血脂异常或高血脂是指血浆中总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、载脂蛋白 B(apolipoprotein B,Apo B)中的一种或多种升高,高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoproteincholesterol,HDL-C)和载脂蛋白 A(apolipoproteinA,Apo A)降低的一种病症。血清中TC、TG含量增加是高脂血症的主要指标,高脂血症与心血管疾病、动脉粥样硬化的发生密切相关。根据2012年全国调查结果,我国成人血脂异常总体患病率高达40.4%;高胆固醇血症的患病率为4.9%;高甘油三酯血症的患病率达13.1%;低、高密度脂蛋白胆固醇血症的患病率达33.9%。
有许多传统药食同源原料具有辅助降血脂功效,高血脂症患者及血脂偏高人群可以通过日常食用有降脂功能的药食同源植物达到改善效果。冲泡饮用是消费者乐于接受的一种食用方式。功能性茶饮具有很大的市场发展潜力,很多血脂偏高者日常冲泡葛根、山楂、荷叶等药食同源植物代茶饮起到保健效果。
茶是健康饮品,在我国已有上千年的饮用历史,普洱茶以具有较好的减肥、降血糖、降血脂、抗氧化等功效被人们所熟知[1]。市场上有多种功能性茶类食品,为了吸引更多消费者,有些产品将传统药食同源原料与茶结合,但药食同源原料与茶复配是否能达到协同起效作用,需要深入探索研究。本研究选择高脂饲料诱导的混合高血脂大鼠模型进行辅助降血脂的功能评价,确定普洱茶及其组分能否与葛根山楂协同发挥功效。
SPF级SD雄性大鼠[许可证号:SCXK(浙)2014-0001]70 只,180 g~220 g:浙江省实验动物中心;基础饲料(鼠全价颗粒饲料)、高脂饲料(78.8%基础饲料、1%胆固醇、10%蛋黄粉、10%猪油、0.2%胆盐)、垫料(灭菌颗粒垫料):南京市江宁青龙山动物养殖场。饮水:饮用纯化水,经酸化后自由饮用。
血脂康胶囊(0.3 g/粒):北京北大维信生物科技有限公司;甘油三酯检测试剂盒、总胆固醇检测试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇检测试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇检测试剂盒:南京建成生物工程研究所;乙醇(95%):济南润昌化工有限公司;普洱茶:云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司;葛根、山楂:市售中药饮片。
1.3.1 葛根山楂提取物
葛根和山楂按照质量比2∶1混合均匀,加6倍水煎煮提取,每次1 h,提取3次,经浓缩、干燥制成葛根山楂提取物(收率约为23%)。
1.3.2 普洱茶提取物及普洱茶组分
普洱茶提取物为普洱熟茶加8倍水煎煮提取,每次1 h,提取3次,浓缩干燥制成(收率约为25%)。将制备的普洱茶提取物用80%乙醇醇沉,收集上清液干燥得普洱茶茶多酚粗提物(收率约为12.5%);收集上述80%醇沉沉淀,干燥得普洱茶茶多糖粗提物(收率约为12.5%,其茶多糖含量为24.66%,茶褐素含量为49.31%)。
1.3.3 受试物制备
将葛根山楂提取物分别与普洱茶多糖粗提物、普洱茶多酚粗提物、普洱茶提取物按照日服用量,制备成:复合物A(葛根6.5 g+山楂3.25 g+茶多糖粗提物0.75 g,3 g/d),复合物 B(葛根 6.5 g+山楂 3.25 g+茶多酚粗提物0.5 g,2.75 g/d),复合物C(葛根6.5 g+山楂3.25 g+普洱茶提取物 1.25 g,3.5 g/d)。
选择实验开始时动物体重的差异不超过平均体重的10%的60只大鼠进行实验,按体重随机分为正常组、模型组、复合物A组(1.5 g/kg)、复合物B组(1.375 g/kg)、复合物C组(1.75 g/kg)以及血脂康(阳性对照)组(120 mg/kg),共6组,每组10只。各复合物剂量均为人体推荐摄入量的30倍。
造模前所有大鼠喂饲基础饲料观察10 d,采血测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平。正常组给予基础饲料喂养,其余实验组开始高脂饲料喂养10 d以建立高血脂大鼠模型,采血测定TC、TG、LDL-C、HDL-C水平,根据TC水平进行随机分组。正常组灌胃纯净水,继续给予基础饲料喂养;模型组灌胃纯净水,其它组灌胃受试样品,同时继续给予高脂饲料,连续给药4周。给药期间,每2周禁食16 h,同法采血测定TC、TG、LDL-C、HDL-C水平。
用SPSS 16.0软件进行统计学分析,结果以均数±标准差(±s)表示。采用ANOVA法进行单因素方差分析,然后进行非配对t检验,以P<0.05为差异有显著性意义。
复合物对高脂饲料大鼠血清TC水平的影响见表1。
表1 复合物对高脂饲料大鼠血清TC水平的影响(±s,N=10)
