花椒麻素和辣椒素对大鼠体内脂质的调节作用

陈朝军　李俊　王辉　吕都　刘辉　刘永翔　刘庆庆　刘雄

摘要：拟研究花椒麻素与辣椒素对试验性高血脂症大鼠血脂水平的共同调节作用。将40只SD雌性大鼠按体质量分为5组，即普通饲料空白组、模型对照组、JP3]花椒麻素组3 mg（kg·d）]、花椒麻素和辣椒素的混合组2 mg（kg·d）花椒麻素+7 mg（kg·d）辣椒素]、辣椒素组9 mg（kg·d）]，研究花椒麻素和辣椒素以及两者混合时的降血脂作用。所有大鼠饲喂基础饲料，自由采食和饮水，每天测量大鼠体质量和采食量，灌胃4周后处死，解剖测定大鼠血清总胆固醇（total cholestrol，简称TC）、甘油三酯（triglyceride，简称TG）、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，简称HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，简称LDL-C）含量和肝臟总脂肪、总胆固醇、总甘油三酯含量，观察大鼠肝脏的切片。结果表明，灌胃花椒麻素、辣椒素能延缓大鼠的体质量增加，降低大鼠的血脂和肝脂水平，减轻大鼠的脂肪肝症状，对胆固醇代谢循环有较好效果，且不影响大鼠肝脏的正常发育，增加大鼠粪便中的胆固醇、甘油三脂含量以及小肠内容物和粪便中总胆汁酸的含量，其中混合组降血脂的效果最好。由研究结果可知，花椒麻素与辣椒素混合时，对胆固醇的调节效果优于单一组分。

关键词：花椒麻素；辣椒素；联合作用；降血脂；体质量；饲料效率

中图分类号： R2841文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）21-0168-05

收稿日期：2016-06-07

基金项目：国家自然科学基金面上项目（编号：31171679）；贵州省科技厅重大科技专项计划（编号：2014]6016）。

作者简介：陈朝军（1988—），男，山东烟台人，硕士研究生，研究方向为食品质量与安全。E-mail：chenzhaojun8811@163com。

通信作者：刘雄，博士，教授，主要从事碳水化合物功能与利用、食品营养学研究。E-mail：liuxiong848@hotmailcom。

花椒为芸香科（rutaceae）花椒属植物，别称汉椒、蜀椒、秦椒等1]。麻味物质是花椒中最特有的成分，最早从日本产花椒的醚溶性浸提物中分出麻辣味成分，命名为山椒素（sanshool），进一步研究证明它是一类链状不饱和脂肪酸酰胺的混合物，在此统称为花椒麻素2]。近年来国内外对花椒麻素生理活性3-4]、临床应用和药理作用的研究非常多。吕娇发现，花椒精可以降低去势大鼠的体质量增加量和饲料效率、提高大鼠采食量以及降低血浆中总胆固醇（total cholestrol，简称TC）、甘油三酯（triglyceride，简称TG）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，简称LDL-C）、非高密度脂蛋白胆固醇（non-high-density lipoprotein cholesterol，简称非HDL-C）的浓度，提高高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，简称HDL-C）的浓度5]。

辣椒素（capsaicin，简称CAP）是存在于辣椒果实中的一类香草酰胺类生物碱，近年来学者对辣椒素的作用机制进行了大量研究，主要与瞬时受体电位香草酸亚型1（transient receptor potential vanilloid 1，简称TRPV1）有关6-8]。辣椒素通过促进神经传导物质乙酰胆碱和去甲肾上腺素的分泌9-11]、增加耗氧量和静息时能量消耗12-13]、促进体内脂肪氧化14-15]、增强能量释放16-17]，从而降低血脂和体内脂肪的贮存、改善肥胖患者的体重指数（body mass index，简称BMI）、抑制细胞分化和脂肪酸的合成、促进能量消耗18]、降低脂肪细胞数量和体积19-21]，以防治肥胖。

据报道，花椒麻素和辣椒素降血脂的最佳试验剂量分别为3、9 mg（kg·d），但当两者混合后降血脂效果最好的剂量是 2 mg（kg·d） 麻素+7 mg（kg·d）辣椒素5-7]。本试验以花椒痳素和辣椒素最佳混合比例与单一组分作比较，探究混合后是否有增强降血脂的效果。

