海苔发酵提取物对原发性高血压大鼠的降压效果研究

王 娅，梅川逸人，蔡健荣，骆 琳，丁青芝

(1.江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013;

2.日本三重大学大学院生物资源研究科，日本三重514－8507)

海苔发酵提取物对原发性高血压大鼠的降压效果研究

王 娅1，梅川逸人2，蔡健荣1，骆 琳1，丁青芝1

(1.江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013;

2.日本三重大学大学院生物资源研究科，日本三重514－8507)

使用可以产生GABA的植物性乳酸菌对海苔进行发酵，得到富含10.5%GABA的海苔发酵提取物。本实验验证了海苔发酵提取物对原发性高血压模型大鼠(SHR)的降压效果。单次经口灌胃给药实验中，分别以2mg/kg·bw和0.2mg/kg·bw剂量的海苔发酵提取物一次性灌胃给药，给药后2、5、9、24h进行血压测定。结果表明，海苔发酵提取物2mg/kg·bw剂量组在给药后5h和24h均有显著降压效果(p＜0.05，p＜0.01)。长期摄食给药实验中，含有海苔发酵提取物0.001%和0.003%的饲料剂量组对成长期SHR和老龄期SHR分别摄食给药，给药后每2～3d进行一次血压和体重测量，结果显示含有海苔发酵提取物0.003%的饲料剂量组使成长期SHR和老龄期SHR血压均显著下降(p＜0.01，p＜0.05)。

海苔，γ－氨基丁酸(GABA)，原发性高血压大鼠(SHR)，降压

海苔是一种健康的海洋食品，研究表明海苔中含有很多如降血压、降血脂等治疗生活习惯病的功能性成分［1－3］。但是这些功能性物质在消化吸收时往往受到细胞壁的影响。因此，需要探讨一种能够更加有利于海苔中有效成分吸收的加工方法。另外，在海苔相关食品的生产中，每年大量的低品质海苔，如屑状海苔的利用等也成为一个大问题。乳酸菌一直被用于人类食品中，是传统乳酸发酵食品的重要菌株，而发酵乳制品是普遍公认的功能性食品，具有潜在的改善机体健康作用，如:抑制微生物，调节炎症反应［4］，降低血清胆固醇，抑制肿瘤，增强机体免疫力等。近年研究发现，采用特定的乳酸菌发酵乳制品具有降血压功能［5－6］。除此以外，γ－酪氨酸(gamma－amino butyric acid以下简称GABA)也是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质，有松弛血管、利尿、降压等作用［7－9］。发酵食品中多含有GABA。本实验拟用可以产生GABA的植物性乳酸菌对海苔进行发酵，得到富含10.5%GABA的海苔发酵提取物，并在高血压动物模型身上进行评价，确认其降压作用。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

海苔、柠檬酸、乳酸菌(Lactobacillus brevis)、谷氨酸钠 均由日本永谷园株式会社提供;酸性蛋白酶 日本HBI株式会社提供;实验大鼠 日本SLC株式会社提供;饲料 日本船桥农场株式会社购入的SHR专用饲料(SP粉末饲料)。

型号BP－98A，大鼠尾动脉无创血压器 日本ソフトロン株式会社。

1.2 实验动物

原发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rat，SHR/Izm)，9周，21只(单次灌胃给药实验);6周，18只(成长期SHR长期给药实验)，雄性;36周，15只(老龄期SHR长期给药实验)，雄性。单笼饲养，自由进食和饮水，环境温度(22±2)℃，每12h明暗交替(点灯8:00～20:00)。预备饲养7d，期间每天进行血压测定、蒸馏水灌胃等操作，让大鼠适应实验操作。

1.3 实验方法

1.3.1 海苔发酵提取物的制备 海苔300g，水2500g，柠檬酸25g，经80℃加热混合后，用2.5g酸性蛋白酶在50℃酶解24h。得到的酶解物再加入50g谷氨酸钠，120℃加热灭菌30min，得到糊状的海苔泥。海苔泥中加入乳酸菌(Lactobacillus brevis)，在35℃植菌发酵3d。所得的发酵物于12000×g离心10min，收集上清液冷冻干燥后得到粉末状样品。样品中GABA含量为10.5%。样品应保存在低温干燥处，实验方法参考熊谷道正等的研究成果［10］。

