毛 磊,朱昱哲,張維剛,王靜鳳
(中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島266003)
已有研究表明肝臟脂類物質(zhì)(尤其是TG)蓄積會引起非酒精性脂肪肝[1-2](nonalcoholic fatty liver,NAFLD),對人類健康構(gòu)成巨大威脅。由于其發(fā)病機制尚不明確,綜合治療藥物還未上市[3]。膳食和營養(yǎng)對非酒精性脂肪肝的形成有重要影響,如何通過飲食調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝預(yù)防此疾病的發(fā)生,已成為科研工作者研究的熱點。
DHA/EPA是海產(chǎn)魚油的有效成分,具有明顯降血脂和降膽固醇的作用[4],魚油中其他的n-3多不飽和脂肪酸以及脂溶性維生素等在此方面的作用不顯著。目前實驗用魚油多為DHA/EPA含量14%~30%的甘油酯形式和DHA/EPA含量50%~70%的乙酯形式。乙酯型魚油DHA/EPA含量雖高,但只有轉(zhuǎn)化為甘油三酯才能被人體吸收,因此生物利用率低;甘油三酯型魚油雖然易被人體消化吸收[5-6],但是DHA/EPA含量較低。因此,高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油的研究得到越來越多科研學(xué)者的重視。本實驗首次以通過酶法催化轉(zhuǎn)化技術(shù)制得的高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油為研究對象,觀察其對實驗性脂肪肝大鼠脂質(zhì)代謝的影響,為其高值化開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
乙酯型(5%TG(22%DHA+33%EPA),90%以上Et(乙酯))和低含量DHA/EPA甘油三酯型魚油(100%TG(12%DHA+18%EPA)) 均為浙江舟山神州海洋生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品;高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油(70%TG(22%DHA+33%EPA),25%DG(甘油二酯),5%MG(甘油一酯)) 由中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與人類健康實驗室孫兆敏博士提供;健康SPF級雄性W istar大鼠 體重(200±10)g,由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供,許可證號:SCXK(京)2007-0001;乳清酸 上海寶曼生物科技有限公司產(chǎn)品;非諾貝特 法國利博福尼制藥公司產(chǎn)品,批號H 20100602;干酪素 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司產(chǎn)品;微晶纖維素 曲阜市天利藥用輔料有限公司產(chǎn)品;大豆油 煙臺益海糧油工業(yè)有限公司產(chǎn)品;玉米淀粉 諸城興貿(mào)玉米開發(fā)有限公司產(chǎn)品;蔗糖 CJ第一制糖株式會社產(chǎn)品;DL-蛋氨酸 Sigma公司產(chǎn)品;TritonX-100 美國Am resco公司產(chǎn)品;總膽固醇試劑盒和甘油三酯試劑盒 北京中生北控生物科技股份有限公司產(chǎn)品;其他試劑國產(chǎn)分析純。
Model680型酶標(biāo)儀 美國Bio RAD公司產(chǎn)品;GL-20M型高速冷凍離心機 上海盧湘離心機儀器有限公司產(chǎn)品;CAV114C型電子天平 OHAUS公司產(chǎn)品;HH-8型電熱恒溫水浴鍋 金壇市雙捷實驗儀器廠產(chǎn)品;MDF-U52V型超低溫冰箱 大連SANYO公司產(chǎn)品;LABOROTA 4000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 德國Heidolph公司產(chǎn)品;ALPHA 1-4 LO型凍干機 德國CHRIST公司產(chǎn)品;6890N型氣相色譜儀 美國Aglient公司產(chǎn)品。
1.2.1 飼料配制 動物飼料按照20%總蛋白質(zhì)和10%油脂含量進行配制,飼料中其他成分參照AIN93標(biāo)準(zhǔn)配方[7],除正常組外,飼料中均添加1.0%乳清酸。
