、TG 和 LDL-C 浓度都有显著升高（P＜0.05），HDL-C浓度显著降低（P＜0.05），表示高脂模型造模成功。与高脂模型组比较，金钗石斛水提物低、高剂量组血清TG、LDL-C显著降低，HDL-C显著升高（P＜0.05），血清TC虽有降低，但无显著差异（P＞0.05）。说明金钗石斛水提物能够降低血清TG和LDL-C，升高HDL-C，对TC也有一定作用。由此可知，金钗石斛水提物能够有效降低高脂大鼠血清TG、TC、LDL-C的浓度，升高 HDL-C的浓度，结果见表2。

2.4 对大鼠血清AST、ALT活性的影响

与空白对照组比较，高脂模型组ALT、AST明显升高（P＜0.05），其他2个给药组无显著差异；与高脂模型组比较，金钗石斛水提物低、高剂量组ALT活性及低剂量组AST活性显著降低（P＜0.05），高剂量组AST活性有降低但无显著差异。表明低、高剂量组能够降低高脂大鼠血清AST、ALT活性。结果见表3。

表2 金钗石斛水提物对高血脂症大鼠血清脂质浓度的影响（n=8，x±s）Table 2 Effects of DNAE on lipid levels in serum of hyperlipidemic rats（n=8，x±s）

表3 金钗石斛水提物对高血脂症大鼠血清AST、ALT活性的影响（n=8，）Table 3 Effects of DNAE on AST and ALT activities in serum of hyperlipidemic rats（n=8，）

组别ALT/（U/gprot）AST/（U/L）空白对照组10.01±6.35bc 13.34±3.12a模型组15.76±2.67a 18.23±3.20c水提物高剂量组13.71±2.15bc 14.95±1.02ab水提物低剂量组12.95±2.20cd 15.43±0.74abc

2.5 对大鼠肝脏MDA含量和SOD、CAT、GSHPx活性的影响

高脂诱导造模后，与正常组比较，高脂模型组大鼠肝脏的SOD、GSH-Px、CAT活性均低于正常组，MDA含量高于正常组；与高脂模型组比较，低、高剂量组肝脏 SOD、GSH-Px、CAT活性升高（P＜0.05），MAD 含量降低（P＜0.05）。结果见表 4。

2.6 对大鼠肝脏LPL、HL和PHPA活性的影响

实验结果表明，高脂模型组大鼠肝脏LPL、HL及总酯酶活性降低，与空白对照组和高脂模型组比较，低、高剂量组大鼠酯酶活性均显著升高（P＜0.05）。这说明金钗石斛水提物可以通过增加酯酶活性提高肝脏内脂质的代谢作用。结果见表5。

表4 金钗石斛水提物对高血脂症大鼠肝脏MDA含量和SOD、CAT、GSH-Px活性的影响（n=8，Table 4 Effects of DNAE on the activities of SOD，GSH-Px，CAT and the content of MDA in liver of hyperlipidemic rats（n=8，

组别空白对照组模型组水提物高剂量组水提物低剂量组ρSOD/（U/mgprot）334.73±12.16b 271.96±26.55a 315.71±13.90b 311.38±16.78b cMDA/（nmol/mgprot）4.06±2.61ab 5.63±0.82d 4.37±15.92ab 5.06±4.29bcd GSH-PX 10.94±0.59a 8.99±1.25c 9.95±0.77abc 9.47±0.63bc CAT/（U/mgprot）3.94±1.63b 2.68±1.17a 3.34±0.67bc 3.30±1.61ab

表5 金钗石斛水提物对高血脂症大鼠肝脏LPL、HL和PHPA活性的影响（n=8，）Table 5 Effects of DNAE on the activities of LPL，HL and PHPA（n=8

组别空白对照组模型组水提物高剂量组水提物低剂量组ρLPL/（U/ml）0.40±0.00a 0.17±0.00b 0.98±0.00c 0.94±0.00cd ρHL/（U/ml）0.58±0.00a 0.37±0.00b 1.44±0.00d 1.18±0.00c ρPHPA/（U/ml）0.98±0.00a 0.54±0.01b 2.42±0.00c 2.12±0.01de

2.7 对大鼠粪便中TC、TG和总胆汁酸浓度的影响

由结果知，虽然高脂模型组和低、高剂量组大鼠粪便内TC浓度较空白对照组均有增加，但4组无显著性差异（P＞0.05）。与空白对照组比较，高脂模型组和低、高剂量组大鼠粪便内TG及总胆汁酸浓度显著升高（P＜0.05），说明高脂饮食会引起机体TG排泄的增多，并将多余胆固醇以胆汁酸形式排出体外。结果见表6。

2.8 肝脏形态学观察

HE染色后电镜观察，发现各组细胞浆均存在大小不一，数量不等的透明空泡，这些空泡为中性脂肪滴。通过计算脂肪滴面积可以看出与空白对照组比较，高脂模型组细胞内脂肪含量显著升高（P＜0.05）；与高脂模型组比较，低、高剂量组细胞内脂肪含量均显著降低（P＜0.05），说明金钗石斛水提物可以有效降低肝脏内脂肪堆积。结果见图2。

表6 金钗石斛水提物对高血脂症大鼠粪便中TC、TG和总胆汁酸浓度的影响（n=8，Table 6 Effects of DNAE on the content of TC，TG，total bile acid in feces of hyperlipidemic rats（n=8，

组别空白对照组模型组水提物高剂量组水提物低剂量组c 粪便 TC/（mmol/L）0.41±0.00ab 0.47±0.07a 0.49±0.15ab 0.46±0.32ab ρ 粪便 TG/（mmol/L）1.22±0.16a 3.19±0.99b 3.38±0.23b 3.82±0.51b c 总胆汁酸/（μmol/L）141.67±17.58a 416.89±140.50ab 653.94±0.28c 515.38±149.33bc

图2 金钗石斛对高血脂症大鼠肝脏脂肪含量的影响（HE×400）Fig.2 Effects of DNAE on fat accumulation in liver of hyperlipidemic rats（HE×400）

2.9 讨论

高血脂症是动脉粥样硬化的主要原因，动脉粥样硬化又可引发心脑血管疾病，引起严重后果，预防和治疗高血脂症对维持人体健康有重要意义[10]。血脂升高主要以TC、TG、LDL-C升高和HDL-C降低为表现[11]。血清中LDL的氧化修饰及其在血中的堆积会导致动脉粥样硬化[12]。HDL被认为是一种抗动脉粥样硬化的脂蛋白，能够将吸收的胆固醇运送入肝脏分解再以胆汁形式排出[13]。因此控制血脂中TC、TG、LDL-C含量的降低，HDL-C含量的升高对降低患动脉粥样硬化有正相关性。本研究表明金钗石斛水提物可以降低血清中TG、LDL-C和ALT浓度，升高HDL-C浓度，使机体血脂水平趋于正常，防止脂代谢紊乱[14]。

有研究表明，动脉粥样硬化的发生与脂质过氧化损伤相关[15]。人体内预防脂质过氧化一是通过酶促反应，如SOD和GSH-Px的催化反应，另一类是非酶促反应，如维生素C、还原型谷胱甘肽等的氧化反应。MDA是脂质过氧化的终产物之一，能客观衡量机体产生自由基的水平[16]。因此控制体内脂质过氧化的发生，抑制氧化还原反应也是减缓动脉粥样硬化的重要措施。研究结果显示金钗石斛水提物能够降低肝脏中MDA含量，缓解氧化应激，升高SOD、CAT、GSH-Px、LPL 和 HL 的活性，降低氧化损伤[17]。