1.3.2 单次经口灌胃给药 根据预备实验中的血压测定结果(1次/d，共3d)以及体重，将21只9周的SHR平均分为3组，每组7只，分别为海苔发酵提取物剂量组2、0.2mg/kg·bw和空白对照组。空白对照组灌胃给予生理盐水，灌胃前16h停止摄食，并测量灌胃前的血压值(0h)，灌胃后2、5、9、24h进行血压测定，记录尾动脉压和心跳数;实验期间饲料和水自由摄取。SHR的血压测定根据Tail－cuff法进行，测量前将大鼠装入39～40℃的保温箱内，约加温5min后，用大鼠尾动脉无创血压器连续测量尾动脉收缩期血压(最高血压值)和心跳数。

1.3.3 成长期SHR长期摄食给药 选取6周的成长期大鼠18只，分成3组，每组6只，分类方法和原则同单次经口灌胃实验。实验的饲料，是将SP粉末饲料分别和海苔发酵提取物混合，分别为海苔发酵提取物0.003%剂量组、0.001%剂量组和空白对照组。空白对照组为SP饲料单纯品。实验时间为35d，每2～3d进行一次血压和体重测量。

1.3.4 老龄期SHR长期摄食给药 选取36周的老龄期大鼠15只，分成3组，每组5只，实验方法同1.3.3。

1.3.5 数据分析 实验数据以均值±标准差(SEM)表示。给药前后血压变化采用单因素t检验方法，实验组间采用单因素方差分析进行比较，采用SPSS软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 单次经口灌胃给药对SHR血压的影响

单次经口灌胃给药后SHR的血压(收缩压)变化如图1所示。给药前实验组和对照组SHR的血压均在190mmHg上下。给药后2h，各实验组的SHR血压均有下降。2mg/kg·bw剂量组在给药后5h和24h均有显著降压效果(p＜0.05，p＜0.01)。从图1还可以看出，给药后各组SHR血压的变化均呈先下降后升高的趋势。血压最低值出现在给药后5h，在达到最低值之后，各组SHR的血压就逐渐回升。但是给药后24h实验组仍明显低于对照组，表明海苔发酵提取物的降压作用有一定的时效性。另外根据图1中结果也可以看到，海苔发酵提取物高剂量组的降压幅度要大于低剂量组。

图1 单次经口灌胃给药SHR血压值变化趋势(n=7)Fig.1 Effects of single oral administration of Porphyra extract on systolic blood pressure in SHR(n=7)

2.2 长期摄食对成长期SHR血压的影响

长期摄食给药后成长期SHR的最高血压变化如图2所示。海苔发酵提取物剂量组的血压值与对照组比较均有明显的降低。尤其是第28d到第35d之间，海苔发酵提取物0.003%剂量组与对照组比较，SHR的血压有显著变化(p＜0.05，p＜0.01)。同时比较海苔发酵提取物高剂量组与低剂量组的降压效果也可以看出，高剂量组抑制SHR血压上升的作用大于低剂量组。如表1所示，在实验过程中，各组SHR的体重都正常增加，实验结束后，各实验组与对照组均没有显著差异。结果表明，长期摄食海苔发酵提取物可以有效缓解血压的上升，并且没有影响正常生长等副作用。

图2 长期摄食给药成长期SHR血压值变化趋势(n=6)Fig.2 Effects of feeding of Porphyra extract on systolic blood pressure during the development of hypertension in groupth phase SHR(n=6)

表1 成长期SHR的成长参数Table 1 Growth parameters of groupth phase SHR

表2 老龄期SHR的成长参数Table 2 Growth parameters of gerontic SHR

2.3 长期摄食对老龄期SHR血压的影响

实验期间老龄期SHR的最高血压值变化如图3所示。海苔发酵提取物的两个剂量组9次测试结果均显著低于对照组。0.001%剂量组在第4、8、18d血压值显著低于对照组(p＜0.05，p＜0.01)。0.003%剂量组在第11、13、15、18、20d的5次测定中，与给药前相比均有显著的下降(p＜0.05)。SHR血压下降的趋势减缓并逐渐趋于稳定。同时也发现SHR血压下降的幅度也随着海苔发酵提取物剂量的增加而增大。持续服药2周后，不同剂量组SHR的血压都维持在一个较低的稳定水平，该结果表明，老龄期SHR长期服用海苔发酵提取物可以降低血压值。另外，通过表1和表2的比较，发现一个现象，海苔发酵提取物的两个剂量组的SHR每日摄食量均高于对照组的摄食量，由此推断添加海苔发酵提取物后的饲料有更好的口味，进而有促进摄食的功效。