Table 1 Effect of compound on serum TC level in rats fed with high fat diet(±s,N=10)
注:**P<0.01,与正常组相比;#P<0.05,##P<0.01,与模型组相比。
TC/(mmol/L)造模前 造模10 d 给药2周 给药4周正常组 3.94±0.35 3.84±0.43 3.17±0.46 3.55±0.87模型组 3.91±0.48 5.33±0.53** 4.30±0.27** 4.57±0.43**血脂康组 3.93±0.36 5.03±0.40 3.73±0.85 4.03±0.57#复合物 A 3.91±0.54 5.18±1.08 3.33±0.64## 3.29±0.55##复合物 B 3.99±0.52 5.13±0.68 3.79±0.47## 3.94±0.56#复合物 C 4.05±0.50 5.18±1.51 2.68±0.42## 4.19±0.64组别
由表1可以看出,与正常组相比,模型组大鼠的TC水平极显著升高(P<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功,给药4周后维持较高的血清TC水平(P<0.01)。与模型组相比,随着给药时间的延长,受试样品复合物A、B组对高脂饮食诱导大鼠的血清TC水平具有不同程度的明显改善作用(P<0.01,P<0.05),复合物C改善作用相对较弱。
复合物对高脂饲料大鼠血清TG水平的影响见表2。
表2 复合物对高脂饲料大鼠血清TG水平的影响(±s,N=10)
Table 2 Effect of compound on serum TG level in rats fed with high fat diet(±s,N=10)
注:**P<0.01,与正常组相比;#P<0.05,##P<0.01,与模型组相比。
组别TG/(mmol/L)造模前 造模10 d 给药2周 给药4周正常组 0.73±0.21 0.77±0.13 0.88±0.27 0.92±0.29模型组 0.76±0.13 1.81±0.43** 1.76±0.43** 1.42±0.27**血脂康组 0.73±0.12 1.71±0.31 1.49±0.43 1.24±0.29复合物 A 0.81±0.15 1.77±0.42 1.30±0.32# 1.08±0.29#复合物 B 0.75±0.10 1.79±0.60 1.33±0.28# 1.07±0.29#复合物 C 0.76±0.18 1.75±0.29 1.25±0.30## 1.01±0.20##
由表2可以看出,与正常组相比,模型组大鼠的TG水平极显著升高(P<0.01),表明大鼠高血脂症造模成功。与模型组相比,随着给药时间的延长,受试样品复合物A、B、C组对高脂饮食诱导大鼠的血清TG水平均有不同程度的明显改善作用(P<0.01,P<0.05)。
复合物对高脂饲料大鼠血清LDL-C水平的影响见表3。
表3 复合物对高脂饲料大鼠血清LDL-C水平的影响(±s,N=10)
Table 3 Effect of compound on serum LDL-C level in rats fed with high fat diet(±s,N=10)
注:**P<0.01,与正常组相比;#P<0.05,与模型组相比。
LDL-C/(mmol/L)造模前 造模10 d 给药2周 给药4周正常组 1.93±0.33 1.93±0.24 1.95±0.15 2.06±0.21模型组 1.90±0.29 2.25±0.42 2.29±0.37* 2.57±0.27**血脂康组 1.82±0.31 2.21±0.49 2.23±0.33 2.22±0.41*复合物 A 1.99±0.51 2.23±0.26 2.06±0.25 2.28±0.30#复合物 B 2.03±0.24 2.11±0.17 2.12±0.34 2.36±0.32复合物 C 1.84±0.39 2.13±0.24 2.15±0.16 2.37±0.30组别
由表3可以看出,与正常组相比,模型组大鼠在给药2周后,血清LDL-C水平明显升高(P<0.05),受试样品复合物A组在给药4周时对血清LDL-C水平具有明显改善作用(P<0.05),其余受试样品对血清LDLC水平改善作用不明显。
复合物对高脂饲料大鼠血清HDL-C水平的影响见表4。
表4 复合物对高脂饲料大鼠血清HDL-C水平的影响(±s,N=10)
Table 4 Effect of compound on serum HDL-C level in rats fed with high fat diet(±s,N=10)
HDL-C/(mmol/L)造模前 造模10 d 给药2周 给药4周正常组 0.67±0.10 0.66±0.12 0.69±0.11 0.65±0.16模型组 0.62±0.06 0.73±0.17 0.78±0.15 0.76±0.12血脂康组 0.62±0.03 0.66±0.09 0.76±0.10 0.69±0.08复合物 A 0.63±0.07 0.71±0.12 0.75±0.14 0.72±0.08复合物 B 0.59±0.07 0.69±0.15 0.78±0.11 0.70±0.10复合物 C 0.63±0.05 0.70±0.11 0.75±0.12 0.71±0.07组别
