兒茶素對(duì)營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠代謝綜合征的防治作用

谷芳芳，孫 躍，許 剛

肥胖是一種由于能量攝入超過消耗造成的疾病。1997年世界衛(wèi)生組織(WHO）正式宣布肥胖是一種疾病，定義為體質(zhì)量指數(shù)（BMI）≥30 kg/m2[1]。隨著人們物質(zhì)生活水平的提高和膳食結(jié)構(gòu)以及精神生活和行為方式上的改變，肥胖發(fā)生率逐年上升，已成為嚴(yán)重危害人類健康的殺手。茶自古以來就被認(rèn)為具有去肥膩的保健作用。近年研究顯示，茶中的有效成分-兒茶素具有減肥、抗氧化、抗糖尿病等保健功效[2，3]。筆者使用高脂飲食建立營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠模型，應(yīng)用兒茶素作為干預(yù)性藥物，檢測(cè)大鼠體重及血清各生化指標(biāo)水平的變化，探討兒茶素對(duì)營(yíng)養(yǎng)性肥胖和代謝綜合征的干預(yù)作用，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的Wistar清潔級(jí)大鼠40只，4～5周齡，雄性，體重120～156 g，隨機(jī)分為4組：普通飲食對(duì)照組10只：普通飼料；普通飲食兒茶素處理組10只：含0.6%兒茶素的普通飼料；高脂飲食組10只：高脂飼料；高脂飲食兒茶素處理組10只：含0.6%兒茶素的高脂飼料。

1.2 材料 普通飼料：選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物混合飼料，由山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。高脂飼料：在普通飼料的基礎(chǔ)上添加10%豬油和3%的膽固醇。高脂飼料熱量組成為碳水化合物45%、脂肪35%、蛋白質(zhì)20%。兒茶素（catechins）：湖南醫(yī)科大學(xué)茶葉研究所（主要含EGCG 80%，EGC 15%，其它為ECG和EC及少量其它兒茶素）。TOSHIBA-40FR全自動(dòng)生化分析儀：日本東芝公司。胰島素放射免疫分析試劑盒：上海生物制品研究所。

1.3 方法

1.3.1 處理方法 按照分組，大鼠分籠飼養(yǎng)，5只1籠。飼養(yǎng)室溫度（22±2）℃，相對(duì)濕度50%左右，光照時(shí)間為12 h/d，自由飲水、攝食，每日早晚喂食，隔日換水。實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行1周適應(yīng)性觀察。

1.3.2 標(biāo)本采集 大鼠每周稱重1次。實(shí)驗(yàn)第20周末，所有大鼠禁食12 h，戊巴比妥麻醉后心臟取血，靜置30～60 min，血液凝固后，離心半徑8 cm，3000 r/min，離心10 min，分離血清，置于4℃待測(cè)。采用TOSHIBA-40FR全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、游離脂肪酸水平?？崭寡遣捎闷咸烟茄趸阜??？崭挂葝u素采用放射免疫法測(cè)定，嚴(yán)格按試劑盒說明操作。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件行t檢驗(yàn)和方差分析。

2 結(jié) 果

2.1 大鼠體重的變化 實(shí)驗(yàn)開始后各組大鼠體重呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，前4周高脂飲食組大鼠體重略低于普通飼料組大鼠的體重，但未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可能是實(shí)驗(yàn)開始時(shí)大鼠對(duì)于高脂飼料尚不適應(yīng)，進(jìn)食量有所下降所致。隨后高脂飲食組大鼠體重開始迅速增加并顯著高于普通飲食組 （P＜0.01）。實(shí)驗(yàn)至第20周結(jié)束時(shí)，高脂飲食組大鼠比正常對(duì)照組平均體重增高了約23.2%。經(jīng)過兒茶素處理后，無論是普通飲食還是高脂飲食大鼠體重都略有下降，但未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。見表1。