1材料与方法

11材料与仪器

花椒麻素（重庆市四面山花椒开发有限责任公司）、辣椒素（河南倍特生物科技有限公司）；清洁级雌性SD大鼠体质量为90～100 g，动物许可证号：SCXK（渝）20070008，重庆腾鑫比尔实验动物销售有限公司]；基础饲料购自重庆滕鑫比尔实验动物有限公司；金龙鱼大豆油（食用级），市售；猪油，自制；三氯甲烷（分析纯），购自成都市科龙化工试剂厂；甲醇（色谱纯），购自成都市科龙化工试剂厂；一次性采血管（湖南省浏阳市医用仪具厂）；血清总胆固醇测定试剂盒、血清甘油三酯测定试剂盒、血清高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒、血清低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒，均购自四川迈克生物科技股份有限公司；总胆汁酸测定试剂盒，购自上海丰翔生物科技有限公司。其他化学试剂为实验室常用试剂，均为市售分析纯。

主要仪器有GCMS-2010气相色谱仪（日本岛津公司）、LC-20A液相色谱仪（日本岛津公司）、7020型全自动生化分析仪（株式会社日立制作所）、ALPHA1-4LSC真空冷冻干燥机（德国Christ公司）、Imark酶标仪（美国BIO-RAD）、BS223S电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）、IA2003A分析天平（上海精天科技股份有限公司）、1-14K冰冻微量离心机（德国SIGMA公司）。

12试验方法

121脂肪乳剂的配制17]取猪油200 g置于1 L烧杯中，在电炉上加热熔化，加入100 g胆固醇熔化，再加入 20 g 脱氧胆酸钠、10 g甲基硫氧嘧啶，充分搅匀。然后放入200 mL吐温-80、200 mL丙二醇和300 mL蒸馏水，不断搅拌，待溶解后，冷却至室温，再加蒸馏水至1 L并充分混匀，即得1 L脂肪乳剂。于4 ℃冰箱保存，使用时于 37 ℃ 水浴中熔化。endprint

122大鼠分组与饲养40只雌性SD大鼠，基础饲料喂养1 周，适应环境后按体质量随机分成5 组，每组8 只，动物饲养期间室温保持在（25±2） ℃，相对湿度为55%～65%，12 h（8：00—20：00、20：00—8：00）明暗轮换。每天测量1 次大鼠体质量并记录大鼠每天的采食量，自由饮水、取食。基础饲料喂养28 d。试验的最后3 d采集大鼠粪便，于-20 ℃条件下保存，用于后期指标的检测。

大鼠分为普通饲料空白组、模型对照组、花椒麻素组、混合组和辣椒素组，共5个试验组，将花椒麻素和辣椒素溶于大豆油中，每天按以下剂量给大鼠灌胃；普通饲料空白组，2 mLd 生理盐水；模型对照组，2 mLd脂肪乳剂；花椒麻素组，2 mLd脂肪乳剂+3 mg（kg·d）花椒麻素；混合组，2 mLd 脂肪乳剂+2 mg（kg·d）花椒麻素+7 mg（kg·d）辣椒素；辣椒素组，2 mLd脂肪乳剂+9 mg（kg·d）辣椒素。

123试样采集

收集大鼠解剖前4 d的粪便，真空冷冻干燥后称其质量，粉碎后置于塑料袋中在干燥环境中贮存，测定粪便中胆汁酸和中性胆固醇含量。

最后1 d将大鼠断头处死，将血液收集在装有抗凝剂的采血管中，在4 ℃、4 000 rmin条件下离心15 min，将分离出的血清贮存于-20 ℃冰箱。

收集完血液后，肝脏经冰冷的生理盐水灌流1 min后摘除，经冰冷的生理盐水洗去表面血水后用吸湿纸除去表面水滴，称总质量后再取1 g肝脏用锡箔纸包好后放入样品袋贮存于-20 ℃冰箱，用于测定肝脂含量。

取出小肠，用25 mL冰冷的生理盐水冲洗小肠内容物至预先称质量的离心管中，真空冷冻干燥后用于小肠内容物中胆汁酸含量的测定。

124检测指标

血清按试剂盒的要求，用全自动生化分析仪测定总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）的含量。采用Folch等的方法提取肝脏中总脂，用质量差法测量总脂含量18]。采用3α-固醇脱氢酶法，按试剂盒说明测定粪便和小肠内容物总胆汁酸含量。

