家蠶蛹油對大鼠肝臟脂質(zhì)代謝及相關(guān)酶活性的影響

黃 靜，廖愛美，潘文娟，張海祥，魏兆軍

(1.合肥工業(yè)大學醫(yī)院，安徽 合肥 230009；2.合肥工業(yè)大學生物與食品工程學院，安徽 合肥 230009；3.合肥師范學院生命科學系，安徽 合肥 230061)

家蠶蛹油對大鼠肝臟脂質(zhì)代謝及相關(guān)酶活性的影響

黃 靜1,2，廖愛美2,3，潘文娟2，張海祥2，魏兆軍2

(1.合肥工業(yè)大學醫(yī)院，安徽 合肥 230009；2.合肥工業(yè)大學生物與食品工程學院，安徽 合肥 230009；3.合肥師范學院生命科學系，安徽 合肥 230061)

以不飽和脂肪酸含量達68%的家蠶蛹油為原料，喂食正常大鼠和高脂模型大鼠，檢測大鼠肝臟總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、丙二醛濃度及脂蛋白脂酶和肝脂酶活性，研究蠶蛹油對大鼠肝臟脂質(zhì)代謝及其相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明：家蠶蛹油能顯著降低大鼠肝臟組織總膽固醇、甘油三酯的含量，增加高密度脂蛋白膽固醇含量，降低肝臟致動脈粥樣硬化指數(shù)和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛含量；顯著提高脂蛋白脂酶和肝脂酶活性。上述結(jié)果說明家蠶蛹油具有調(diào)節(jié)大鼠肝臟脂質(zhì)代謝、降低血脂的功效。

家蠶蛹油；肝臟；總膽固醇；甘油三酯；脂蛋白脂酶；肝脂酶；脂質(zhì)代謝

昆蟲特別是家蠅、黃粉蟲、家蠶等因其種類多、數(shù)量大、生命力強等特點、特別是其富含的多種活性成分，自古以來便被人類當作食品、藥品的重要資源，具有廣闊的開發(fā)應用前景[1-3]。蠶蛹是藥膳同源傳統(tǒng)中藥材，化學成分豐富，干蠶蛹蛋白質(zhì)含量高(約48%～60%)，油脂含量豐富(約25%～31%)，其中不飽和脂肪酸占油脂的68%以上[4]。此外，還含有糖類、甲殼素、多種微量元素及少量粗纖維、幾丁質(zhì)、 多種維生素、蛹磷脂、抗菌肽、干擾素、溶菌酶、腺嘌呤、次黃嘌呤、去甲腎上腺素、腎上腺素等，具有較高的經(jīng)濟價值和開發(fā)價值?，F(xiàn)代醫(yī)學研究表明，蠶蛹的藥理作用也相當廣泛，具有降低血脂、保護肝臟、提高免疫力、促進生長等功效[5-7]。 鮮家蠶蛹油中游離脂肪酸占8%～10%，人體所必需的油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸占游離脂肪酸的75%以上，其中α-亞麻酸含量高達71.45%[4,8]。α-亞麻酸等不飽和脂肪酸能有效降低體內(nèi)的低密度膽固醇、甘油三酯、調(diào)節(jié)脂蛋白含量，防止動脈粥樣硬化和動脈血栓的形成，可作為預防和治療多種疾病的保健品或醫(yī)藥的原料，在醫(yī)學上有廣泛用途[9]。

下腳料蠶蛹是剿絲工業(yè)的主要副產(chǎn)物，目前對其增值利用主要集中在蛋白質(zhì)上[10-11]，對其蛹油的功效報道較少。本實驗以蠶絲廠的下腳料蠶蛹萃取的家蠶蛹油為原料，研究家蠶蛹油對實驗性大鼠的肝臟脂質(zhì)代謝及相關(guān)脂酶活性的影響，為其在保健品、藥品原料等領域的進一步開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、實驗動物與試劑

