吉林人参低聚肽对高脂血症大鼠的影响

李 迪,刘 睿,李 慧,陈启贺,张召锋,王军波 *,李 勇 *

(北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系,北京 100191)

摘 要:目的:观察吉林人参低聚肽(ginseng oligopeptides,GOP)对高脂血症模型大鼠是否具有降脂作用。方法:取SD大鼠108 只,设立9 个实验组:6 个GOP剂量组(0.062 5、0.125 0、0.250 0、0.500 0、1.000 0、2.000 0 g/kg)、1 个空白对照组、1 个乳清蛋白组(0.250 0 g/kg)和1 个模型对照组。空白对照组每日给予基础饲料,其余各组每日给予高脂饲料,2 周后各组继续给予相应饲料并连续灌胃30 d。结果:GOP各剂量组大鼠血清胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯含量均无明显变化(P>0.05);GOP能够降低高脂血症大鼠血清和肝脏丙二醛含量(P<0.01),提高血清和肝脏超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活力(P<0.01),升高血清一氧化氮和一氧化氮合酶含量(P<0.01)。结论:GOP没有辅助降血脂作用,GOP可能具有抗动脉硬化作用。

关键词:吉林人参低聚肽;SD大鼠;高脂血症;动脉粥样硬化

血脂异常(dyslipidemia)也称脂代谢紊乱,是指由于脂肪代谢或运转异常使胆固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)和(或)低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)过高和(或)高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)过低而引发的一种病症 [1]。近年来随着生活方式和饮食结构的改变,血脂异常及相关慢性代谢性疾病的发病率持续增加 [2]。2008年全球约有39%的人群胆固醇水平偏高(男性36%、女性40%),造成约260万 人(4.5%)的死亡,且这一数字仍在增加 [1]。2012年中日友好医院的杨文英教授等公布的一项研究结果显示:我国年龄20 岁以上的人群中,高胆固醇血症的患病率是9.0%,临界性高胆固醇血症的患病率是22.5%,另有报道显示 [3],工人中高脂血症发病率达21.7%,公务员中高脂血症发病率达30.3%。血脂异常的危害不仅在于其高发病率,更重要的是它的存在会增加相关慢性代谢性疾病(如动脉粥样硬化、心脑血管疾病)的发病风险,不仅严重影响着患者的生活质量,还造成了极大的经济和社会负担 [4-5]

目前临床常用的降脂西药主要有他汀类、烟酸类、贝特类、胆酸螯合剂类、多烯类等 [6],上述药物均具有明显的不良反应 [7],不宜长期服用。因此寻求安全有效的防治措施,以减少血脂异常和相关代谢性疾病的发生,具有重要的科学价值和社会意义。近年来的大量研究已经证实天然食物成分在调节血脂异常方面是安全有效的。

生物活性肽(bioactive peptides,BAP)是指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物。肽的分子结构介于氨基酸和蛋白质之间,是蛋白质的结构和功能片段,并使蛋白质具有数以千万计的生理功能,其本身也具有很强的生物活性 [8]。低聚肽,又称为活性小分子肽,一般由10 个或10 个以下氨基酸组成。研究发现机体对低聚肽的吸收和代谢速率比对游离氨基酸快 [9]。另外,生物活性肽类具有广泛的生物活性,如免疫调节、抗高血压、降胆固醇、抗氧化和清除自由基作用等。目前生物活性肽以其高效、安全的特点异军突起,逐渐显示出其在临床营养中的重要作用和广泛的应用前景 [8]

人参属名中的“Panax”来源于希腊语,意为“长寿、包治百病”,其应用历史可以追溯到几千年前。人参在我国药用历史悠久,由于其广泛而神奇的功效,也是人类认识和应用最早的保健佳品之一。我国现存最早的药物学专著《神农本草经》中就有记载:“人参,味甘微寒,主补五脏,安精神,定魂魄,止惊悸,除邪气,明目,开心益智。久服,轻身延年。”《本草纲目》对人参有更为细致的记载:“补五脏血脉,益气生血,故为强壮药,能振奋精神”。2012年9月4日,中国卫生部批准人参成为新资源食品,人参的应用将由单一的中药材拓展到食品、饮料及保健产品等领域,范围大幅扩大,这为我国的人参产业发展提供了新的契机 [10]。研究发现,人参可抑制胰脂肪酶 [11]、过氧化物酶增殖物激活受体-γ(peroxisome proliferator activated receptor-γ, PPAR-γ) [12]活性,活化脂蛋白脂肪酶 [13]、肝脂酶和AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK) [12]活性,并能下调与脂质代谢和胆固醇代谢相关基因的表达 [14],从而发挥降血脂作用。对人参提取物人参皂苷的研究也发现,人参皂苷Rb1 [15]、Rf [16]、Rc [17]等均有调节血脂代谢的作用。人参低聚肽虽然作为一类重要的化合物存在于人参组织中,但其功能研究较少报道,有关其调节血脂作用的研究更少。低聚肽在人体内不需消化可直接吸收,比单个氨基酸吸收更有效,可直接参与蛋白质的合成 [8],可避免活性物质的浪费,大大提高其生理调节作用。本实验通过对高脂模型大鼠采用不同剂量的吉林人参低聚肽(ginseng oligopeptides,GOP)水溶液进行干预,观察GOP的降脂效果,为高血脂的营养干预和GOP功能性食品开发提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 动物、材料与试剂

