摄食高胆固醇水产品对小鼠脂质代谢的影响*

2011-01-10王玉明任兵兴王静凤薛长湖

中国海洋大学学报（自然科学版） 2011年5期

王玉明,杜磊,周鑫,任兵兴,王静凤,薛长湖

(中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛266003)

海产品一般富含蛋白质和人体必需的微量元素,其蛋白质的氨基酸结构合理,并且易于消化。海产品还富含多糖以及二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、不饱和脂肪酸和牛磺酸[1-2],诸多报道显示,DHA等n-3系列鱼油可降低血液中低密度脂蛋白胆固醇浓度和甘油三酯(TG)浓度,对动脉粥样硬化具有预防和治疗作用[3-4];另外,牛磺酸具有降低血液中的总胆固醇(TC)含量、预防成人病、缓解疲劳、恢复视力、改善肝脏功能作用。大量实验和医学调查表明,食用海水鱼尤其是深水鱼有助于降低心血管疾病发病率和由心血管疾病导致的死亡风险[5-6]。

但是,一部分海产品中胆固醇含量比较高,可食部分胆固醇含量超过100 mg/100 g。长期以来高胆固醇食物被认为可能会升高血液中TC浓度,从而导致动脉粥样硬化的发生。因此,目前关于膳食高胆固醇海产品对血脂的影响依然存在争议。本实验研究了经常食用的几种高胆固醇海产品对正常小鼠和高胆固醇血症小鼠的血脂及肝脂水平的影响,并比较了鸡卵和不同高胆固醇水产品在影响血脂代谢方面的差异,以期为合理食用水产品提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

阿根廷鱿鱼胴体,由青岛海通集团贸易有限公司提供;其它水产品均购自青岛市南山水产品批发市场;鸡卵全卵粉购自青岛恒瑞泰有限公司。维生素和矿物质混合物(A IN76)购自日本农工株式会社。TC、TG、高密度脂蛋白(HDL-c)、磷脂(PL)试剂盒均购自中生北控生物科技股份有限公司,其他试剂为国产分析纯。

1.2 动物与方法

1.2.1 动物分组与饲料实验1:健康雄性Balb/c小鼠,体质量(20±2)g,购自北京动物实验中心。小鼠随机分为10组:正常对照组,以及各种水产蛋白组,每组8只。正常对照组中蛋白质为20%酪蛋白,其他各组分别添加10%蛋白含量的鸡卵粉或水产蛋白冻干粉,再添加10%的酪蛋白,使饲料蛋白含量达20%。用玉米油将各组脂肪量调整至10%,其他成分按A IN76标准配方添加[7],蔗糖调整至总量相同。动物每日测定摄食量,隔日测一次体质量,饲养4周。

实验2:基础饲料中添加胆固醇,根据各组蛋白质来源、胆固醇浓度的不同,调整胆固醇添加量,使各组总胆固醇含量均为1%。另外,各组饲料中添加0.25%的猪胆盐,使小鼠形成高胆固醇血症模型[8-9]。其它方法与实验1相同。

1.2.2 测定指标鱿鱼及各种水产品均取可食部冻干。Folch法[10]测定其脂肪含量,凯氏定氮法测定蛋白质含量,总胆固醇试剂盒测定总胆固醇含量。在实验结束前连续3 d收集小鼠粪便,冻干后称量粪便总质量并测定小鼠粪便中总脂质和中性固醇的质量。于末次给食后,小鼠禁食不禁水12 h,眼窝取血后,颈椎脱臼处死。将血液在室温下放置30 min,冷却离心,分离血清,试剂盒测定血清TC、TG、HDL-c含量。仔细剥离精巢、肾周脂肪组织以及肝脏、肾脏,分别称重。肝脏脂质用Folch法[10]提取,用TC、TG试剂盒测定TC、TG含量,用国标方法测定总磷含量[11],并计算磷脂含量。

1.3 统计方法

数据分析采用SPSS11.0软件,one-way ANOVA分析,差异检验采用Duncan’s new multiple-range test进行,以P<0.05为具有统计学意义差异,数据用?x±S.E.表示。

2 结果

2.1 实验原料的蛋白质及脂质含量[见表1]

本研究的实验原料中水产品组的胆固醇含量均很高,其中鱿鱼中胆固醇含量最高,达0.96%。鸡卵粉组中胆固醇含量高于水产品组。水产品组的成分组成与鸡卵粉组相比,体现出水产品高蛋白,低脂肪含量的特点,其中小银鱼的蛋白含量最高,脂肪含量最低,分别为89.6%和4.77%。