1.2.2 動物分組及實驗 雄性W istar大鼠按體重隨機分為正常對照組、模型對照組、陽性對照組、乙酯型魚油對照組、低含量DHA/EPA甘油三酯型魚油對照組和高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油低、中、高劑量組,每組10只。正常對照組飼喂常規(guī)飼料,其他組飼喂添加乳清酸的飼料造模。乙酯型對照組灌胃乙酯型魚油(1.47g/kg·bw),低含量DHA/EPA甘油三酯型對照組灌胃低含量DHA/EPA甘油三酯型魚油(2.70g/kg·bw),劑量組分別灌胃高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油(0.74、1.48、2.96)g/kg·bw,陽性對照組灌胃非諾貝特(0.09g/kg·bw),正常和模型對照組灌胃生理鹽水,1次/d。實驗周期為20d。實驗期間大鼠自由進食和飲水。于實驗結(jié)束前4d,分別收集大鼠糞便,凍干待測;于末次給藥后,禁食不禁水10h,以乙醚麻醉大鼠,腹主動脈取全血,分離血清;仔細(xì)剝離肝臟,稱重,于-80℃保存,備用。
1.2.3 血清脂質(zhì)含量的測定 按試劑盒方法測定TC和TG含量。
1.2.4 肝臟脂質(zhì)含量的測定 參照Cha JY等方法[8],制備肝臟勻漿,以氯仿和甲醇混合液(體積比2∶1)抽提肝臟脂質(zhì),TC和TG含量分別參照試劑盒方法檢測。
1.2.5 肝臟中脂肪酸組成及含量的測定 取0.25g肝臟,參照Folch等方法[9]提取肝臟中總脂質(zhì),肝臟總脂質(zhì)經(jīng)皂化后,HCl-甲醇法進行甲酯化,使用氣相色譜儀進行脂肪酸組成分析。工作條件為:色譜柱:INNOWax毛細(xì)管柱(30m×0.32mm×0.25μm,USA);FID檢測器:進樣口溫度240℃,檢測器溫度250℃,柱溫170~210℃,升溫速率3℃/m in,210℃保留30m in。
1.2.6 糞便中脂質(zhì)含量的測定 參照Folch等方法[9],抽提糞便中脂質(zhì)。糞便中總脂質(zhì)含量采用重量法檢測,TC含量參照試劑盒方法檢測。
表1結(jié)果顯示,模型對照組大鼠血清TC和TG含量較正常對照組均顯著降低(p<0.01),說明乳清酸嚴(yán)重擾亂了大鼠的脂質(zhì)代謝。灌胃不同劑量高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能降低模型大鼠血清TC和TG含量,與模型對照組相比分別平均降低15.42%(p<0.05)和8%。說明高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能顯著降低模型大鼠血脂水平。
表1 魚油對大鼠血清脂質(zhì)含量的影響(n=10,±s)Table1 Effects of fish oil on serum lipids concentration in rats(n=10,±s)
表1 魚油對大鼠血清脂質(zhì)含量的影響(n=10,±s)Table1 Effects of fish oil on serum lipids concentration in rats(n=10,±s)
注:#:p<0.05,##:p<0.01,與正常對照組相比較;*:p<0.05,**:p<0.01,與模型對照組相比較;表2~表4同。
分組 TC(mmol/L)TG(mmol/L)正常對照組 2.10±0.31 0.53±0.06模型對照組 1.47±0.19##0.25±0.07##陽性對照組 1.21±0.21* 0.63±0.15**乙酯型對照組 1.34±0.27 0.24±0.04低含量DHA/EPA甘油三酯對照組 1.31±0.40 0.24±0.05低劑量組 1.43±0.27 0.24±0.08中劑量組 1.23±0.38 0.23±0.08高劑量組 1.07±0.21* 0.22±0.08
結(jié)果見表2。與正常對照組相比,模型對照組肝臟TC和TG含量分別平均升高73.86%(p<0.01)和677.17%(p<0.01),說明添加1%乳清酸成功誘導(dǎo)產(chǎn)生非酒精性脂肪肝模型。灌胃不同劑量高含量DHA/ EPA甘油三酯型魚油,能顯著降低模型大鼠肝臟TC和TG含量,與模型對照組相比分別平均降低13.39%(p<0.01)和45.20%(p<0.01)。說明高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能有效降低肝臟脂質(zhì)水平。
