基于苦蕎的功能醋粉對L-NNA誘導(dǎo)高血壓大鼠降血壓及抗氧化作用

陳樹俊，胡 坤

（山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006）

高血壓是一種常見慢性病，也是引發(fā)心血管疾病的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計，我國成年人高血壓患病率將近30%，且全球患病人數(shù)不斷增長[1]。當(dāng)前高血壓就診率非常低，就診患者血壓控制率僅38%左右，且使用藥物以鈣通道阻滯藥為主，會產(chǎn)生多種副作用[2]，如何通過調(diào)節(jié)飲食來預(yù)防高血壓和降血壓成為人們關(guān)注的重點。

隨著人們養(yǎng)生意識增強，健康的飲食理念逐漸深入人心，食醋作為日常生活必需調(diào)味品因其優(yōu)越的保健性能而成為健康生活理念中的新寵兒，但由于液體醋存在直接飲用刺激性強、攜帶不便、運輸困難等弊端，固體狀態(tài)的醋粉應(yīng)運而生[3-4]。功能醋粉因富含川芎嗪、松脂醇二葡萄糖苷等特征成分而獨具一格，以其優(yōu)良的物理性能和極高的營養(yǎng)價值而賦予新的功效[5-6]。

本試驗以苦蕎（Fagopyrum tartaricum）為原料，輔以沙棘果渣、杜仲葉、燕麥麩皮，采用老陳醋傳統(tǒng)工藝進行釀造[7-8]，將熏醋醅直接進行冷凍干燥并粉碎制得功能醋粉；通過建立高血壓大鼠模型，灌胃給藥并測量其血壓及各項生理指標(biāo)變化來評價該醋粉的降血壓和抗氧化作用，以期為后續(xù)功能醋粉的研究和生產(chǎn)摸索發(fā)展道路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無特定病原體（specific pathogen free，SPF）SD大鼠（雄性180～220 g）：斯貝福生物技術(shù)有限公司，許可證號：SCXK（京）2019-0010，飼養(yǎng)條件：溫度（22±2）℃，相對濕度為50%～60%，飼喂全價營養(yǎng)顆粒料，自由飲食，有充足的新鮮衛(wèi)生飲水；N-硝基-L-精氨酸（N-nitro L-arginine，L-NNA）：北京百美威科技有限公司；醋粉：山西紫林醋業(yè)提供醋醅凍干粉碎制得（凍干條件：升華溫度29 ℃，解吸溫度33 ℃，物料厚度3 cm，500目超微粉碎）；卡托普利：常州制藥廠有限公司；總超氧化物歧化酶（total superoxide dismutase，T-SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-PX）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）、過氧化氫酶（catalase，CAT）試劑盒：南京建成生物工程研究所；一氧化氮（nitric oxide，NO）、內(nèi)皮素-1（endothelin-1，ET-1）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）ELISA試劑盒：上海西唐生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BP-2000動物無創(chuàng)血壓分析系統(tǒng)：中輻院藥物安全性評價中心提供；UV-5100紫外可見分光光度計：上海元析儀器有限公司；YT-1101酶標(biāo)分析儀：上海葉拓儀器有限公司；BR4I高速離心機：Thermo公司；MY-10手持式組織研磨器：上海凈信實業(yè)有限公司；1260液相色譜儀：Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 高血壓大鼠模型建立

隨機選取6只為空白對照組，其余均為高血壓建模組，建模組腹腔注射L-NNA 15 mg/（kg·d），空白組注射等量生理鹽水。每周測大鼠體質(zhì)量及血壓（重復(fù)3次），給藥28 d后，大鼠收縮壓/舒張壓≥140/80 mmHg表示建模成功[9-10]。

1.3.2 分組及灌胃

將建模完成的大鼠分為空白對照組、高血壓模型組、陽性對照組（卡托普利10 mg/（kg·d））、山西老陳醋粉組（2.7g/（kg·d））、功能醋粉高（4.05 g/（kg·d）、中2.7 g/（kg·d）、低劑量組1.35 g/（kg·d），分別為人體推薦劑量的15、10、5倍[12]），每組6只，給藥期間大鼠自由取水進食，以上藥劑溶于5 mL羧甲基纖維素鈉進行灌胃，空白對照組和模型組給等體積生理鹽水，連續(xù)灌胃28 d，每周固定時間測體質(zhì)量和血壓[11]。

