菌株QS670制備發(fā)酵乳大鼠體內(nèi)降壓效果研究

雙全，許偉瀚，韓劍驕，吳楠

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010018）

菌株QS670制備發(fā)酵乳大鼠體內(nèi)降壓效果研究

雙全，許偉瀚，韓劍驕，吳楠

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010018）

研究植物乳桿菌QS670制備發(fā)酵乳對自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）的降壓效果，并與京都Wistar大鼠（WKY）的作用效果作比較。分別以5、10、20 mL/kg劑量的菌株QS670制備發(fā)酵乳一次性給藥后，每隔2 h測量大鼠血壓，連續(xù)測量10 h；長期試驗持續(xù)4周，每天10 mL/kg灌胃一次，每周測量血壓一次。SHR大鼠給予菌株QS670制備發(fā)酵乳后，血壓均顯著下降，并均在灌胃4 h后達(dá)到最低值，血壓下降最大幅度為（2.33±0.54）kPa；長期灌胃植物乳桿菌QS670制備發(fā)酵乳可使SHR大鼠血壓下降明顯，且降壓效果穩(wěn)定。

菌株QS670；發(fā)酵乳；自發(fā)性高血壓大鼠；降血壓肽

ACE是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（Angiotensin-converting enzyme）的簡稱。它既是一種膜結(jié)合糖蛋白，在細(xì)胞膜上通過錨序列結(jié)合[1]，也是一種二肽羧基肽酶，含有鋅離子和氯離子[2]。ACE的沉降系數(shù)為7.95，分子量在1.29×105Da～1.36×105Da 之間，等電點為 4.75[3]，許多金屬螯合劑、重金屬鹽和生物活性劑都能夠抑制ACE的活性[4-5]。食源性ACE抑制肽并不等同于降血壓肽。只有通過動物或人體實驗，證明了該肽可以起到維持血壓穩(wěn)定的作用后，才能把這種肽稱作降血壓肽[6]，如果只是經(jīng)體外的ACE評價方法得出某種肽具有ACE抑制活性，這樣的肽被稱為ACE抑制肽。

根據(jù)研究顯示，乳酸菌所產(chǎn)蛋白酶水解乳蛋白后，能夠產(chǎn)生一些具有降血壓活性的小分子多肽，所以乳制品經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后理論上具備一定的降血壓的作用[7-8]。在目前發(fā)現(xiàn)的有降壓功能的乳酸菌中，瑞士乳桿菌（Lactobacillus helvoticus）的數(shù)量最多[9]。本文以ACE抑制活性較高的Lactobacillus plantarum QS670為研究對象，通過動物灌胃實驗探討發(fā)酵乳對自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）血壓的影響，為將來功能性保健乳制品的進(jìn)一步開發(fā)，提高乳制品的附加值奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌株

Lactobacillus plantarum QS670：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院功能食品實驗室。

1.1.2 實驗動物

20只自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）雄性大鼠，5只京都Wistar大鼠（WKY）雄性大鼠，7周齡，刨花墊料和大鼠專用飼料，購于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司。大籠飼養(yǎng)，每籠6只，標(biāo)準(zhǔn)飼料飼養(yǎng)，自由進(jìn)食和飲水，環(huán)境溫度（24±1）℃ ，相對濕度（60±5）%，每天日照12 h。大鼠適應(yīng)環(huán)境7 d后開始實驗。

1.1.3 儀器

SW-GJ-2D超凈工作臺：蘇州智凈凈化設(shè)備有限公司；BP-98A智能無創(chuàng)血壓測定儀：北京軟隆科技有限責(zé)任公司；HPS-250生化培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 灌胃劑的制備

Lactobacillus plantarum QS670按照2%（體積分?jǐn)?shù)）的接種量在10%的脫脂乳培養(yǎng)，37℃培養(yǎng)48 h。得到的發(fā)酵乳放入4℃冰箱中冷藏備用。

乳清的制備：將發(fā)酵乳在4℃下進(jìn)行冷凍離心（3 000 r/min）20 min，得到的上清液用1 mol/L的HCl調(diào)節(jié)pH值至4.6即為乳清，放入4℃冰箱中冷藏備用。

灌胃之前先將發(fā)酵乳和乳清放置在室溫，待恢復(fù)到室溫后再使用，以防大鼠灌胃后腹瀉。灌胃后對灌胃針煮沸3 min進(jìn)行消毒處理。

1.2.2 大鼠血壓的測定

進(jìn)行測量前首先將智能無創(chuàng)血壓計BP-98A安裝好，包括測試臺、保溫器、大鼠保溫袋、加壓感應(yīng)器等，之后打開開關(guān)使保溫器預(yù)熱。打開鼠袋，將鼠網(wǎng)放入保溫筒，再將保溫筒放入鼠袋，將信號線置于鼠袋下合適的位置，用鼠袋包住保溫筒。左手拿好鼠袋，前端朝下，右手將入口處的布片鋪開。右手抓好待測大鼠，使其頭部朝前，待大鼠鉆入鼠袋后，用鼠袋兩側(cè)的布條將大鼠的臀部包住，尾部露出，放在測試臺上等待大鼠穩(wěn)定約3 min后開始測定。