2.2 大鼠血清個(gè)生化指標(biāo)的變化 高脂飲食組大鼠血清甘油三酯（TG）、游離脂肪酸（FFA）、總膽固醇 （TC）、 低密度脂蛋白-C（LDL-C）、 空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS）均高于普通飲食組，而高密度脂蛋白-C（HDL-C）則低于普通飲食組（P<0.01）。兒茶素處理后高脂飲食組大鼠血清 TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均有所下降 （P＜0.05）。而兒茶素對(duì)于正常飲食大鼠血清各生化指標(biāo)沒有明顯影響。見表2。

3 討 論

肥胖與冠心病、糖尿病等一系列由于代謝紊亂而形成的X綜合征已成為嚴(yán)重影響人體健康的全球性疾病，研究證實(shí)X綜合征共同的發(fā)病基礎(chǔ)是胰島素抵抗（insulin resistan，IR），因此，又有人提出胰島素抵抗綜合征（insulin resistan syndrome，IRS）的名稱。1998年世界衛(wèi)生組織將這些不同的定義進(jìn)行了統(tǒng)一，并將胰島素抵抗綜合征更名為代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）。 近年研究發(fā)現(xiàn)，肥胖是飲食、代謝、遺傳基因、分化轉(zhuǎn)錄因子、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等多因素綜合作用的結(jié)果。其中飲食是一個(gè)非常重要的因素。

由于人類肥胖與動(dòng)物肥胖模型具有相似性，目前多采用嚙齒動(dòng)物來研究肥胖。張建剛等[4]探索出可以通過混合喂養(yǎng)法建立營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠模型。茶在飲用食品中占據(jù)相當(dāng)重要的地位，尤其在我國(guó)擁有悠久的飲茶歷史，飲茶已成為人們心目中修身養(yǎng)性的佳品。飲茶去肥膩的功效自古就備受推崇，據(jù)《本草拾遺》記載，飲茶可以“去人脂，久食令人瘦”。兒茶素作為天然植物成分，幾乎無毒副作用。本文實(shí)驗(yàn)擬在探討兒茶素對(duì)營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠代謝綜合征是否有防治作用。實(shí)驗(yàn)參照衛(wèi)生部《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法，利用高脂飼料喂養(yǎng)Wistar清潔級(jí)大鼠。前4周，高脂飲食組大鼠體重略低于普通飼料組大鼠的體重，隨后高脂飲食組大鼠體重開始迅速增加并顯著高于普通飲食組。至第20周實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，高脂飲食組大鼠比正常飲食對(duì)照組平均體重增高了約23.2%，表明營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠造模成功。兒茶素處理后，大鼠體重呈下降趨勢(shì)，但無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），推測(cè)兒茶素發(fā)揮控制體重、減肥的作用是一個(gè)長(zhǎng)期的慢性過程，由于受實(shí)驗(yàn)時(shí)間所限尚未表現(xiàn)出明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

生化指標(biāo)檢測(cè)顯示：營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠血清TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均高于普通飲食組，而HDL-C則低于普通飲食組，提示營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠發(fā)生了以胰島素抵抗為基礎(chǔ)的代謝綜合征。MS是多種代謝成分異常的病理狀態(tài)，表現(xiàn)為一個(gè)患者身上同時(shí)存在的以正常生理代謝改變?yōu)樘卣鞯南盗邪Y候群。包括：糖耐量受損和糖尿??；高血壓；高血脂；全身或腹部肥胖；高胰島素血癥伴有胰島素抵抗等。概括來說，代謝綜合征表現(xiàn)出“四高一低”，即高血壓、高血糖、高胰島素血癥、高甘油三酯、低高密度脂蛋白。由此可引起機(jī)體神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)失常，內(nèi)環(huán)境的物理、化學(xué)條件改變，加速細(xì)胞的損害和凋亡。由于人體免疫系統(tǒng)受到損害，機(jī)體防御能力下降，從而產(chǎn)生各種疾病。大量研究證明，肥胖引起的高胰島素血癥、胰島素抵抗與多種癌癥如乳腺癌、結(jié)腸癌的發(fā)生正相關(guān)[5-7]。大腸上皮細(xì)胞由于并非經(jīng)典胰島素作用的靶組織，對(duì)胰島素過度刺激缺乏相應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制，容易出現(xiàn)過度增生，最終導(dǎo)致上皮細(xì)胞癌變，這一理論已在細(xì)胞學(xué)及動(dòng)物模型中得到證實(shí)[8]。兒茶素處理后，營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠血清TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均有所下降，而正常飲食大鼠血清各生化指標(biāo)沒有明顯影響。說明兒茶素可有效緩解由飲食造成的肥胖引起的體內(nèi)代謝失衡，改善胰島素抵抗，抑制代謝綜合征的發(fā)生發(fā)展。開發(fā)茶提取物作為減肥、抗代謝綜合征、抗腫瘤的新興醫(yī)藥食品，應(yīng)用前景廣泛。