1.3.3 解剖及指標(biāo)測定

大鼠末次給藥后，禁食不禁水12 h后麻醉，腹主動脈取血4 mL于采血管，3 000 r/min離心15 min分離血清；取肝臟，洗凈擦干后準(zhǔn)確稱取質(zhì)量，制成10%組織勻漿，3000r/min離心15 min收集上清液；摘取心臟，洗凈擦干準(zhǔn)確稱質(zhì)量[12]。按試劑盒方法檢測血清NO、ET-1、TNF-α含量、肝臟T-SOD、CAT、MDA、T-AOC、GSH-PX水平；計算心臟和肝臟的臟器指數(shù)，計算公式如下：

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（xˉ±s）表示，應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析，P＜0.01表示差異極顯著，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 血壓測定結(jié)果

由表1～表3可知，建模后各組收縮壓、舒張壓、平均動脈壓與空白對照組差異極顯著（P＜0.01），說明模型建立成功；開始灌胃后，空白對照組與高血壓模型組血壓均無明顯波動且兩組存在極顯著差異（P＜0.01），說明大鼠模型穩(wěn)定[13-14]。

表1 大鼠收縮壓測定結(jié)果Table1 Determination results of rat systolic blood pressure

表2 大鼠舒張壓測定結(jié)果Table2 Determination results of rat diastolic blood pressure

表3 大鼠平均動脈壓測定結(jié)果Table3 Determination results of rat mean arterial pressure

給醋粉14 d后，陽性對照組和各醋粉組收縮壓、舒張壓、平均動脈壓均出現(xiàn)明顯下降；21d后，各醋粉組與高血壓模型組相比收縮壓出現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01），舒張壓除低劑量組外都呈現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01），平均動脈壓高劑量組出現(xiàn)顯著差異（P＜0.05）；28 d后各組血壓降至最低值，與模型組相比，除低劑量組舒張壓外，其余醋粉組收縮壓、舒張壓均呈現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01），平均動脈壓除低劑量組呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.01）外，其余醋粉組均出現(xiàn)極顯著差異（P＜0.05），陽性對照組、高劑量組接近于空白對照組，功能醋粉低、中、高劑量組大鼠的降壓效果呈梯度依次增強，老陳醋粉組收縮壓和舒張壓均高于同劑量功能醋粉，說明功能醋粉在1.35～4.05 g/（kg·d）范圍內(nèi)劑量越高降壓效果越好，功能醋粉降壓效果更顯著[15-17]。

2.2 功能醋粉對大鼠體質(zhì)量的影響

由表4可知，相比空白對照組，建模后各組大鼠體質(zhì)量顯現(xiàn)出差異（P＜0.05），從建模完成到灌胃28 d后各組大鼠與空白對照組及模型組相比均呈現(xiàn)出了差異性（P＜0.05）。灌胃7 d，各醋粉組大鼠體質(zhì)量明顯輕于空白對照組和高血壓模型組，其中老陳醋粉和功能醋粉高、中劑量組差異極顯著（P＜0.01），28 d后，除低劑量組外其余醋粉組與高血壓模型組相比都呈現(xiàn)出了極顯著差異（P＜0.01），陽性組大鼠體質(zhì)量最小且差異最顯著，而空白對照組體質(zhì)量雖遠高于陽性對照組和各醋粉組，但灌胃過程中高血壓模型組大鼠體質(zhì)量增長速度遠快于空白對照組，說明高血壓對于大鼠體質(zhì)量增長有加速作用，降壓有助于緩解大鼠體質(zhì)量的增長。分析結(jié)束灌胃后各組大鼠體質(zhì)量，陽性組緩解作用最為明顯，老陳醋粉組和高劑量組次之，低劑量組最弱，說明醋粉對于大鼠體質(zhì)量增長有著明顯減緩作用。

