邵鄰相,高海濤,吳依妮,顧曉斌,袁 勇
(浙江師范大學化學與生命科學學院,浙江金華 321004)
魔芋膠(konjac glucomannan,簡稱KGM)是從天南星科(Araceae)魔芋屬(Amorphophallus)的多年生植物魔芋(Amorphophalms konjac)塊莖中分離提純得到的一種魔芋葡甘聚糖,其質(zhì)量優(yōu)于魔芋精粉,廣泛應用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)[1-2].研究表明:魔芋膠可以預防過敏性皮炎中的自身免疫反應[3]、促進排便[4]、減小尿液中的毒性[5],還可以作為結(jié)腸定位給藥系統(tǒng)體外釋放介質(zhì)的載體[6];魔芋膠能降低鵪鶉血脂及肝臟中總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量[7],對由過量谷氨酸誘導的肥胖小鼠有減肥作用[8].本實驗以小鼠為實驗動物建立了高脂模型,研究了魔芋膠對高脂小鼠血脂和抗氧化能力的影響.
ICR 小鼠,清潔級,體質(zhì)量為(20.3 ±3.5)g,購于金華市食品藥品檢驗所,合格證號:SCXK(浙)2010-0151.
魔芋膠購于湖北強森魔芋食品有限公司,批號:10051114;膽固醇、鄰苯二甲醛購于上海展云化工有限公司;肝素鈉、磷鎢酸、磷鎢酸鈉購于國藥集團化學試劑有限公司;甘油三酯試劑盒購于南京建成生物工程研究所.
Ultrospec 4000分光光度計為英國Biochrom公司產(chǎn)品;3K18冷凍離心機為德國SigMa公司產(chǎn)品.
高脂飼料:面粉44%,淀粉11.75%,玉米粉9%,麩皮7%,酵母粉4%,魚粉4%,豆粕4%,骨粉1%,魚肝油1%,食鹽1%,膽固醇1%,膽酸鈉0.25%,豬油 12%.
60只ICR小鼠隨機分成2組,普通組(正常對照組,NC)12只,高脂組48只,飼喂30 d后,測定普通組和高脂組小鼠血清中總膽固醇(TC)含量分別為(1.88 ±0.44)和(3.51 ±1.12)mg/mL,二者差異顯著(P<0.01),即判定已建立高脂小鼠模型.
將高脂組48只小鼠隨機分成模型對照組(MC)及魔芋膠低、中、高劑量組(LKC,MKC和HKC),每組12只.模型對照組小鼠生理鹽水0.5 mL/d灌胃,魔芋膠低、中、高劑量組小鼠分別灌胃0.25,0.50 和0.75 g·kg-1·d-1魔芋膠,正常對照組常規(guī)飼喂.
實驗小鼠連續(xù)灌胃30 d,每天記錄飲食飲水量.第30天,各組小鼠禁食12 h,不禁水,尾部取血,3 000 r/min離心15 min,取上清液,分別用鄰苯二甲醛-硫酸比色法測定總膽固醇(TC)含量、磷鎢酸-鎂沉淀法測定高密度脂蛋白(HDL)含量、肝素-檸檬酸鹽法測定低密度脂蛋白(LDL)含量、甘油三酯試劑盒測定甘油三酯(TG)含量.
將小鼠引頸處死,取心、肝、腦組織,心、腦組織與生理鹽水1∶10、肝組織與生理鹽水1∶20勻漿,10 360 r/min離心10 min,取上清液,鄰苯三酚自氧化法[9]測定超氧化物歧化酶(SOD)活性、比色法[10]測定過氧化氫酶(CAT)活性,MDATBA比色法[11]測定丙二醛(MDA)含量.
各組小鼠平均飲食飲水量如圖1所示.模型對照組及魔芋膠低、中、高劑量組小鼠的飲食飲水量均顯著低于正常對照組(P<0.01);模型對照組及魔芋膠低、中、高劑量組小鼠的飲食量均高于飲水量,而正常對照組小鼠的飲食量低于飲水量.
圖1 魔芋膠對高脂小鼠飲食飲水量的影響
如表1所示:魔芋膠灌胃30 d后,各組小鼠血清中,正常對照組和魔芋膠中劑量組TC含量顯著低于模型對照組(P<0.05);魔芋膠低、中、高劑量組TG含量均低于模型對照組和正常對照組,且魔芋膠低、中劑量組顯著低于正常對照組(P<0.05);正常對照組LDL含量均顯著低于其他各組(P<0.05);各組間HDL含量無顯著差異(P <0.05)(見表1).