健康SPF级成年雄性SD大鼠108 只,适应期结束时,体质量(200±20) g,由北京大学医学部实验动物中心提供。分笼饲养,每笼3 只,自由饮食、饮水。动物饲养实验室符合国标清洁级,温度范围为(25±1) ℃,相对湿度为50%~60%,昼夜明暗交替时间为12 h。

GOP,淡黄色固体粉末,利用生物酶解技术从吉林人参中分离得到的小分子生物活性肽的混合物,混合物主要以小分子低聚肽为主,相对分子质量<1 000,质量分数为95.42%,由吉林肽谷生物工程有限责任公司提供。

对照组饲料:维持饲料,购自北京科澳协力饲料有限公司,其提供的营养成分及水平符合GB 14924.3—2010《实验动物配合饲料营养成分》,可满足啮齿类动物生长发育所必需;模型组饲料:在维持饲料中添加20.0%蔗糖、15.0%猪油、1.2%胆固醇、0.2%胆酸钠,适量的酪蛋白、磷酸氢钙、石粉等。除了粗脂肪外,模型饲料的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、钙、磷均达到维持饲料的国家标准。

TC、TG、HDL-C、LDL-C测试盒 英科新创(厦门)科技有限公司;谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、考马斯亮蓝蛋白、一氧化氮(nitric oxide,NO)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)测定试剂盒 北京安迪华泰科技有限公司。

1.2 仪器与设备

高速冷冻离心机 德国艾本德股份公司;Adventurer TM通用型分析天平 美国奥豪斯国际贸易有限公司;电热恒温水浴锅 北京天林恒泰科技有限公司;FSH-2A可调高速电动匀浆机 金坛市金南仪器厂;722型分光光度计 上海精密科学仪器有限公司;WH-861型旋涡混合器 北京科尔德科贸有限公司;AU400全自动生化仪 日本奥林巴斯株式会社。

1.3 方法

1.3.1 剂量分组及受试样品给予时间

雄性SD大鼠108 只,共分为9 个实验组,每组12 只。实验设立6 个GOP剂量组(0.062 5、0.125 0、0.250 0、0.500 0、1.000 0、2.000 0 g/kg,分别记为GOP A组、GOP B组、GOP C组、GOP D组、GOP E组、GOP F组)、1 个空白对照组、1 个乳清蛋白组(0.250 0 g/kg)和1个模型对照组。受试样品给予时间为30 d。

1.3.2 动物造模、分组及给受试物

1.3.2.1 适应期

于屏障系统下大鼠饲喂维持饲料观察7 d。

1.3.2.2 造模期

按体质量随机分成2 组,12 只大鼠饲喂维持饲料作为空白对照组,96 只饲喂模型饲料作为模型组。每周称量体质量1 次。

模型组给予模型饲料2 周后,空白对照组和模型组大鼠禁食采血(尾部),采血后尽快分离血清,测定血清TC、TG、LDL-C、HDL-C含量。根据TC含量将模型组随机分成8 组,每组12 只,分组后比较各组TC、TG、LDL-C、HDL-C含量差异。

1.3.2.3 受试样品给予

建模成功并分组后,6 个剂量组每天灌胃给予GOP溶液,空白对照组和模型对照组每日灌胃给予同体积的蒸馏水,乳清蛋白组给予同体积乳清蛋白溶液。灌胃量为1 mL/(100 g·d)。GOP和乳清蛋白均用蒸馏水配制。空白对照组继续给予维持饲料,模型对照组、乳清蛋白组及6 个剂量组继续给予模型饲料。每周各鼠称质量记录1 次,按体质量调整灌胃量,实验结束时最后1 次称质量。每日观察大鼠的食欲行为、状态、毛发及动物死亡情况。

1.3.3 样本采集及相关指标检测

1.3.3.1 血清指标检测

于实验结束时,大鼠禁食不禁水12 h,股动脉采血,3 000 r/min离心10 min。吸取血清,按试剂盒说明书检测血清中TC、TG、HDL-C、LDL-C含量、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)活力,以及SOD、GSH-Px活力和MDA、NO、NOS含量。