表4 大鼠體質(zhì)量測定結(jié)果Table4 Determination results of rat body mass

2.3 功能醋粉對大鼠心率、心質(zhì)量及肝質(zhì)量的影響

由表5數(shù)據(jù)得，經(jīng)L-NNA干預(yù)的大鼠相比空白對照組差異顯著（P＜0.05），說明高血壓對于大鼠心率有減弱作用[18]。灌胃7 d各組大鼠心率差異趨緩，各醋粉組與空白對照組相比差異大都由極顯著降為顯著（P＜0.05）；灌胃21 d，相比高血壓模型組陽性對照組差異極顯著（P＜0.01），且與空白對照組趨同，老陳醋粉、功能醋粉高、中劑量組心率整體趨勢明顯提升，但個別組心率稍降，可能是大鼠狀態(tài)不穩(wěn)定或者給藥劑量不夠?qū)ζ湫穆首兓雌鹈黠@作用；灌胃28 d，高血壓模型組與低劑量組心率仍處于較低水平且兩組相比沒有顯著差異（P＞0.05），其余組均有一定程度升高，說明功能醋粉劑量較低時對高血壓引起心率變化并沒有明顯改善，分析其余大鼠心率，與高血壓模型組相比，陽性對照組、老陳醋粉以及功能醋粉高劑量組均呈現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01），而老陳醋粉組差異更顯著，趨同于陽性對照組，說明老陳醋粉對于高血壓引起心率變化改善作用強于同劑量功能醋粉。

表5 大鼠心率測定結(jié)果Table5 Determination results of rat heart rate

由表6可知，相比空白對照組，各組大鼠心質(zhì)量及心臟指數(shù)并沒有顯著差異（P＞0.05），說明L-NNA并未引起心臟肥大，大鼠心質(zhì)量和心臟指數(shù)均處于較平均水平。相比空白對照組，給藥L-NNA大鼠肝質(zhì)量及肝臟指數(shù)均出現(xiàn)了極顯著差異（P＜0.01），但與高血壓模型組相比，在灌胃過程中各組大鼠肝臟指數(shù)也沒有顯著變化（P＞0.05），可能是高血壓引起臟器肥大是一個長期影響，短期內(nèi)并未出現(xiàn)顯著差異。

表6 大鼠臟器指數(shù)測定結(jié)果Table6 Determination results of rat visceral indexes

2.4 功能醋粉對大鼠血清NO、ET-1、TNF-α水平的影響

NO對于血壓調(diào)節(jié)有重要作用，是抑制血壓升高、保護心血管的重要因子，但L-NNA抑制NO含量導(dǎo)致血壓升高。由表7可知，相比空白對照組，陽性對照組、功能醋粉高劑量組大鼠NO含量差異不顯著（P＞0.05），高劑量組微高于陽性組，而中、低劑量組差異極顯著（P＜0.01），說明功能醋粉在達到一定劑量時對于NO降低呈現(xiàn)出與卡托普利相近的緩解作用，同劑量功能醋粉對于NO降低緩解作用強于老陳醋粉。

表7 大鼠血清指標(biāo)測定結(jié)果Table7 Determination results of rat serum indicators

血管內(nèi)皮功能障礙與高血壓及其并發(fā)癥密切相關(guān)，血壓的升高會引起大鼠血清ET-1濃度升高[19-21]。分析表7數(shù)據(jù)得，相比高血壓模型組，除低劑量組外，其余醋粉組ET-1濃度均呈現(xiàn)出顯著差異（P＜0.05），其中老陳醋粉、功能醋粉高劑量組差異極顯著（P＜0.01），高劑量組效果趨同于卡托普利，說明醋粉對于ET-1濃度升高有明顯緩解作用。相比空白對照組，陽性對照組差異極顯著（P＜0.01），老陳醋粉組、高劑量組差異顯著（P＜0.05），中、低劑量組差異不顯著（P＞0.05），說明高、中、低劑量降壓醋粉緩解作用呈梯度減弱，老陳醋粉作用略強于同劑量降壓醋粉。

