富硒绿茶对高盐饮食诱导下大鼠高血压的预防作用探究
2021-07-14汤小娟徐梦杰朱禹诚王元凤
汤小娟 徐梦杰 朱禹诚 王元凤
摘 要： 研究了不同浓度的富硒绿茶对高盐饮食诱导下8周龄Wistar大鼠高血压的预防作用.结果表明：饮用茶水提物8周后，低、高剂量组分别降低大鼠收缩压1.20 kPa和2.80 kPa;茶水提物降低了血清中α-羟基丁酸脱氢酶和乳酸脱氢酶的含量，苏木精-伊红（HE）染色切片观察心脏、肾脏组织形态，显示低、高剂量组均可以改善大鼠心肌细胞肥大、组织紊乱，及肾小管结构损伤等问题，且高剂量组效果更加显著.可以进一步开发富硒绿茶相应的功能性食品来发挥其保健效果.
关键词： 富硒绿茶; 高盐饮食; 高血压预防
中图分类号： Q 599 文献标志码： A 文章編号： 1000-5137（2021）02-0154-08
Effect of selenium enriched green tea on hypertension induced by high salt diet of rats
TANG Xiaojuan， XU Mengjie， ZHU Yucheng， WANG Yuanfeng*
（College of Life Sciences， Shanghai Normal University， Shanghai 200234， China）
Abstract： To study the effect of different concentrations of selenium enriched green tea on hypertension induced by high salt diet in 8-week-old Wistar rats.The results showed that：after drinking tea water extract for 8 weeks，the systolic blood pressure on rats was decreased by 1.20 kPa and 2.80 kPa at low and high doses，respectively.The contents of α-hydroxybutyrate dehydrogenase and lactate dehydrogenase in serum were decreased by tea extract.The histological morphological characteristics of heart and kidney were observed by hematoxylin eosin （HE） staining.The results showed that the low-dose and high-dose groups could improve myocardial hypertrophy，tissue disorder and renal tubular structure damage，and the effect of high-dose group was more significant.Conclusion：Se enriched green tea can effectively alleviate the increase of blood pressure and improve the tissue structure damage of heart and kidney in rats fed with high salt diet.We can further to develop the corresponding functional food to play its health effect.
Key words： selenium enriched green tea; high-salt diet; hypertension prevention
心血管病是指包括冠心病、脑血管疾病、外周动脉疾病、先天性心脏病等在内的一组心脏和血管疾病.近年来，心血管病已超过癌症，成为导致死亡的主要病因[1].高血压是与心血管病关联性最高的风险因素，据估计：在首次心脏病发作的人群中，患有高血压的占69%，在慢性心力衰竭的人群中占75%.临床资料显示：0.66 kPa降压可使卒中和缺血性心脏病的风险分别降低34%和21%[2].茶在我国种植并饮用的历史已有近千年，被认为对人体健康有多种益处.越来越多的研究表明，茶对各种动物模型的血压都有有益的影响，比如研究发现：茶多酚、黄酮、儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯均可以有效降低大鼠血压，其机制包括放松平滑肌、增强内皮一氧化氮合酶活性、减少血管炎症反应等[3-4].本研究选用富硒绿茶水提物，进行了体外抗氧化活性及降压活性测定，同时选用Wistar大鼠，在高盐饮食环境下进行不同浓度茶水提物干预，来研究其对大鼠高血压的缓解作用.
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
材料：恩施天然富硒绿茶（购自湖北恩施硒印象有限公司）;Wistar大鼠（雄性8周，SPF级，购自上海斯莱克实验动物有限责任公司）.
试剂：浓盐酸、浓硫酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、福林酚试剂、碳酸钠、碳酸氢钠、碱式乙酸铅、茚三酮、考马斯亮蓝、硼酸等试剂均为分析纯，购自上海国药集团;甲醇、乙腈为色谱级.
1.2 主要仪器设备
高效液相色谱仪（日本岛津公司），DK-S24水浴锅（上海岛韩实业），XD-5205旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器），ATN-300全自动凯氏定氮仪（日本Hitachi公司），LABCONCO冷冻干燥机（赛默飞世尔科技有限公司），PF6原子荧光分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）.
1.3 实验方法
1.3.1 富硒绿茶水提物制备
茶叶粉碎，超纯水和茶粉以1∶10和1∶9的质量比各提取1次，每次提取2 h，后用500目（筛孔直径：25 μm）尼龙布过滤，离心取上清液，浓缩、冻干，得到富硒绿茶水提物.
1.3.2 水提物成分测定
茶多糖采用苯酚-硫酸法测定，茶多酚采用GB/T 8313—2018“茶：茶多酚测定”测定，黄酮采用SN/T 4592—2016测定，总氮使用GB 5009.5—2016“凯士定氮法”测定，水分使用水分测定仪测定，茶氨酸采用GB/T 8314—2013测定，硒含量采用GB/T 21729—2008测定，儿茶素等采用高效液相色谱法测定.