1.2.3 灌胃不同劑量的發(fā)酵乳后SHR大鼠血壓的測定

將發(fā)酵乳按照低劑量（5 mL/kg）、中劑量（10 mL/kg）和高劑量（20 mL/kg）每天相同時間（8：00）對 3組 SHR大鼠進(jìn)行灌胃，分別測定灌胃后 0、2、4、6、8、10 h 的血壓值，確定最佳灌胃劑量。

1.2.4 大鼠灌胃前后血壓的連續(xù)測定

將發(fā)酵乳按照10 mL/kg的劑量，每天相同時間（8：00）分別對一組SHR大鼠和一組WKY大鼠進(jìn)行灌胃，測定灌胃后 0、2、4、6、8、10 h 的血壓值。

1.2.5 分別灌胃發(fā)酵乳和乳清后SHR大鼠血壓的測定

停止灌胃一周，讓大鼠自由進(jìn)食和飲水，使其恢復(fù)到試驗前狀態(tài)。再對兩組SHR大鼠按照10 mL/kg的劑量分別灌胃發(fā)酵乳和乳清，測定灌胃后0、2、4、6、8、10 h的血壓值。

1.2.6 長期連續(xù)添加發(fā)酵乳SHR大鼠血壓的測定

每天8：00按照10 mL/kg的劑量對一組SHR大鼠灌胃發(fā)酵乳，持續(xù)4周，每隔一周12：00測量血壓一次，同一時間測定一組未添加發(fā)酵乳的SHR大鼠的血壓值。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，校驗水準(zhǔn)為α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 灌胃不同劑量發(fā)酵乳對SHR大鼠血壓的影響

Lactobacillus plantarum QS670的發(fā)酵乳按照不同劑量灌胃SHR大鼠后進(jìn)行血壓值測定結(jié)果見表1。

表1 不同劑量下SHR大鼠的血壓值Table 1 The blood pressure of the SHR rats in different dose

由表1可知，3種劑量對SHR大鼠都有一定的降壓效果，但在低劑量組中，大鼠血壓的下降幅度較小，降壓效果不明顯。高劑量能夠降低血壓，但與中劑量相比，灌胃后大鼠血壓的下降和回升的速度太快，這會對心臟造成一定的負(fù)擔(dān)，從而導(dǎo)致產(chǎn)生心血管疾病等并發(fā)癥的幾率越大[10]。且灌胃高劑量后維持血壓最低值的持續(xù)時間也比中劑量短，中劑量的壓降幅度可達(dá)（2.38±0.38）kPa。綜合以上各方面可以得出，中劑量組的降壓效果最好。

2.2 連續(xù)測量大鼠灌胃前后的血壓

按照10 mL/kg的劑量，相同時間對大鼠灌胃后血壓值測定結(jié)果見表2。

表2 連續(xù)測量下的大鼠血壓值Table 2 The blood pressure of rats under continuous measurement

如表2所示，在同一天中，分別對SHR大鼠和WKY大鼠灌胃相同劑量的發(fā)酵乳，血壓的變化有所不同。SHR大鼠在灌胃后4 h，血壓明顯下降，下降幅度達(dá)到（2.33±0.54）kPa，之后6 h緩慢回升。但對未患有高血壓的WKY大鼠，在灌胃前后血壓并沒有明顯變化，說明發(fā)酵乳對WKY大鼠的血壓未產(chǎn)生影響，同時也說明含有ACE抑制肽的發(fā)酵乳具有生物選擇性，只對患有高血壓大鼠的血壓起作用，這與王茵[11]、Lee[12]、Chen等[13]的研究結(jié)果一致。

2.3 灌胃發(fā)酵乳和乳清對大鼠血壓的影響

停止灌胃一周，讓大鼠自由進(jìn)食和飲水，使其恢復(fù)到實驗前狀態(tài)。再對兩組SHR大鼠按照10 mL/kg的劑量分別灌胃發(fā)酵乳和預(yù)處理乳清，測定灌胃后0、2、4、6、8、10 h 的血壓值，結(jié)果見表 3。

表3 不同灌胃劑下SHR大鼠的血壓值Table 3 The blood pressure when had different oral agents

由表3可知，在對SHR大鼠分別灌胃相同劑量的發(fā)酵乳和預(yù)處理乳清后，大鼠血壓在一定時間內(nèi)都呈現(xiàn)出下降趨勢，但相比而言灌胃發(fā)酵乳后的SHR大鼠血壓下降更為明顯，血壓下降幅度為（2.07±0.73）kPa，而灌胃預(yù)處理乳清的SHR大鼠血壓下降了（1.57±0.29）kPa，并且發(fā)酵乳組的血壓回升程度比乳清組慢，說明同灌胃預(yù)處理乳清相比，對SHR大鼠灌胃發(fā)酵乳的降壓效果更好，分析原因，可能是由于在發(fā)酵乳制備乳清的過程中，添加了HCl以及冷凍離心的操作使得具有ACE抑制活性的多肽受到了一定程度的破壞，影響了后來灌胃后的降壓效果。因此，今后通過分離發(fā)酵乳乳清的方法提取活性多肽，應(yīng)盡量避免采用以上破壞ACE抑制活性的方法。