表1 不同冻干原料的成分组成Table 1 The composition of different raw materials/%

2.2 实验1 喂食正常基础饲料

2.2.1 对小鼠生长、脂肪组织重量和脏器质量的影响(见表2) 喂食不同来源的蛋白质对小鼠摄食量无显著影响,鸡卵粉组与不同的水产品组小鼠体重增加均显著高于酪蛋白对照组,并且鱿鱼、对虾、海螺、小银鱼组体重增加显著高于鸡卵组。鸡卵粉、鱿鱼、对虾组之间小鼠肾周脂肪组织重量无明显差异,而毛蚶、螠蛏、竹蛏、海螺、小银鱼都显著低于对照组(P<0.05)。对虾、牡蛎组精巢上部脂肪重量没有显著差异,其余各组重量都显著低于对照组(P<0.05)。喂食毛蚶、海螺和小银鱼组的肾脏重量高于对照组,其他各组都和对照组没有显著性差异。喂食螠蛏、牡蛎后,小鼠的肝脏重量相对于对照组没有明显变化,而其他各组的肝脏重量都显著增大,其中,鸡卵粉组升高了23.0%。

表2 进食不同高胆固醇蛋白质对小鼠生长的影响Table 2 Effectsof dietary different high cholesterol p rotein on grow th of mice(S.E.,n=8)

注:同列所标字母不同表示两者差异显著(P<0.05),而字母相同表示差异不显著。Note:The different letters on the parameters in one array stand for significant difference(P<0.05),otherwise,the same ones stand for no significant difference.

体质量增加/g Body weight gain肾周脂肪/%Perirenal adipose tissue精巢上部脂肪/%Epididymal adipose tissue肾脏指数/%Kidney index肝脏指数/%Liver index正常对照Control 4.18±0.05a 0.47±0.03a 1.91±0.08a 1.74±0.05a 4.19±0.07a鸡卵粉Egg 5.71±0.05b 0.43±0.02a 1.47±0.17b 1.81±0.05a 5.28±0.11b鱿鱼Squid 6.30±0.03c 0.48±0.02a 1.52±0.10b 1.80±0.04a 4.80±0.03c对虾Praw n 6.27±0.03c 0.49±0.03a 1.94±0.17a 1.68±0.05a 4.44±0.06d毛蚶Scs 4.65±0.03d 0.26±0.03bc 1.42±0.10b 1.98±0.03b 4.45±0.06d螠蛏Siliqua minim a 4.80±0.02e 0.30±0.02b 1.30±0.14b 1.80±0.05a 4.30±0.10ad竹蛏Solen strictus 4.67±0.03d 0.26±0.01c 1.36±0.11b 1.84±0.06a 4.27±0.05ad牡蛎Oyster 4.53±0.04f 0.36±0.02bd 1.78±0.26a 1.72±0.03a 4.52±0.06d海螺Seasnail 6.78±0.05g 0.29±0.02b 1.31±0.18b 1.88±0.03b 4.90±0.07c小银鱼Nttc 6.08±0.05h 0.37±0.03d 1.42±0.10b 1.98±0.03b 4.45±0.06d

2.2.2 对小鼠血清脂肪浓度的影响(见表3) 喂食鸡卵粉使小鼠血清TC升高13.9%(P<0.05),水产品中螠蛏、小银鱼组血清TC与对照组相比没有显著变化,其他水产品组血清TC都显著低于对照组(P<0.05)。鸡卵粉组与各水产品组均显著降低了小鼠血清TG浓度,水产品组中以毛蚶和海螺降低效果最为显著(38.4%,40.7%)。鸡卵组和鱿鱼组的HDL-c显著高于对照组,喂食对虾、螠蛏、小银鱼后血清HDL-c基本无变化,但是喂食毛蚶、竹蛏、牡蛎、海螺后血清HDL-c相较于对照组降低显著。喂食鸡卵粉后,小鼠动脉硬化指数(A I)相对于对照组显著升高,而水产品组均无升高,其中鱿鱼、对虾、牡蛎、海螺4个组与对照组相比明显降低。

表3 进食不同高胆固醇蛋白质对正常小鼠血脂浓度的影响Table 3 Effectsof dietary different high cholesterol p rotein on serum lipid concentrations in mice(S.E.,n=8)

注:与表2相同Same to table 2.