TNF-α是一種炎癥因子，血壓升高引起其濃度升高，從而使機體出現(xiàn)炎癥和相應(yīng)并發(fā)癥[19-20]。由表7可知，與高血壓模型組相比，除功能醋粉低劑量組差異顯著外（P＜0.05），其余給藥組均呈現(xiàn)出極顯著差異（P＜0.01），說明醋粉對TNF-α濃度升高有明顯緩解作用；與空白對照組相比，陽性對照組差異不顯著（P＞0.05），對比各醋粉組具體濃度可得功能醋粉高、中、低劑量組對于TNF-α濃度升高緩解作用呈梯度減弱，老陳醋粉緩解作用略強于同劑量功能醋粉。

2.5 功能醋粉對大鼠肝臟抗氧化作用

CAT能分解活性氧自由基，防止細胞內(nèi)物質(zhì)被氧化。由表8可知，相比高血壓模型組，各醋粉組CAT活力均差異極顯著（P＜0.01），說明醋粉對CAT活力降低有明顯緩解作用。相比空白對照組，各醋粉組仍存在極顯著差異（P＜0.01），說明經(jīng)L-NNA干預(yù)的大鼠肝臟CAT水平已經(jīng)難以或長時間給藥才能恢復(fù)原水平[22-23]。但比較各組醋粉CAT活力可得功能醋粉高、中、低劑量效果呈梯度減弱，而功能醋粉效果明顯強于同劑量老陳醋粉。

表8 大鼠肝臟指標(biāo)測定結(jié)果Table8 Determination results of rat liver indicators

由表8可知，相比高血壓模型組，各組顯著差異（P＜0.05），說明醋粉對T-AOC水平有一定恢復(fù)作用，能提升大鼠抗氧化能力。相比高血壓模型組，除低劑量組外，各醋粉組均呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），高、中、低劑量呈梯度減小，老陳醋粉組略高于低劑量組，說明老陳醋粉對于T-AOC水平作用弱于功能醋粉，且高劑量組效果最好。

SOD能清除O2-·，是機體維持抗氧化平衡的重要因子[24]。由表8可知，相比高血壓模型組，各組大鼠T-SOD活力值均呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），說明醋粉對高血壓引起的T-SOD水平降低有明顯改善作用。與空白對照組相比，各組都出現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），高劑量組差異極顯著（P＜0.01），其活力值甚至高于陽性組，高、中、低劑量組呈梯度減小，老陳醋粉調(diào)節(jié)作用弱于同劑量功能醋粉。

MDA能與氧自由基反應(yīng)，使機體免受氧化作用破壞，可反映機體內(nèi)某些物質(zhì)的氧化程度[25]。由表8可知，與高血壓模型組相比，除低劑量組外，各組大鼠肝臟MDA含量均出現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01），低劑量組差異顯著（P＜0.05），說明醋粉對MDA含量調(diào)節(jié)有很好的作用。與空白對照組相比，各醋粉組差異顯著（P＜0.05），其中低劑量＞中劑量＞高劑量＞老陳醋粉，說明老陳醋粉對MDA調(diào)節(jié)作用強于同劑量功能醋粉。

GSH-PX通過催化機體內(nèi)部分還原性反應(yīng)起到保護細胞結(jié)構(gòu)的作用[26]。由表8可知，與高血壓模型組相比，各醋粉組大鼠肝臟GSH-PX酶活力均呈現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01），說明醋粉對于大鼠GSH-PX酶活力調(diào)節(jié)作用良好；與空白對照組相比，各醋粉組差異極顯著（P＜0.01），比較具體量可得老陳醋粉作用弱于同劑量功能醋粉，功能醋粉醋粉高、中、低劑量組作用呈梯度減小。

3 結(jié)論

經(jīng)體內(nèi)實驗對比，功能醋粉降血壓效果強于老陳醋粉，對NO、ET-1水平以及炎癥因子TNF-α濃度的非正常變化有明顯緩解作用，說明功能醋粉對血壓及相關(guān)指標(biāo)變化都有正面調(diào)節(jié)作用；測定大鼠肝臟抗氧化相關(guān)指標(biāo)CAT、T-AOC、T-SOD、MDA以及GSH-PX可知，同劑量功能醋粉抗氧化效果優(yōu)于老陳醋粉，且抗氧化效果隨著劑量升高而增強；綜上所述，功能醋粉具有良好的降血壓和抗氧化作用，符合大眾對健康生活和功能性食品要求，具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景，為降壓食品開發(fā)提供了一個新思路。