黑豆皮花青素降血脂及抗氧化效果

陳萍，張保石

(保定學(xué)院 生化系，河北 保定 071000)

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黑豆皮花青素降血脂及抗氧化效果

陳萍，張保石

(保定學(xué)院 生化系，河北 保定 071000)

研究了黑豆皮花青素對高血脂大鼠的血脂水平和抗氧化能力的影響，結(jié)果表明：黑豆皮花青素對脾臟指數(shù)和肝臟指數(shù)的增加有一定的抑制作用，能提高心臟指數(shù)；降低大鼠血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和載脂蛋白B(Apo B)水平，降低動脈粥樣硬化指數(shù)AI1、AI2和肝組織丙二醛(MDA )的含量，提高大鼠血清高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、載脂蛋白AI(Apo AI)含量和肝組織超氧化物歧化酶(SOD)活力.說明黑豆皮花青素對大鼠有顯著的降低血脂和抗氧化作用.

黑豆皮；花青素；降血脂；抗氧化

黑豆(black soybean)又稱烏豆，與大豆同屬豆科植物.黑豆具有適應(yīng)性強(qiáng)，耐貧瘠、耐干旱、耐鹽堿、存儲容易的特點，全國各地均有栽培.黑豆是醫(yī)藥工業(yè)重要的原料，油可預(yù)防動脈粥樣硬化、腸炎等疾?。缓诙巩慄S酮還具有多種生理功能，如抗癌、預(yù)防骨質(zhì)疏松癥；黑豆蛋黃素能健腦益智，防止大腦因老化而遲鈍[1]；黑豆種皮中富含花青素，主要成分為飛燕草色素(delphinidin)和矢車菊色素(cyanidin)[2]，抗氧化能力較強(qiáng).本實驗通過建立大鼠高血脂模型，研究探討黑豆皮花青素對飲食性高脂血癥大鼠血脂代謝和抗氧化功能的影響，為以后黑豆皮花青素的開發(fā)利用提供一定的依據(jù).

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

JA2002電子天平(上海精天電子儀器有限公司)；Sigma高速冷凍離心機(jī)；TU-1800S 紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；血清總膽固醇(TC)、血清總甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、載脂蛋白AI、載脂蛋白B測定試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司)；總超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)測定試劑盒(南京建成生物工程研究所)；葡萄紫原花青素(西安瑞林生物科技有限公司).

1.2 黑豆皮花青素的制備

挑取完好的、無明顯缺損的市售黑豆，清理干凈，置于37 ℃干燥箱烘干48 h，手工剝皮后，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過60目篩(孔徑0.3 mm)，避光密封放置，以備實驗用.稱取一定質(zhì)量的黑豆皮粉，在 pH 2.0條件下，以體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇為溶劑，料液比為1∶25(g∶mL)，于400 W、50 ℃的超聲波清洗機(jī)中提取10 min，在4 000 r/min條件下4 ℃冷凍離心10 min，相同操作提取 3 次，合并經(jīng)提取后的上清液，真空抽濾去渣，40 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇[3]，粗提液經(jīng)過AB-8 大孔樹脂純化，水洗，用乙醇洗脫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，后經(jīng)冷凍干燥獲得黑豆皮花青素純化品，-18 ℃避光保存，備用，高效液相色譜檢測獲得的黑豆皮花青素純化品的主要成分[4].

1.3 高脂血癥大鼠模型的建立

實驗大鼠為SPF 級雄性SD大鼠40只(體重120～130 g)，購于河北省實驗動物中心(合格證編號：1403010)，用普通飼料喂養(yǎng)7 d，適應(yīng)環(huán)境后，將上述實驗大鼠隨機(jī)分為2組，正常對照組8只繼續(xù)喂食基礎(chǔ)飼料，高脂組32只喂食高脂飼料(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為豬膽鹽0.2%，膽固醇1%，蛋黃粉10%，豬油10%，基礎(chǔ)飼料 78.8%[5])，4周后，禁食不禁水12 h，尾靜脈取血測定大鼠血清中TC、TG、HDL-C 和LDL-C 的含量，確定建模是否成功.建模成功后，將高脂組分為4組：模型組、黑豆皮花青素復(fù)合物低劑量組(227.5 mg/kg)、中劑量組(455 mg/kg)、高劑量組(910 mg/kg)[6]，正常對照組和模型組灌胃同劑量的生理鹽水，連續(xù)4周.實驗期間，大鼠自由飲水進(jìn)食.

1.4 樣品采集

動物禁食不禁水16 h后，麻醉大鼠，開胸穿刺進(jìn)入左心室取血7～8 mL，2 000 r/min 離心10 min，血清于-80 ℃冰箱保存，用試劑盒測定TC、TG、HDL-C 和LDL-C，動脈硬化指數(shù)(atherogenic index，AI)計算公式：

AI1=[n(TC)-n(HDL-C)]/n(HDL-C) 和 AI2=n(LDL-C)/n(HDL-C)

采血后取肝臟、脾臟、心臟，稱重.