总胆固醇TC甘油三酯TG高密度脂蛋白HDL-c动脉粥样硬化指数A I牡蛎Oyster 3.33±0.08c 1.12±0.04bd 1.66±0.01e 1.01±0.02d海螺Seasnail 3.13±0.05c 1.05±0.03b 1.51±0.02d 1.07±0.03f小银鱼N ttc 3.78±0.09a 1.61±0.03e 1.76±0.01af 1.15±0.02a

2.2.3 对小鼠肝脏TC、TG的影响(见表4) 小鼠喂食鸡卵粉以及鱿鱼、对虾、小银鱼后肝脏TC浓度明显升高,并且鸡卵粉组显著高于其他组,竹蛏组与对照组相比无显著变化,其他各组都明显低于对照组。小鼠喂食鸡卵粉、鱿鱼、对虾后肝脏TG浓度均明显高于对照组,喂食毛蚶、竹蛏、海螺、小银鱼对肝脏TG没有显著影响,螠蛏、牡蛎显著降低了小鼠肝脏的TG含量。喂食鸡卵粉和水产品对小鼠肝脏磷脂浓度均无显著性影响。

表4 进食不同高胆固醇蛋白质对小鼠肝脏脂肪浓度的影响Table 4 Effectsof dietary different high cholesterol protein on hepatic lipid concentrations in mice(S.E.,n=8)

注:与表2相同Same to table 2.

μmol/g liver正常对照Control 9.68±0.45a 18.8±1.9a 46.4±2.4a鸡卵粉Egg 43.5±2.61b 38.8±2.4b 47.2±1.1a鱿鱼Squid 17.2±1.31c 65.6±3.3c 48.1±1.2a对虾Prawn 17.8±1.17c 28.0±1.8d 45.0±2.8a毛蚶Scs 8.30±0.28d 19.1±1.1a 44.0±1.6a螠蛏Siliqua m inim a 7.51±0.34d 14.9±0.64e 46.7±2.7a竹蛏Solen strictus 8.98±0.52a 20.2±1.0a 49.1±1.6a牡蛎Oyster 7.56±0.36d 15.3±1.1e 44.0±1.6a海螺Seasnail 8.20±0.53d 18.2±1.0a 48.4±1.4a小银鱼N ttc 12.2±0.65e 22.0±1.85a 44.8±0.79a

2.3 实验2 喂食高胆固醇饲料

2.3.1 对高胆固醇血症小鼠生长、脂肪组织重量及脏器体质量的影响(见表5) 喂食不同来源的蛋白质对高胆固醇血症小鼠摄食量无显著影响,鸡卵粉组与除牡蛎外的水产品组小鼠体重增加均显著高于酪蛋白对照组,牡蛎组与模型组相比没有显著差异。并且鱿鱼、对虾、竹蛏组体重增加显著高于鸡卵组。毛蚶、竹蛏、牡蛎对小鼠肾周脂肪组织重量无显著影响,其他水产品组及鸡卵粉组的肾周脂肪组织重量均明显低于对照组(P<0.05)。精巢上部脂肪重量变化基本与肾周脂肪组织重量变化一致。喂食牡蛎和小银鱼组的肾脏重量低于对照组,其他各组和模型对照组相比没有显著性差异。鸡卵粉对小鼠的肝脏重量无显著影响,而水产品各组的肝脏重量均显著低于对照组(P<0.05)。

表5 进食不同高胆固醇蛋白质对高胆固醇血症小鼠生长的影响Table 5 Effects of dietary different high cholesterol p rotein on grow th in hypercholesterolemic mice(S.E.,n=8)

注:与表2相同Same to table 2

体质量增加/g Body weight gain肾周脂肪/%Perirenal adipose tissue精巢上部脂肪/%Epididymal adipose tissue肾脏指数/%Kidney index肝脏指数/%Liver index海螺Seasnail 4.96±0.02g 0.55±0.03b 1.72±0.05e 1.64±0.07ab 4.61±0.03d小银鱼N ttc 4.26±0.03h 0.55±0.02b 1.83±0.04e 1.50±0.06c 4.39±0.05bc

2.3.2 对小鼠血清脂肪浓度的影响(见表6) 模型组小鼠血清TC、TG分别较正常对照小鼠(见表3)升高了37.0%、83.1%。进食了添加鸡卵粉的饲料后,血清TC比模型对照组升高了14.2%,进食对虾、海螺对血清TC没有显著影响,其他水产品都明显降低了血清TC(P<0.05)。喂食鸡卵粉和不同的水产品都降低了模型小鼠的血清TG(P<0.05)。喂食鸡卵粉、鱿鱼、对虾、海螺组小鼠血清HDL-c浓度显著高于模型组,喂食毛蚶、螠蛏对HDL-c没有明显影响,而喂食竹蛏、牡蛎、小银鱼则对小鼠的HDL-c具有轻微的降低作用。鸡卵粉组的A I值比模型小鼠升高了11.3%,而水产品组的A I值均明显降低(P<0.05)。

