畢云楓1,閆 璐1,王溪竹1,陶偉明1,鄭明珠1,劉景圣1,王麗娜

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春 130118;2.吉林醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院,吉林吉林 132013)

高血脂癥(hyperlipidemia)是當(dāng)今社會(huì)普遍存在的一種疾病,是心血管疾病的主要危險(xiǎn)因素[1]。其臨床表現(xiàn)主要是血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)過高或高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)過低[2-7]。人參(PanaxginsengC.A. Mey)屬五加科草本植物,作為我國(guó)傳統(tǒng)的名貴中藥,其應(yīng)用于中醫(yī)臨床已有幾千年歷史[8]。人參皂苷是人參的主要有效成分,現(xiàn)已分離并能確定結(jié)構(gòu)的人參皂苷有50多種。結(jié)構(gòu)分析表明,它們都含有由30個(gè)碳原子排列成4或5個(gè)環(huán)的三萜母核,依照母核骨架的不同分為達(dá)瑪烷型和齊墩果酸型。達(dá)瑪烷型人參皂甙可分為兩類:原人參二醇(protopanaxdiol,PPD)和原人參三醇(protopanaxtriol,PPT)型。PPD型人參皂苷包括人參皂苷Rb1,Rb2,Rc,Rd,Rg3,F2,Rh2,Compound K等。而常見的PPT型人參皂苷包括Re,Rf,Rg1,Rg2,F1,Rh1等。人參皂甙可以通過腸道微生物群的作用降解為去糖基化形式[9-10]。一般來說,只有人參皂甙CK和Rh1(或F1),PPD和PPT類型的降解形式,才能在口服攝入后被吸收到循環(huán)系統(tǒng)中[11]。同時(shí)研究表明,從人參中提取的PPT具有較強(qiáng)的抗氧化能力、具有抗腫瘤、改善心血管功能、增強(qiáng)身體機(jī)能等生理學(xué)功效,在食品、醫(yī)藥和保健品等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用[11-16]。

金若晨等[17]通過試驗(yàn)證實(shí)了人參皂苷可以抑制單核細(xì)胞趨化因子和腫瘤壞死因子,對(duì)波動(dòng)性高糖所致血管病變有一定的保護(hù)作用。Li Z[18]等通過試驗(yàn)證實(shí)人參根和人參漿果對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖具有有益的作用;Zhang[19]等通過試驗(yàn)研究證實(shí)了人參皂苷PPT降低了高脂飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠血脂水平,改善了胰島素抵抗和脂質(zhì)積累。談博等[20]發(fā)現(xiàn)了人參各劑量均能使肝組織中脂變肝細(xì)胞數(shù)目明顯減少,胞漿內(nèi)脂滴數(shù)目減少或消失,從而驗(yàn)證了人參具有改善肝功能的作用,對(duì)脂質(zhì)代謝紊亂有良好的調(diào)節(jié)作用;孟凡麗等[21]研究結(jié)果表明,當(dāng)人參皂苷Rb3劑量為30 mg·kg-1時(shí),能有效降低糖尿病小鼠血清中丙二醛(MDA)的含量,提高血液中超氧化物歧化酶(SOD)的活力。

由上述可知,人參皂苷的降脂功能具有重要研究意義。但當(dāng)前大多數(shù)研究都是對(duì)原人參二醇組皂苷的研究,還沒有看到相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)原人參三醇組皂苷的降脂研究,因此本文對(duì)原人參三醇組皂苷及其對(duì)應(yīng)的酶解產(chǎn)物進(jìn)行降脂研究。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,開發(fā)中藥化學(xué)和藥理學(xué)技術(shù)變的先進(jìn)起來,人們進(jìn)一步深入了解了人參降脂的研究,多組分、多作用靶點(diǎn)是中藥固有特點(diǎn),所以想要明確人參降脂的確切作用機(jī)理并不是一件容易的事,因此現(xiàn)代更多研究者集中于人參中的某些確切成分對(duì)血脂的影響及其作用機(jī)理的研究上來。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

6周雄性昆明小鼠(18～22 g)60只、基礎(chǔ)飼料 長(zhǎng)春市生物制品研究所有限責(zé)任公司[動(dòng)物健康合格證編號(hào):SCXK(吉2017-0005)];原人參三醇組皂苷(PPT) 吉林省宏久生物科技股份公司;原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物(PPTEP)由本實(shí)驗(yàn)室制備(經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的葡萄糖苷酶酶解[22],酶解產(chǎn)物經(jīng)HPLC檢測(cè),主要成分為Rg2:23.4%、Rh1:5.5%及少量的原人參三醇皂苷苷元);降脂寧 白山市長(zhǎng)白山制藥有限責(zé)任公司;蛋黃粉 鄭州奇華頓化工廠;膽固醇 武漢紅禾杉生物科技有限公司;豬油市售;總膽固醇(TC)試劑盒、甘油三酯(TG)試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)試劑盒、超氧化物歧化酶活力測(cè)定試劑盒、丙二醛含量測(cè)定試劑盒 南京建成生物科技有限公司。

