涂杜,張軍麗,彭新宇,袁明貴,高彪,向蓉,徐志宏
(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物衛(wèi)生研究所廣東省獸醫(yī)公共衛(wèi)生公共實(shí)驗(yàn)室,廣東省畜禽疫病防治研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部獸用藥物與診斷技術(shù)廣東科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,廣東省中獸藥工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州 510640)
營(yíng)養(yǎng)性肥胖已經(jīng)成為一種全球性疾病,以脂肪組織聚集為主要特征,表現(xiàn)出機(jī)體能量攝入大于消耗的能量平衡狀態(tài),它是慢性疾病發(fā)生的主要誘因[1],而且還會(huì)引起一系列并發(fā)癥,參與高血壓、2 型糖尿病、冠心病、腦血管疾病甚至某些腫瘤的發(fā)生過(guò)程[2-3]?,F(xiàn)代人生活節(jié)奏的加快和膳食結(jié)構(gòu)的改變,導(dǎo)致肥胖癥及相關(guān)代謝性疾病的流行,并變成了對(duì)公眾健康的主要威脅,因此預(yù)防肥胖的發(fā)生和發(fā)展有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
植物多酚作為一種天然綠色化合物,被稱(chēng)為“第七營(yíng)養(yǎng)素”[4]。由于其獨(dú)特的生物活性,植物多酚已成為當(dāng)今研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),并在傳統(tǒng)工業(yè)如制革工業(yè)、石油開(kāi)采及木材應(yīng)用,和精細(xì)加工產(chǎn)業(yè)如日化用品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和食品添加劑及功能高分子材料方面均得到廣泛應(yīng)用[5-10]。研究表明植物多酚對(duì)人體衰老以及諸如腫瘤、心血管疾病等代謝性疾病具有預(yù)防和控制作用[11],同時(shí)可防或治療肥胖的效果[12-14],對(duì)脂肪代謝、食物攝入等具有調(diào)節(jié)作用,從而減輕體重和逆轉(zhuǎn)肥胖[15]。
荔枝中含有大量的多酚類(lèi)物質(zhì),能有效緩解機(jī)體損傷、調(diào)節(jié)脂肪代謝、抑菌消炎,抗氧化、抗病毒、提高機(jī)體的免疫力,具有預(yù)防疾病、預(yù)防癌癥和抗肥胖的作用[16-18]。但目前對(duì)荔枝多酚的研究多集中在多酚的結(jié)構(gòu)及抗氧化能力分析上,對(duì)其抗肥胖研究很少,因此本文試圖探討荔枝多酚(litchi polyphenol,LP)對(duì)高脂性肥胖小鼠減肥及免疫力的影響,可為進(jìn)一步探究天然植物活性成分(多酚)治療由于脂質(zhì)代謝異常引起的肥胖癥、高血壓、糖尿病以及心血管疾病的研究奠定基礎(chǔ),而且將荔枝殼中的多酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行利用,開(kāi)發(fā)新的植物多酚資源,對(duì)我國(guó)荔枝資源的綜合利用、荔枝產(chǎn)后深加工技術(shù)的開(kāi)發(fā)有積極意義。
SPF 級(jí) C57BL/6 小鼠(雄性):(體質(zhì)量 13 g~15 g,3~4 周齡,生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK 魯 20140007):濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育有限公司。小鼠養(yǎng)于SPF 級(jí)屏障系統(tǒng)中,許可證號(hào):SYXK(粵)2016-0165,正壓通風(fēng),空調(diào)調(diào)節(jié)溫度,溫度為(26±1)℃,光照周期12 h 明12 h暗,小鼠自由飲食與飲水,適應(yīng)性飼養(yǎng)一周。
荔枝多酚(純度90%):華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院自制;左旋肉堿膠囊(左旋肉堿含量為69 g/100 g膠囊):綠瘦健康產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司;高脂飼料(40%,配方:正常繁殖鼠飼料50 g/100 g,豬油18.9 g/100 g,蔗糖15 g/100 g,酪蛋白11.3 g/100 g,膽固醇1.3 g/100 g,膽鹽0.3 g/100 g,鼠用預(yù)混料2 g/100 g,麥芽糊精1.2 g/100 g):上海普路騰生物科技有限公司;普通飼料(配方:玉米28%、面粉15%、麩皮16%、豆粕11%、進(jìn)口魚(yú)粉12%、苜蓿10%、酵母1.8%、油脂1.2%、石粉1%、磷酸氫鈣1.2%、復(fù)合維生素2%、微量元素0.8%):北京華阜康生物科技股份有限公司;小鼠免疫球蛋白 A(immunoglobulin A ,IgA)ELISA 試劑盒、小鼠免疫球蛋白 G(immunoglobulin G ,IgG)ELISA 試劑盒、小鼠免疫球蛋白 M(immunoglobulin M ,IgM)ELISA 試劑盒:上海酶聯(lián)生物科技有限公司;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
