大豆蛋白和小剂量他汀类药物联合降胆固醇的动物实验研究
2014-11-29郭连莹徐超周波王晓红张卓
郭连莹,徐超,周波,王晓红,张卓
(沈阳医学院公共卫生学院营养与食品卫生学教研室,辽宁 沈阳 100034)
膳食中植物蛋白特别是大豆蛋白代替动物蛋白可以降低血浆胆固醇含量已得到广泛认可。他汀类药物是目前治疗高胆固醇血症的首选药物,但长期应用费用偏高且存在一定副作用。故本研究将探讨小剂量他汀类药物与大豆蛋白联合应用是否具有协同作用,以提高治疗效果,降低治疗成本,减少副作用提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物 4 周龄Wistar 雄性健康大鼠,体重70~80 g 左右,共60 只,由沈阳医学院实验动物中心提供。
1.2 动物的处理
1.2.1 高胆固醇血症大鼠模型的制备 大鼠在实验室经基础饲料喂养1 周后,随机抽取10 只作为阴性对照组,继续喂饲基础饲料,其余50 只喂饲高脂饲料。在此期间,每笼4 只大鼠,自由摄取水和饲料,室温保持在(20 ±2)℃,湿度为60%~70%。第14天晚8 时开始禁食,于次日清晨8 时在乙醚麻醉下,眼球后静脉丛取血1.5 ml,测定血脂。
1.2.2 施加处理因素 剔除体重及血清胆固醇浓度异常鼠18 只,再按体重和血清胆固醇浓度均衡的原则,将高脂大鼠随机分为4 组:20%大豆蛋白组、20%酪蛋白组、20%大豆蛋白+1mg/ (kg·bw)新伐他汀药物组和20% 酪蛋白+1 mg/(kg·bw)新伐他汀药物组,每组8 只,分别给相应的纯合成饲料,新伐他汀药物灌胃给药。单笼饲养4 周,饲养条件同前。于施加处理因素的第28 天晚时开始禁食,于次日清晨8 时在乙醚麻醉下,再次眼球后静脉丛取血1.5 ml,测定血脂。
1.3 饲料配方及试剂 制作高胆固醇血症大鼠模型时所用的高脂饲料组成为:5%猪油,1%胆固醇,0.25%胆盐和93.75%普通饲料。各处理组饲料均为纯合成饲料,按美国NRC 标准配制。新伐他汀由哈药集团三精制药有限公司生产,为人用药物,用水溶解配成溶液。酪蛋白粉和大豆分离蛋白粉分别由北京奥博星生物技术责任有限公司和吉林不二蛋白制品有限公司生产。
1.4 血样的处理及指标测定 血样在室温下沉淀1 h,37 ℃水浴30 min,经3 000 r/min 离心10 min,取血清在日立7170A 型全自动生化分析仪上进行测定。指标为血浆总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。测定所用的TC 试剂盒由北京利德曼生化技术有限公司生产,TG 试剂盒由烟台澳斯帮生物工程有限公司生产,HDL-C 试剂盒和LDL-C 试剂盒由温州市维日康生物科技有限公司生产。
1.5 统计学方法 采用SPSS 13.0 软件进行描述性和单因素方差分析,P <0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 高血浆胆固醇大鼠模型的建立 32 只实验大鼠经过2 周高胆固醇血症的诱导后,血清TC 浓度为(4.64 ±1.14)mmol/L,而喂普通饲料的阴性对照鼠仅为(1.65 ±0.31)mmol/L。因此,高胆固醇模型大鼠的血清总胆固醇浓度约为阴性对照的2.8 倍。见表1。
表1 高脂组与对照组大鼠血脂情况(,mmol/L)
表1 高脂组与对照组大鼠血脂情况(,mmol/L)
注:与对照组相比,1)P <0.01,2)P <0.05
2.2 体重增长和摄食量 4 周实验期的总摄食量及体重增长及饲料效价在给他汀药的2 组小鼠相对要低些,但各组间差异无统计学意义(P >0.05)。见表2。
表2 实验大鼠的初始体重、体重增长、饲料摄入量和饲料效价()
表2 实验大鼠的初始体重、体重增长、饲料摄入量和饲料效价()
注:* 饲料效价=体重增长量(g)/摄食量(g)
2.3 血脂指标 20%大豆蛋白加小剂量新伐他汀组与20%酪蛋白加小剂量新伐他汀组相比,大鼠血清TC、HDL-C 和LDL-C 浓度显著降低 (P <0.05),血清TC 浓度降幅约为33.6%。20%大豆蛋白加小剂量新伐他汀组与20%酪蛋白组相比,大鼠血清TC 降低约27.3% (P <0.05)。与20%大豆蛋白组相比,20%大豆蛋白加小剂量他汀药物组的血清TC 下降约21.9%,但差异无统计学意义(P >0.05)。20%大豆蛋白组血清TC 比20%酪蛋白下降6.9%,差异也无统计学意义。见表3、表4。