1.3.3 水提物DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）自由基清除率测定
参考YANG等[5]提出的方法测定富硒绿茶水提物样品的DPPH自由基清除率.
1.3.4 水提物体外降压测定
参考骆琳等[6]提出的“96孔板法用于高通量血管紧张素转化酶抑制剂体外检测方法”，进行水提物体外降压测定.
1.3.5 动物实验
实验共选取28只Wistar大鼠，实验前大鼠适应性饲养1周，后将大鼠随机分为4组，每组7只.其中，空白组饲喂普通饲料+蒸馏水;模型组喂8%（质量分数）高盐辐照灭菌饲料+蒸馏水;低剂量组喂8%（质量分数）高盐辐照灭菌饲料+富硒绿茶水提物（100 mg?kg-1·d-1）;高剂量组喂8%（质量分数）高盐辐照灭菌饲料+富硒绿茶水提物（1 000 mg?kg-1·d-1）.期间，每2周测量大鼠的体重和血压.血压采用无创尾动脉压法测量，将大鼠放置在隔笼中，35 ℃，30 min，待其稳定后，将脉搏及压力传感器放置于大鼠尾部，加压，脉搏消失后出现的第1条脉搏对应的血压值为收缩压，记录血压大于等于1.33 kPa的数值，连续3次读数，取其平均值.
饲喂8周后，用戊巴比妥钠麻醉大鼠，腹主动脉取血并进行相应酶活的测定，将心脏和肾脏的一部分立即浸入4%（体积分数）多聚甲醛中进行苏木精-伊红（HE）染色组织切片病理学分析.
1.3.6 数据分析
采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，p<0.05代表存在显著性差异.
2 结果与讨论
2.1 水提物基本成分分析
很多研究结果表明：茶叶中茶多酚、茶多糖、黄酮、茶氨酸、总氮、表没食子儿茶素没食子酸酯等均具有良好的降血压作用[7-10].也有文獻报道：体外补充微量元素，如钙、镁等可以有效缓解高血压[11-12].有鉴于此，本研究测定了富硒绿茶水提物中相关成分的含量.由表1～3可知：绿茶中茶多酚、茶多糖、表没食子儿茶素没食子酸酯等含量较高，钾、钙、镁、铜离子含量较高.
2.2 水提物DPPH自由基清除率结果分析
不同浓度富硒绿茶的DPPH自由基清除率如图1所示.DPPH自由基的清除率随着天然富硒绿茶质量浓度的增高而增高，呈现出浓度依赖性关系.相同质量浓度对比下，天然富硒茶的自由基清除率均低于抗坏血酸.但当质量浓度为1 mg?mL-1时，富硒绿茶的清除率可达到90%以上，绿茶中茶多酚、儿茶素含量较高，茶多酚的优良抗氧化作用也已经被许多研究报道[13]，因此，高质量浓度下茶多酚、儿茶素可能在绿茶的抗氧化作用上发挥了重要的作用.
2.3 水提物体外降压结果分析
血管紧张素转化酶（ACE）是肾素血管紧张素系统中一种重要的酶，可以将血管紧张素I水解为血管紧张素II，进一步导致血管收缩、血压升高.不同质量浓度富硒绿茶对ACE的抑制效果如图2所示.其ACE抑制率随着富硒绿茶质量浓度的增加而增加，当质量浓度达到1 000 μg?mL-1时，其清除率达到了84%，根据对应数值，由拟合曲线可得富硒绿茶水提物ACE IC50时的质量浓度为254.83 μg?mL-1.已有文献报道[14]：茶叶的ACE抑制活性得益于茶多酚和表没食子儿茶素没食子酸酯.因此，高质量浓度下茶多酚、表没食子儿茶素没食子酸酯可能在绿茶的ACE抑制活性上发挥了重要的作用.
2.4 动物实验结果分析
2.4.1 不同质量浓度富硒绿茶对大鼠体重及血压的影响
如图3所示：经过不同质量浓度的茶水提物8周饲喂后，空白组与模型组大鼠体重呈现一定的差异;模型组大鼠血压显著降低，推测是高盐饮食导致大鼠代谢加快，从而降低体重;而富硒绿茶低剂量组和高剂量组大鼠体重无显著性差异.由图4可知：不同组之间的血压变化均有显著性差异，且空白组和模型组差异非常显著;模型组大鼠平均收缩压为21.19 kPa，相较于模型组，富硒绿茶低剂量组平均收缩压降低了1.20 kPa，而高剂量组降低了2.80 kPa.该结果表明：长期饮用恩施天然富硒绿茶可以有效缓解高盐饮食环境下大鼠血压的升高，且富硒绿茶剂量越高，缓解效果越明显.SZULI?SKA等[15]也报道了类似的结果，他们发现绿茶的降压效果与其全方位的性质有关，绿茶提取物可以通过影响血管收缩物质（包括血管紧张素II、前列腺素、内皮素-1）以及血管舒张物质（如前列环素）的产生来调节血管稳态.此外，大量研究表明：茶叶中的儿茶素能通过激活内皮细胞一氧化氮来调节血管张力，通过干扰血管细胞生长因子和预防血管炎症来抑制血管平滑肌细胞的增殖，从而起到血管舒张作用，降低血压[16-18].