蠶蛹為繅絲后的下腳料，由安徽雙龍絲綢有限公司提供。

昆明雄性Wistar大鼠 安徽省肥東長臨河動物實驗基地；基礎飼料 安徽醫(yī)科大學動物中心購得。

三氯甲烷、氯化鈉、正己烷(AR) 無錫市展望化工試劑有限公司；高純度CO2氣體 合肥金旺光源氣體科技有限公司；總膽固醇測定試劑盒、甘油三酯測定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒 長春匯力生物技術(shù)有限公司；丙二醛測定試劑盒、脂蛋白脂酶/肝脂酶活性測定試劑盒 南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設備

電熱恒溫鼓風干燥箱 上海躍進醫(yī)療器械廠；電子天平 上海奧豪公司；SQ2119C多功能食品加工機 生海帥佳電子科技有限公司；HA121-50-O1-C型超臨界萃取裝置 江蘇南通華安超臨界萃取有限公司；SHY-2A型恒溫水浴搖床 江蘇金壇金城國勝儀器廠；島津GC-2010氣相色譜儀、島津GCMS-QP 2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；全自動生化分析儀 上?？岛坦怆妰x器公司。

1.3 家蠶蛹油的超臨界二氧化碳萃取

將從蠶絲廠取回的蠶蛹挑選去雜，于電熱恒溫鼓風干燥箱中60℃左右烘一定時間，使水分含量達5%左右，粉碎過篩，篩選60～80目的蠶蛹粉末供超臨界提取用。每次稱取100g蠶蛹粉裝入超臨界原料提取桶內(nèi)，在CO2流量25kg/h、萃取溫度35℃、萃取時間2h、萃取壓力25MPa、分離溫度35℃和分離壓力5.5MPa條件下萃取，即可得到淡黃色的蠶蛹油[12]。

將萃取的蠶蛹油甲酯化后，采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測定[12]，結(jié)果表明蠶蛹油富含不飽和脂肪酸，其含量達68%，其中多不飽和脂肪酸(PUFA)占35.11%，α-亞麻酸的含量高達27.99%，蠶蛹油中的主要單不飽和脂肪酸為油酸，其含量為33%，主要的飽和脂肪酸是軟脂酸和硬脂酸，含量分別為21.77%和7.02%。

1.4 實驗分組及處理

健康的雄性Wistar大鼠適應性喂養(yǎng)1周后將其分成4組，每組7只，第一組為空白對照組，喂以基礎飼料(主要成分為玉米31.5%、小麥20%、麩皮10%、豆粕22%、魚粉8%、骨粉2.5%、酵母粉2%)；第二組為實驗對照組(記為SPO組)，喂以基礎飼料同時灌胃給予家蠶蛹油(SPO，1mL/(kg·d))；第三組為高脂模型組(記為HFD組)，喂以高脂飼料(豬油10%、膽固醇1%、膽鹽0.1%、基礎飼料88.9%)；第四組為實驗組(記為HFD+SPO組)，喂以高脂飼料的同時灌胃給予家蠶蛹油(SPO，1mL/kg)。家蠶蛹油灌胃劑量均以大鼠體質(zhì)量計，喂養(yǎng)6周后禁食12h，股動脈取血處死大鼠，離心分離血清，收集肝臟等器官，用于測定相關(guān)指標。

1.5 肝組織勻漿液的制備及相關(guān)指標測定

肝組織用生理鹽水除去血液，濾紙拭干，采用異丙醇制備10g/100mL的肝組織勻漿，3000×g，4℃離心15min取上清液，使用總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)試劑盒，測定肝組織TC、TG、HDL-C的含量。

采用無菌生理鹽水制備10g/100mL的肝組織勻漿，3000×g，4℃離心15min取上清液，按照丙二醛(MDA)、脂蛋白脂酶/肝脂酶(lipoprtein lipase/hepatic lipase，LPL/HL)活性測定試劑盒使用說明書測定肝組織MDA含量、LPL及HL活性。

致動脈粥樣硬化指數(shù)(atherosclerosis index，AI)值，根據(jù)TC和HDL-C的濃度，采用下式計算。

AI =[c(TC)－c(HDL-C)]/c(HDL-C)

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

實驗數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示，使用SAS軟件包對實驗結(jié)果進行方差分析，當0.01＜P＜0.05和P＜0.01時分別表示差異顯著和極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 家蠶蛹油對大鼠肝臟組織膽固醇和甘油三酯的影響