XS-205DU 型十萬(wàn)分一天平:瑞士mettler-toledo;ELX-800 型全自動(dòng)酶標(biāo)儀:美國(guó)伯騰;Eppendorf-5804R 型低溫/高速離心機(jī):德國(guó)Eppendorf。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)前,供試C57BL/6 小鼠在清潔屏障環(huán)境下適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周,按體質(zhì)量隨機(jī)分為2 組,其中正常組12 只,每3 只1 籠,飼喂基礎(chǔ)飼料;其余60 只飼喂高脂飼料,每周稱(chēng)量一次小鼠體重。第4 周造模成功后,高脂小鼠隨機(jī)分成5 組,分別為模型組、陽(yáng)性對(duì)照(左旋肉堿)組、LP 高劑量組、中劑量組、低劑量組,每天各組定時(shí)按10 mL/kg 體重灌胃蒸餾水或藥物,其中正常組、模型組給予蒸餾水,左旋肉堿組按500 mg/kg 濃度灌胃;荔枝多酚高、中、低劑量組分別按500、400、300 mg/kg 的濃度灌胃,動(dòng)物繼續(xù)給予高脂飼料,同時(shí)灌胃給予上述藥物2 周。小鼠摘眼球取血,按照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)處死小鼠,解剖,快速分離小鼠脾臟、胸腺及體脂(雙腎周、腸系膜和附睪脂肪)并稱(chēng)重。
1.3.2 體重、攝食量及Lee's 指數(shù)
試驗(yàn)第 1、7、14、21、28、35、42 天定時(shí)(8:00)稱(chēng)量小鼠體重,并計(jì)算處理各組小鼠采食量和平均攝食量。攝食量=飼料投放量-飼料剩余量;平均攝食量=3只小鼠總攝食量/3。
小鼠肥胖模型建立成功后及實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)稱(chēng)量小鼠體重,測(cè)量體長(zhǎng)(鼻尖至肛門(mén)外沿的距離),計(jì)算Lee's指數(shù)[19]:
Lee's=103×體重(g)1/3/體長(zhǎng)(cm)
1.3.3 血清生化指標(biāo)和脂肪指標(biāo)
小鼠禁食24 h,摘眼球采血靜置后,4 000 r/min 離心5 min 分離血清于-20 ℃保存,按試劑盒檢測(cè)IgA、IgG、IgM 含量。
精確分離腹腔內(nèi)(包括腸系膜,腎周?chē)?,附睪雙側(cè))脂肪組織,用濾紙吸干后稱(chēng)重。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理與分析
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均使用SPSS17.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析。多組間比較采用單因素方差分析(One-way Anova),兩兩比較采用Duncan 法。結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,p<0.05有顯著性意義。
高脂飼料對(duì)小鼠體質(zhì)量、攝食量和Lee's 指數(shù)的影響見(jiàn)表1。飼料對(duì)促進(jìn)小鼠營(yíng)養(yǎng)型肥胖有顯著性作用,實(shí)驗(yàn)造模是成功的。
表1 高脂飼料對(duì)小鼠體質(zhì)量、攝食量和Lee's 指數(shù)的影響Table 1 The effect of high-fat diets on body weight,mean food intake,Lee's index of mice
由表1可以看出,造模結(jié)束后,高脂組小鼠體重增加明顯,相對(duì)于正常組有顯著差異(p<0.05)。在攝食量方面,高脂組的小鼠攝食量有顯著上升;在Lee's 指數(shù)方面,高脂組小鼠Lee's 指數(shù)有顯著增加,說(shuō)明高脂飼料對(duì)促進(jìn)小鼠營(yíng)養(yǎng)型肥胖有顯著性作用,實(shí)驗(yàn)造模成功。
LP 對(duì)小鼠體質(zhì)量、攝食量、Lee's 指數(shù)的影響見(jiàn)表2。
表2 LP 對(duì)小鼠體質(zhì)量、攝食量、Lee's 指數(shù)的影響(n=10)Table 2 The effect of LP on body weight,mean food intake,Lee's index of mice(n=10)