臟體指數(shù)=臟體質(zhì)量(g)/體質(zhì)量(g)×100.

分離的肝臟于-80 ℃保存，用試劑盒檢測其每mg蛋白質(zhì)的SOD活性和MDA值.

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果與分析

2.1 黑豆皮花青素純化品的主要組成成分

實驗采用AB-8 大孔樹脂純化樣品，得到黑豆皮花青素純化品，經(jīng)HPLC鑒定后發(fā)現(xiàn)，黑豆皮花青素純化品主要組分包括矢車菊素、天竺葵色素、飛燕草色素、芍藥素和錦葵色素.其中矢車菊素含量最高，在花青素中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.0%，其次是天竺葵素(表1).

表1 黑豆皮花青素主要組成成分

2.2 建模期大鼠血脂水平的變化

正常對照組大鼠喂食基礎(chǔ)飼料，高脂組大鼠喂食高脂飼料，誘導(dǎo)4周后，測定各組大鼠的血脂水平，結(jié)果見表2.高脂血癥及冠心病的特征指標(biāo)與正常對照組相比TC、TG和LDL-C水平均極顯著升高(P<0.01)、HDL-C極顯著降低(P<0.01)，這與張慢等[4]和高瑩等[7]的高脂血癥模型構(gòu)建結(jié)果一致，動物高脂血癥模型的建立能夠有效地篩選和研究降脂藥物.

大鼠建模成功后，分別灌胃不同劑量的樣品，誘導(dǎo)4周后，檢測黑豆皮花青素對高脂血癥大鼠的影響.

表2 大鼠血脂水平的變化

a.與對照組相比差異極顯著(P<0.01).

2.3 黑豆皮花青素對高脂血癥大鼠的影響

2.3.1 對高脂血癥大鼠血脂水平的影響

由表3可知，與模型組相比，P<0.01條件下，黑豆皮花青素復(fù)合物低劑量組TC、TG和HDL-C指標(biāo)含量無顯著差異，僅LDL-C 含量顯著低于模型組(P<0.05).但在花青素中、高劑量組中TC、TG和LDL-C含量顯著低于模型組(P<0.01)，HDL-C含量顯著高于模型組(P<0.01).中劑量和高劑量組之間各指標(biāo)水平均無顯著差異.由此可見，黑豆皮花青素具有降低高脂血癥大鼠的血脂水平的作用，中劑量組作用顯著，高劑量組的作用效果最佳.

表3 黑豆皮花青素對大鼠血脂水平的影響

a.與對照組相比差異極顯著(P<0.01)；b.與對照組相比差異顯著(P<0.05)；c.與模型組相比差異極顯著(P<0.01).

2.3.2 對載脂蛋白和動脈粥樣硬化指數(shù)的影響

檢測各組大鼠血清中載脂蛋白水平，并計算動脈硬化指數(shù).載脂蛋白AI(apolipoprotein AI，Apo AI)為高密度脂蛋白(HDL)的主要結(jié)構(gòu)蛋白，是動脈粥樣硬化和冠心病的保護(hù)因子，載脂蛋白B(apolipoprotein B，Apo B)為低密度脂蛋白(LDL)的主要結(jié)構(gòu)蛋白，是動脈粥樣硬化和冠心病的危害因子，載脂蛋白AI和載脂蛋白B能預(yù)測動脈粥樣硬化的危險性[8].動脈粥樣硬化指數(shù)(atherosclerotic index，AI)升高提示機(jī)體發(fā)生動脈粥樣硬化的可能性增加[9].由表4 可知，與實驗正常組相比，模型組的Apo AI值顯著降低，Apo B 值、AI1和AI2值顯著增高(P<0.01)；與模型組相比，高劑量組的Apo AI 明顯升高，而Apo B的值明顯降低(P<0.05)，低劑量組的變化不大(P>0.05)，AI1和AI2值均有顯著性的降低(P<0.05)，說明黑豆皮花青素具有調(diào)節(jié)血脂，防止動脈粥樣硬化的作用.

表4 黑豆皮花青素對大鼠血清載脂蛋白和動脈粥樣硬化指數(shù)的影響

與對照組相比a.P<0.01，b.P<0.05；與模型組相比c.P<0.01.

2.3.3 對高脂血癥大鼠主要臟體指數(shù)的影響

稱量各組大鼠的臟器質(zhì)量，計算其臟器指數(shù)，結(jié)果見表5.與實驗正常組相比，模型組大鼠的肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)顯著升高，心臟指數(shù)顯著降低(P<0.01).與模型組相比，黑豆皮花青素各劑量組的肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)都有不同程度的降低，而心臟指數(shù)有不同程度的增加，高劑量組與模型組之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，低、中劑量組與模型組間的差異不顯著.

