植物乳杆菌发酵乳对高脂血症大鼠血脂的影响
2015-07-22齐炳理张兴昌陈世贤内蒙古伊利实业集团股份有限公司内蒙古呼和浩特010110
齐炳理,张兴昌,孙 婷,陈世贤(内蒙古伊利实业集团股份有限公司,内蒙古呼和浩特010110)
植物乳杆菌发酵乳对高脂血症大鼠血脂的影响
齐炳理,张兴昌,孙婷,陈世贤
(内蒙古伊利实业集团股份有限公司,内蒙古呼和浩特010110)
摘要:为了探讨植物乳杆菌发酵乳对实验性高脂血症大鼠血脂代谢的调节作用,为功能性发酵乳制品开发提供实验参考。采用高脂饲料喂养法,诱导形成大鼠高脂血症模型,将造模成功大鼠随机分为3组:高脂模型组、发酵乳样品组和自然降脂组。高脂模型组继续饲喂高脂饲料作为对照,发酵乳样品组饲喂高脂饲料的同时灌胃植物乳杆菌发酵乳,自然降脂组改为饲喂基础饲料,4周后测定各组大鼠的血脂浓度。结果显示,发酵乳样品组及自然降脂组与高脂模型组相比较,大鼠血清总胆固醇(TC)浓度显著下降(P<0.01),血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度显著下降(P< 0.01),血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度升高(P<0.05),表明发酵乳样品对高脂血症大鼠血脂具有显著改善作用,通过调节饮食结构,高脂血症大鼠血脂可自行恢复正常。
关键词:植物乳杆菌;发酵乳;高脂血症
随着生活水平的提高和饮食结构的改变,人群高脂血症的发病率呈逐年上升趋势[1],高脂血症引起的心脑血管疾病是目前危害人类健康导致死亡的首要因素[2],有效控制高脂血症是预防心脑血管疾病的关键[3],开发安全、可靠、经济的降血脂功能性食品成为近年来的研究热点[4]。
自1974年Mann和Spoerry报道Maasai人因摄入大量发酵乳而具有较低血清胆固醇水平[5]以来,国内外学者进行了大量益生菌及其发酵乳改善血脂代谢的研究,多项研究证实益生菌或其发酵乳具有降低血清胆固醇水平的作用[6-11]。本研究将植物乳杆菌发酵乳灌胃高脂血症大鼠,观察其对对大鼠血脂代谢的调节作用,以期为降血脂功能性发酵乳制品的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1菌株
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)菌株A由内蒙古伊利实业集团股份有限公司创新中心保存。
1.2主要试剂
甘油三酯测定试剂盒(GPO-PAP法)、总胆固醇测定试剂盒(COD-PAP法)、直接高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒(清除法)、直接低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒(清除法):中生北控生物科技股份有限公司。
1.3仪器与设备
日立7160全自动生化分析仪:日本日立公司。
1.4发酵乳样品制备
复原脱脂乳水浴加热至90℃~95℃并保持10min,冷却至室温后,将发酵剂 [植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)菌株A]按2×107CFU/mL接入冷却好的脱脂乳中,于37℃恒温培养箱中培养,直至pH下降到4.5,然后置于4℃冰箱中后熟12 h,计数乳酸菌总活菌数,备用。
1.5动物饲料
基础饲料(麸皮15%、玉米15%、豆料30%、面粉30%、鱼粉7.65%、骨粉2%、食盐0.3%、微量元素0.05%),高脂饲料(基础饲料89.5%、猪油8%、胆固醇2%、胆酸钠0.5%):金宇保灵生物药品有限公司加工制作。
1.6实验动物及饲养试验
6周龄清洁级雄性SD大鼠70只,购自军事医学科学院实验动物中心。大鼠购入后,在室温16℃~20℃,相对湿度50%~60%的环境中,饲喂基础饲料,自由饮水,适应性饲养1周后,随机选取10只大鼠,禁食12 h后,心脏采血,分离血清,测定TG、TC、HDL-C及LDL-C含量。
剩余60只大鼠随机分为空白对照组和高脂模型组,空白对照组20只,继续饲喂基础饲料,自由饮水;高脂模型组40只,饲喂高脂饲料,自由饮水;饲养2周后,各组随机选取10只大鼠,禁食12 h,心脏采血,分离血清,测定TG、TC、HDL-C及LDL-C含量。
确定高脂模型形成后,空白对照组剩余10只大鼠,继续饲喂基础饲料,同时灌胃生理盐水;高脂模型组剩余30只大鼠,随机分为高脂模型组、发酵乳样品组、自然降脂组,每组10只。高脂模型组,继续饲喂高脂饲料,同时灌胃生理盐水;发酵乳样品组,继续饲喂高脂饲料,同时按活菌数2.0×109cfu/kg·d的剂量灌胃发酵乳;自然降脂组,改为饲喂基础饲料,同时灌胃生理盐水。各组大鼠,均自由饮水,饲养4周后,禁食12 h,心脏采血,分离血清,测定TG、TC、HDL-C及LDL-C含量。
1.7指标检测
血清TG、TC、HDL-C、LDL-C浓度,均按照试剂盒说明书方法测定。
1.8数据统计分析
数据以平均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS13.0统计软件对数据进行方差分析,检验水准为α=0.05。
2 结果与分析
2.1高脂血症大鼠模型的形成