表1 家蠶蛹油對大鼠肝臟組織TC、TG、HDL-C的影響Table 1 Effect of silkworm pupal oil on hepatic TC, TG, and HDL-C levels in rats

從表1可以看出，喂食基礎飼料的空白對照組及SPO組大鼠肝臟組織的總膽固醇和甘油三酯含量均無顯著差異；與空白對照組大鼠相比，HFD組大鼠肝臟組織的總膽固醇、甘油三酯含量均顯著增加，說明高脂大鼠模型建模成功。而與HFD組大鼠相比，HFD+SPO組大鼠肝臟組織的總膽固醇和甘油三酯含量分別極顯著(P＜0.01)、顯著降低(P＜0.05)，說明家蠶蛹油能有效降低大鼠肝臟組織的TC、TG含量。目前認為，食用高脂飲食特別是富含飽和脂肪酸的脂質(zhì)飲食，如本實驗中制備高脂飼料用到的豬油，不僅會使體內(nèi)TC、TG含量增加，同時會增加體內(nèi)游離脂肪酸的含量，體內(nèi)FFA增高，不僅有很強的細胞毒性，損傷肝細胞質(zhì)線粒體及溶酶體膜，進而引起生物膜損傷，而且會使抗氧化能力減弱，導致肝細胞變性。家蠶蛹油富含油酸、亞油酸、α-亞麻酸，且n-3和n-6系不飽和脂肪酸比例恰當[5]。醫(yī)學營養(yǎng)學研究表明，n-3和n-6系不飽和脂肪酸能夠在高密度脂蛋白的作用下使膽固醇進入膽汁通過代謝進行排泄，致使肝內(nèi)膽固醇池的清空，同時可以通過刺激β-氧化和抑制脂肪酸合成來降低肝臟脂質(zhì)積聚達到降低血脂的目的[13]。

2.2 家蠶蛹油對大鼠肝臟組織高密度脂蛋白的影響

從表1可知，與喂食基礎飼料的空白對照組相比，SPO組、HFD組大鼠肝臟組織的高密度脂蛋白含量分別顯著(P＜0.05)、極顯著升高(P＜0.01)；與HFD組相比，HFD+SPO組大鼠的肝臟高密度脂蛋白膽固醇含量極顯著升高(P＜0.01)。高密度脂蛋白被認為是一種抗動脈粥樣硬化的脂蛋白，它能將周圍組織及動脈壁上的膽固醇吸收下來，運輸?shù)礁闻K中分解，形成膽酸從膽汁中排出，同時也可接受游離膽固醇使其酯化，形成膽固醇酯后再將其轉(zhuǎn)運出去，使其具有明顯的抗動脈粥樣硬化的作用[14]。

2.3 家蠶蛹油對大鼠肝臟組織AI和MDA含量的影響

表2 家蠶蛹油對大鼠肝臟組織AI和MDA含量的影響Table 2 Effect of silkworm pupal oil on hepatic AI and MDA content in rats

AI是綜合血脂的幾項指標來反應機體發(fā)生動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)危險性的一個參數(shù)。AI值升高提示機體發(fā)生AS的可能性增加。從表2可以看出，HFD組大鼠的AI值和MDA含量都極顯著高于食用基礎飼料的空白對照組，SPO組大鼠的AI值較空白對照組顯著降低(P＜0.05)，但MDA含量無顯著差異；與HFD組相比，HFD+SPO組大鼠的AI值和MDA含量都極顯著降低(P＜0.01)。研究表明，當體內(nèi)脂質(zhì)含量過高時，脂質(zhì)過氧化反應加劇，會致使大量氧自由基產(chǎn)生，產(chǎn)生其代謝產(chǎn)物MDA，而MDA的兩個功能基又可與線粒體的膜脂、膜蛋白 NH2交聯(lián)，形成希呋堿，使線粒體膜的流動性明顯降低，影響膜中酶的活性，從而干擾了脂肪酸的β-氧化，導致脂肪在肝內(nèi)蓄積，使肝細胞結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生損害，家蠶蛹油富含不飽和脂肪酸，競爭抑制花生四烯酸代謝，使其代謝產(chǎn)物之一MDA形成減少。