JE502型電子天平 上海普春測(cè)量?jī)x器有限公司;GL-206-IJ型高速冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;DZKW-4型電熱恒溫水浴鍋 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;KE-0012812微量式移液器、BS-360E全自動(dòng)生化分析儀 深圳市邁瑞醫(yī)用儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 高脂飼料的制備 5%蛋黃粉、2%膽固醇、10%豬油和83%基礎(chǔ)飼料。

1.2.2 動(dòng)物分組與模型的建立 60只小鼠飼養(yǎng)在干燥、清潔、通風(fēng)良好的環(huán)境中,溫度為(24±1) ℃,將小鼠隨機(jī)分成7組,每組8只,各組小鼠分籠飼養(yǎng),體重?zé)o顯著性差異。空白對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼料,其它各組飼喂高脂飼料。預(yù)飼1周后,空白組:飼喂基礎(chǔ)飼料并灌胃生理鹽水;陽性對(duì)照組:飼喂高脂飼料并灌胃降脂寧0.25 g/(kg BW·d);高脂模型組:飼喂高脂飼料并灌胃生理鹽水;PPT組:飼喂高脂飼料并灌胃20 mg/(kg BW·d)PPT溶液;PPT酶解產(chǎn)物(PPTEP)低劑量組:飼喂高脂飼料并灌胃10 mg/(kg BW·d)PPT酶解產(chǎn)物溶液;PPT酶解產(chǎn)物中劑量組:飼喂高脂飼料并灌胃20 mg/(kg BW·d)PPT酶解產(chǎn)物溶液;PPT酶解產(chǎn)物高劑量組:飼喂高脂飼料并灌胃30 mg/(kg BW·d)PPT酶解產(chǎn)物溶液。每天上午8～10點(diǎn)灌胃一次。

1.2.3 動(dòng)物處理 試驗(yàn)期間各組小鼠自由飲水和進(jìn)食,每周末稱重。持續(xù)飼養(yǎng)并灌胃30 d,末次灌胃禁食12 h,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),眼球采血,室溫下靜置30 min,6000 r/min離心10 min,取血清。

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定 采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中的總膽固醇(TC)、甘油三脂(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)含量。按照試劑盒說明書檢測(cè)血清中丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)的活性。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)分析,結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性設(shè)定為P<0.05或P<0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 各組小鼠體重變化

由表1可知,6組試驗(yàn)小鼠預(yù)飼一周高脂飼料后,空白對(duì)照組小鼠與其它組小鼠體重差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。在30 d的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物喂養(yǎng)期間,7組實(shí)驗(yàn)小鼠體重均呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。各組實(shí)驗(yàn)小鼠體重的增長(zhǎng)率不同,高脂模型組增長(zhǎng)率最大,為39.77%,與空白對(duì)照組差異顯著(P<0.01)。從表1可以看出,與高脂模型組比較,PPT組、PPT酶解產(chǎn)物三組實(shí)驗(yàn)小鼠體重均有所減少(P<0.05),其中PPT酶解產(chǎn)物三組均和PPT組差異極顯著(P<0.01),且PPT酶解產(chǎn)物組比PPT組降低小鼠體重效果好。

表1 原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物對(duì)高脂小鼠體重的影響Table 1 Effect of protopanaxatriol group saponin hydrolysate on body weight of hyperlipidemic mice

注:與空白組比較,#P<0.05,##P<0.01;與高脂模型組比較,*P<0.05,**P<0.01;與PPT組比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01;表2、圖1、圖2同。

表2 原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠血脂水平的影響Table 2 Effect of protopanaxatriol group saponin hydrolysate on serum lipid level in experimental mice

