膨化薏仁米对肥胖大鼠脂质代谢及肝脏氧化应激的影响

刘勇 张珍 李鲁新 张思瑾 徐璐璐 苏然宇 张雪娇 孙雪 柏合

【摘要】 目的：研究膨化薏仁米（PCS）對肥胖大鼠血脂及肝脏损伤、氧化应激的调节作用。方法：50只SD大鼠，随机分为对照组（10只，基础饲料喂养）和高脂高糖饲料组（40只，高脂饲料喂养），连续饲喂4周，以高脂高糖饲料组大鼠体质量超过对照组大鼠平均体质量20%即为肥胖模型造模成功。将其中造模成功的30只大鼠随机分为三组，每组10只，即模型组（高脂高糖饲料）、膨化薏仁米组（10%膨化薏仁米替代）、奥利司他组[高脂饲料+0.06%奥利司他（粉末）]。继续饲喂4周后，检测大鼠体质量、Lee’s指数、肝脏指数;检测血清中血脂、AST、ALT水平;检测肝脏中SOD、MDA和GSH-Px的含量;苏木素伊红（HE）染色，观察肝脏的病理形态变化。结果：与对照组相比，模型组大鼠体质量、Lee’s指数、肝脏指数均显著升高（P<0.01），血清TC、TG、LDL-C水平及AST、ALT水平均显著升高（P<0.05），肝组织MDA也显著升高（P<0.001），SOD和GSH-Px均显著下降（P<0.001）。与模型组相比，膨化薏仁米组和奥利司他组大鼠的体质量、Lee’s指数、肝脏指数及血清中TC、TG、LDL-C水平均明显降低（P<0.05）;HE染色结果显示，膨化薏仁米组和奥利司他组肝脏脂肪沉积减轻;与模型组相比，膨化薏仁米组和奥利司他组MDA均显著降低，SOD和GSH-Px均增加（P<0.05）。结论：膨化薏仁米对肥胖大鼠具有降脂、减肥的功效，并对肝脏氧化损伤起到保护作用。

【关键词】 膨化薏仁米 氧化应激 肥胖 肝损伤 脂质代谢 降脂

Effect of Puffed Coix Seed on Lipid Metabolism and Hepatic Oxidative Stress in Obesity Rats/LIU Yong， ZHANG Zhen， LI Luxin， ZHANG Sijin， XU Lulu， SU Ranyu， ZHANG Xuejiao， SUN Xue， BAI He. //Medical Innovation of China， 2021， 18（35）： 0-026

[Abstract] Objective： To study the regulatory effect of puffed coix seed on blood lipid， liver injury and oxidative stress in obesity rats. Method： Fifty SD rats were randomly divided into the control group （n=10， fed with basal diet） and the high-fat and high-sugar diet group （n=40， fed with high-fat and high-sugar diet） for 4 weeks. The body weight of rats in the high-fat and high-sugar diet group exceeded the average body weight of rats in the control group by 20%， which obesity model was established successfully. Thirty rats were randomly divided into three groups， 10 rats in each group， namely model group （high-fat and high-sugar diet）， puffed coix seed group （10% puffed coix seed instead） and Orlistat group [high-fat diet +0.06% Orlistat （powder）]. After administrations for 4 weeks， body weight， Lee’s index and coefficient of liver were monitored throughout experiment. The levels of serum lipids， AST and ALT were detected， the contents of SOD， MDA and GSH-Px in liver were measured and histological examinations were conducted to analyze the liver tissue. Result： Compared with the control group， the body weight， Lee’s index and liver index of the model group were significantly increased （P<0.01）， the levels of serum TC， TG， LDL-C， AST and ALT were significantly increased （P<0.05）， the MDA in liver tissue was significantly increased （P<0.001）， while SOD and GSH-Px were significantly decreased （P<0.001）. Compared with the model group， the body weight， Lee’s index and liver index of puffed coix seed group and Orlistat group were significantly decreased （P<0.05）， the levels of serum TC， TG and LDL-C were significantly decreased （P<0.05）. HE staining showed puffed coix seed group and Orlistat group liver fat deposition reduced. Compared with the model group， MDA of puffed coix seed group and Orlistat group were significantly decreased， and SOD and GSH-Px were increased （P<0.05）. Conclusion： Puffed coix seed can reduce fat and weight in obese rats and protect liver oxidative damage.