试验开始前,随机选取10只大鼠,采血测定血清TG、TC、HDL-C及LDL-C含量,剩余大鼠分为空白对照组和高脂模型组,空白对照组饲喂基础饲料,高脂模型组饲喂高脂饲料,2周后各组随机选取10只大鼠,采血测定血清TG、TC、HDL-C及LDL-C含量,结果见表1。
表1 饲喂高脂饲料2周后大鼠血脂浓度测定结果(±s,n=10)Table 1 The blood lipid concentration of rat after 2 weeks of administration with high fat diet(±s,n=10)
表1 饲喂高脂饲料2周后大鼠血脂浓度测定结果(±s,n=10)Table 1 The blood lipid concentration of rat after 2 weeks of administration with high fat diet(±s,n=10)
注:与试验前相比:△P<0.05,△△P<0.01;与空白对照组相比:*P<0.05,**P<0.01。
LDL-C/ (mmol/L)试验前 0.59±0.12 1.88±0.20 1.28±0.15 0.37±0.14空白对照组 0.62±0.20 1.81±0.17 1.27±0.18 0.33±0.15高脂模型组 0.61±0.14 2.41±0.28**△△ 1.09±0.20*△ 0.70±0.19**△△组别 TG/ (mmol/L)TC/ (mmol/L)HDL-C/ (mmol/L)
由表1可见,空白对照组饲喂基础饲料2周后,大鼠血清TG、TC、LDL-C、HDL-C浓度与实验前比较,均无显著性差异;高脂模型组饲喂高脂饲料2周后,与空白对照组比较,大鼠血清TC浓度显著升高(P< 0.01),血清LDL-C浓度显著升高(P<0.01),血清HDL-C浓度下降(P<0.05);与实验前比较,大鼠血清TC浓度显著升高(P<0.01),血清LDL-C浓度显著升高(P<0.01),血清HDL-C浓度下降(P<0.05),表明大鼠高脂血症形成,造模成功。
2.2发酵乳对高脂血症大鼠血脂的影响
高脂模型形成后,空白对照组继续饲喂基础饲料,高脂模型组大鼠随机分为高脂模型组、发酵乳样品组及自然降脂组,高脂模型组继续饲喂高脂饲料,发酵乳样品组饲喂高脂饲料的同时灌胃发酵乳样品,自然降脂组改为饲喂基础饲料,4周后各组大鼠采血,测定血清TG、TC、HDL-C及LDL-C含量,结果见表2。
表2 灌胃发酵乳样品4周后高脂血症大鼠血脂浓度测定结果(±s,n=10)Table 2 The blood lipid concentration of hyperlipidemia rat after 4 weeks of administration with fermented milk(±s,n=10)
表2 灌胃发酵乳样品4周后高脂血症大鼠血脂浓度测定结果(±s,n=10)Table 2 The blood lipid concentration of hyperlipidemia rat after 4 weeks of administration with fermented milk(±s,n=10)
注:与空白对照组相比:△P<0.05,△△P<0.01;与高脂模型组相比:*P< 0.05,**P<0.01。
LDL-C/ (mmol/L)空白对照组 0.64±0.13 1.82±0.25 1.26±0.24 0.40±0.18高脂模型组 0.57±0.16 2.67±0.28△△ 1.07±0.13△ 0.83±0.27△△发酵乳样品组 0.62±0.21 1.83±0.27** 1.36±0.21* 0.35±0.12**自然降脂组 0.63±0.12 1.74±0.10** 1.35±0.26* 0.37±0.20**组别 TG/ (mmol/L)TC/ (mmol/L)HDL-C/ (mmol/L)
由表2可见,高脂模型形成后,发酵乳样品组给予高脂饲料的同时灌胃发酵乳样品4周后,与高脂模型组比较,大鼠血清TC浓度显著下降(P<0.01),血清LDL-C浓度显著下降(P<0.01),血清HDL-C浓度升高(P<0.05),表明发酵乳样品具有降血脂作用;自然降脂组改为饲喂基础饲料4周后,与高脂模型组比较,大鼠血清TC浓度显著下降(P<0.01),血清LDL-C浓度显著下降(P<0.01),血清HDL-C浓度升高(P<0.05),表明通过调节饮食结构,高脂血症大鼠血脂水平可自行恢复。
3 讨论
高脂血症是体内脂类代谢紊乱导致血液中一种或多种脂质成分异常增高,并由此引发一系列临床病理表现的病症[12]。本研究采用高脂饲料喂养法,诱导形成了大鼠高脂血症模型,6周龄雄性SD大鼠在饲喂含8%猪油、2%胆固醇及微量胆盐的高脂饲料2周后,血清TC、LDL-C浓度显著升高,血清HDL-C浓度下降,表明高脂血症模型形成。实验结束后,处死大鼠,解剖取出肝脏,肉眼观察,可见高脂模型组大鼠肝脏明显肿大,肝色发黄变淡,质地饱满油腻,肝缘圆钝,肝脏分叶及边缘界限不清晰,呈现典型的脂肪肝特征性病理变化,表明本试验所造高脂血症模型可靠。但是与大多数文献报道不同,本试验所造高脂血症模型,大鼠血清TG浓度与正常对照组比较,未见明显变化。国内王静凤[13],刘小美[14]等采用高脂饲料喂养法,诱导形成高脂血症模型,大鼠TG浓度与正常对照组比较反而下降。关于高脂饲料喂养诱导形成高脂血症的机制有待进一步研究。
