基于苦荞的功能醋粉对L-NNA诱导高血压大鼠降血压及抗氧化作用

陈树俊，胡 坤

（山西大学 生命科学学院，山西 太原 030006）

高血压是一种常见慢性病，也是引发心血管疾病的主要原因之一。据统计，我国成年人高血压患病率将近30%，且全球患病人数不断增长[1]。当前高血压就诊率非常低，就诊患者血压控制率仅38%左右，且使用药物以钙通道阻滞药为主，会产生多种副作用[2]，如何通过调节饮食来预防高血压和降血压成为人们关注的重点。

随着人们养生意识增强，健康的饮食理念逐渐深入人心，食醋作为日常生活必需调味品因其优越的保健性能而成为健康生活理念中的新宠儿，但由于液体醋存在直接饮用刺激性强、携带不便、运输困难等弊端，固体状态的醋粉应运而生[3-4]。功能醋粉因富含川芎嗪、松脂醇二葡萄糖苷等特征成分而独具一格，以其优良的物理性能和极高的营养价值而赋予新的功效[5-6]。

本试验以苦荞（Fagopyrum tartaricum）为原料，辅以沙棘果渣、杜仲叶、燕麦麸皮，采用老陈醋传统工艺进行酿造[7-8]，将熏醋醅直接进行冷冻干燥并粉碎制得功能醋粉；通过建立高血压大鼠模型，灌胃给药并测量其血压及各项生理指标变化来评价该醋粉的降血压和抗氧化作用，以期为后续功能醋粉的研究和生产摸索发展道路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

无特定病原体（specific pathogen free，SPF）SD大鼠（雄性180～220 g）：斯贝福生物技术有限公司，许可证号：SCXK（京）2019-0010，饲养条件：温度（22±2）℃，相对湿度为50%～60%，饲喂全价营养颗粒料，自由饮食，有充足的新鲜卫生饮水；N-硝基-L-精氨酸（N-nitro L-arginine，L-NNA）：北京百美威科技有限公司；醋粉：山西紫林醋业提供醋醅冻干粉碎制得（冻干条件：升华温度29 ℃，解吸温度33 ℃，物料厚度3 cm，500目超微粉碎）；卡托普利：常州制药厂有限公司；总超氧化物歧化酶（total superoxide dismutase，T-SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-PX）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、总抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）、过氧化氢酶（catalase，CAT）试剂盒：南京建成生物工程研究所；一氧化氮（nitric oxide，NO）、内皮素-1（endothelin-1，ET-1）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）ELISA试剂盒：上海西唐生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

BP-2000动物无创血压分析系统：中辐院药物安全性评价中心提供；UV-5100紫外可见分光光度计：上海元析仪器有限公司；YT-1101酶标分析仪：上海叶拓仪器有限公司；BR4I高速离心机：Thermo公司；MY-10手持式组织研磨器：上海净信实业有限公司；1260液相色谱仪：Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 高血压大鼠模型建立

随机选取6只为空白对照组，其余均为高血压建模组，建模组腹腔注射L-NNA 15 mg/（kg·d），空白组注射等量生理盐水。每周测大鼠体质量及血压（重复3次），给药28 d后，大鼠收缩压/舒张压≥140/80 mmHg表示建模成功[9-10]。

1.3.2 分组及灌胃

将建模完成的大鼠分为空白对照组、高血压模型组、阳性对照组（卡托普利10 mg/（kg·d））、山西老陈醋粉组（2.7g/（kg·d））、功能醋粉高（4.05 g/（kg·d）、中2.7 g/（kg·d）、低剂量组1.35 g/（kg·d），分别为人体推荐剂量的15、10、5倍[12]），每组6只，给药期间大鼠自由取水进食，以上药剂溶于5 mL羧甲基纤维素钠进行灌胃，空白对照组和模型组给等体积生理盐水，连续灌胃28 d，每周固定时间测体质量和血压[11]。

1.3.3 解剖及指标测定

大鼠末次给药后，禁食不禁水12 h后麻醉，腹主动脉取血4 mL于采血管，3 000 r/min离心15 min分离血清；取肝脏，洗净擦干后准确称取质量，制成10%组织匀浆，3000r/min离心15 min收集上清液；摘取心脏，洗净擦干准确称质量[12]。按试剂盒方法检测血清NO、ET-1、TNF-α含量、肝脏T-SOD、CAT、MDA、T-AOC、GSH-PX水平；计算心脏和肝脏的脏器指数，计算公式如下：

1.3.4 数据处理

实验数据均以平均值±标准差（xˉ±s）表示，应用SPSS 20.0统计软件分析，P＜0.01表示差异极显著，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 血压测定结果

由表1～表3可知，建模后各组收缩压、舒张压、平均动脉压与空白对照组差异极显著（P＜0.01），说明模型建立成功；开始灌胃后，空白对照组与高血压模型组血压均无明显波动且两组存在极显著差异（P＜0.01），说明大鼠模型稳定[13-14]。