表6 进食不同高胆固醇蛋白质对高胆固醇血症小鼠血脂浓度的影响Table 6 Effects of dietary different high cholesterol p rotein on serum lipid concentrations in hypercholesterolemic mice(S.E.,n=8)

注:与表2相同Same to table 2

总胆固醇TC甘油三酯TG高密度脂蛋白HDL-c动脉粥样硬化指数A I mmol/L模型对照Model 5.15±0.18a 3.24±0.11a 2.12±0.02af 1.42±0.02a鸡卵粉Egg 5.88±0.14b 2.85±0.13b 2.28±0.03bc 1.58±0.01b鱿鱼Squid 4.73±0.14c 2.37±0.07c 2.25±0.01b 1.10±0.03c对虾Praw n 5.05±0.17a 2.84±0.19b 2.32±0.04c 1.18±0.02df毛蚶Scs 4.76±0.11c 2.77±0.07b 2.08±0.03ae 1.29±0.01e螠蛏Siliquam inima 4.68±0.13c 3.04±0.10d 2.09±0.03ae 1.24±0.02ef竹蛏Solen strictus 4.36±0.12d 2.55±0.15c 1.94±0.02d 1.25±0.01ef牡蛎Oyster 4.36±0.14d 2.93±0.17d 1.99±0.04d 1.19±0.03df海螺Seasnail 4.97±0.30a 2.94±0.16d 2.18±0.02f 1.28±0.02e小银鱼Nttc 4.69±0.08c 2.53±0.10c 2.04±0.03de 1.30±0.01e

2.3.3 对小鼠肝脏TC、TG的影响(见表7) 模型组小鼠肝脏TC、TG分别较对照小鼠(见表4)升高了152%、200%,进食鸡卵粉、鱿鱼、对虾、小银鱼对高胆固醇血症模型小鼠的肝脏TC无明显影响,海螺显著升高了模型小鼠的肝脏TC,而毛蚶、螠蛏、竹蛏、牡蛎则明显降低了肝脏的TC,特别是毛蚶和牡蛎降低效果最为显著,分别达到45.5%和49.6%。进食鸡卵粉、竹蛏、海螺和小银鱼都显著升高了模型小鼠的肝脏TG,而毛蚶降低了肝脏TG,鱿鱼、对虾、螠蛏、牡蛎对此无显著影响。喂食鸡卵粉和水产品对模型小鼠肝脏磷脂浓度均无显著性影响。

表7 进食不同高胆固醇蛋白质对模型小鼠肝脂浓度的影响Table 7 Effects of dietary different high cholesterol p rotein on hepatic lipid concentrations in hypercholesterolemic mice(S.E.,n=8)

注:与表2相同Same to table 2.

总胆固醇TC甘油三酯TG磷脂PL牡蛎Oyster 12.3±1.2c 53.2±2.3a 38.0±3.5a海螺Seasnail 28.5±2.1f 109±1.1d 42.0±2.0a小银鱼N ttc 24.0±3.6a 100±4.1d 41.3±1.6a

2.3.4 对小鼠粪便总脂质、中性固醇的影响(见表8)

进食对虾、螠蛏、竹蛏、海螺对模型小鼠排泄物中总脂质的量没有明显影响,进食鸡卵粉、鱿鱼、毛蚶则显著降低了总脂质的排泄量,而牡蛎和小银鱼增加了总脂质的排泄。鸡卵粉、毛蚶、竹蛏、海螺对中性固醇的排泄没有显著影响,牡蛎明显降低了中性固醇的排泄,而其余的水产品则明显促进了中性固醇的排出。

表8 进食不同高胆固醇蛋白质对高胆固醇血症小鼠排泄物中脂肪及固醇含量的影响Table 8 Effectsof dietary different high cholesterol p rotein on fecal lipid and steroid excretion in hypercholesterolemic mice(S.E.,n=8)

注:与表2相同Same to table 2.