與模型對照組相比,正常對照組和魔芋膠中劑量組小鼠肝臟中SOD活性顯著高于模型對照組(P<0.05);各組高脂小鼠心、腦中SOD活性均無顯著差異(P>0.05);各組高脂小鼠心、肝中CAT活性均無顯著差異(P>0.05);模型對照組小鼠腦中CAT活性最低,顯著低于正常對照組和魔芋膠高劑量組(P<0.05);肝臟中SOD和CAT活性均顯著高于心、腦中(P<0.01)(見表2).
如表3所示:模型對照組小鼠腦組織中MDA含量最高,顯著高于正常對照組和魔芋膠低、中劑量組(P<0.05);各組小鼠心、肝組織中MDA含量均無顯著差異(P>0.05).
本實驗通過對小鼠飲食飲水量的測定,發(fā)現(xiàn)模型對照組和魔芋膠低、中、高劑量組的飲食飲水量均低于正常對照組.其原因可能是魔芋膠具有強大的吸水性和膨脹力,溶于水后會形成十分粘稠的溶膠,食用后不易在胃中消化,能有效地吸附膽固醇和膽汁酸,并能抑制腸道對膽固醇和膽汁酸的吸收,同時填充胃腸,消除饑餓感,從而導致飲食飲水量減少[12-13].高脂飼料所含熱量高于普通飼料,攝入相對較少的高脂飼料就可滿足小鼠熱量的需求,也可能是模型對照組和魔芋膠低、中、高劑量組小鼠飲食飲水量均低于正常對照組的原因.
表1 魔芋膠對高脂小鼠血清中TC,TG,HDL和LDL含量的影響( ± s,n=12) mg/mL
表1 魔芋膠對高脂小鼠血清中TC,TG,HDL和LDL含量的影響( ± s,n=12) mg/mL
注:與模型對照組相比,a表示 P <0.05,A 表示 P <0.01;與正常對照組相比,b表示 P <0.05,B 表示 P <0.01.
組別 ρ(TC) ρ(TG) ρ(HDL) ρ(LDL)NC 5.26 ±0.99 a 0.81 ±0.08 2.67 ±0.35 2.47 ±0.34A MC 6.53 ±1.49 b 0.74 ±0.17 2.67 ±0.69 4.22 ±0.28 B LKC 6.56 ±1.26 b 0.61 ±0.16 b 2.88 ±0.35 4.34 ±0.56 B MKC 5.21 ±1.26 a 0.66 ±0.19 b 2.55 ±0.28 3.81 ±0.34 B HKC 5.90 ±1.34 0.67 ±0.02 2.49 ±0.42 3.61 ±1.08B
表2 魔芋膠對高脂小鼠心、肝、腦中SOD和CAT活性的影響( ± s,n=12) 103U/g
表2 魔芋膠對高脂小鼠心、肝、腦中SOD和CAT活性的影響( ± s,n=12) 103U/g
注:與模型對照組相比,a表示P<0.05.
組別SOD 活性心肝腦CAT 活性心肝腦NC 1.70 ±0.46 7.73 ±1.96 a 1.27 ±0.19 5.20 ±2.4652.92 ±15.67 2.03 ±0.84 MC 1.85 ±0.59 6.62 ±1.98 1.39 ±0.23 5.23 ±2.41 56.53 ±22.02 1.65 ±0.57 LKC 1.90 ±0.60 7.48 ±1.93 1.16 ±0.25 5.28 ±1.42 53.13 ±24.97 2.79 ±1.51 a MKC 1.84 ±0.66 8.28 ±2.44 a 1.24 ±0.27 4.48 ±2.27 50.07 ±23.80 2.09 ±0.56 HKC 1.56 ±0.45 7.05 ±1.88 1.25 ±0.27 5.13 ±0.8352.82 ±14.39 2.53 ±0.70 a
表3 魔芋膠對高脂小鼠心、肝、腦中MDA含量的影響(± s,n=12) μg/g
表3 魔芋膠對高脂小鼠心、肝、腦中MDA含量的影響(± s,n=12) μg/g
注:與模型對照組相比,a表示P<0.05.
組別 心 肝 腦NC 1.17 ±0.21 1.75 ±0.22 0.87 ±0.11 a MC 1.50 ±0.55 1.78 ±0.26 1.09 ±0.22 LKC 1.51 ±0.49 1.73 ±0.22 0.87 ±0.22 a MKC 1.27 ±0.42 2.03 ±0.31 0.87 ±0.13 a HKC 1.77 ±0.83 1.96 ±0.36 0.91 ±0.16
高脂血癥是由于脂肪代謝或運轉(zhuǎn)異常使血漿一種或多種脂質(zhì)高于正常時的病癥.劉紅[7]研究表明,魔芋膠能降低鵪鶉血液及其肝臟中TC和TG的含量;Vasques等[14]研究表明,藤黃酸和魔芋葡聚糖復合物能夠降低肥胖小鼠血清中TC和LDL含量;黃訓端等[15]研究表明,銀杏黃酮和魔芋精粉的復合物能降低大鼠的血脂水平.本研究表明,魔芋膠中、高劑量組小鼠血清中TC含量低于模型對照組,魔芋膠低、中劑量組小鼠血清中TG含量低于模型對照組,與Vasques等[14]和黃訓端等[15]的研究結(jié)果一致.說明魔芋膠具有降血脂作用.