2.4 長期連續(xù)添加發(fā)酵乳后SHR大鼠血壓的變化

按照10 mL/kg的劑量對實驗組灌胃并測定2次血壓，同時測定對照組血壓值，結(jié)果見表4。

表4 長期測定兩組SHR大鼠的血壓值Table 4 The blood pressure of SHR rats when had the fermented milk or not

由表4可知，長期在相同時間下測定添加發(fā)酵乳與未添加發(fā)酵乳的SHR大鼠的血壓值后發(fā)現(xiàn)，結(jié)果有所不同。灌胃了發(fā)酵乳的實驗組SHR大鼠的血壓在整個實驗期間都低于未灌胃發(fā)酵乳的對照組SHR大鼠的血壓。實驗期間對照組的血壓并沒有下降，并且由表4可以看出，兩組的血壓差值逐漸增大，原因是由于正常SHR大鼠隨著周齡的增加血壓會逐漸升高。試驗4周后SHR大鼠的血壓下降了（1.96±0.47）kPa，翟愛華在對SHR大鼠長期灌胃米糠蛋白ACE抑制肽時也得到基本相同的結(jié)論[14]，說明對SHR大鼠持續(xù)添加發(fā)酵乳能夠起到控制血壓并維持血壓穩(wěn)定的作用。

3 結(jié)論與討論

本實驗利用Lactobacillus plantarum QS670的發(fā)酵乳對SHR大鼠進(jìn)行不同劑量灌胃，得出中劑量（10 mL/kg）的壓降效果最好，血壓下降幅度為（2.5±0.54）kPa；在最佳劑量下，灌胃發(fā)酵乳的SHR大鼠經(jīng)過 4h 血壓從（24.76±0.47）kPa下降到（22.43±0.39）kPa，下降幅度最大，達(dá)到（2.33±0.54）kPa，之后緩慢回升，未患有高血壓的WKY大鼠在灌胃發(fā)酵乳前后血壓并沒有明顯變化。對SHR大鼠分別灌胃相同劑量的發(fā)酵乳和乳清后，灌胃發(fā)酵乳的大鼠血壓下降更為明顯，為（2.07±0.73）kPa，而灌胃乳清的大鼠血壓下降了（1.57±0.29）kPa，說明發(fā)酵乳的降壓效果優(yōu)于乳清。長期對SHR大鼠灌胃發(fā)酵乳并在相同時間測定實驗組和對照組的血壓后發(fā)現(xiàn)，實驗組大鼠在4周中血壓值呈現(xiàn)出下降的趨勢，4周后血壓下降了（1.96±0.47）kPa，而對照組的血壓并沒有下降，并且隨著大鼠周齡的增加血壓會逐漸上升，同時相同時間下，實驗組大鼠最多比對照組低（7.36±0.72）kPa。具有ACE抑制活性的發(fā)酵乳制備工藝安全、化學(xué)結(jié)構(gòu)單純，不僅降壓效果顯著，不影響正常血壓，且具有促進(jìn)生長的功能，適合長期服用。

綜上所述，Lactobacillus plantarum QS670制備的發(fā)酵乳在大鼠體內(nèi)可以起到一定的降壓效果，具有降壓功效功能性食品的開發(fā)潛力。

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Antihypertensive Effects of Yogurt Fermented with Lactobacillus plantarum QS670 in Spontaneously Hypertensive Rats

Shuang-quan，XU Wei-han，HAN Jian-jiao，WU Nan
（College of Food Science and Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010018，Inner Mongolia，China）

To study the antihypertensive effect of the yogurt fermented with Lactobacillus plantarum QS670 on spontaneously hypertensive rats（SHR）and compared with the normal blood pressure Wistar rats（WKY）.A single medication at different dosesof the yogurt fermented with Lactobacillus plantarum QS670 （5，10，20 mL/kg）were intragastric administered.After administration，blood pressure was measured every 2 h continuously for 10 h，while long-term medcation lasted for 4 weeks，offered 10 mL/kg once a day and the blood pressure was determined every other week.After the administrations of the yogurt fermented with Lactobacillus plantarum QS670，the blood pressure all decreased significantly in SHR，and reached the lowest value in two-hours'gavage，which was reduced by（2.33±0.54）kPa.Long-term gavage of Lactobacillus plantarum QS670 can significantly decrease SHR blood pressure and had a stable antihypertensive effect.

LactobacillusplantarumQS670；yogurt；spontaneouslyhypertensiverats；antihypertensivepeptides

2016-08-31

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.11.040

國家自然科學(xué)基金（31460443）；內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金（2016MS0338）

雙全（1964—），男（蒙古），教授，博士，研究方向：食品科學(xué)。