表3結(jié)果顯示,與正常對照組相比,模型對照組大鼠肝臟SFA(飽和脂肪酸)含量顯著降低(p<0.01);MUFA(單不飽和脂肪酸)含量顯著升高(p<0.01)。與模型對照組相比,高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油組大鼠肝臟PUFA(多不飽和脂肪酸)、SFA、DHA和EPA含量分別平均升高10.79(p<0.01)、3.27%、518.23%(p<0.01)和312.78%(p<0.01);MUFA含量平均降低19.63%(p<0.01)。以上分析表明,高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能使大鼠肝臟PUFA、MUFA和SFA含量趨向正常水平,而且可以顯著提高大鼠肝臟DHA/EPA含量。
表2 魚油對大鼠肝臟脂質(zhì)含量的影響(n=10,±s)Table2 Effects of fish oil on hepatic lipids concentration in rats(n=10,±s)
表2 魚油對大鼠肝臟脂質(zhì)含量的影響(n=10,±s)Table2 Effects of fish oil on hepatic lipids concentration in rats(n=10,±s)
分組 TC(mg/g) TG(mg/g)正常對照組 8.99±0.91 23.43±1.40模型對照組 15.63±1.78## 182.09±9.93##陽性對照組 5.62±0.32** 9.04±2.10**乙酯型對照組 14.87±1.14 114.89±8.93**低含量DHA/EPA甘油三酯對照組 15.24±1.84 102.86±8.51**低劑量組 14.39±1.24 107.92±10.01**中劑量組 13.39±1.40** 105.16±6.95**高劑量組 12.83±2.03** 86.30±6.16**
結(jié)果見表4。模型對照組大鼠糞便總脂和TC含量較正常對照組均顯著升高(p<0.01)。高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能顯著提高糞便總脂和TC含量,與模型對照組相比分別平均提高69.36%(p<0.01)和14.28%(p<0.01)。說明高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能有效促進總固醇的代謝并抑制脂質(zhì)的吸收。
表3 魚油對大鼠肝臟脂肪酸組成的影響(n=6,±s)Table3 Effects of fish oil on hepatic fatty acid composition(n=6,±s)
表3 魚油對大鼠肝臟脂肪酸組成的影響(n=6,±s)Table3 Effects of fish oil on hepatic fatty acid composition(n=6,±s)
組別 正常組 模型組 陽性組 乙酯組 低DHA/EPA甘油三酯組 低劑量組 中劑量組 高劑量組14∶0 0.48±0.08 0.45±0.07 0.47±0.08 0.40±0.05 0.42±0.08 0.39±0.08 0.37±0.08 0.29±0.05** 16∶0 20.58±1.49 23.21±1.04## 23.22±2.12## 23.48±1.27 23.65±1.27 23.26±1.85 23.74±2.31 21.84±1.43 16∶1 1.25±0.36 2.06±0.57## 1.23±0.22** 1.51±0.28** 1.40±0.30** 1.47±0.42** 1.38±0.43** 1.16±0.25** 18∶0 14.78±1.90 6.04±0.74## 8.56±0.68** 5.16±0.69 7.09±0.86 6.72±1.39 7.32±1.30* 8.34±1.47** 18∶1 17.07±2.08 26.05±2.25## 24.71±2.36 22.53±2.26** 19.45±2.21** 22.24±1.50** 21.01±3.58** 18.92±2.07** 18∶2 22.75±2.46 30.84±1.86## 28.65±2.49 30.14±3.98 28.26±2.10 29.23±2.41 26.40±4.29** 25.51±2.81** 20∶4 19.19±2.00 8.81±0.66## 9.78±0.96 5.58±1.52** 5.55±0.67** 6.17±0.86** 5.48±0.70** 6.30±1.02** 20∶5 0.98±0.25 1.33±0.28 1.26±0.33 4.04±0.98** 6.25±1.32** 4.80±1.10** 5.82±1.47** 5.85±1.78** 22∶6 2.87±0.49 1.17±0.25## 2.12±0.24 4.91±0.69** 7.89±1.98** 5.69±1.28** 6.94±1.15** 9.07±2.78** SFA 35.85±1.68 29.70±1.05## 32.25±2.10 29.72±1.27 31.17±1.61 30.37±1.80 30.76±1.75 30.88±1.06 MUFA 18.33±2.32 28.11±2.38## 25.94±2.36 25.08±1.14* 20.86±2.33** 23.71±1.76** 23.33±2.19** 20.74±1.39** PUFA 46.48±1.57 42.17±1.53 41.81±2.64 45.19±1.22* 47.96±2.29** 45.90±2.58** 45.89±1.54** 48.37±1.37**