1.3.3.2 肝组织抗氧化指标检测

末次给药12 h后,处死,解剖,迅速取出肝脏,称取适量肝脏组织,加入9 倍(m/V)体积的生理盐水,在冰水浴条件下进行机械匀浆,配制成10%肝脏组织匀浆液,2 500 r/min,离心10 min,取上清液,按试剂盒说明书检测SOD、GSH-Px活力和MDA含量。

1.4 统计方法

所有实验数据均以 表示。采用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析,P<0.05表示有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 GOP对高脂模型大鼠血脂含量的影响如表1所示,与空白对照组相比,模型对照组大鼠血清TC、LDL-C、TG含量均极显著升高(P<0.01),血清HDL-C含量极显著降低(P<0.01)。与模型对照组相比,乳清蛋白组及GOP各剂量组大鼠血清TC、LDL-C、

表 1 GOP对高脂模型大鼠血脂含量的影响( ,n=12)
Table 1 Effect of GOP on blood lipid levels of hyperlipidemic rats ( , n= 12)

注:a *.与空白对照组相比差异极显著(P<0.01)。

TG含量/(mmol/L)空白对照组0.000 02.21±0.150.33±0.030.90±0.041.69±0.39模型对照组0.000 0 3.50±0.68 a*0.43±0.08 a*0.69±0.07 a*2.58±0.85 a*乳清蛋白组0.250 0 3.72±0.510.47±0.100.69±0.102.35±0.70 GOP A组0.062 5 3.59±0.560.47±0.070.69±0.092.13±0.26 GOP B组0.125 0 3.49±0.510.45±0.100.71±0.102.27±0.52 GOP C组0.250 0 3.40±0.710.48±0.130.70±0.082.13±0.53 GOP D组0.500 0 3.69±0.480.48±0.080.72±0.052.52±0.80 GOP E组1.000 0 3.71±0.680.47±0.120.66±0.082.65±0.59 GOP F组2.000 0 3.81±0.400.49±0.060.64±0.052.53±0.64组别剂量/(g/kg)TC含量/(mmol/L)LDL-C含量/(mmol/L)HDL-C含量/(mmol/L)

HDL-C、TG含量均无明显变化(P>0.05)。

2.2 GOP对高脂模型大鼠血清ALT、AST活力的影响

表 2 GOP对高脂模型大鼠血清ALT、AST活力的影响( ,n=12)
Table 2 Effect of GOP on ALT and AST levels in serum of hyperlipidemic rats ( s, n= 12)

注:a.与空白对照组相比差异显著(P<0.05);a *.与空白对照组相比差异极显著(P<0.01);b.与模型对照组相比差异显著(P<0.05);b *.与模型对照组相比差异极显著(P<0.01)。下同。

组别剂量/(g / k g)A L T活力/(U / L)A S T活力/(U / L)空白对照组0 . 0 0 0 0 6 0 . 0 0 ± 7 . 2 4 1 4 9 . 6 7 ± 8 . 7 3模型对照组0 . 0 0 0 0 7 9 . 8 3 ± 6 . 8 5 a*1 5 0 . 8 3 ± 1 1 . 2 0乳清蛋白组0 . 2 5 0 0 7 2 . 0 0 ± 2 . 2 8 1 4 8 . 6 7 ± 1 1 . 4 5 G O P A组0 . 0 6 2 5 6 9 . 8 3 ± 6 . 7 1 b1 5 2 . 3 3 ± 8 . 7 6 G O P B组0 . 1 2 5 0 7 1 . 3 3 ± 9 . 4 6 b1 4 2 . 0 0 ± 1 0 . 1 8 G O P C组0 . 2 5 0 0 6 8 . 8 3 ± 7 . 7 3 b*1 4 0 . 1 7 ± 1 0 . 6 7 G O P D组0 . 5 0 0 0 7 0 . 1 7 ± 5 . 4 9 b1 4 7 . 5 0 ± 1 2 . 6 3 G O P E组1 . 0 0 0 0 7 1 . 3 3 ± 7 . 5 0 b1 4 2 . 5 0 ± 1 5 . 1 1 G O P F组2 . 0 0 0 0 7 0 . 5 0 ± 7 . 4 8 b1 4 3 . 5 0 ± 1 2 . 8 5

如表2所示,与空白对照组相比,模型对照组大鼠血清ALT活力极显著升高(P<0.01),AST活力无显著变化(P>0.05)。与模型对照组相比,乳清蛋白组大鼠血清ALT活力无显著变化,GOP各剂量组大鼠血清ALT活力均显著降低(P<0.05,P<0.01),其中GOP C剂量组大鼠血清ALT活力降低最为明显(P<0.01)。

2.3 GOP对高脂模型大鼠血清NO、NOS含量的影响

表 3 GOP对高脂模型大鼠血清NO、NOS含量的影响( ,n=12)
Table 3 Effect of GOP on NO and NOS levels in serum of hyperlipidemic rats ( , n= 12)