高脂血症是心脑血管疾病的危险因素,是一种慢性疾病,需要长期用药物治疗[15]。但是临床上常用的降血脂药物均有副作用,长期服用会产生较多不良反应[16]。因此,开发具有降血脂功效的功能食品具有重要意义。植物乳杆菌作为一种公认的安全微生物,拥有数千年被人类安全食用的历史[17]。大量试验证明,植物乳杆菌不仅在体外能够降解胆固醇,而且在体内也表现出调节血脂的作用。本研究给高脂血症大鼠灌胃植物乳杆菌发酵乳4周后,大鼠血清TC、LDL-C浓度显著下降,血清HDL-C浓度升高,表明该植物乳杆菌发酵乳具有一定降血脂作用,为降血脂功能性发酵乳制品的开发提供了实验参考。另外,本研究还发现给高脂血症大鼠饲喂基础饲料4周后,大鼠血清TC、LDLC浓度显著下降,血清HDL-C浓度升高,血脂逐渐恢复正常水平,表明合理的膳食结构,低脂肪、低胆固醇饮食对高脂血症的防治具有重要意义。
4 结论
植物乳杆菌发酵乳具有降低高脂血症大鼠血脂水平的作用,通过调节饮食结构,高脂血症大鼠血脂水平可自行恢复。
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DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.005
收稿日期:2015-06-26
作者简介:齐炳理(1978—),男(汉),兽医师,硕士,主要从事乳及乳制品功能营养研究。
Effect of Milk Product Fermented by Lactobacillus plantarum on Blood Lipids in Hyperlipidemia Rat
QI Bing-li,ZHANG Xing-chang,SUN Ting,CHEN Shi-xian
(Inner Mongolia Yili Industrial Group Co.,Ltd.,Hohhot 010110,Inner Mongolia,China)
Abstract:The objective of this study was to investigate the effect of milk product fermented by Lactobacillus plantarum on blood lipids in hyperlipidemia rat and to provide experimental date for develeping functional fermented dairy product.The hyperlipidemia rat model was induced by high fat diet successfully and then the rats were randomly divided into 3 group:hyperlipidemia group,fermented milk group and the untreated group. The hyperlipidemia group were still fed high fat diet as control,the fermented milk group were fed not only high fat diet but also milk product fermented by Lactobacillus plantarum by gastric gavage and the untreated group changed to be fed basic diet.The blood lipids concentrations of each group were determined after a 4 weeks feeding period.The results showed that the concentrations of serum total cholesterol(TC)and low density lipoprotein-cholesterol(LDL-C)of the fermented milk group and the untreated group decreased significantly (P<0.01),also the concentrations of serum high density lipoprotein-cholesterol(HDL-C)of the fermented milk group and the untreated group increased significantly(P<0.05)compared with hyperlipidemia group.The present results indicated that the milk product fermented by Lactobacillus plantarum could improve blood lipids in hyperlipidemia rat,and the blood lipids in hyperlipidemia rat can recover naturally by improving diet structure.
Key words:Lactobacillus plantarum;fermented milk;hyperlipidemia