13统计分析

采用SPSS 170软件对结果进行统计分析，试验数据以“平均值±标准误”表示；各组结果采用Duncans显著性分析，显著水平为005。

2结果与分析

21花椒麻素和辣椒素对大鼠体质量增加量、饲料采食量和饲料效率的影响

由表1可看出，雌性大鼠经过4周自由采食喂养，与模型对照组相比，剂量组大鼠体质量增加量有所下降，说明花椒麻素和辣椒素可以延缓大鼠体质量增加。与普通饲料空白组相比，模型对照组大鼠的采食量显著降低1456%，可能每天灌胃 2 mL 脂肪乳使大鼠摄入较多的能量，从而影响大鼠的食欲，使大鼠的采食量下降；与高脂模型对照组相比，剂量组大鼠采食量有增加趋势，花椒麻素和辣椒素可能刺激大鼠的食欲，其中混合组大鼠的采食量显著增加。各组大鼠间饲料效率并无显著差异，但与模型对照组相比，各剂量组有下降的趋势。

22花椒麻素和辣椒素对大鼠血脂的影响

由表2可知，大鼠灌胃4周后，与普通饲料空白组相比，模型对照组显著提高了大鼠血浆中的总胆固醇、甘油三酯的浓度，分别提高2093%、2105%， 显著降低了高密度脂蛋白的浓度，降低1556%；增加了低密度脂蛋白的浓度，但无显著差异，初步说明大鼠的造模成功。

与模型对照组相比，花椒麻素组降低大鼠的TC、TG和LDL-C浓度，增加HDL-C浓度但均无差异显著性；花椒麻素和辣椒素的混合组显著降低了大鼠的血浆TC、TG和 LDL-C浓度，分别降低2179%、1957%、2130%，增加了HDL-C浓度。辣椒素组显著降低了TG、LDL-C浓度，分别降低1739%、2130%。说明花椒麻素和辣椒素混合组的降血脂效果要优于单一组。

23花椒麻素和辣椒素对大鼠肝脏质量的影响

由表3可看出，大鼠经过4周自由采食，大鼠的体质量和肝脏质量在各处理组之间没有显著性差异，但与模型对照组相比，剂量组体质量和肝脏质量有下降趋势。说明辣椒素和花椒麻素可以延缓大鼠体质量的增加。

各组大鼠肝脏质量与体质量的比值没有显著性差异。说明不同剂量的花椒麻素和辣椒素不影响肝脏的正常发育，原因可能是降低肝脏质量的同时也降低了大鼠的体质量。

24花椒麻素和辣椒素对大鼠肝脏脂质的影响由表4可知，与普通饲料空白组相比，高脂模型组显著增加肝脏中脂肪总质量、胆固醇密度、胆固醇总量、甘油三酯总量，进一步说明大鼠的高脂模型造模成功。与模型对照组相比，其中花椒麻素组、混合组和辣椒素组能降低大鼠肝脏中脂质，花椒麻素组显著降低肝脏中的胆固醇含量，降低3215%，花椒麻素与辣椒素的混合组显著降低总脂肪含量、胆固醇密度、甘油三酯总量，分别降低2032%、3448%、2182%。辣椒素组显著降低肝脏中胆固醇密度，对脂肪总质量、胆固醇总量、甘油三酯密度和甘油三酯总量有降低趋势，但差异并不显著。

25花椒麻素和辣椒素对大鼠肝脏组织形态的影响

图1为苏木精-伊红（hematoxylin-eosin staining，简称HE）染色的肝脏石蜡切片，普通饲料空白组的肝脏组织结构清晰、完整，肝细胞呈圆形，大小均匀，分布整齐。而与普通饲料空白组相比，模型对照组肝细胞的胞浆中出现大量的圆形脂滴空泡，有的部分空泡融合后将细胞核挤到胞膜下，细胞体积明显增加，说明模型对照组大鼠肝脏出现脂肪肝。在花椒麻素组中依然可观察到一定量的脂滴空泡，但与模型对照组相比脂肪肝的症状已经减轻很多。花椒麻素组和辣椒素混合组中肝脏细胞形态已经接近正常组，肝细胞大小形态正常，细胞界限清晰，说明不同配比的花椒麻素和辣椒素能降低肝臟中的脂肪，对大鼠的肝脏的脂肪肝症状有很好的效果。endprint

