山西老陈醋醋泥冻干粉对高脂饮食小鼠的降血脂与抗氧化作用

刘兰涛，杨小兰

（山西大学生命科学学院，山西 太原 030006）

山西老陈醋醋泥冻干粉对高脂饮食小鼠的降血脂与抗氧化作用

刘兰涛，杨小兰*

（山西大学生命科学学院，山西 太原 030006）

醋泥是老陈醋在陈酿过程中产生的沉淀物。本研究测定山西老陈醋醋泥冻干粉的化学成分，评价醋泥冻干粉作为膳食补充剂对高脂血症小鼠的降血脂和抗氧化作用。用醋泥冻干粉以1%或5%的剂量饲喂高脂或正常饮食的小鼠35 d，测定小鼠的各项血液生理生化指标。结果表明：补充醋泥冻干粉的高脂饮食组小鼠血清甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平显著下降，高密度脂蛋白胆固醇水平显著升高，同时小鼠血清脂质过氧化产物丙二醛含量显著减少，红细胞超氧化物歧化酶和血清过氧化氢酶的活性显著升高。补充醋泥冻干粉的正常饮食组小鼠血清脂质水平没有显著变化，但脂质过氧化作用明显减少。山西老陈醋醋泥冻干粉对高脂饮食小鼠具有显著的降血脂和抗氧化作用，这种有益作用可能归功于老陈醋醋泥冻干粉中含有的多糖、类黑精、多肽、膳食纤维、总多酚、总黄酮和川芎嗪等活性物质。

山西老陈醋醋泥冻干粉；小鼠；降血脂；抗氧化

因脂代谢紊乱引起的高脂血症是导致心血管疾病蔓延和恶化的最重要风险因素之一。有报道显示，在中国血脂异常症的患病率达18.6%。另有报道显示，全世界每年大约有1 200 万人死于心血管疾病和脑中风[1]。因此，采用各种方法对高脂血症进行早期干预非常重要。由于降脂药物的成本昂贵，且具有潜在的副作用，因此现在越来越多的人致力于寻找天然资源来降低机体的脂质水平。以食物为基础的膳食干预疗法被公认为对防治高脂血症至关重要。例如大量研究表明，多吃富含多肽、多糖和多酚类成分的食物如大豆、香菇和山楂等可降低患高脂血症的风险[2-4]。

山西老陈醋具有悠久的历史，以其独特的口感驰名中外，深受国内外消费者的喜爱，其产量达30余万t/a，占全国食醋总产量的1/10以上。醋泥是老陈醋在陈酿过程中产生的沉淀物，是老陈醋生产的副产物，其产量占总醋量的5%～10%[5]。迄今，国内外针对醋泥的研究较少，且大多关注于醋泥的成因以及对其一般成分如粗蛋白和淀粉等的分析[6-7]。关于山西老陈醋的降脂活性已有先前的研究证实[8]，经分析由老陈醋生成的醋泥中富含多糖、多肽和多酚等降脂抗氧化活性成分，但至今对老陈醋醋泥的降脂与抗氧化功效还未见有研究报道。因此，本研究评价山西老陈醋醋泥冻干粉通过膳食干预对高脂血症小鼠降血脂和抗脂质过氧化的效果，并系统分析与之相关的醋泥成分，以期为老陈醋醋泥的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 动物、材料与试剂

清洁级昆明种雄性小鼠50 只，体质量（20±2） g，购自山西医科大学实验动物中心。

老陈醋醋泥由山西紫林醋业公司提供，置于冷冻干燥机内冷冻干燥后粉碎制成醋泥冻干粉。

胆酸钠（饲料级，纯度≥90%） 河南旗诺食品配料有限公司；猪油 自制；胆固醇（纯度≥90%） 上海盈东生物科技有限公司；总胆固醇（total cholesterol，TC）测定试剂盒、甘油三酯（triglyceride，TG）测定试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）测定试剂盒 中生北控生物科技股份有限公司；超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）测定试剂盒、丙二醛（malondialdehyde，MDA）测定试剂盒、过氧化氢酶（catalase，CAT）测定试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）测定试剂盒、蛋白质测定试剂盒（考马斯亮蓝） 南京建成生物工程研究所；没食子酸（gallic acid）等其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