（不同字母表示：两组之间具有显著性差异，p<0.05，下同）
2.4.2 不同质量浓度富硒绿茶对大鼠血清的影响
α-羟基丁酸脱氢酶（HBDH）是心肌酶谱中的一种酶，其含量越高，心肌受损伤程度越高.如图5所示，模型组的α-羟基丁酸脱氢酶与空白组、高剂量组相比有显著性差异，可以得出，高剂量的富硒绿茶能够在一定程度上降低α-羟基丁酸脱氢酶的含量.乳酸脱氢酶（LDH）存在于肌肉中，当心肌受损时，其含量升高.如图6所示，与空白组相比较，高剂量组和低剂量组均能够适量降低大鼠心脏组织中的乳酸脱氢酶含量，虽有一定的差异，但差异效果并不显著.刘艳芳等[19]和张新娟[20]的研究显示，心肌酶属于胞浆酶，当组织损伤时，会进入血液中，导致其水平增高，可以推测：富硒绿茶能够通过缓解高血压大鼠的心肌结构损伤，适当降低流入血液中的心肌酶.
2.4.3 不同质量浓度富硒绿茶对大鼠组织形态的影响
对不同组大鼠的心脏组织进行病理学分析，结果显示：空白组大鼠心脏组织心肌细胞完整、排列整齐，未见异常改变，如图7（a）所示;模型组心肌细胞肥大，肌纤维排列紊乱，可见明显断裂，如图7（b）中黑色箭头标记所示，心肌间小血管动脉壁增厚，伴纤维结缔组织增生，存在少量炎性细胞浸润（图中红色箭头标记）;低剂量组与模型组相比心脏组织同样存在心肌细胞肥大，肌纤维排列紊乱，断裂等情况，如图7（c）所示;高剂量组心脏组织心肌细胞轻度肥大，肌纤维排列稍显紊乱，如图7（d）所示.该结果表明：天然富硒绿茶可以有效改善由于高血压所导致的心脏组织心肌细胞肥大，排列紊乱的情况，这与毛伟峰等[21]的研究结果一致，他们发现抗氧化治疗在控制心肌肥大发展过程中有着重要作用.本文作者猜测：绿茶及其有效成分（茶多酚、儿茶素等），可能由于其优良的抗氧化作用，可以阻断活性氧自由基ROS诱导的细胞转化作用，能有效缓解由血压升高引起ROS的大量产生，从而导致的大鼠心肌细胞肥大、结构损伤等现象[22].
对不同组大鼠的肾脏组织进行病理学分析，结果显示：空白组肾脏组织肾小球、肾小管的形态结构正常，如图8（a）所示;模型组肾小管上皮细胞轻度坏死，管腔内可见管型，如图8（b）中蓝色箭头标记所示，肾间质灶性大量炎细胞聚集;低剂量组肾小管管腔内可见大量管型，肾间质灶性少量炎细胞聚集，如图8（c）所示;高剂量组肾小球毛细轻微淤血扩张，肾小管管腔内可见少量管型，组织形态大致正常，如图8（d）所示.该结果表明：高质量浓度的富硒绿茶可有效改善由于高血压所导致的大鼠腎脏的病变.高血压所引起血流动力学的改变会导致肾脏自身调节功能失调，持续的高压会使肾血管收缩，造成肾脏供血不足;同时肾脏血管内皮细胞损伤，受刺激释放的大量细胞炎性因子和活性氧加重了肾损伤.郜蕊等[23]研究发现：绿茶中含有许多多酚样的羟基，可以有效抑制不饱和脂肪酸以及胆固醇的氧化作用，同时增强肾脏组织的抗氧化能力.
3 结论
本研究用不同质量浓度富硒绿茶水提物灌胃高盐饮食诱导下的高血压大鼠，结果表明：富硒绿茶可以有效缓解高盐饮食诱导下大鼠血压的升高，且对大鼠的心脏和肾脏的组织损伤均有一定的保护效果.富硒绿茶中含有质量浓度较高的茶多酚、茶多糖、儿茶素等成分，它们优良的抗氧化作用，能清除过量的氧自由基，改善脂代谢紊乱，从而阻断其对心脏心肌细胞、肾脏肾小管等的损伤作用，但其剂量效应关系和相关机制还有待深入研究.
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（责任编辑：顾浩然，包震宇）