表1 實(shí)驗(yàn)過程中大鼠體重（±s）

表1 實(shí)驗(yàn)過程中大鼠體重（±s）

與普通飲食對(duì)照組比較，*P＜0.01

大鼠體重變化初始體重 第4周 第8周 第12周 第16周 第20周普通飲食對(duì)照組 133.3±13.23 192.4±17.66 236.6±24.68 269.4±25.31 307.1±26.32 346.5±28.44普通飲食兒茶素處理組 133.5±15.14 189.5±19.58 233.3±22.64 265.9±25.24 299.7±24.12 344.3±25.63高脂飲食組 133.5±14.56 185.2±18.25 281.4±24.47* 338.1±24.68* 381.2±28.65* 426.4±35.61*高脂飲食兒茶素處理組 134.3±13.47 183.5±18.49 266.3±25.63 323.7±25.65 366.1±30.52 416.2±36.24組別

表2 實(shí)驗(yàn)20周末大鼠血清糖脂代謝（mmol/L，±s）

表2 實(shí)驗(yàn)20周末大鼠血清糖脂代謝（mmol/L，±s）

與普通飲食對(duì)照組比較，*P＜0.01；與高脂飲食組比較，#P＜0.05

組別 TG FFA TC LDL HDL FBG FINS普通飲食對(duì)照組 1.1±0.35 116.8±29.9 1.15±0.59 0.30±0.21 0.98±0.30 4.7±0.3 34.8±1.7普通飲食兒茶素處理組 1.0±0.28 114.5±16.7 1.13±0.22 0.28±0.11 0.97±0.23 4.6±0.4 34.2±1.5高脂飲食組 1.6±0.19* 221.4±47.8* 1.50±0.19* 0.51±0.05* 0.79±0.14* 5.8±1.1* 64.7±7.1*高脂飲食兒茶素處理組 1.3±0.14# 217.6±36.8# 1.42±0.21# 0.46±0.10# 0.81±0.16# 5.4±0.3# 62.0±6.3#

[1]Flegal KM,Canoll MD,Ogden CL,et al.Prevalence and trend in obesity among US adults,1999-2000.JAMA,2002,288(14):1723-1727.

[2]Suzuki K,Yahara S,Hashimoto F,et al.Inhibitory activities of(-)-epigallocatechin-3-0-gallate against topoisomerasesⅠandⅡ.Biol Pharm Bull,2001,24(9):1088-1090.

[3]Kawanagh KT,Hafer LJ,Kim DW,et al.Green tea extracts decrease carcinogen-induced mammary tumor burden in rats and rate of breast cancer cell proliferation in culture.Cell Biochem,2001,82:387-398.

[4]張建剛，米生權(quán)，孫曉瑋，等.混合喂養(yǎng)法建立營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠模型.中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志，2008，18(9):16-21.

[5]Han CZ,Zhang HT,Du LL,et al.Serum levels of leptin,insulin and lipids in relation to breast cancer in China.Endocrine,2005,26:19-24.

[6]Wei EK,Ma J,Pollak MN,et al.A prospective study of C-peptide,insulin-like growth factor-Ⅰ,insulin-like growth factor binding protein-Ⅰ,and the risk of colorectal cancer in women.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2005,14:850-855.

[7]Nagata C,Shinmizu H,Takami R,et al.Relations of insulin resistance and serum concentrations of estradiol and sex hormonebinding globulin to potential breast cancer risk factors.Jpn J Cancer Res,2000,91:948-953.

[8]Tran TT,Medline A,Bruce WR.Insulin promotion of colon tumors in rats.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,1996,5:1013-1015.