表1 大鼠收缩压测定结果Table1 Determination results of rat systolic blood pressure

表2 大鼠舒张压测定结果Table2 Determination results of rat diastolic blood pressure

表3 大鼠平均动脉压测定结果Table3 Determination results of rat mean arterial pressure

给醋粉14 d后，阳性对照组和各醋粉组收缩压、舒张压、平均动脉压均出现明显下降；21d后，各醋粉组与高血压模型组相比收缩压出现极显著差异（P＜0.01），舒张压除低剂量组外都呈现极显著差异（P＜0.01），平均动脉压高剂量组出现显著差异（P＜0.05）；28 d后各组血压降至最低值，与模型组相比，除低剂量组舒张压外，其余醋粉组收缩压、舒张压均呈现极显著差异（P＜0.01），平均动脉压除低剂量组呈现显著差异（P＜0.01）外，其余醋粉组均出现极显著差异（P＜0.05），阳性对照组、高剂量组接近于空白对照组，功能醋粉低、中、高剂量组大鼠的降压效果呈梯度依次增强，老陈醋粉组收缩压和舒张压均高于同剂量功能醋粉，说明功能醋粉在1.35～4.05 g/（kg·d）范围内剂量越高降压效果越好，功能醋粉降压效果更显著[15-17]。

2.2 功能醋粉对大鼠体质量的影响

由表4可知，相比空白对照组，建模后各组大鼠体质量显现出差异（P＜0.05），从建模完成到灌胃28 d后各组大鼠与空白对照组及模型组相比均呈现出了差异性（P＜0.05）。灌胃7 d，各醋粉组大鼠体质量明显轻于空白对照组和高血压模型组，其中老陈醋粉和功能醋粉高、中剂量组差异极显著（P＜0.01），28 d后，除低剂量组外其余醋粉组与高血压模型组相比都呈现出了极显著差异（P＜0.01），阳性组大鼠体质量最小且差异最显著，而空白对照组体质量虽远高于阳性对照组和各醋粉组，但灌胃过程中高血压模型组大鼠体质量增长速度远快于空白对照组，说明高血压对于大鼠体质量增长有加速作用，降压有助于缓解大鼠体质量的增长。分析结束灌胃后各组大鼠体质量，阳性组缓解作用最为明显，老陈醋粉组和高剂量组次之，低剂量组最弱，说明醋粉对于大鼠体质量增长有着明显减缓作用。

表4 大鼠体质量测定结果Table4 Determination results of rat body mass

2.3 功能醋粉对大鼠心率、心质量及肝质量的影响

由表5数据得，经L-NNA干预的大鼠相比空白对照组差异显著（P＜0.05），说明高血压对于大鼠心率有减弱作用[18]。灌胃7 d各组大鼠心率差异趋缓，各醋粉组与空白对照组相比差异大都由极显著降为显著（P＜0.05）；灌胃21 d，相比高血压模型组阳性对照组差异极显著（P＜0.01），且与空白对照组趋同，老陈醋粉、功能醋粉高、中剂量组心率整体趋势明显提升，但个别组心率稍降，可能是大鼠状态不稳定或者给药剂量不够对其心率变化未起明显作用；灌胃28 d，高血压模型组与低剂量组心率仍处于较低水平且两组相比没有显著差异（P＞0.05），其余组均有一定程度升高，说明功能醋粉剂量较低时对高血压引起心率变化并没有明显改善，分析其余大鼠心率，与高血压模型组相比，阳性对照组、老陈醋粉以及功能醋粉高剂量组均呈现极显著差异（P＜0.01），而老陈醋粉组差异更显著，趋同于阳性对照组，说明老陈醋粉对于高血压引起心率变化改善作用强于同剂量功能醋粉。

表5 大鼠心率测定结果Table5 Determination results of rat heart rate

由表6可知，相比空白对照组，各组大鼠心质量及心脏指数并没有显著差异（P＞0.05），说明L-NNA并未引起心脏肥大，大鼠心质量和心脏指数均处于较平均水平。相比空白对照组，给药L-NNA大鼠肝质量及肝脏指数均出现了极显著差异（P＜0.01），但与高血压模型组相比，在灌胃过程中各组大鼠肝脏指数也没有显著变化（P＞0.05），可能是高血压引起脏器肥大是一个长期影响，短期内并未出现显著差异。

表6 大鼠脏器指数测定结果Table6 Determination results of rat visceral indexes

2.4 功能醋粉对大鼠血清NO、ET-1、TNF-α水平的影响

NO对于血压调节有重要作用，是抑制血压升高、保护心血管的重要因子，但L-NNA抑制NO含量导致血压升高。由表7可知，相比空白对照组，阳性对照组、功能醋粉高剂量组大鼠NO含量差异不显著（P＞0.05），高剂量组微高于阳性组，而中、低剂量组差异极显著（P＜0.01），说明功能醋粉在达到一定剂量时对于NO降低呈现出与卡托普利相近的缓解作用，同剂量功能醋粉对于NO降低缓解作用强于老陈醋粉。