N O S含量/(μ m o l / L)空白对照组0 . 0 0 0 0 4 6 . 6 4 ± 1 . 9 3 4 3 . 8 9 ± 1 . 4 0模型对照组0 . 0 0 0 0 2 0 . 8 0 ± 1 . 9 9 a*1 7 . 5 0 ± 1 . 9 3 a*乳清蛋白组0 . 2 5 0 0 4 3 . 1 0 ± 1 . 2 8 b*3 7 . 5 6 ± 1 . 0 8 b*G O P A组0 . 0 6 2 5 3 7 . 6 6 ± 1 . 9 2 b*c*3 6 . 5 7 ± 1 . 9 1 b*G O P B组0 . 1 2 5 0 4 4 . 3 0 ± 2 . 0 0 b*3 8 . 1 7 ± 1 . 5 8 b*G O P C组0 . 2 5 0 0 4 4 . 7 9 ± 1 . 7 1 b*c4 0 . 9 7 ± 1 . 2 9 b*c*G O P D组0 . 5 0 0 0 4 4 . 2 3 ± 1 . 9 5 b*3 7 . 8 0 ± 1 . 8 6 b*G O P E组1 . 0 0 0 0 4 0 . 2 7 ± 1 . 8 9 b*c*3 6 . 6 0 ± 1 . 7 0 b*G O P F组2 . 0 0 0 0 4 1 . 5 0 ± 1 . 2 7 b*3 7 . 0 2 ± 1 . 6 8 b*组别剂量/(g / k g)N O含量/(μ m o l / L)

注:c.与乳清蛋白组相比差异显著(P<0.05);c *.与乳清蛋白组相比差异极显著(P<0.01)。下同。

如表3所示,与空白对照组相比,模型对照组大鼠血清NO和NOS含量均极显著降低(P<0.01)。与模型对照组相比,乳清蛋白组和GOP各剂量组大鼠血清NO和NOS含量均极显著升高(P<0.01)。与乳清蛋白组相比,GOP C剂量组大鼠血清NO和NOS含量显著升高(P<0.05,P<0.01)。

2.4 GOP对高脂模型大鼠血清和肝脏抗氧化指标的影响

表 4 GOP对高脂模型大鼠血清、肝组织抗氧化指标的影响( ,n=12)
Table 4 Effect of GOP on antioxidant parameters in serum and liver tissue of hyperlipidemic rats , n= 12)

G S H -P x活力/(p m o l / m L)空白对照组0 . 0 0 0 0 2 . 0 9 ± 0 . 2 7 2 2 7 . 4 8 ± 1 0 . 9 5 4 2 . 6 5 ± 2 . 2 8 3 . 7 9 ± 0 . 2 4 2 6 2 . 9 0 ± 1 0 . 3 1 5 0 . 5 2 ± 1 . 7 5模型对照组0 . 0 0 0 0 5 . 1 9 ± 0 . 2 3 a*1 1 6 . 5 3 ± 1 0 . 4 7 a*1 5 . 2 8 ± 1 . 7 8 a*6 . 5 5 ± 0 . 2 2 a*1 6 5 . 5 2 ± 1 0 . 2 5 a*2 6 . 3 4 ± 1 . 8 7 a*乳清蛋白组0 . 2 5 0 0 4 . 8 4 ± 0 . 2 5 b*1 3 2 . 6 0 ± 1 0 . 0 1 b*1 6 . 0 8 ± 1 . 7 4 6 . 2 4 ± 0 . 2 4 b*1 8 1 . 1 4 ± 7 . 9 0 b*2 7 . 8 6 ± 1 . 8 1 bG O P A组0 . 0 6 2 5 4 . 5 1 ± 0 . 2 9 b*c*1 4 1 . 5 3 ± 9 . 5 4 b*c1 9 . 0 2 ± 1 . 9 1 b*c*5 . 9 3 ± 0 . 2 8 b*c*1 8 9 . 7 1 ± 1 0 . 0 4 b*c3 0 . 6 6 ± 1 . 7 7 b*c*G O P B组0 . 1 2 5 0 3 . 5 9 ± 0 . 2 8 b*c*1 6 9 . 8 5 ± 1 0 . 4 5 b*c*2 2 . 4 2 ± 1 . 6 7 b*c*5 . 1 0 ± 0 . 2 6 b*c*2 1 7 . 6 4 ± 1 0 . 0 6 b*c*3 2 . 2 9 ± 1 . 7 5 b*c*G O P C组0 . 2 5 0 0 3 . 5 5 ± 0 . 2 3 b*c*1 8 3 . 9 8 ± 9 . 4 0 b*c*2 7 . 2 9 ± 1 . 5 5 b*c*5 . 0 6 ± 0 . 2 2 b*c*2 2 5 . 5 9 ± 8 . 9 1 b*c*3 7 . 0 2 ± 1 . 5 2 b*c*G O P D组0 . 5 0 0 0 3 . 6 1 ± 0 . 2 9 b*c*1 5 2 . 4 1 ± 8 . 9 9 b*c*2 6 . 8 0 ± 2 . 0 7 b*c*5 . 0 0 ± 0 . 3 1 b*c*1 9 6 . 9 7 ± 9 . 0 7 b*c*3 7 . 2 3 ± 1 . 9 3 b*c*G O P E组1 . 0 0 0 0 4 . 0 0 ± 0 . 2 9 b*c*1 4 2 . 2 2 ± 1 2 . 4 1 b*c1 7 . 6 4 ± 1 . 3 8 b*c5 . 2 9 ± 0 . 2 4 b*c*1 9 1 . 2 9 ± 1 2 . 2 4 b*c*2 9 . 4 4 ± 1 . 4 0 b*cG O P F组2 . 0 0 0 0 4 . 9 1 ± 0 . 2 3 b*1 3 2 . 6 6 ± 1 0 . 5 3 b*1 6 . 5 7 ± 1 . 8 5 6 . 0 7 ± 0 . 1 9 b*1 8 1 . 7 5 ± 8 . 6 6 b*2 8 . 2 1 ± 1 . 4 0 b*组别剂量/(g / k g)血清肝脏M D A含量/(n m o l / L)S O D活力/(U / L)G S H -P x活力/(p m o l / m L)M D A含量/(n m o l / L)S O D活力/(U / L)

