来自上海应用技术大学香料香精技术与工程学院的周小理、王越和赵燊等人通过建立动物(C57BL/6小鼠)高脂模型,分析小鼠血浆的TC、TG、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、空腹血糖(GLU)、胰岛素(INS)浓度等血脂指标以及肝脏匀浆液的抗氧化能力,包括SOD活性、T-AOC水平、丙二醛(MDA)含量、CAT活性,研究苦荞主要营养成分(蛋白质、淀粉、黄酮类化合物)摄入后对血脂代谢及组织氧化还原性的影响。
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苦荞主要营养成分对小鼠体质量增长率及脏器指数的影响
HF组的小鼠体质量增长率最大,达到了11.53%,HF+Fla组和HF+BWP组次之,HF+BSF组体质量增长率最小(7.18%),且均低于空白对照组,表明苦荞中淀粉、蛋白质和黄酮类化合物均能较好抑制肥胖。同时,HF组的肝脏指数达到5.90%,显着高于HF+BWP组和HF+BSF组(P<0.05),表明高脂膳食能使肝脏质量增加,而苦荞淀粉和蛋白质能够显着降低高脂膳食所引发的肝脏肿大。并且,高脂膳食诱导后小鼠腹脂率较空白对照组有所提高,而HF+BSF组和HF+BWP组腹脂率均有显着降低(P<0.05),且均能完全恢复至空白对照组的水平。
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苦荞主要营养成分对小鼠血脂生化指标的影响
HF组血浆中的TC、TG浓度最高,且均显着高于空白对照组(P<0.05),表明小鼠高脂模型建模成功。同时,HF+BSF组和HF+BWP组血浆中的TC、TG浓度较HF组均有显着降低,并且,高脂膳食诱导后小鼠血浆中HDL-C浓度较空白组显着降低,LDL-C浓度显着升高,而喂食含有苦荞淀粉、苦荞蛋白的饲料后HDL-C浓度较HF组均有显着升高(P<0.05),LDL-C浓度有显着降低(P<0.05),并且较好地恢复至空白对照组水平。此外,AI值结果表明,高脂膳食可使其升高,从而使动脉粥样硬化发病率提高,而喂食了含有HF+BSF的饲料后,AI值能基本恢复至空白组的水平,表明苦荞主要营养成分对小鼠动脉粥样硬化具有一定的修复作用。
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苦荞主要营养成分对小鼠血糖指标的影响
各实验组均在灌胃30 min后达到血糖浓度峰值,灌胃60 min和120 min血糖有下降趋势,其中,HF组小鼠灌胃120 min后血糖浓度高于HF+BWP组、HF+BSF组和HF+Fla组,其中,HF+BSF组与HF组有显着性差异(P<0.05)。
HF组小鼠GLU浓度最高,HF+Fla组和HF+BWP组次之,HF+BSF组最低。HF+BWP组和HF+BSF组与HF组有显着差异(P<0.05)。同时,HF组AUG最大,高于其他实验组,其中,其中HF+BWP组和HF+BSF组较HF组差异显着(P<0.05),表明高脂膳食诱导引起小鼠糖耐量受损,而苦荞中淀粉、蛋白质和黄酮类化合物均能改善高脂膳食引起的糖耐量受损。
HF组较空白对照组,血浆中INS浓度显着增加(P<0.05),而ISI值最小,说明HF组单位胰岛素的效果最差,分解糖类的程度最低。而HF+BSF组、HF+BWP组和HF+Fla组与HS组相比INS浓度增幅较小,ISI值升高,说明苦荞中淀粉、蛋白质均能显着抑制高脂膳食所引起的胰岛素含量增加,同时,HF+BSF组和HF+BWP组可显着提高ISI值(P<0.05),并且基本恢复到空白对照组的水平,而HF+Fla组ISI值也高于HF组,但差异无统计学意义。
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苦荞主要营养成分对小鼠肝脏组织匀浆抗氧化指标的影响
高脂膳食可导致肝脏匀浆液中的SOD活力降低,其中HF组降幅显着(P<0.05),而HF+BSF组、HF+BWP组和HF+Fla组与HF组相比差异显着(P<0.05)。T-AOC水平可以全面反映机体整体的抗氧化水平,高脂膳食诱导可引起小鼠肝脏的T-AOC下降,而各实验组的T-AOC均有所上升,其中HF+BSF组最高;MDA是机体内环境脂质过氧化反应的终极代谢产物,该值的大小可以代表机体的脂质过氧化水平,在一定条件下间接揭示了细胞被破坏程度。高脂膳食诱导可引起小鼠肝脏的MDA含量显着上升(P<0.05),而各实验组均可显着抑制高脂饮食引起的脂质过氧化(P<0.05);CAT活力反映的是整个机体的氧化应激水平,高脂膳食可显着降低CAT的活力(P<0.05),说明其抗氧化能力较弱,而喂养不同的饲料后,CAT活力显着升高(P<0.05),且HF+BSF组的效果最佳。综上所述,苦荞淀粉、蛋白质和黄酮类化合物均能较好地保护机体抗氧化系统,且均能恢复至空白对照组的水平。
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生理生化指标与肝脏抗氧化性的相关性分析
T-AOC、CAT活力、SOD活力与HDL-C浓度、ISI值呈正相关,与其他指标均呈负相关,其中T-AOC和SOD活力与AI值呈显着负相关(P<0.05),说明AI值越高,肝脏的抗氧化性越低;MDA含量与HDL-C浓度、ISI值呈负相关,相关程度较高,与其余指标均呈正相关,且与LDL-C浓度呈显着正相关(P<0.05),说明LDL-C浓度越高,肝脏的脂质过氧化产物MDA含量越高,其中MDA与AI值呈显着正相关(P<0.05),说明AI值越高,肝脏的抗氧化能力越低,脂质过氧化越严重。
结 论
与高脂组相比,苦荞主要营养成分(蛋白质、淀粉、黄酮类化合物)能够降低小鼠空腹血糖水平,提高胰岛素敏感指数;使脂代谢紊乱小鼠的血浆总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇浓度以及动脉硬化指数显着下降(P<0.05),同时能够提高血浆总抗氧化能力以及过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活力,降低肝脏中脂质过氧化反应产物丙二醛含量。总之,苦荞主要营养成分具有调节血脂、减轻肝肿大、提高抗氧化能力的生物活性,可以预防脂代谢紊乱,从而一定程度上抑制血脂的紊乱及组织的氧化应激。