本實驗向飼料中添加1%乳清酸,致使脂質(zhì)在肝臟中積累,形成非酒精性脂肪肝。已有研究表明,通過在大鼠飼料中添加1%乳清酸,可在3~10d誘導(dǎo)產(chǎn)生脂肪肝模型[10-11],乳清酸引起的肝臟TG積累與肝臟脂肪合成增加有關(guān)[11-12]。王玉明等[13]已證明,給大鼠飼喂1%的乳清酸,可促進肝臟TC和TG合成,形成脂肪肝,并對乳清酸誘導(dǎo)產(chǎn)生脂肪肝的機制進行了詳細(xì)的闡明。本實驗結(jié)果與文獻報道一致,因此實驗建立的乳清酸誘導(dǎo)大鼠脂肪肝模型可靠。
表4 魚油對大鼠糞便總脂和TC含量的影響(n=10,±s)Table4 Effects of fish oil on the contentof total lipid and TC of fecal in rats(n=10,±s)
表4 魚油對大鼠糞便總脂和TC含量的影響(n=10,±s)Table4 Effects of fish oil on the contentof total lipid and TC of fecal in rats(n=10,±s)
分組 總脂(mg/d) TC(μmol/d)正常對照組 27.93±5.84 6.24±0.48模型對照組 35.00±8.24## 9.13±1.17##陽性對照組 21.02±1.40** 10.38±1.65*乙酯型對照組 51.34±6.89** 10.43±1.35*低含量DHA/EPA甘油三酯對照組 51.34±6.89** 10.85±1.20**低劑量組 62.59±3.91** 9.80±0.56中劑量組 56.76±3.27** 10.23±1.27*高劑量組 58.48±4.50** 11.27±1.06**
現(xiàn)已確認(rèn),肝臟中脂質(zhì)含量異常升高會導(dǎo)致脂肪肝的產(chǎn)生及肝臟功能的損傷。高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能有效改善大鼠血脂水平,減少肝臟TC和TG的蓄積,提示高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能顯著調(diào)節(jié)機體脂質(zhì)代謝,有效預(yù)防非酒精性脂肪肝的形成。諸多研究表明,DHA/EPA可以促進機體膽固醇的代謝,對動脈粥樣硬化具有預(yù)防和改善作用[4]。本實驗結(jié)果顯示,灌胃高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油后,劑量組大鼠肝臟中DHA/EPA含量顯著提高(p<0.01),提示高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油對大鼠脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)作用與其豐富的甘油三酯型DHA/EPA有關(guān)。灌胃高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油后,劑量組大鼠糞便中總脂質(zhì)和膽固醇含量顯著增加(p<0.01,p<0.05),提示高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能抑制大鼠消化道內(nèi)甘油三酯和膽固醇的吸收。由此可見,抑制消化道內(nèi)甘油三酯和膽固醇的吸收是高含量DHA/EPA甘油三酯調(diào)節(jié)機體脂質(zhì)代謝的重要途徑。
綜上所述,高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油能有效調(diào)節(jié)大鼠脂質(zhì)代謝,顯著改善其代謝紊亂的情況,本研究為其高效高值利用提供了科學(xué)依據(jù)。有關(guān)高含量DHA/EPA甘油三酯型魚油調(diào)節(jié)大鼠脂質(zhì)代謝的機理尚在進一步研究中。
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