如表4所示,与空白对照组相比,模型对照组血清和肝脏MDA含量均极显著升高(P<0.01);血清和肝脏SOD、GSH-Px活力均极显著降低(P<0.01)。与模型对照组相比,乳清蛋白组和GOP各剂量组血清和肝脏MDA含量均极显著降低(P<0.01);乳清蛋白组和GOP各剂量组血清和肝脏SOD活力均极显著升高(P<0.01);乳清蛋白组肝脏GSH-Px活力显著升高(P<0.05),GOP A、B、C、D、E剂量组血清GSH-Px活力极显著升高(P<0.01),GOP各剂量组肝脏GSH-Px活力均极显著升高(P<0.01)。与乳清蛋白组相比,GOP A、B、C、D、E剂量组血清和肝脏MDA含量均显著降低,SOD、GSH-Px活力均显著升高(P<0.05)。GOP 6 个剂量组与模型组比较,血清和肝脏中SOD活力分别增加了13.84%和9.81%以上,最高分别增加了57.88%和36.29%,乳清蛋白组分别增加了13.79%和9.43%;GOP 6个剂量组中除了F剂量组外,其余各组血清和肝脏中MDA含量分别降低了13.21%和9.36%以上,最高分别降低了31.63%和23.61%,乳清蛋白组分别降低了6.87%和4.70%。

3 讨 论

血脂是生命细胞的基础代谢必需物质,它在正常情况下是趋于稳定平衡的,当遗传、饮食等原因导致血脂水平升高时,脂质在血管内皮沉积,会形成动脉粥样硬化性斑块,随着动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)加重,斑块逐渐堵塞血管,使血流变慢,严重时导致血流中断。这种情况发生在心脏,引起冠心病;发生在大脑,出现脑梗塞、中风;堵塞眼底血管,导致视力下降、失明;发生在肾脏,引起肾动脉硬化,肾功能衰竭;发生在下肢,出现肢体坏死、溃烂等。此外,高血脂还可诱发胆结石、胰腺炎,加重肝炎,导致男性性功能障碍、老年痴呆等疾病。因此,寻找有效的降脂药物,具有重要的理论价值和现实意义。本实验通过对高脂模型大鼠采用不同剂量的GOP溶液进行干预来研究GOP的降血脂作用。

单纯的蛋白质摄入增加可能会对脂代谢指标有一定的影响,因此本研究专门设置了乳清蛋白组作为对照,通过将GOP各剂量组与乳清蛋白组进行比较可排除因单纯提高蛋白质的摄入量而引起的假阳性结果。乳清蛋白是牛乳中酪蛋白沉淀分离时保留在上清液中的多种蛋白质组分的统称,其在消化过程中产生多种生物活性多肽,具有提高免疫力、抗疲劳、抗氧化、降血脂等多种功效 [18]。本研究结果显示,实验结束时,与空白对照组相比,模型对照组大鼠血清TC、TG、LDL-C含量均明显升高,HDL-C含量降低,可以判定高脂血症大鼠模型成立。但与模型对照组相比,乳清蛋白组及GOP各剂量组大鼠血清TC、LDL-C、HDL-C、TG含量均无明显变化,因此尚不能认为GOP具有辅助降血脂作用。关于GOP是否具有降血脂作用还需进一步研究证实。