2.4 家蠶蛹油對大鼠LPL、HL活性的影響

表3 家蠶蛹油對實驗性大鼠LPL、HL活性的影響Table 3 Effect of silkworm pupal oil on the activities of LPL and HL in rats

從表3可知，HFD組大鼠的LPL活性和HL活性都極顯著低于空白對照組；SPO組大鼠的LPL活性和HL活性都高于空白對照組大鼠，但差異不顯著；與HFD組相比，HFD+SPO組大鼠的LPL活性和HL活性分別極顯著(P＜0.01)、顯著(P＜0.05)升高。LPL是脂肪細胞、心肌細胞、骨骼肌細胞、乳腺細胞以及巨噬細胞等實質(zhì)細胞合成和分泌的一種糖蛋白，活性LPL以同源二聚體形式存在，通過靜電引力與毛細血管內(nèi)皮細胞表面的多聚糖結(jié)合，其生理功能是催化TG分解為脂肪酸和單酸甘油酯，以供組織氧化供能和貯存，同時參與極低密度脂蛋白(VLDL)和HDL-C之間的載脂蛋白和磷脂的轉(zhuǎn)換，HL與LPL具有高度相似的氨基酸序列，有共同的作用機制[15]。富含α-亞麻酸等不飽和脂肪酸的家蠶蛹油能夠提高LPL、HL的活性，通過多途徑、多靶點調(diào)節(jié)機體肝臟脂質(zhì)代謝紊亂，對動脈粥樣硬化和心血管疾病的發(fā)生具有很好的預防作用。

3 結(jié) 論

本實驗以不飽和脂肪酸含量為68%的蠶蛹油為原料，經(jīng)大鼠體內(nèi)實驗結(jié)果表明：家蠶蛹油能顯著降低大鼠肝臟組織TC及TG含量，調(diào)節(jié)脂蛋白含量，顯著增加HDL-C含量，降低其AI和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量；同時顯著提高LPL和HL的活性，具有調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)代謝，降低血脂的功效。

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Effect of Silkworm Pupal Oil on Hepatic Lipid Metabolism and Related Lipase Activity in Rats

HUANG Jing1,2，LIAO Ai-mei2,3，PAN Wen-juan2， ZHANG Hai-xiang2，WEI Zhao-jun2
(1. Affiliate Hospital, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China；2. School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China；3. Department of Life Science, Hefei Normal University, Hefei 230061, China)

Silkworm pupae oil extracted from the waste after silk reeling by supercritical carbon dioxide fluid extraction, which was found to contain 68% of unsaturated fatty acids, was administered intragastrically to normal rats and high fat model rats for 6 successive weeks and then fasted for 12 h after the last administration. The levels of hepatic total cholesterol (TC), triglycerides (TG), high-density lipoprotein-cholesterol (HDL-C) and malonyldialdehyde (MDA) and the activities of related lipases such as lipoprotein lipase (LPL) and hepatic lipase (HL) were measured to clarify the effect of silkworm pupae oil on hepatic lipid metabolism and related lipase activity in rats. The results showed that silkworm pupae oil could significantly reduce the levels of hepatic TC and TG, increase HDL-C level, decrease atherosclerotic index and MDA level, and notably improve the activities of LPL and HL. It could be concluded from these results that silkworm pupae oil is capable of regulating lipid metabolism and decreasing blood lipid in rats.

silkworm pupal oil；liver；total cholesterol；triglycerides；lipoprotein lipase；hepatic lipase；lipid metabolism

R284.1

A

1002-6630(2011)05-0273-04

2010-12-09

安徽省“十一五”科技攻關(guān)項目(08010302149)；江蘇省科技支撐計劃項目(農(nóng)業(yè)BE2009365)；

教育部新世紀優(yōu)秀人才基金項目(NCET-07-0251)

黃靜(1963—)，女，中級主管技師，本科，研究方向為營養(yǎng)安全檢測。E-mail：huangjing7058@yahoo.com.cn

*通信作者：魏兆軍(1970—)，男，教授，博士，研究方向為功能食品。E-mail：zjwei@hfut.edu.cn