表7 大鼠血清指标测定结果Table7 Determination results of rat serum indicators

血管内皮功能障碍与高血压及其并发症密切相关，血压的升高会引起大鼠血清ET-1浓度升高[19-21]。分析表7数据得，相比高血压模型组，除低剂量组外，其余醋粉组ET-1浓度均呈现出显著差异（P＜0.05），其中老陈醋粉、功能醋粉高剂量组差异极显著（P＜0.01），高剂量组效果趋同于卡托普利，说明醋粉对于ET-1浓度升高有明显缓解作用。相比空白对照组，阳性对照组差异极显著（P＜0.01），老陈醋粉组、高剂量组差异显著（P＜0.05），中、低剂量组差异不显著（P＞0.05），说明高、中、低剂量降压醋粉缓解作用呈梯度减弱，老陈醋粉作用略强于同剂量降压醋粉。

TNF-α是一种炎症因子，血压升高引起其浓度升高，从而使机体出现炎症和相应并发症[19-20]。由表7可知，与高血压模型组相比，除功能醋粉低剂量组差异显著外（P＜0.05），其余给药组均呈现出极显著差异（P＜0.01），说明醋粉对TNF-α浓度升高有明显缓解作用；与空白对照组相比，阳性对照组差异不显著（P＞0.05），对比各醋粉组具体浓度可得功能醋粉高、中、低剂量组对于TNF-α浓度升高缓解作用呈梯度减弱，老陈醋粉缓解作用略强于同剂量功能醋粉。

2.5 功能醋粉对大鼠肝脏抗氧化作用

CAT能分解活性氧自由基，防止细胞内物质被氧化。由表8可知，相比高血压模型组，各醋粉组CAT活力均差异极显著（P＜0.01），说明醋粉对CAT活力降低有明显缓解作用。相比空白对照组，各醋粉组仍存在极显著差异（P＜0.01），说明经L-NNA干预的大鼠肝脏CAT水平已经难以或长时间给药才能恢复原水平[22-23]。但比较各组醋粉CAT活力可得功能醋粉高、中、低剂量效果呈梯度减弱，而功能醋粉效果明显强于同剂量老陈醋粉。

表8 大鼠肝脏指标测定结果Table8 Determination results of rat liver indicators

由表8可知，相比高血压模型组，各组显著差异（P＜0.05），说明醋粉对T-AOC水平有一定恢复作用，能提升大鼠抗氧化能力。相比高血压模型组，除低剂量组外，各醋粉组均呈现显著差异（P＜0.05），高、中、低剂量呈梯度减小，老陈醋粉组略高于低剂量组，说明老陈醋粉对于T-AOC水平作用弱于功能醋粉，且高剂量组效果最好。

SOD能清除O2-·，是机体维持抗氧化平衡的重要因子[24]。由表8可知，相比高血压模型组，各组大鼠T-SOD活力值均呈现显著差异（P＜0.05），说明醋粉对高血压引起的T-SOD水平降低有明显改善作用。与空白对照组相比，各组都出现显著差异（P＜0.05），高剂量组差异极显著（P＜0.01），其活力值甚至高于阳性组，高、中、低剂量组呈梯度减小，老陈醋粉调节作用弱于同剂量功能醋粉。

MDA能与氧自由基反应，使机体免受氧化作用破坏，可反映机体内某些物质的氧化程度[25]。由表8可知，与高血压模型组相比，除低剂量组外，各组大鼠肝脏MDA含量均出现极显著差异（P＜0.01），低剂量组差异显著（P＜0.05），说明醋粉对MDA含量调节有很好的作用。与空白对照组相比，各醋粉组差异显著（P＜0.05），其中低剂量＞中剂量＞高剂量＞老陈醋粉，说明老陈醋粉对MDA调节作用强于同剂量功能醋粉。

GSH-PX通过催化机体内部分还原性反应起到保护细胞结构的作用[26]。由表8可知，与高血压模型组相比，各醋粉组大鼠肝脏GSH-PX酶活力均呈现极显著差异（P＜0.01），说明醋粉对于大鼠GSH-PX酶活力调节作用良好；与空白对照组相比，各醋粉组差异极显著（P＜0.01），比较具体量可得老陈醋粉作用弱于同剂量功能醋粉，功能醋粉醋粉高、中、低剂量组作用呈梯度减小。

3 结论

经体内实验对比，功能醋粉降血压效果强于老陈醋粉，对NO、ET-1水平以及炎症因子TNF-α浓度的非正常变化有明显缓解作用，说明功能醋粉对血压及相关指标变化都有正面调节作用；测定大鼠肝脏抗氧化相关指标CAT、T-AOC、T-SOD、MDA以及GSH-PX可知，同剂量功能醋粉抗氧化效果优于老陈醋粉，且抗氧化效果随着剂量升高而增强；综上所述，功能醋粉具有良好的降血压和抗氧化作用，符合大众对健康生活和功能性食品要求，具有广阔的发展空间和应用前景，为降压食品开发提供了一个新思路。