肝脏作为脂质代谢的中枢器官,通过合成脂蛋白运转外源和内源性的脂类物质到血液中,在脂类代谢中起着十分重要的作用 [19]。高脂血症能够引起肝脏氧化损伤,影响肝脏功能 [20-21]。目前临床上肝功能检查的主要指标是ALT和AST。当肝细胞受损时,血清中ALT和AST活力将明显升高 [22]。本研究通过测定大鼠血清中ALT和AST活力,来评价GOP能否抑制高脂血症大鼠肝脏损伤,结果显示GOP各剂量组均可明显降低大鼠血清中ALT活力,其中GOP 0.25 g/kg剂量组大鼠血清ALT活力降低最为明显。而因为本高脂模型对AST活力影响不大,用药后GOP对AST活力几乎无明显影响。

NO既是一种气体信号分子,又是一种有效的血管舒张因子 [23]。NOS是体内NO产生的关键酶,其同功酶有3 种亚型 [24]:诱导型一氧化氮合酶(inducible NOS,iNOS)、神经元型NOS和内皮型NOS。NO/iNOS与AS关系密切 [25],AS是心脑血管疾病发生的核心病理基础。机体在正常情况下,NO主要在内皮型NOS的催化作用下由内皮细胞产生。高脂血症状态下,动脉内皮产生iNOS增多,使NO释放增多,该病理状态中常存在氧化应激反应,氧化应激体系中的超氧阴离子对机体所产生的NO以尚未明确的综合机制迅速降解 [26-27],从而使体内NO浓度、活性及生物利用度降低,通过促进三磷酸鸟苷生成环磷酸鸟苷,导致细胞内游离钙离子浓度增高,促进血管收缩,此外还可改变内皮细胞通透性,促使血管内皮功能紊乱,促进血管中膜损坏,加速动脉粥样硬化斑块的形成。本研究结果显示,高脂血症模型对照组大鼠血清NO和NOS含量均明显降低,GOP各剂量组大鼠血清NO和NOS含量均显著高于模型对照组,其中GOP 0.25 g/kg剂量增高血清NO和NOS含量的作用明显优于乳清蛋白。因此可以推测GOP可通过提高高脂模型大鼠血清NO和NOS含量来保护血管内皮细胞功能,从而发挥抗AS的作用。

SOD和GSH-Px在脂质的代谢中也起着重要的作用 [28]。体内的多不饱和脂肪酸在氧自由基的作用下发生脂质过氧化,形成终产物——MDA。MDA含量越高,说明脂质过氧化越严重 [29]。SOD和GSH-Px是生物体内清除氧自由基的主要酶类,可防止多不饱和脂肪酸过氧化,还能调节血脂。此外,氧化应激与AS的发生也有密切的联系 [30]。本实验的结果表明,高脂血症模型对照组大鼠血清和肝脏中SOD、GSH-Px活力显著下降,而MDA含量则明显升高。GOP 6个剂量组与模型组比较,血清和肝脏中SOD活力分别增加了13.84%和9.81%以上,最高分别增加了57.88%和36.29%,乳清蛋白组分别增加了13.79%和9.43%,说明GOP可以提高高脂血症大鼠SOD活力,且效果优于乳清蛋白;GOP提高高脂血症大鼠GSH-Px活力的效果也同样优于乳清蛋白;GOP 6个剂量组中除了2.0 g/kg剂量组外,其余各组血清和肝脏中MDA含量分别降低了13.21%和9.36%以上,最高分别降低了31.63%和23.61%,乳清蛋白组分别降低了6.87%和4.70%,说明GOP可以降低高脂血症大鼠MDA含量,且效果优于乳清蛋白。因此,本实验结果表明GOP能显著降低大鼠血清和肝脏中MDA的含量,提高SOD和GSH-Px的活力。

4 结 论

本研究通过建立高脂血症大鼠模型,设立空白对照组、模型对照组和乳清蛋白组作为对照组,探讨GOP对大鼠降血脂作用的影响。结果尚不能表明GOP具有辅助降血脂作用,还需进一步研究证实其是否可以降血脂。本研究结果显示GOP可通过提高高脂模型大鼠血清NO和NOS含量来保护血管内皮细胞功能,并降低大鼠血清和肝脏中MDA的含量,提高SOD和GSH-Px的活力以共同发挥抗AS的作用。

参考文献:

[1] 王伟杰. 脂肪肝程度与高脂血症的相关性分析[J]. 中国医药指南, 2012, 10(4): 164-165. DOI:10.3969/j.issn.1671-8194.2012.04.123.

[2] 张庆军, 祝淑珍. 我国血脂异常流行病学特征及控制策略[J].公共卫生与预防医学, 2006, 17(4): 1-4. DOI:10.3969/ j.issn.1006-2483.2006.04.001.