由表4可以看出,与正常组相比,试验期间高脂饲料模型大鼠血清HDL-C水平有增加趋势,未达统计学显著差异,受试样品各组对模型大鼠血清HDL-C水平未见明显影响。
现代研究证实,葛根的主要功效成分葛根素通过调节胆固醇合成途径 [3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGCR)降低]、胆固醇摄取途径[低密度脂蛋白受体(low-density lipoprotein receptor,LDLR)升高]、胆固醇外排途径[ATP结合盒转运体A1(ATP-binding cassette transporter A1,ABCA1)升高]、胆汁酸合成经典途径 [胆汁酸7α羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1)升高]中关键蛋白/酶和基因表达,降低胆固醇水平[2-5]。山楂或山楂提取物能通过调节固醇调节元件结合蛋白-1c/脂肪酸合成酶[SREBP-1c(sterolregulatory element binding proteins)/FAS(fatty acid synthase)]通路抑制脂肪酸合成、上调脂肪酸氧化关键基因过氧化物酶体增殖物激活受体-α[PPAR(Peroxisome proliferator-activated receptors)-α]的表达水平,促进脂肪酸氧化分解,从而降低甘油三酯水平;通过调节胆固醇合成途径(HMGCR降低)、胆固醇酯化途径[胆固醇酰基转移酶(cholesterol acyltransferase,ACAT)降低]、胆固醇摄取途径(LDLR升高)、胆固醇逆转运途径[胆固醇酰基转移酶(cholesterol acyltransferase,LCAT)升高、Apo A-I(apolipoprotein A-I)升高]、胆汁酸合成经典途径[胆汁酸 7α-羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1) 和胆固醇12α-羟化酶(sterol 12α-hydroxylase,CYP8B1)升高]中关键酶活性及其基因表达,从而降低胆固醇水平[6-11]。从以上研究结果可以看出,葛根能够通过胆固醇外排途径降低胆固醇水平,而山楂能够通过促进脂肪酸氧化降低甘油三酯水平、通过胆固醇酯化途径、胆固醇逆转运途径降低胆固醇水平,两种药食同源原料能够通过多种不同脂质代谢机制协同起效降低血脂水平。
普洱茶提取物主要是由茶褐素、茶多糖、茶多酚和咖啡因等物质组成。茶多糖粗提物的主要活性物质是茶多糖和茶褐素,两种活性成分可显著降低高脂血症动物的TC、TG、LDL-C水平、升高HDL-C水平[12-15]。有学者揭示茶褐素的辅助降血脂作用机制是通过抑制肠道胆盐水解酶(bile salt hydrolase,BSH)菌,促进回肠中包括牛磺鹅去氧胆酸(taurine chenodeoxycholic acid,TCDCA)和牛磺熊去氧胆酸(tauroursodeoxycholic acid,TUDCA)在内的结合型胆汁酸的累积,进一步抑制肠道类法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)-成纤维细胞生长因子(recombinant fibroblast growth factor,FGF)19/FGF15信号通路,同时激活肝脏FXR-小异二聚体配体(FXR-small heterodimer partner,FXRSHP)信号通路,二者共同调节胆酸合成酶,促进胆汁酸合成替代途径的关键酶氧固醇和氧固醇7α-羟化酶(oxysterol 7α-hydroxylase,CYP7B1)表达,促进胆汁酸合成并通过粪便排出体外,降低胆固醇[16]。普洱茶多糖粗提物与葛根山楂复配,能够通过多途径协同作用达到辅助降血脂目的。
含有茶多酚的复配组辅助降血脂效果不及茶多糖复配组,有学者认为普洱熟茶在后发酵过程中,以茶多酚为主的多酚类成分大量氧化衍生成为茶色素,儿茶酚含量下降,而没食子酸和咖啡因的含量提高会造成普洱茶中茶多酚辅助降血脂的功效不明显;有学者认为茶中的鞣酸在消化道内与中药功效物质生物碱等结合,可降低药效;也有学者考虑到咖啡因可促进代谢循环,影响功效物质发挥最大药效,具体原因还需进一步深入研究[17-21]。
通过动物功效实验证实,葛根山楂和普洱茶的功效成分配伍均具有一定的辅助降低血脂功效,尤其葛根山楂与茶多糖粗提物复配优于其他两组,可有效降低高血脂大鼠的TC、TG及LDL-C水平。本文的研究对未来药食同源与茶复配功能性食品开发及应用具有借鉴意义。
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