26花椒麻素和辣椒素对粪便脂质的影响

收集大鼠最后3 d的粪便，检测其中胆固醇和甘油三脂的含量。由表5可看出，与普通饲料空白组相比，模型对照组胆固醇和甘油三酯浓度均无显著性差异；粪便中的胆固醇、甘油三脂的总量显著升高，分别升高3589%、7260%。

与模型对照组相比，辣椒素组粪便中胆固醇总量显著升高，表明辣椒素可促进体内的脂肪排泄，减少胆固醇的吸收，也可能是因为花椒麻素和辣椒素对大鼠肠道有破坏作用。

27花椒麻素和辣椒素对粪便总胆汁酸的影响

由图2-A可知，各剂量组大鼠经过4周喂养，对排便量无显著影响，大鼠排便量的变化可能是由于采食量差异和灌胃脂肪乳剂引起的。但各剂量组对大鼠粪便中总胆汁酸有影响，与普通饲料空白组相比，模型对照组粪便中胆汁酸含量有增加趋势，但无显著性差异，可能由于每天2 mL的脂肪乳剂使大鼠体内外源性胆固醇含量增加，促进胆汁酸的生成与排出；与高脂模型对照组相比，花椒麻素组、花椒麻素与辣椒素混合组、辣椒素组均显著增加大鼠粪便胆汁酸含量，分别增加3204%、2199%、1879%（图2-B）。说明花椒麻素和辣椒素可以促进胆汁酸的排泄。

28花椒麻素和辣椒素对小肠液内容物以及总胆汁酸的影响

由图3-A可知，相比高脂模型对照组， 花椒麻素组、 混合组和辣椒素组小肠液内容物干质量有升高趋势，但各组大鼠小肠液内容物干质量之间无显著性。

普通饲料模型对照组与高脂模型对照组大鼠小肠内容物中总胆汁酸含量无显著差异，相比高脂模型对照组，花椒麻素与辣椒素的混合组、辣椒素组均显著增加大鼠小肠液总胆汁酸含量，分别增加4940%、4056%。花椒麻素组有增加的趋势，但无显著差异（图3-B）。

3讨论

试验期间，大鼠生长状况良好。与普通饲料空白组相比，每天只灌胃2 mL脂肪乳剂，大鼠体质量、饲料效率增加，但无显著差异；采食量显著下降；血液中TC、TG浓度升高，HDL-C浓度降低，而LDL-C含量没有明显变化，肝脏中膽固醇含量增加，肝脏组织切片中有明显的脂肪滴。

与模型对照组相比，各剂量组大鼠的体质量下降，采食量增加，说明花椒麻素和辣椒素能刺激大鼠增加食欲、降低体质量，可能具有减肥的功效；各剂量处理还可降低血液中TG、TC和LDL-C浓度，增加粪便和小肠内容物中胆汁酸含量，胆汁酸是由体内胆固醇转化而来的，说明花椒麻素和辣椒素可能促进胆固醇在肝脏中分解代谢。与模型对照组相比，各剂量组大鼠排便量无显著性差异，可能由于花椒麻素和辣椒素缩短肠道排空时间促进肠道蠕动， 减少回肠中胆汁酸重吸收，减少肝脏循环过程中回流入肝脏的胆汁酸，促使胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸排出。通过组织切片观察，由于花椒麻素和辣椒素作用，肝脏细胞中脂肪滴数量减少，修复大量胆固醇摄入造成的脂肪肝。

结果说明，灌胃脂肪乳剂引起大鼠采食量下降、体质量上升、肝脂和血脂升高等症状；观察大鼠肝脏的石蜡切片发现，肝脏组织呈脂肪肝样形态，说明高脂血症模型大鼠通过灌胃高脂乳剂造模成功。与模型对照组相比，花椒麻素和辣椒素混合组可以降低体质量增加量，增加采食量，显著降低大鼠血浆中TC、TG和LDL-C浓度，增加HDL-C浓度，混合组作用最好。花椒麻素和辣椒素混合组降低肝脏中脂肪、胆固醇、甘油三酯的浓度，但不影响肝脏的正常发育，且增加大鼠粪便中胆固醇和甘油三脂以及小肠内容物和粪便中总胆汁酸的含量。

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