LGJ-05冷冻干燥机 宁波新芝生物科技股份有限公司；MR23i低温冷冻离心机 上海纳锘实业有限公司；Spectra Max M5酶标仪 美谷分子仪器（上海）有限公司；高效液相色谱仪（配有1525系列双泵系统、2487双波长紫外检测器、Diamonsil C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）、Breeze软件操作系统）美国Waters公司；25 mL玻璃组织匀浆器 海门市盛泰实验器材厂。

1.3 醋泥冻干粉成分分析方法

1.3.1 醋泥冻干粉的一般成分分析

水分含量的测定采用直接干燥法[9]；脂肪含量的测定采用索氏抽提法[10]；蛋白质含量的测定采用凯氏定氮法[11]；还原糖含量的测定采用直接滴定法[12]；总酸含量的测定采用滴定方法[13]；淀粉含量的测定采用酶水解法[14]；膳食纤维含量的测定采用中性洗涤剂法[15]。

1.3.2 醋泥冻干粉中多糖和多肽含量的测定

多糖含量采用蒽酮比色法，按照文献[16]的方法进行测定，以葡萄糖制备标准曲线；多肽含量采用双缩脲法，参照文献[17-18]的方法进行测定，以四肽（Gly—Gly—Tyr—Arg）为标准品绘制标准曲线。

1.3.3 醋泥冻干粉中类黑精含量的测定

称取10 g醋泥冻干粉，溶于500 mL水中，4 000 r/min离心5 min，取上清液于420 nm波长处测定吸光度，然后参照秦礼康等[19]的方法，按照公式（1）计算醋泥冻干粉中类黑精含量。

式中：A为样品在420 nm波长处的吸光度；0.269为溶液中含有0.1 mg类黑精时的吸光度。

1.3.4 醋泥冻干粉中总多酚含量的测定

醋泥冻干粉中总多酚的提取参考He Xiangjiu等[20]的方法进行，简言之，以80%丙酮为提取剂，使用高速匀浆器混匀10 min，2 500 r/min离心5 min，分离上清液后再重复提取一次，合并上清液，45 ℃真空蒸发溶剂，重新加水至终体积为10 mL即为多酚提取液。其多酚含量测定采用Folin-酚比色法[21]，以没食子酸为标准品绘制标准曲线。

1.3.5 醋泥冻干粉中总黄酮含量的测定

采用超声波辅助，以40%乙醇提取醋泥冻干粉中的总黄酮，提取温度50 ℃，提取时间为50 min。提取液中总黄酮含量的测定依据文献[22]方法，于510 nm波长处进行比色测定，以芦丁为标准品绘制标准曲线。

1.3.6 醋泥冻干粉中川芎嗪含量的测定

用80%乙醇提取醋泥冻干粉中的川芎嗪，川芎嗪含量的测定采用高效液相色谱法[23]。

1.4 醋泥冻干粉降脂与抗氧化实验方法

1.4.1 动物分组及饲养

昆明种雄性小鼠50 只分笼饲养，室内消毒，每两天换一次垫料。控制实验室光照明暗12 h/12 h，室内温度（20±1） ℃，相对湿度（55±10）%，实验前用基础饲料和水饲养小鼠1周使其适应新环境，然后按体质量随机分为5 组（每组10 只）：正常对照组（NG组），饲喂基础饲料（饲料依照GB 14924.3—2001《实验动物 小鼠大鼠配合饲料》[24]配制）；正常＋5%醋泥冻干粉组（NVH组），饲喂添加5%醋泥冻干粉的基础饲料；高脂饲料模型组（HG组），饲喂高脂饲料（含10%猪油、1%胆固醇、0.5%胆酸钠和88.5%的基础饲料）；高脂＋1%醋泥冻干粉组（HVL组），饲喂添加1%醋泥冻干粉的高脂饲料；高脂＋5%醋泥冻干粉组（HVH组），饲喂添加5%醋泥冻干粉的高脂饲料。实验期间动物自由进食与饮水，每周定期称体质量（空腹），在实验第35天时，禁食不禁水12 h后，摘除眼球取血，离心5～10 min分离血清[25]，分装后于—20 ℃冷冻保存用于测定生理生化指标。

1.4.2 全血溶血液的制备

取肝素抗凝全血20 μL，以蒸馏水稀释至1 mL，配成1∶49（V/V）溶血液。充分混匀，放置5 min直至玻璃管中的溶血液对光呈完全透明状，方可用于测定溶血液中GSH-Px活力，具体按照试剂盒说明书方法进行。