[Key words] Puffed coix seed Oxidative stress Obesity Liver injury Lipid metabolism Lipid-lowering

First-author’s address： Scientific Research Sharing Platform， Mudanjiang Medical University， Mudanjiang 157011， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.35.006

肥胖症表现为体内脂肪积聚过多，是全球第五大死亡原因。每年约有280万人死于肥胖，并增加罹患其他疾病的风险[1]，如糖尿病、心脏病、动脉粥样硬化等[2]。研究证实，导致肥胖的因素有多种，其中作用最显著的是当今生活方式与膳食结构的改变[3]。人们过量或频繁摄入高糖高能量的食物以及办公方式导致运动减少，不可避免出现肥胖现象。以膳食与运动为先导，再辅以药物疗法，是目前最有效的减肥方式[4]。虽然临床上降脂减肥的西药品种很多，但大部分存在一定的副作用，如肝肾的损伤等[5]。因此开发副作用少、疗效显著的药物至关重要。祖国医学认为，过食肥甘油腻可致脾肾亏虚、痰湿内停，故肥人多湿[6]。薏苡仁，是薏苡的成熟干燥果仁，具有“滋补保健之王”和“生命健康之友”的美誉。薏仁米中含有丰富的多糖，具有健脾除湿的功效，是利水渗湿类中药。研究证明，薏仁米具有降血脂、抗肿瘤、提高机体免疫能力、改善水液代谢的作用[7-9]。因此，本研究旨在观察膨化薏仁米对肥胖大鼠血脂及肝脏氧化应激的影响，探讨膨化薏仁米降脂保肝的可能机制，为开发绿色健康降脂减肥食品提供理论依据。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 SPF级健康雄性SD大鼠50只，体质量（100±10）g，购自辽宁长生公司，许可证号：SYXK（黑）2015-007;总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH-Px）、丙二醛（MDA）检测试剂盒：南京建成生物工程研究所提供;膨化薏仁米，实验室自制;奥利司他胶囊：RocHE Pharma（Schweiz） Ltd生产;无水乙醇、二甲苯、甲醛：哈尔滨市新达化工厂生产;苏木素染色液、Eosin Y：购自Solarbio公司。

1.2 仪器与设备 旋转式切片机RM2145、堆片机HI1210、烘片机HI1220、正置显微镜DM1000购自德国LEICA公司，电子天平BT2202S购自Sartorius仪器系统有限公司上海分公司，SynergyMx多功能酶标仪购自美國伯腾仪器有限公司。

1.3 饲料制备 膨化薏仁米：实验室自制。基础饲料：小黍有泰（北京）生物科技有限公司，生产许可证编号：SCXK（京）2018-0006。自制高脂饲料：猪油（20.0%）、酪蛋白（10.0%）、胆固醇（1.5%）、磷酸氢钙（2.0%）、蔗糖（30.0%）、基础饲料（36.5%）。

1.4 动物模型建立与分组 50只SD大鼠，实验前在SPF级动物房用基础饲料适应性喂养7 d，随机分为对照组（n=10，基础饲料喂养）和高脂高糖饲料组（n=40，高脂饲料喂养），自由进食，饲养室相对湿度40%～70%，温度20～25 ℃，透风良好，12 h交替照明，连续饲喂4周。以高脂高糖饲料组大鼠体质量超过对照组大鼠平均体质量20%即为肥胖模型造模成功[10]。将造模成功的30只大鼠随机分为三组，每组10只，即模型组、奥利司他组、膨化薏仁米组。所有大鼠按每天16 g/只采食量饲喂，对照组给予基础饲料，模型组给予高脂饲料，膨化薏仁米组给予10%的膨化薏仁米替换饲料，奥利司他组给予高脂饲料+0.06%奥利司他（粉末）。四组均连续饲喂4周。4周后，各组大鼠禁食不禁水12 h，摘眼球取血，颈椎脱臼致死，称取肝脏组织，血清置于-20 ℃冰箱保存。

1.5 观察指标

1.5.1 大鼠体质量、Lee’s指数、肝脏指数的测

定 大鼠体质量每周测一次;干预实验结束后，测量大鼠体长（鼻尖到肛门的长度），计算大鼠Lee’s指数;大鼠处死后，称取肝脏湿重，计算肝脏指数。Lee’s指数=;肝脏指数=。

1.5.2 大鼠血清脂质水平和肝功能相关指标测定 试验结束后，大鼠禁食12 h，摘眼球取血，按试剂盒说明书检测TG、TC、HDL-C、LDL-C、ALT、AST含量。

1.5.3 大鼠肝脏抗氧化指标测定 各组称取肝脏组织1 g，用生理盐水冲洗干净，滤纸吸干后，研磨离心，取上清液，按照试剂盒说明书检测SOD、MDA及GSH-Px的含量。

1.5.4 大鼠肝脏病理学观察 取肝脏组织经4%多聚甲醛溶液固定，将固定好的组织依次进行流水冲洗、梯度酒精脱水、石蜡包埋、切片，HE染色，最后在光学显微镜下进行观察分析。