2.2 原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠血脂水平的影響

由表2可知,高脂模型組小鼠血清中TC、TG、LDL-C與空白對(duì)照組相比顯著升高,而HDL-C顯著降低(P<0.01),說明造模成功。與空白對(duì)照組相比,高脂模型組鼠TG、HDL-C含量顯著或極顯著下降(P<0.05或P<0.01),同時(shí),TC、LDL-C含量極顯著升高(P<0.01)。飼喂不同劑量的PPT酶解產(chǎn)物后,TC、TG含量均有不同程度的降低,其中PPT酶解產(chǎn)物中濃度組對(duì)降低TC、TG含量的能力最強(qiáng),結(jié)果接近空白對(duì)照組;與高脂模型組相比,PPT酶解產(chǎn)物低、高濃度組,PPT組降低TC、TG能力均與高脂模型組達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著水平(P<0.05),除此之外,不同PPT酶解產(chǎn)物組分對(duì)HDL-C和LDL-C含量有不同的作用;與PPT組相比,PPT酶解產(chǎn)物低、中、高濃度組對(duì)降TG、提高HDL-C效果均達(dá)到顯著效果(P<0.05)。但PPT酶解產(chǎn)物中濃度劑量組效果極顯著(P<0.01)。PPT酶解產(chǎn)物低、高濃度組對(duì)降TC、HDL-C能力較PPT組無明顯差異,PPT酶解產(chǎn)物中濃度組與PPT組比較達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著水平(P<0.05)。綜上可知,使用PPT酶解產(chǎn)物中濃度劑量組對(duì)控制小鼠血脂水平最有效。

2.3 原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物對(duì)小鼠血清中SOD活性和MDA含量的影響

由圖1和圖2可知,經(jīng)高脂造模誘導(dǎo)后,高脂模型組小鼠血清中SOD水平極顯著低于空白對(duì)照組(P<0.01)。飼喂PPT與PPT酶解產(chǎn)物后,各劑量組血清中SOD活性均顯著升高(P<0.05)。同時(shí),各劑量組小鼠血清中MDA含量較高脂模型組顯著下降(P<0.05)。與空白對(duì)照組相比,高脂模型組鼠在SOD活性顯著下降(P<0.05)的同時(shí),血脂在升高。飼喂不同劑量的PPT酶解產(chǎn)物后,血清中SOD活性有上升的趨勢(shì);與高脂模型組相比,PPT酶解產(chǎn)物中濃度組小鼠血清中SOD上升顯著(P<0.05),除此之外,PPT酶解產(chǎn)物低、高濃度組的SOD活性與高脂模型組達(dá)到顯著差異。與PPT組相比,PPT酶解產(chǎn)物低、中、高濃度組的SOD活性顯著上升(P<0.05),但PPT酶解產(chǎn)物中濃度組效果極顯著(P<0.01)。PPT酶解產(chǎn)物低、高濃度組對(duì)血清中MDA含量較PPT組無明顯差異,PPT酶解產(chǎn)物組血清的MDA含量差異顯著(P<0.05)。

圖1 原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物對(duì)血清SOD活力的影響Fig.1 Effect of protopanaxatriol groupsaponin hydrolysate on serum SOD activity

圖2 原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物對(duì)血清MDA含量的影響Fig.2 Effect of protopanaxatriol groupsaponin hydrolysate on serum MDA content

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn),與高脂組相比,PPT對(duì)小鼠體重和血脂指標(biāo)有調(diào)節(jié)作用;但與PPT組相比,使用PPT酶解產(chǎn)物中濃度劑量組后,小鼠體重顯著降低(P<0.05),TC和TG顯著降低(P<0.05);小鼠血清中HDL-C顯著增加,表明原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物可以降低血清TC、TG的濃度,促進(jìn)HDL-C的生成,減輕小鼠體重(P<0.05),通過調(diào)節(jié)脂肪代謝,進(jìn)而預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。

超氧化物歧化酶(SOD)能清除超氧陰離子自由基并保護(hù)細(xì)胞免受損傷。因此,測(cè)定血清中SOD的活性可間接反映身體清除自由基的能力[23]。MDA是細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物,其含量高低可以反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度,測(cè)定血清中MDA含量,可以間接反映細(xì)胞受氧化損傷的程度。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,與高脂對(duì)照組相比,使用PPT可以提高小鼠血清抗氧化作用,但與PPT組相比,使用原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物中濃度劑量后SOD升高顯著(P<0.05)、MDA降低顯著(P<0.05),使SOD及MDA值更趨近于正常值。

人參的降血脂作用及其對(duì)肝臟的保護(hù)作用已通過實(shí)驗(yàn)和臨床驗(yàn)證[24]。本研究中,原人參三醇組皂苷經(jīng)檢測(cè)主要成分為Re和Rg1,原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物主要成分為Rg2和Rh1。資料證明Re具有降血脂功效[25],而無論是從抑制脂質(zhì)堆積方面看,還是從降血脂、對(duì)血液的保護(hù)和抗氧化水平綜合來看,PPT與PPT酶解產(chǎn)物均具有顯著降脂效果,而我們的研究表明原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物降脂效果要比原人參三醇組皂苷更好一些,尤其是原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物20 mg/kg濃度,與陽性對(duì)照藥物降脂寧基本無差別,其主要影響因素是PPT酶解之后Re和Rg1轉(zhuǎn)換為Rg2和Rh1,這也為原人參三醇組皂苷酶解產(chǎn)物在降脂醫(yī)藥保健食品上的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。