1.4.3 红细胞抽提液的制备

在含有生理盐水的刻度离心管中加入肝素抗凝血，2 000 r/min离心3 min。用玻璃吸管吸去上清液，在余留下的沉淀（红细胞）中加入双蒸水混匀，再加入95%乙醇振荡30 s，加入三氯甲烷置于旋涡混匀器充分抽提混匀1 min，然后3 500 r/min离心8 min。此时液体分3 层：上层为SOD抽提液，中层为血红蛋白沉淀物，下层为三氯甲烷，分离上层抽提液冷冻保存，用于红细胞SOD活力的测定[25]，具体操作过程按照试剂盒说明书方法进行。

1.4.4 小鼠血脂指标与抗氧化指标的测定

小鼠血清TC、TG含量和HDL-C水平按照试剂盒说明书方法测定，血清低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterin，LDL-C）水平按公式（2）计算。

式中：LDL-C含量、TC含量、TG含量、HDL-C含量的单位均为mmol/L。

小鼠血清MDA含量和CAT活力、红细胞SOD活力、全血GSH-Px活力均按照试剂盒说明书方法测定。

1.5 数据分析处理

2 结果与分析

2.1 山西老陈醋醋泥冻干粉的化学成分分析

山西老陈醋以富含蛋白质和淀粉的谷物高粱和豌豆为制作原料，在酿造过程中，经过微生物的酶解作用，原料中的淀粉和蛋白质可以转化为多糖、多肽类等功能活性物质。本研究对醋泥冻干粉的相关成分进行了分析。由表1可知，醋泥冻干粉中含有120.02 mg/g多糖、14.33 mg/g多肽、95.35 mg/g类黑精、31.71 mg/g膳食纤维、22.16 mg/g总多酚、18.34 mg/g总黄酮和0.54 mg/g川芎嗪，它们的含量总和占醋泥冻干粉的30.24%，这些物质可能是醋泥降脂抗氧化活性的功能成分。有研究报道了山药和香菇多糖能显著降低高脂血症病大鼠血清TC、TG和MDA含量，升高HDL-C水平[26-27]。小米和大豆多肽能显著抑制小鼠红细胞和肝线粒体MDA生成量，降低血清TC、TG和LDL-C水平，提高HDL-C水平[28]。山西老陈醋含有大量类黑精，其作为非消化性高分子物质在消化道中可以发挥类似食物纤维的生理功能，降低大鼠血清中的TC含量[29-31]，并能有效清除活性氧自由基[32]。植物多酚与黄酮是天然抗氧化剂，有许多研究表明它们具有降脂和抗氧化活性[33-34]。川芎嗪能降低糖尿病大鼠的血清TC、LDL-C、TG、MDA水平，明显提高HDL-C水平和SOD活力，有效干预糖尿病大鼠高糖血症、血脂代谢障碍和氧化应激反应[35]。

表1 山西老陈醋醋泥冻干粉的化学成分Table 1 Chemical compositions of freeze-dried powder of Shanxi mature vinegar

2.2 山西老陈醋醋泥冻干粉对小鼠血脂水平的影响

表2 山西老陈醋醋泥冻干粉对小鼠血脂水平的影响Table 2 Effect of freeze-dried powder of Shanxi mature vinegar onTable 2 Effect blood lipid levels of mice

脂质代谢异常与心血管疾病的发生密切相关，血清中TC和TG水平的长期增高会导致动脉粥样硬化，诱发心血管疾病[36]。因此，降低机体血清TC和TG水平对防治高脂血症和心血管疾病有重要意义。如表2所示，在本研究中，给小鼠膳食补充1%和5%醋泥冻干粉35 d后，与NG组相比，NVH组小鼠血清的脂质指标没有显著性变化，表明饲喂5%醋泥冻干粉对正常小鼠血脂水平没有影响；与NG组相比，HG组小鼠血清中TC、TG和LDL-C水平显著或极显著升高（P＜0.05或P＜0.01），血清HDL-C水平显著降低（P＜0.05），表明实验小鼠血脂显著升高，高脂血症小鼠造模成功；与HG组相比，HVL组小鼠仅血清TG含量显著降低（P＜0.05），但其余指标与HG组相比无统计学差异，而HVH组小鼠血清TC、TG和LDL-C水平均显著或极显著降低（P＜0.05或P＜0.01），HDL-C水平显著升高（P＜0.05），结果表明膳食补充5%醋泥冻干粉对高脂饮食小鼠有显著的降血脂效果。

