酸枣浓缩汁抗氧化和血脂调控的功能评价
2018-01-17徐蕊李祥王慧闫勇杨胜楠龚鹏飞王浩
徐蕊,李祥,王慧,闫勇,杨胜楠,龚鹏飞,王浩,*
(1.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457;2.天津市北辰区产品质量监督检验所,天津300402;3.盐城师范学院海洋与生物工程学院,江苏盐城224051;4.康师傅饮品控股有限公司研发中心,上海201103)
酸枣是我国华北地区传统的野生药用植物和特产果树资源,在中南各省亦有分布。其含有丰富的矿物质、植物甾醇、维生素、氨基酸、多糖、脂肪酸、多酚、黄酮等成分而被公认为认为有利于人体健康,如降血脂、免疫调节、抗氧化、抗癌等特性[1-3]。张泽生等[4]研究了从酸枣皮中热浸提出的多酚类物质抗氧化性能,其抗氧化性能与抗坏血酸相当。酸枣汁,融合现代加工工艺,萃取酸枣等果实之精华,甘润身心,且可以促进食物消化,开胃健身,预防失眠多梦、神经衰弱,是现代人必备饮品[5]。
本试验以野生酸枣浓缩汁饲喂高脂高胆固醇仓鼠,测定其血清中CAT、SOD、GSH-Px活性以及MDA含量,血清中TC、TG和HDL-C含量,较为系统地研究酸枣浓缩汁对高脂高胆固醇仓鼠体内抗氧化的影响和胆固醇代谢影响,为其进一步开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
酸枣浓缩汁:天津科技大学食品工程与生物技术学院食品添加剂与配料实验室,成分见表1;猪油:天津天源油脂有限公司;胆固醇:湖北远成药业有限公司;超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性测定试剂盒、谷胱甘肽过氧化酶(Glutathione Peroxidase,GSH-Px)活性测定试剂盒、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性测定试剂盒、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)生成量测定试剂盒、总胆固醇(Total cholesterol,TC)含量测定试剂盒、甘油三酯(Triglyceride,TG)含量测定试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇(High-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)含量测定试剂盒:中生北控生物科技股份有限公司。
表1 酸枣浓缩汁中成分分析Table 1 Compositions of wild jujube concentrate
1.2 仪器与设备
ZN-04A万能粉碎机:河北黄骅市仪器厂;SP-2102UV紫外分光光度计:上海光谱仪器有限公司;MR23i冷冻离心机:法国Jouan公司。
1.3 方法
1.3.1 动物分组及饲喂
动物:仓鼠,SPF 级,3 周龄~4 周龄,雄性,体重 95g~105 g:北京维通利华实验动物技术有限公司。适应1周后将仓鼠随机分为5组,每组9只,分为正常组、高脂组、酸枣浓缩汁低、中、高剂量组(分别为5%、15%、25%)。
动物饲料:饲料配方如表2,在基础饲料上进行加工,以添加25%酸枣浓缩汁饲料的甜度和酸度为标准,将5组动物饲料配成同甜度、同酸度的特制饲料,以保证相同口感。
表2 仓鼠饲料配料表Table 2 Compositions of control diet and experimental diet g/kg
动物饲养条件:在屏障系统动物房饲养,温度(22±2)℃,控制照明时间为14/10 h昼夜循环,相对湿度为40%~60%。动物饲养6周,实验期间自由摄食摄水,每天更换新粮。
实验6周后,禁食14 h,不禁水,CO2麻醉后取血、处死并解剖。血液4℃下3 000 r/min离心15 min分离血清,-80℃保存备用;收集脏器,在预冷的生理盐水中清洗,滤纸拭干后称重,-80℃保存备用。
1.3.2 血清中SOD、GSH-Px、CAT活性和MDA含量的测定
血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)的含量分别参照其剂盒的操作说明要求进行测定。
1.3.3 血清中TC、TG和HDL-C含量的测定
血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量参照试剂盒说明书进行测定。
1.3.4 数据统计分析
测定结果以样本的“平均值±标准差”表示,采用SPSS16.0软件进行实验数据的差异显著性分析,图像生成采用Graphpad Prism 5软件。
2 结果与分析
2.1 酸枣浓缩汁对仓鼠体重及进食量的影响
酸枣浓缩汁对仓鼠体重变化影响见表3、表4。