模型組、陽(yáng)性對(duì)照組、荔枝多酚高劑量組、中劑量組和低劑量組分別喂藥兩周后,從表2可以看出,正常組最終體重與其他各組小鼠體重差異顯著(p<0.05),陽(yáng)性對(duì)照組和高劑量組最終體重顯著低于模型組(p<0.05),說(shuō)明小鼠在攝食高脂飼料時(shí),如果同時(shí)灌胃一定劑量的左旋肉堿或者高劑量的LP 有助于抑制高脂飼料對(duì)小鼠體質(zhì)量減輕,起到減肥作用。另一方面,攝食量也是影響小鼠體重的關(guān)鍵因素,在試驗(yàn)中,模型組小鼠對(duì)食物的攝入量是最多的,達(dá)到40.94 g,小鼠體重增重較明顯;高劑量組、中劑量組和低劑量組攝食量與模型組差異顯著(p<0.05),表明LP 能抑制小鼠進(jìn)食或抑制對(duì)高脂飼料的轉(zhuǎn)化和吸收,從而體現(xiàn)出降脂減肥的作用,高劑量組小鼠攝食量和最終體重均最低。陽(yáng)性對(duì)照組、高劑量組Lee's 指數(shù)顯著低于模型組也充分體現(xiàn)了減肥效果。
LP 對(duì)小鼠脂肪濕重的影響見(jiàn)表3。
表3 LP 對(duì)小鼠脂肪濕重的影響(n=10)Table 3 The effect of LP on fat wet weight of mice(n=10)
由表3可見(jiàn),陽(yáng)性對(duì)照組、高劑量組小鼠腸系膜、雙腎周、附睪濕重均明顯低于模型組,而中劑量組、低劑量組的雙腎周、附睪濕重低于模型組(p<0.05),表明LP 有助于減少小鼠體內(nèi)脂肪蓄積。
LP 對(duì)小鼠血清中IgG、IgA 和IgM 含量的影響見(jiàn)表4。
表4 LP對(duì)小鼠血清中 IgG、IgA 和 IgM 含量的影響(n=10)Table 4 The effect of LP on IgG、IgA and IgM of serum in mice(n=10)
由表4知,正常組小鼠血清中IgA、IgG、IgM 含量均顯著高于模型組(p<0.05),表明小鼠進(jìn)食高脂飼料后,機(jī)體免疫力下降。高劑量組小鼠血清中的IgA 含量顯著高于模型組(p<0.05),與正常組無(wú)顯著性差異,其他組間差異不顯著;中劑量組、低劑量組的IgG、IgM 含量均顯著高于模型組(p<0.05)。
多酚具有促進(jìn)脂肪及類(lèi)脂代謝等生理作用,能夠抑制碳水化合物在小腸的消化和葡萄糖的吸收,刺激胰腺β-細(xì)胞胰島素的分泌,調(diào)節(jié)肝臟內(nèi)葡萄糖的釋放,激活胰島素受體和促進(jìn)胰島素敏感性組織內(nèi)的葡萄糖攝取,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路與基因表達(dá)[20]。Kitano-Okada T 等[21]研究了豆類(lèi)多酚具有促進(jìn)皮下脂質(zhì)代謝而減肥,Kim S 等[22]研究表明白藜蘆醇能通過(guò)抑制galanin 介導(dǎo)的脂肪生成信號(hào)級(jí)聯(lián)抑制腸系膜和附睪的脂肪組織,從而發(fā)揮抗肥胖作用。本研究建立高脂小鼠肥胖模型,通過(guò)荔枝多酚處理后,能顯著降低肥胖小鼠的體重、攝食量、Lee's 指數(shù)及脂肪濕重(p<0.05),其中高劑量荔枝多酚處理效果最佳,與左旋肉堿相當(dāng)。與Wu 等[23]研究也表明荔枝花提取物(主要是多酚)對(duì)小鼠的生長(zhǎng)性能有一定的影響,它能夠減少肝臟的大小,腎周和附睪的脂肪。本研究表明荔枝多酚可通過(guò)減少肥胖動(dòng)物的攝食量,抑制內(nèi)臟脂肪的沉積,減輕體重,起到減肥效果,減肥效果與劑量有關(guān),高劑量減肥效果更好。
免疫器官和體液免疫是衡量機(jī)體免疫功能的重要指標(biāo),其數(shù)值高低的變化可以反映機(jī)體免疫功能的狀態(tài)。大量研究表明多酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)于機(jī)體的免疫力提高有顯著性作用,其中LP 中含有6 種獨(dú)立存在的多酚物質(zhì):沒(méi)食子酸、綠原酸、兒茶素、咖啡酸、表兒茶素和蘆丁[24]。Zhao 等[25]研究發(fā)現(xiàn)荔枝果皮提取物用乙酸乙酯洗脫出的混合物(原花青素B2、原花青素B4、表兒茶素)和從混合物中分離出的表兒茶素對(duì)小鼠脾細(xì)胞具有顯著的增殖作用,從而表現(xiàn)出免疫調(diào)節(jié)的功能。胡兆軍發(fā)現(xiàn)“億福林”(主要成分為茶多酚)可提高人體血清中免疫球蛋白的含量,尤其是IgM 和IgA 的含量[26]。本研究發(fā)現(xiàn)高劑量LP 組小鼠血清中的IgA 含量顯著高于模型組(p<0.05),中、低劑量組的 IgG、IgM 含量均與模型組差異顯著(p<0.05),表明荔枝多酚對(duì)提高肥胖小鼠體液免疫力具有重要作用,但是不同劑量發(fā)揮的作用還需進(jìn)一步研究。
綜上,LP 對(duì)高脂飼料引起的小鼠肥胖模型具有很好的減肥、提高免疫力的效果。但限于條件、本文僅通過(guò)體液免疫研究了LP 的免疫調(diào)節(jié)功能,未能深入對(duì)細(xì)胞免疫及免疫細(xì)胞分泌的一些細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子及干擾素的影響進(jìn)行測(cè)定,值得進(jìn)一步研究;且LP 成分復(fù)雜,其各單成分在機(jī)體免疫調(diào)節(jié)中的作用機(jī)制、量效和構(gòu)效關(guān)系有待進(jìn)一步研究。