[3] 沈学耕, 王自芬. 不同职业人群高血压病、糖尿病、高脂血症的发病率分析[J]. 中国疗养医学, 2012(1): 82-83. DOI:10.3969/ j.issn.1005-619X.2012.01.059.

[4] QIN J J, LI R Q, RAES J, et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing[J]. Nature, 2010, 464: 59-65. DOI:10.1038/nature08821.

[5] HANSSON G K, HERMANSSON A. The immune system in atherosclerosis[J]. Nature Immunology, 2011, 12(3): 204-212. DOI:10.1038/ni.2001.

[6] 中国成人血脂异常防治指南修订联合委员会. 中国成人血脂异常防治指南(2016年修订版)[J]. 中华心血管病杂志, 2016, 44(10): 833-853. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-3758.2016.10.005.

[7] 黄雪萍. 绞股蓝总苷与辛伐他汀治疗原发性高脂血症的疗效比较[J]. 中国药业, 2006(6): 46. DOI:10.3969/ j.issn.1006-4931.2006.06.034.

[8] 李勇. 肽临床营养学[M]. 北京: 北京大学医学出版社, 2012: 1.

[9] 李勇,蔡木易. 肽营养学[M]. 北京: 北京大学医学出版社, 2012: 2.

[10] 鲍雷, 王军波, 张远, 等. 吉林人参低聚肽对雄性小鼠性功能影响的实验研究[J]. 中国预防医学杂志, 2015(10): 757-760.

[11] KARU N, REIFEN R, KEREM Z. Weight gain reduction in mice fed Panax ginseng saponin, a pancreatic lipase inhibitor[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2007, 55(8): 2824-2828. DOI:10.1021/jf0628025.

[12] HWANG J T, LEE M S, KIM H J, et al. Antiobesity effect of ginsenoside Rg3 involves the AMPK and PPAR-gamma signal pathways[J]. Phytotherapy Research, 2009, 23(2): 262-266. DOI:10.1002/ptr.2606.

[13] INOUE M, WU C Z, DOU D Q, et al. Lipoprotein lipase activation by red ginseng saponins in hyperlipidemia model animals[J]. Phytomedicine, 1999, 6(4): 257-265. DOI:10.1016/S0944-7113(99)80018-X.

[14] SONG Y B, AN Y R, KIM S J, et al. Lipid metabolic effect of Korean red ginseng extract in mice fed on a high-fat diet[J]. Journal of the Science of Food & Agriculture, 2012, 92(2): 388-396. DOI:10.1002/jsfa.4589.

[15] YU X Z, YE L F, ZHANG H, et al. Ginsenoside Rb1 ameliorates liver fat accumulation by upregulating perilipin expression in adipose tissue of db/db obese mice[J]. Journal of Ginseng Research, 2015, 39(3): 199-205. DOI:10.1016/j.jgr.2014.11.004.

[16] SIRAJ F M, NATARAJAN S, HUQ M A, et al. Structural investigation of ginsenoside Rf with PPARgamma major transcriptional factor of adipogenesis and its impact on adipocyte[J]. Journal of Ginseng Research, 2015, 39(2): 141-147. DOI:10.1016/j.jgr.2014.10.002.

[17] YANG J W, KIM S S. Ginsenoside Rc promotes anti-adipogenic activity on 3T3-L1 adipocytes by down-regulating C/EBPalpha and PPARgamma[J]. Molecules, 2015, 20(1): 1293-1303. DOI:10.3390/ molecules20011293.

[18] 蒲玲玲, 郭长江. 乳清蛋白的组成及其主要保健功能[J]. 中国食物与营养, 2011(6): 68-70. DOI:10.3969/j.issn.1006-9577.2011.06.018.

[19] TOMETSUKA C, KOYAMA Y I, ISHIJIMA T, et al. Collagen peptide ingestion alters lipid metabolism-related gene expression and the unfolded protein response in mouse liver[J]. British Journal of Nutrition, 2017, 16: 1-11. DOI:10.1017/S0007114516004384.

[20] YUAN L, HAN X, LI W F, et al. Isoorientin prevents hyperlipidemia and liver injury by regulating lipid metabolism, antioxidant capability, and inflammatory cytokine release in high-fructose-fed mice[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2016, 64(13): 2682-2689. DOI:10.1021/acs.jafc.6b00290.

[21] GONG W H, ZHENG W X, WANG J, et al. Coexistence of hyperlipidemia and acute cerebral ischemia/reperfusion induces severe liver damage in a rat model[J]. World Journal of Gastroenterology, 2012, 18(35): 4934-4943. DOI:10.3748/wjg.v18.i35.4934.

[22] KIM M H, LEE E J, CHEON J M, et al. Antioxidant and hepatoprotective effects of fermented red ginseng against high fat dietinduced hyperlipidemia in rats[J]. Laboratory Animal Research, 2016, 32(4): 217-223. DOI:10.5625/lar.2016.32.4.217.