表3 各组大鼠TC 和TG 浓度(,mmol/L)
表3 各组大鼠TC 和TG 浓度(,mmol/L)
注:与20%酪蛋白+他汀组和20%酪蛋白组相比,1)P <0.05
表4 各组大鼠HDL-C 和LDL-C 浓度(,mmol/L)
表4 各组大鼠HDL-C 和LDL-C 浓度(,mmol/L)
注:与20%酪蛋白+他汀组和20%酪蛋白组相比,1)P <0.05;与20%酪蛋白+他汀组相比,2)P <0.05
3 讨论
人类高血脂症患者血清中主要是TC 和LDL-C水平过高,增加了发展为动脉粥样硬化和冠心病的危险性,降低血中TC 浓度对预防冠心病的发生具有重要意义。研究表明,同酪蛋白比较,摄入大豆蛋白可显著降低高血胆固醇大鼠的血清TC 和LDL-C 水平,可使体内胆固醇浓度平均下降约5%~15%[1-3]。在本实验条件下,与20%酪蛋白组相比,20%酪蛋白的降胆固醇量差异虽无统计学意义,但数值上的降低幅度也较大(6.9%),究其原因可能是由于干预时间短有关,这也与其它报道相一致的[4]。
本实验中20%大豆蛋白加小剂量他汀药物组大鼠的血清TC 既低于20%大豆蛋白组,也低于20%酪蛋白加小剂量他汀药物组大鼠,说明大豆蛋白和他汀类降血脂药物具有很好的协同作用。两者之所以具有协同,可能与二者具有不同的降胆固醇途径有关。他汀类药物作为临床上有效的常规降脂药物,其是体内胆固醇合成的限速酶羟甲基戊二酰辅酶A (HMG-CoA)还原酶的抑制剂,能抑制体内胆固醇的合成。研究表明大豆蛋白降低血清胆固醇的机制可能是由于大豆蛋白增强了合成胆汁酸的限速酶胆固醇7α-羟化酶(CYP7A)的活性,加速了胆固醇向胆汁酸的转化,增加粪胆汁酸的排出量而导致肝脏中由胆固醇合成的胆汁酸增加,从而使血清胆固醇浓度下降[5,6]。
综上所述,由于小剂量他汀类药物和大豆蛋白联合作用时既抑制HMG-CoA 还原酶,使体内胆固醇的合成减少,又可能增加了胆固醇7α-羟化酶的活性,增加体内胆固醇的排泄,使大豆蛋白和小剂量他汀类药物起到很好的协同降胆固醇作用。
[1]Hoie LH,Graubaum HJ,Harde A,et al.Lipid-lowering effect of a soy protein supplementin hypercholesterolemia [J].Adv Ther,2005,22 (2):175-186.
[2]Jenkins DJ,Mirrahimi A,Srichaikul K,et al.Soy protein reduces serum cholesterolby both intrinsic and food displacement mechanisms [J].J Nutr,2010,140:2302S-2311S.
[3]李季芳,蒋卓勤,黎艺,等.大豆蛋白对大鼠血脂调节的作用机制[J].现代预防医学,2013,40 (16):3002-3005.
[4]徐超,王露,王晓红,等.摄入不同剂量大豆蛋白干预高胆固醇模型大鼠的血脂水平[J].中国临床康复,2005,9(15):64-66.
[5]Madani S1,Lopez S,Blond JP,et al.Highly purified soybean protein is not hypocholesterolemic in rats but stimulates cholesterol synthesis and excretion and reduces polyunsaturated fatty acid biosynthesis [J].J Nutr,1998,128 (7):1084-91.
[6]Torres N,Torre-Villalvazo I,TovarAR.Regulation of lipidmetabolism by soy protein and its implication in diseases mediated by lipid disorders [J].Biochem J,2006,17:365-373.