实验前,将仓鼠分成5组,各组仓鼠体重之间无明显的差异(P>0.05)。实验期间,各组仓鼠生长状况良好,毛柔顺有光泽,活动正常,未出现不适及自然死亡。仓鼠体重逐渐增加,但各组间体重都无统计学差异(P>0.05),通过调整鼠粮的酸甜后,仓鼠的进食计量数值维持在每天10 g左右,无特别嗜好。表3和表4显示,各组仓鼠的进食量和体重增加无显著差异(P>0.05)。
表3 酸枣浓缩汁对仓鼠体重变化影响Table 3 Effect of wild jujube concentrate on body weight of hamsters
表4 仓鼠进食量变化Table 4 Effect of wild jujube concentrate on food intake of hamsters
2.2 酸枣浓缩汁对仓鼠肝脏的影响
仓鼠饲养6周后,处死动物,称量每组仓鼠肝脏重量,计算每组仓鼠肝脏的平均值。高脂组与正常组相比较,其肝脏重量显著增加,具有极显著差异(P<0.01),如图1所示。
图1 酸枣浓缩汁对仓鼠肝脏质量的影响Fig.1 Effects of wild jujube concentrate on liver weight of hamsters
2.3 酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清SOD活性的影响
SOD是生物体内的一种重要抗氧化酶,通过催化超氧阴离子(O2-·)歧化为H2O2和O2,从而达到清除自由基作用。酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清SOD活性的影响见图2、图3。
图2 酸枣浓缩汁对仓鼠肝脏SOD活性的影响Fig.2 Effects of wild jujube concentrate on liver SOD activity of hamsters
从图2可以看出,肝脏中SOD活性随酸枣浓缩汁剂量的增加而增加。与正常组相比高脂组SOD活性显著降低(P<0.05)。与高脂组比较,中、高剂量组SOD活性显著提高(P<0.05)。图3显示,高脂组血清中SOD活性较正常组极显著降低(P<0.01)。与高脂组比较,低剂量组血清SOD活性显著升高(P<0.05),中、高剂量组都有极显著升高(P<0.01)。
图3 酸枣浓缩汁对仓鼠血清SOD活性的影响Fig.3 Effects of wild jujube concentrate on serum SOD activity of hamsters
2.4 酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清GSH-Px活性的影响
GSH-Px是生物体内广泛存在的谷胱甘肽过氧化物酶,其主要功能是清除生物体内的脂质过氧化物。酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清GSH-Px活性的影响见图4、图 5。
图4 酸枣浓缩汁对仓鼠肝GSH-Px酶活性的影响Fig.4 Effects of wild jujube concentrate on liver GSH-Px activity of hamsters
图5 酸枣浓缩汁对仓鼠血清GSH-Px活性的影响Fig.5 Effects of wild jujube concentrate on serum GSH-Px activity of hamsters
从图4可以看出,高脂组仓鼠肝脏中GSH-Px活性与正常组比较极显著降低(P<0.01),低、中剂量组与高脂组比较GSH-PX活性无显著性差异(P>0.05),高剂量组与高脂组比较GSH-Px酶活性显著升高(P<0.05)。如图5,与正常组比较,高脂组血清中GSH-Px活性显著降低(P<0.05),给予酸枣浓缩汁低、中、高剂量组GSH-Px活性未见明显升高异(P>0.05)。
2.5 酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清CAT活性的影响
CAT是生物体内广泛存在的一种抗氧化酶,其主要功能是清催化过氧化氢分解成氧和水的酶。酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清CAT活性的影响见图6、图7。
图6 酸枣浓缩汁对仓鼠肝CAT活性的影响Fig.6 Effects of wild jujube concentrate on liver CAT activity of hamsters
从图6可以看出,与正常组比较高脂组肝脏中CAT活性显著降低(P<0.05)。中、高剂量组与高脂组比较CAT活性显著升高(P<0.05)。从图7可以看出,与正常组比较高脂组血清中CAT活性显著降低(P<0.05)。与高脂组比,较低、中量组CAT活性有升高的趋势,但是没有显著升高(P>0.05),高剂量组有显著性升高(P<0.05)。
2.6 酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清MDA含量的影响