1.6 统计学处理 采用SPSS 21.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两组间比较采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 膨化薏仁米对肥胖大鼠体质量、Lee’s指数及肝脏指数的影响 四组初始体质量比较，差异无统计学意义（P>0.05）;模型组、奥利司他组、膨化薏仁米组造模后体质量均高于对照组（P<0.01）;模型组大鼠最终体质量、Lee’s指数和肝脏指数均高于对照组（P<0.01）;与模型组相比，膨化薏仁米组和奥利司他组大鼠的造模后和最终体质量、Lee’s指数和肝脏指数均显著降低（P<0.05）。见表1。

2.2 膨化薏仁米对肥胖大鼠血清脂质的影响 与对照组相比，模型组TC、TG、LDL-C含量均显著升高（P<0.01），但HDL-C比较差异无统计学意义（P>0.05）;与模型组对比，膨化薏仁米组与奥利司他组TC、TG、LDL-C水平均显著降低（P<0.05）。见表2。

2.3 膨化薏仁米对肥胖大鼠血清AST和ALT的影响 与对照组相比，模型组血清AST、ALT含量均显著升高（P<0.01）;与模型组相比，奥利司他组、膨化薏仁米组血清AST、ALT含量均显著降低（P<0.05）。见表3。

2.4 膨化薏仁米对肥胖大鼠肝脏中SOD、MDA和GSH-Px的影响 与对照组相比，模型组肝组织中SOD、GSH-Px均显著下降（P<0.001），MDA显著升高（P<0.001）;与模型组相比，奥利司他组、膨化薏仁米组肝组织中SOD、GSH-Px均显著升高（P<0.05），MDA均显著下降（P<0.05）。见表4和图1。

2.5 膨化薏仁米对肥胖大鼠肝组织形态学的影

响 对照组大鼠肝脏细胞排列整齐，小叶结构及汇管区结构清晰;模型组细胞结构紊乱，小叶结构及汇管区结构模糊，有炎症细胞浸润，细胞坏死，肝细胞有明显的脂肪变性;膨化薏仁米组和奥利司他组细胞结构紊乱明显减轻，肝细胞脂肪变性情况基本恢复正常。见图2。

3 讨论

肥胖症作为世界性流行病，严重危害人类健康，常引起脂肪肝、心脏病、糖尿病和代谢综合征等其他疾病[11-12]。肥胖导致内脏器官有过多的脂肪沉积，造成内脏器官的脂肪样变，其中最常见的是肝脏脂肪样变，称为脂肪肝[13]。肥胖、脂肪肝与氧化应激密切相关[14]。体质量增加和Lee’s指数是判断肥胖的重要指标。肥胖增加罹患其他疾病的风险，如糖尿病、心血管疾病及非酒精性脂肪肝等。

薏仁米作為药食同源的中药材，营养全面，含人体所需的多种氨基酸、微量元素以及矿物质[15]。祖国传统医学认为，肥胖即痰湿内停，薏仁米具有健脾益胃祛湿的功效，能够祛除体内的湿气进而达到减脂作用[16]。本实验通过高脂饮食饲喂建立肥胖大鼠模型，观察膨化薏仁米对肥胖大鼠的体质量、血脂、肝脏氧化应激以及肝组织形态的干预效果，探讨其对肥胖大鼠减肥降脂及肝损伤保护中的作用。膨化薏仁米经过连续4周的干预，肥胖大鼠的体质量、血脂组成、肝功能及氧化应激相关指标均发生了一定的变化。与模型组相比，膨化薏仁米显著减缓肥胖大鼠体质量的增加、降低血清TG、TC和LDL-C水平（P<0.01），说明其对高脂饮食诱导的肥胖有较好的降血脂、减肥作用。ALT、AST含量升高是肝损伤的主要指标[17]。本研究结果显示，膨化薏仁米能降低肥胖大鼠血清中ALT、AST含量，这与肝组织病理形态学分析结果一致，说明脂质代谢异常可使肝脏发生脂肪变性，而膨化薏仁米对肝脏能起到一定的保护作用。肥胖导致的机体脂质代谢紊乱，可进一步引起肝脏氧化应激反应[18]。机体为防御自由基的损伤和破坏建立了一套完整的防御系统，其中SOD、MDA、CAT、GSH-Px为重要的组成部分，可帮助机体清除氧自由基[19]。本研究发现，模型组大鼠肝脏中SOD和GSH-Px均显著下降，MDA显著增加，而膨化薏仁米能显著降低肝脏中MDA，并显著升高肝脏中SOD和GSH-Px，提示膨化薏仁米可能通过清除机体自由基或抑制其产生来增强机体抗氧化能力，改善血脂水平，对抗肥胖引起的肝脏损伤。

综上所述，膨化薏仁米可以降低肥胖大鼠体质量及血清TG、TC、LDL-C、AST、ALT含量，抑制肝细胞脂肪变性，提高肝组织中SOD和GSH-Px，降低MDA的含量。对肥胖具有一定的预防功效，抑制肝脏氧化应激反应，为薏仁米膨化食品开发和应用提供理论依据。

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（收稿日期：2021-08-23） （本文编辑：程旭然）

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