表5 黑豆皮花青素對大鼠肝臟、心臟、脾臟指數(shù)的影響

與對照組相比a.P<0.01，b.P<0.05；與模型組相比c.P<0.01，d.P<0.05.

2.3.4 對高脂血癥大鼠肝組織SOD 活性和MDA 含量的影響

取-80 ℃保存?zhèn)溆玫母闻K組織用SOD和MDA檢測試劑盒檢測，檢測結(jié)果如表6，與實驗正常組相比，模型組的大鼠肝組織SOD 活性顯著降低(P<0.01)，MDA 水平顯著增加(P<0.05).與模型組相比，黑豆皮花青素各劑量組SOD 活性均顯著升高(P<0.05)，高劑量組的SOD 活性最高；各劑量組MDA 水平均顯著降低(P<0.05)，高劑量組MDA 降低明顯.說明黑豆皮花青素具有一定的抗氧化作用.當(dāng)血脂升高時，脂質(zhì)過氧化作用增強(qiáng)，MDA 的含量增多，SOD 活性降低，氧化修飾脂蛋白，促進(jìn)高脂血癥及動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展[10].

表6 黑豆皮花青素對大鼠肝組織SOD 活性和MDA 含量的影響

與對照組相比a.P<0.01, b.P<0.05；與模型組相比c.P<0.01，d.P<0.05.

3 討論

通過黑豆皮花青素對高脂血癥大鼠血脂水平的影響的實驗可知，黑豆皮花青素能夠降低大鼠血清中的TC、TG、LDL-C 水平，而使血清中HDL-C 水平上升，具有改善高血脂大鼠的血脂水平的能力；另外，黑豆皮花青素對載脂蛋白和動脈粥樣硬化指數(shù)的影響的實驗結(jié)果也說明了黑豆皮花青素具有調(diào)節(jié)血脂、防止動脈粥樣硬化的作用.該實驗之所以選取動脈硬化指數(shù)作為考量對象，是由于動脈硬化指數(shù)是目前監(jiān)測動脈硬化程度的新指標(biāo)之一[11]，具有很高的實際應(yīng)用價值，該指數(shù)與很多心血管疾病相關(guān)，本實驗可為臨床降低動脈硬化指數(shù)提供依據(jù).

4 結(jié)論

1) 通過AB-8 大孔樹脂可得黑豆皮純化樣品，經(jīng)HPLC檢測，黑豆皮花青素純化品主要成分是矢車菊素，在花青素中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.0%.

2)黑豆皮花青素高劑量組顯著降低大鼠血清中的TC、TG、LDL-C 水平，而使血清中HDL-C 水平上升，具有改善高血脂大鼠的血脂水平的能力.

3) 黑豆皮花青素使大鼠血清中Apo AI含量上升、Apo B含量下降，顯著降低動脈粥樣硬化指數(shù)AI1 和AI2，具有防止動脈粥樣硬化的作用，高劑量組的作用效果最為顯著.

4) 黑豆皮花青素具有一定的抗氧化作用，能使模型大鼠肝組織中SOD 的活性升高，脂質(zhì)過氧化物MDA 的含量下降；同時使肝臟和脾臟指數(shù)降低，心臟指數(shù)上升.

綜上所述，黑豆皮花青素可以改善血脂代謝，增強(qiáng)生物體的抗氧化酶活性，具有降血脂和抗氧化作用.本研究可以為黑豆皮花青素在食品添加劑和保健食品中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù).

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(責(zé)任編輯：趙藏賞)

Hypolipidemic and antioxidant effects of anthocyanins from black soybean skin

CHEN Ping，ZHANG Baoshi

(Department of Biochemistry，Baoding University，Baoding 071000，China )

The hypolipidemic and antioxidant effects of anthocyanins from black soybean skin were studied.The results showed that the anthocyanins from purple sweet potato have inhibition of spleen index，liver index and can enhance heart index.The levels of serum lipids TC，TG，LDL-C，Apo B，atherosclerosis index and the content of MDA in liver were decreased.The serum HDL-C，Apo AI and the activity of SOD in liver were improved.Therefore，anthocyanins from black soybean skin have significantly hypolipidemic and antioxidant effects.

black soybean skin;anthocyanins;antioxidant activities;hypolipidemic effect

10.3969/j.issn.1000-1565.2016.05.012

2016-03-12

保定學(xué)院特色經(jīng)濟(jì)植物遺傳育種與栽培應(yīng)用項目(KYTD2013001)

陳萍(1959—)，女，河北安國人，保定學(xué)院教授，主要從事食品方面的研究.E-mail: 33933558@qq.com

TS202.3

A

1000-1565(2016)05-0524-05