2.3 山西老陈醋醋泥冻干粉对高脂血症小鼠血液脂质过氧化和抗氧化的影响

表3 山西老陈醋醋泥冻干粉对小鼠血清MDA含量以及红细胞SOD、全血GSH-Px和血清CAT活力的影响Table 3 Effect of freeze-dried on serum MDA content， erythrocytic SOD activity， whole blood GSH-Px activity and serum CAT activity in mice

氧化应激与高脂血症密切相关[37]，高脂肪饮食可使机体内自由基的生成显著增加[38-39]。饮食中的胆固醇在代谢中被运至肝细胞，在那里有大量多种氧化产物生成[40]，从而激发了脂质过氧化产物的形成[41]。如表3所示，与NG组相比，HG组小鼠血清MDA含量显著增加，抗氧化酶SOD、GSH-Px和CAT活力显著降低，这一结果证实了以上观点。与HG组相比，老陈醋醋泥冻干粉两个剂量组（HVL和HVH组）小鼠血清MDA含量均显著或极显著降低（P＜0.05或P＜0.01），红细胞SOD和血清CAT活力均显著或极显著升高（P＜0.05或P＜0.01），表明膳食补充1%～5%醋泥冻干粉对高脂饮食小鼠具有显著抗氧化作用。与NG组相比，虽然NVH组小鼠血液中3 种抗氧化酶活力没有显著变化，但血清MDA含量显著降低（P＜0.05），提示膳食补充5%醋泥冻干粉对正常小鼠机体发挥了抗脂质过氧化作用。先前研究[42-43]已表明山西老陈醋具有抗氧化活性，但老陈醋醋泥的抗氧化作用还未被检测及评价。本研究的结果表明，膳食补充老陈醋醋泥冻干粉可以显著提高小鼠体内的抗氧化活力。

3 结 论

总之，山西老陈醋醋泥冻干粉可有效降低高脂饮食小鼠血清TC、TG和LDL-C的含量，提高HDL-C水平，显著抑制小鼠体内脂质过氧化产物的形成，提高抗氧化酶活力。这种降脂和抗氧化作用可能归功于醋泥的功能成分（多糖、多肽、类黑精、膳食纤维、总多酚、总黄酮和川芎嗪等）。山西老陈醋醋泥可作为一种降脂、抗氧化剂进行开发应用。

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Hypolipidemic and Antioxidant Effects of Freeze-Dried Powder of Shanxi Mature Vinegar in Hyperlipidaemic Mice

LIU Lantao， YANG Xiaolan*
(College of Life Science， Shanxi University， Taiyuan 030006， China)

The sediment of Shanxi mature vinegar produced during aging was collected and freeze-dried. In this study，the chemical composition of the freeze-dried powder of Shanxi mature vinegar was measured and the hypolipidemic and antioxidant effects of the freeze-dri ed powder as a dietary supplement were evaluated in mice fed for 35 days either a highfat diet or a normal diet supplemented with 1% or 5% of the freeze-dried powder. Administration of the freeze-dried powder to high-fat diet-fed mice resulted in a significant reduction the levels of serum triglyceride， total cholesterol and serum low-density lipoprotein cholesterol， while the serum high-density lipoprotein choleste r ol was significantly increased. In addition， the amount of malondialdehyde (MDA) generated during lipid peroxidation was significantly decreased， while the superoxide dismutase (SOD) activity of red blood cells and serum catalase (CAT) activity were significantly increased. No significant change in serum lipid profile was observed in mice receiving dietary supplementation of the freeze-dried powder， but blood antioxidant status was improved， as measured by SOD activity， and lipid peroxidation was reduced. These beneficial effects of the freeze-dried powder on hyperlipidaemic mice might be attributed to its dietary fiber， polysaccharides，peptides， melanoidins， polyphenols， flavonoids and ligustrazines.

freeze-dried powder of Shanxi mature vinegar; mice; hypolipidemic; antioxidant

TS201.1

A

1002-6630（2015）09-0141-05

10.7506/spkx1002-6630-201509026

2014-06-30

国家自然科学基金面上项目（31171748）；山西省科技攻关项目（20140321020-01）

刘兰涛（1989—），男，硕士，研究方向为食品生物技术。E-mail：649929724@qq.com

*通信作者：杨小兰（1956—），女，教授，本科，研究方向为食品生物技术。E-mail：13934214833@163.com