MDA是机体内脂质过氧化反应产物,MDA含量的高低间接反映机体内自由基的生成与清除平衡状态。酸枣浓缩汁对仓鼠肝、血清MDA含量的影响见图8、图 9。
图8 酸枣浓缩汁对仓鼠肝MDA含量的影响Fig.8 Effects of wild jujube concentrate on liver MAD content of hamsters
从图8可以看出,仓鼠肝脏中MDA含量随给药剂量的增加而减少,与对正常组比较高脂组MDA含量显著增加(P<0.05)。而与高脂组比,中、高剂量组MDA含量极显著性降低(P<0.01)。图9显示,血清中MDA含量随给药剂量的增加而减少。与正常组比较,高脂组MDA含量显著升高(P<0.05)。低、中、高剂量组与高脂组比较都极显著降低(P<0.01)。
图9 酸枣浓缩汁对仓鼠血MDA活性的影响Fig.9 Effects of wild jujube concentrate on serum MAD content of hamsters
2.7 酸枣浓缩汁对仓鼠血脂水平的影响
实验动物血脂水平主要考察血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)3项指标。饲喂仓鼠0周、3周、6周,血脂水平见表5。
表5 酸枣浓缩汁对仓鼠血脂指标的影响Table 5 Effects of wild jujube concentrate on serum lipid indices of hamsters
酸枣浓缩汁饲喂3周后,与正常组相比,高脂组的TC和TG 的含量有显著性差异(P<0.01,P<0.05);与高脂组相比,高剂量组TC有显著差异(P<0.05),中高剂量组TG有显著差异(P<0.05)。饲喂6周后,与正常组相比,高脂组 TC、TG 差异极显著(P<0.01);与高脂组相比,低剂量组的 TC、TG 差异显著(P<0.05),中高剂量组的TC、TG差异极显著(P<0.01),说明仓鼠食用高脂粮后血浆中总胆固醇和甘油三酯的含量显著增加,食用酸枣浓缩汁粮后,血浆中总胆固醇和甘油三酯含量显著下降,酸枣浓缩汁有降低总胆固醇和甘油三酯的作用。
仓鼠饲喂高脂高胆固醇粮3周和6周后,与正常组比其血清中高密度脂蛋白胆固醇含量极显著升高(P<0.01),饲喂不同剂量酸枣浓缩汁3周和6周后,25%酸枣浓缩汁组仓鼠血清中的高密度脂蛋白胆固醇含量显著升高(P<0.05)。但通过比较HDL-C与TC比值发现,低中高剂量组比值是上升趋势。
3 结论
高血脂症又被称之为脂质代谢紊乱,是导致动脉粥样硬化、冠心病等心血管疾病和脂肪肝主要诱发因素之一。据世界卫生组织统计,每年大约有1 700万人死于这种慢性疾病,占全球总死亡人数的30%左右。换言之,平均每3个死者中,就有1个是由心血管疾病引起的[6]。因此,膳食干预,尤其是摄入食物中天然活性物质可以提高体内去除自由基能力,降低胆固醇水平,减少心血管疾病的发生[7]。
酸枣含有丰富的多酚类、黄酮类等具有抗氧化作用的物质,有利于人体健康,如具有降血脂、免疫调节、抗氧化、延缓衰老等功效。因其营养健康价值,常作为原料被用于各类食品加工中,例如,蜂蜜,茶,果酱,果汁,油,面包,蛋糕等。Tanuja Singh[8]等检测到酸枣根提取物的多酚和黄酮类物质含量达到2 009 mg/100 g和120 mg/100 g,发现可作为新型抗氧化药物的潜在来源。Boulanouar[9]通过比较阿尔及利亚的8中植物中抗氧化活性成分时发现酸枣的果实和根部是多酚类和黄酮类化合物的重要来源,达到3630mg/100g~8144mg/100 g。本实验所用酸枣浓缩汁经过检测多酚含量为8.58%,黄酮含量为1.54%,这些物质是酸枣浓缩汁发挥功能性作用的主要物质。Hua Wang[10]等研究了酸枣水提物体内外抗氧化活性,结果表明酸枣水提物能有效的清除体外DPPH自由基、H2O2、羟基自由基和抑制脂质过氧化产物的生成。此外,研究表明酸枣水提物还能有效抑制D-半乳糖致衰小鼠体内D-半乳糖引起的氧化损伤,说明可以提高小鼠体内抗氧化活性,这结果都跟本实验有着相似的结论。
本实验以仓鼠为动物模型,用高脂高胆固醇造模,研究酸枣浓缩汁的内体抗氧化作用。结果显示,酸枣浓缩汁可以提高仓鼠肝、血清中SOD、GSH-Px、CAT的酶的活性,降低高脂组仓鼠肝、血清中MDA含量,可见酸枣浓缩汁在体内具有明显的抗氧化作用。研究结果还显示,酸枣浓缩汁有降低血液中总胆固醇和甘油三酯含量的作用。根据成分表得知,酸枣浓缩汁中含有丰富多酚和黄酮,其抗氧化作用已经被人所熟知。
近十年,患有“三高”人群逐年增加,动脉粥样硬化、静脉血栓等高血脂疾病一直困扰着人们,本实验的研究结果可为进一步研究和探讨酸枣浓缩汁降血脂机理奠定了基础,并为开发和利用酸枣浓缩汁作为新型保健食品的工作提供重要的理论和数据基础。
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