超氧陰離子自由基(O-·2)是SOD的底物,如不能被及時清除,它們會攻擊生物膜脂質(zhì)中的多聚不飽和脂肪酸,引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應,生成MDA等脂質(zhì)過氧化物.在不同的條件下既可作還原劑在SOD作用下變成O2,又可作氧化劑變成H2O2,H2O2可在CAT作用下生成H2O和O2.徐玲玲等[16]研究表明,提高小鼠體內(nèi) SOD 和CAT的活性、降低MDA的含量,可以提高小鼠的抗氧化能力;黃訓端等[15]研究顯示,銀杏黃酮和魔芋精粉的復合物可降低血清和肝臟中的MDA含量,提高紅細胞和肝臟中SOD活性,從而可提高小鼠的抗氧化能力.本研究表明,魔芋膠可以提高高脂小鼠肝臟中SOD活性及腦中CAT活性,降低小鼠腦中MDA含量,說明魔芋膠可以增強高脂小鼠的抗氧化能力.
[1]龐杰,林瓊,張甫生,等.魔芋葡甘聚糖功能材料研究與應用進展[J].化學結(jié)構(gòu),2003,22(6):633-642.
[2]沈悅玉,楊湘慶.魔芋膠的特征和魔芋凝膠食品[J].食品科學,1995,16(6):14-19.
[3]Onishi N,Kawamoto S,Suzuki H,et al.Development of autoantibody responses in NC/Nga mice:its prevention by pulverized konjac glucomannan feeding[J].Archives of Dermatological Research,2008,300(2):95-99.
[4]Chen H L,Cheng H C,Wu W T,et al.Supplementation of konjac glucomannan into a low-fiber Chinese diet promoted bowel movement and improved colonic ecology in constipated adults:A placebo-controlled,diet-controlled trial[J].J Am Coll Nutr,2008,27(1):102-108.
[5]Chen H L,Lin Youmei,Wang Yichun.Comparative effects of cellulose and soluble fibers(pectin,konjac glucomannan,inulin)on fecal water toxicity toward Caco-2 cells,fecal bacteria enzymes,bile acid,and short-chain fatty acids[J].J Agric Food Chem,2010,58(18):10277-10281.
[6]張瑜,侯世祥,陳鋼,等.魔芋膠為載體的結(jié)腸癌定位給藥系統(tǒng)體外釋放介質(zhì)研究[J].中國藥學雜志,2006,41(8):604-607.
[7]劉紅.魔芋葡甘聚糖對鵪鶉脂肪肝的實驗研究性治療[J].營養(yǎng)學報,2005,27(1):77-78.
[8]劉紅.魔芋葡甘聚糖對肥胖小鼠及糖尿病小鼠的治療作用[J].營養(yǎng)學報,2002,24(4):437-438.
[9]徐叔云,卞如濂,陳修.藥理實驗方法學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1994:502-504.
[10]雷柏平,周伯通,蔡宏偉,等.過氧化氫酶活性的比色法測定[J].臨床檢驗雜志,1993,11(2):73-74.
[11]李儀奎.中藥藥理實驗方法[M].上海:上??茖W技術出版社,1991:202-203.
[12]Herranz B,Borderias A J,Solo-de-Zaldivar B,et al.Thermostability analyses of glucomannan gels.Concentration influence[J].Food Hydrocolloids,2012,29(1):85-92.
[13]劉榮珍,李鳳文,覃輝艷,等.魔芋膠囊對大鼠減肥作用的探討[J].中國熱帶醫(yī)學,2006,6(1):28-29.
[14]Vasques C A,Rossetto S,Halmenschlager G,et al.Evaluation of the pharmacotherapeutic efficacy of Garcinia cambogia plus Amorphophallus konjac for the treatment of obesity[J].Phytother Res,2008,22(9):1135-1140.
[15]黃訓端,何家慶.銀杏黃酮魔芋精粉對大鼠抗氧化劑減肥作用的影響[J].營養(yǎng)學報,2006,28(5):409-411.
[16]徐玲玲,張均平,邵鄰相,等.大豆磷脂對老齡大鼠學習記憶及抗氧化能力的影響[J].浙江師范大學學報:自然科學版,2010,33(2):198-202.