图3 长期摄食给药老龄期SHR血压值变化趋势(n=5)Fig.3 Changes of systolic blood pressure in gerontic SHR during feeding of Porphyra extract(n=5)

3 讨论

目前，改善高血压，除了靠药物治疗外，改善生活习惯对血压的管理也很重要。比如适度的运动，减少食盐摄入量，禁烟等。但是日常生活中，改变生活习惯是很困难的事情，一般人都很难坚持。人们期待开发一些机能性食品来达到调节血压的目的。本实验用乳酸菌发酵海苔，从而得到富含GABA的海苔发酵提取物，并通过动物实验进行观察验证。本研究对SHR大鼠进行了单次经口灌胃实验和长期摄食实验，结果表明:以2、0.2mg/kg·bw剂量的海苔发酵提取物一次性灌胃SHR大鼠，均具有较好的降血压效果，其中以2mg/kg·bw剂量的降压效果最好，最大降压值为15.5mmHg。在以高、低剂量海苔发酵提取物对SHR长期摄食给药实验中，对成长期SHR有明显的抑制血压上升的效果，而对老龄期SHR则有明显的降低血压的效果。由此可见，海苔发酵提取物在SHR大鼠体内有较好的降压效果。而从目前的实验来看并没有发现海苔发酵提取物有阻碍生长的副作用。海苔发酵提取物作为一种乳酸发酵制品，富含GABA，而且原料海苔本身含有降压肽［3］，因此我们推断海苔发酵提取物中的降压成分复杂，并且降压机制也是多样的。在之后的研究中，还将对海苔发酵提取物的安全性，降压机制等做进一步的探讨和验证。

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［2］大住幸宽，天野秀臣，川合正充，等.ポルフィラン由来オリゴ糖の消化.发酵性と血清コレステロ－－ル低下作用［J］.日本水产学会誌，1998，64:98－104.

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［10］熊谷道正.γ－アミノ酪酸含有食品素材の製造方法［P］.特许公开，2008－86292.

Study on effect ofPorphyraextract on blood pressure in spontaneously hypertensive rats

WANG Ya1，UMEKAWA Hayato2，CAI Jian－rong1，LUO Lin1，DING Qing－zhi1
(1.School of Food and Bioengineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China;
2.School of Bioresources，Mie University，Kurimamachiya－cho，Tsu，Mie 514－8507，Japan)

We usedLactobacillus brevisthat could produce GABA to fermentPorphyraand we got thePorphyraextract(Pe)，containing 10.5% γ－aminobutyric acid(GABA).The effect ofPorphyraextract on blood pressure in spontaneously hypertensive rats(SHRs)was examined.A single medication at different doses ofPorphyraextract (2mg/kg·bw and 0.2mg/kg·bw)were intragastic administered.After administration，blood pressure was measured at 2，5，9，24h.And the dose of Pe(2mg/kg·bw of rat weight)in SHRs showed a significant reduction in systolic blood pressure compared to the control group(p＜0.05，p＜0.01).While long term medication，groupth phase SHRs and gerontic SHRs were separately fed a diet containing Pe at the level of 0.003%and 0.001%.After administration，blood pressure and body weight were determined every 2 or 3 days.Finally，groupth phase SHRs and gerontic SHRs at the level of 0.003%also showed a significantly lowered blood pressure compared to the control group(p＜0.01，p＜0.05).

Porphyra;γ－aminobutyric acid(GABA);spontaneously hypertensive rats(SHRs);hypertensive effect

TS201.4

A

1002－0306(2012)04－0393－03

2011－04－14

王娅(1980－)，女，硕士研究生，主要从事天然有效成分的提取与分离研究。

国家自然基金(31071502);江苏省科技支撑计划－农业部分(BE2009368－1)。