总脂质Total lipid中性固醇Neutral steroidsmg/d mg/d模型对照Model 39.6±1.23a 14.6±0.48ac鸡卵粉Egg 33.7±1.32bc 16.2±0.52ab鱿鱼Squid 35.6±1.22bd 17.7±0.14b对虾Praw n 39.4±1.09a 17.1±0.58b毛蚶Scs 31.5±0.76c 14.3±0.46ac螠蛏Siliqua m inim a 37.7±0.91ad 16.5±0.53b竹蛏Solen strictus 38.9±0.78a 17.1±0.63ab牡蛎Oyster 45.8±0.58e 12.9±0.51c海螺Seasnail 40.4±1.30a 14.0±0.72ac小银鱼N ttc 43.1±1.40f 17.7±0.64b

3 讨论

在摄食同等饲料的情况下,本研究实验1中各组小鼠的体重增加都显著高于正常组,实验2中除牡蛎组外各组体重都显著高于模型组,表明受试水产品均含有优质的蛋白质,部分水产品(如鱿鱼和对虾)蛋白质营养价值高于鸡卵。

本研究还考察了摄食高胆固醇海产品对动物体内脂肪重量的影响。结果显示虽然水产品中胆固醇的含量比较高,但无论是正常小鼠还是高胆固醇血症模型小鼠喂食水产品都不会增加小鼠体内脂肪的蓄积;相反,部分高胆固醇海产品对小鼠体内脂肪组织的增加具有明显的抑制作用。

本实验中选取的水产品胆固醇含量很高,一般认为高胆固醇食物具有升高血脂,促进动脉粥样硬化的危险。但是在本文的2组实验中,鸡卵粉都明显升高了小鼠的血清TC水平,而水产品除了实验1中的螠蛏、小银鱼和实验2中的对虾、海螺对血脂无显著影响外,其他的水产品都显著降低了小鼠的血清TC水平。无论是对正常小鼠还是高胆固醇血症小鼠,喂食水产品都显著降低了小鼠血清总脂水平,同时降低了动脉粥样硬化指数。Tanaka K[12]等人对对虾、鱿鱼、章鱼的研究以及Bobek P[13]等人对牡蛎的研究结果也显示喂食这几种水产品可降低高脂血症模型大鼠的血清胆固醇浓度。

不同的水产品对小鼠肝脂水平的影响差异较大。鱿鱼、对虾、小银鱼明显升高了正常小鼠肝脏的TC和TG水平,而螠蛏和牡蛎则降低了正常小鼠肝脏的TC和TG水平。高胆固醇血症小鼠(实验2)肝脏TC和TG浓度较正常小鼠升高了1.5和2倍,除海螺外的水产品均明显降低了高胆固醇血症小鼠肝脏的TC水平。鱿鱼和对虾虽然明显升高了正常小鼠肝脏中性脂肪浓度,但是对高胆固醇血症小鼠肝脏TC和TG水平却无明显影响。这说明,海产品对动物肝脏脂肪浓度的调节受体内脂肪代谢状态影响较大。

由于实验2中各组饲料中总胆固醇含量和总脂肪含量均相同,为了明确各种高胆固醇食物对脂质和胆固醇吸收的影响,该研究测定了小鼠粪便中总脂质以及中性固醇的含量。结果显示,小鼠排泄物中总脂质和胆固醇的量与进食水产品的种类密切相关,牡蛎和小银鱼对总脂质的吸收略有抑制,大多数的水产品中胆固醇的吸收均低于模型对照组。Tanaka K[12]等人的研究同样支持这一观点。

水产品中虽含较多的胆固醇,但同时含丰富的牛磺酸和EPA、DHA等不饱和脂肪酸[1]。有研究认为牛磺酸等具有降血脂的作用[3,14-15]。同时,水产品中含有丰富的非蛋白含氮物,如章鱼肉碱、龙虾胆碱、左旋肉碱、甜菜碱等,左旋肉碱对高血脂大鼠和病人都具有良好的降血脂效果[16-17],甜菜碱具有降低血清胆固醇的作用[18-19]。因此,本研究中水产品的降血脂作用可能与富含上述活性成分有关。Tanaka K[20]等人对于脱脂鱿鱼的研究以及Bergeron N[21]等人对于脱脂鱼肉的研究也都证实经脱脂后的水产品蛋白具有明显降低血清和肝脏总胆固醇浓度,促进固醇排泄的作用。因此,水产品降低血脂活性亦可能与其蛋白结构或者氨基酸组成相关。

综上所述,水产品虽然有较高的胆固醇含量,但并不升高小鼠血清TC、TG浓度,同时能够显著降低高胆固醇血症小鼠的血脂浓度,对由高胆固醇血症引发的动脉粥样硬化不具有危害性。而在医学调查中显示,多食用水产品有助于降低心血管疾病发病率和心血管疾病导致的死亡率[5-6]。因此,即使部分水产品中含有较多的胆固醇也依然是健康食品。

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