[23] KATAKAM P V, WAPPLER E A, KATZ P S, et al. Depolarization of mitochondria in endothelial cells promotes cerebral artery vasodilation by activation of nitric oxide synthase[J]. Arteriosclerosis Thrombosis & Vascular Biology, 2013, 33(4): 752-759. DOI:10.1161/ ATVBAHA.112.300560.

[24] FORSTERMANN U, SESSA W C. Nitric oxide synthases: regulation and function[J]. European Heart Journal, 2012, 33(7): 829-837. DOI:10.1093/eurheartj/ehr304.

[25] 边宁, 龚博君, 郭军, 等. 一氧化氮/诱导型一氧化氮合酶在动脉粥样硬化过程中的作用[J]. 中国病理生理杂志, 2014(3): 414-418. DOI:10.3969/j.issn.1000-4718.2014.03.006.

[26] CHEN C, JIANG J, LU J M, et al. Resistin decreases expression of endothelial nitric oxide synthase through oxidative stress in human coronary artery endothelial cells[J]. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology, 2010, 299(1): H193-201. DOI:10.1152/ajpheart.00431.2009.

[27] BOWERS M C, HARGROVE L A, KELLY K A, et al. Tetrahydrobiopterin attenuates superoxide-induced reduction in nitric oxide[J]. Frontiers in Bioscience (Scholar edition), 2011, 3: 1263-1272.

[28] del MAESTRO R F. An approach to free radicals in medicine and biology[J]. Acta Physiologica Scandinavica Supplementum, 1980, 492: 153-168.

[29] DRAPER H H, HADLEY M. Malondialdehyde determination as index of lipid peroxidation[J]. Methods in Enzymology, 1990, 186: 421-431.

[30] 吴先杰, 王永霞. 动脉粥样硬化发生机制研究现状及思路[J]. 中华实用诊断与治疗杂志, 2012(7): 629-631.

Hypolipidemic Effect of Oligopeptide Derived from Panax ginseng Grown in Jilin Province on Rats with Hyperlipidemia

LI Di, LIU Rui, LI Hui, CHEN Qihe, ZHANG Zhaofeng, WANG Junbo *, LI Yong *
(Department of Nutrition and Food Hygiene, School of Public Health, Peking University, Beijing 100191, China)

Abstract:Purpose: To investigate the effect of oligopeptide from Panax ginseng grown in Jilin province (GOP) on hyperlipidemic rats. Methods: Totally 108 specif i c pathogen free (SPF) male SD rats were randomly divided into 9 groups: normal control, model, whey protein group, and six GOP groups with different doses. The rats from the normal control group were fed a basal diet only. The rats from the rest groups were fed a high-fat diet for 2 weeks. Then, the rats in six GOP groups were gavaged with GOP at doses of 0.062 5, 0.125 0, 0.250 0, 0.500 0, 1.000 0 and 2.000 0 g/kg, respectively, those in the normal control and model groups with the same volume of distilled water, and those in the whey protein group with whey protein at a dose of 0.250 0 g/kg for 30 days. At the same time, all rats were provided with the corresponding diets uninterruptedly. Results: The TC, LDL-C, HDL-C and TG levels in serum had no signif i cant change in rats from the GOP groups at each dose. The MDA level was signif i cantly decreased and SOD and GSH-Px activities were signif i cantly elevated in serum and liver tissue of rats from the GOP groups. Besides, serum NO and NOS levels were signif i cantly elevated in the GOP groups. Conclusion: GOP does not has a hypolipidemic effect, but it may have an anti-atherosclerosis effect.

Key words:oligopeptide from Panax ginseng grown in Jilin province; SD rats; hypolipidemic; atherosclerosis

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201705037

中图分类号:R151 .2

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2017)05-0227-06

引文格式:

李迪, 刘睿, 李慧, 等. 吉林人参低聚肽对高脂血症大鼠的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(5): 227-232. DOI:10.7506/

spkx1002-6630-201705037. http://www.spkx.net.cn

LI Di, LIU Rui, LI Hui, et al. Hypolipidemic effect of oligopeptide derived from Panax ginseng grown in Jilin province on rats with hyperlipidemia[J]. Food Science, 2017, 38(5): 227-232. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201705037. http://www.spkx.net.cn

收稿日期:2016-03-20

基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD27B08)

作者简介:李迪(1991—),女,博士研究生,研究方向为生物活性肽与健康。E-mail:lidiyy@126.com

*通信作者:王军波(1973—),男,副教授,博士,研究方向为营养与疾病、食品毒理学。E-mail:bmuwjbxy@bjmu.edu.cn李勇(1958—),男,教授,博士,研究方向为营养与疾病。E-mail:liyongbmu@163.com