来自华南农业大学食品学院的冯孔龙、朱晓艾和陈彤等人以高脂膳食诱导的SD大鼠为动物模型,通过膳食干预途径,考察川陈皮素在不同时期对大鼠血脂水平变化的影响,以目前常用的减肥药奥利司他和调脂药力平之作为阳性对照,研究陈皮中川陈皮素对高脂膳食诱导的大鼠体质量、血脂和肝脏的影响,探究川陈皮素在实际应用中的适宜剂量和产生效果的周期,为开发天然预防肥胖、降脂保肝保健品提供实验依据。
01
大鼠一般生长状况
实验期间环境控制良好,温、湿度均处于正常的范围。各组大鼠未见明显异常,体毛色泽均无变化,饮食、活动状况良好;奥利司他组大鼠出现油性便,并且排便量明显增多,有腹泻现象,粪便呈黄褐色长颗粒状;其余各组大鼠粪便呈黑褐色长颗粒状,尿液正常,有少量撒食现象。
02
对高脂膳食大鼠体质量等的影响
各组大鼠初始体质量无显着差异(P>0.05),实验结束时,高脂对照组大鼠体质量和Lee’s指数显着高于正常组(P<0.05)。与高脂对照组相比,川陈皮素高剂量组和奥利司他组大鼠的体质量和Lee’s指数显着降低(P<0.05)。奥利司他组和川陈皮素低、中、高剂量组的大鼠体质量增加量分别比高脂对照组低18.57%、11.04%、10.91%、13.66%(P<0.05)。其中川陈皮素高剂量组大鼠最终体质量、体质量增加量和Lee’s指数与奥利司他组相比无显着差异(P>0.05),说明川陈皮素高剂量的减肥效果与减肥药奥利司他相当。
高脂对照组、力平之组和各剂量组的平均摄食量都显着少于正常组(P<0.05),这可能是由于富含胆固醇、高热量的饲料容易使大鼠产生饱腹感,在一定程度上抑制了大鼠的食欲,减少了摄食量,但高脂对照组大鼠的食物利用率明显提高(P<0.05),导致大鼠体质量增加量明显增加(P<0.05)。川陈皮素低、中、高剂量组的摄食量与高脂对照组相比差异不显着(P>0.05),但是它们体质量增加量显着降低,故食物利用率显着降低(P<0.05)。
03
对高脂膳食大鼠体内脂肪的影响
高脂对照组大鼠肾周脂肪垫和睾丸周脂肪垫质量均显着高于正常组(P<0.05),体内总脂肪质量和脂肪系数比正常组分别增加了60.09%、40.51%(P<0.05),表明高脂饮食容易造成体内脂肪的堆积。与高脂对照组相比,奥利司他组、力平之组和川陈皮素低、高剂量组大鼠的体内脂总肪质量分别降低了26.26%、36.09%、17.75%、20.48%(P<0.05)。
04
对高脂膳食大鼠脏器指数的影响
川陈皮素低、中、高剂量干预后,高脂膳食大鼠的心脏指数、脾脏指数和肾脏指数与喂食普通饲料的正常组大鼠相比,均无显着性差异(P>0.05)。
高脂对照组大鼠肝脏脏器指数比正常组大鼠显着增加了62.80%(P<0.05),出现了肝脏肿大现象。奥利司他组、川陈皮素低、中、高剂量组比高脂对照组分别显着下降了22.22%、7.55%、10.27%、17.40%(P<0.05)。然而力平之组大鼠肝脏指数高于高脂对照组,但无显着差异(P>0.05),出现肝脏肿大现象。
05
对大鼠血清血脂水平的影响
血清TC水平
第0周末,各实验组的大鼠TC水平无明显的差异(P>0.05),高脂对照组的血清TC水平在整个实验期间保持上升趋势,第4周末和第6周末比正常组分别增加了31.24%、72.61%(P<0.05)。低、高剂量川陈皮素和力平之都能显着抑制血清TC水平的增加,有明显的剂量-效应关系,从第4周末开始增势逐渐减缓,并在随后2 周持续缓慢下降。第6周末,与高脂对照组相比,川陈皮素低、高剂量组大鼠的血清TC水平显着降低了26.93%、29.99%(P<0.05),说明川陈皮素能显着降低SD大鼠血清TC水平。
血清TG水平
在整个实验期间,正常组、力平之组和高剂量组的大鼠血清TG水平一直持续下降,然而高脂对照组和川陈皮素低、中剂量组大鼠TG水平从实验开始持续上升,到第4周末开始逐渐下降。长期喂食高脂饲料的高脂对照组大鼠血脂TG水平并非持续增加。第4周末,相对于高脂对照组,奥利司他组、力平之组和川陈皮素低、中、高剂量组的大鼠血清TG水平分别降低45.96%、51.94%、46.03%、31.98%、51.02%(P<0.05)。随后2 周时间内,力平之组和低、高剂量组大鼠TG水平显着下降54.97%、23.18%、40.13%(P<0.05),其中力平之组和川陈皮素高剂量组与正常组之间无显着差异(P>0.05),说明川陈皮素能显着降低SD大鼠血清TG水平。
血清HDL-C水平
在第4 、6 周末, 各组血清HDL-C水平均有持续下降的趋势。相对于正常组,喂食高脂饲料的高脂对照组大鼠血清HDL-C水平显着下降(P<0.05),说明高脂饮食能够引起HDL-C水平的降低。川陈皮素低、中、高剂量组的HDL-C水平与高脂对照组相比均无显着性差异(P>0.05),说明川陈皮素对大鼠血清HDL-C水平的影响较小。
血清LDL-C水平
实验开始时各组大鼠血清LDL-C水平无明显差别,在川陈皮素干预6 周后,低、中、高剂量组也能够显着地抑制LDL-C水平增加(P<0.05),实验结束时与高脂对照组相比分别降低了47.93%、27.46%、54.98%(P<0.05)。其中川高剂量陈皮素对LDL-C水平降低效果最好,优于力平之组,最终接近于正常组水平,并且已经恢复到实验初期的水平,说明川陈皮素能有效降低SD大鼠血清LDL-C水平。
血清AI
在第4、6周末,高脂对照组大鼠的AI显着高于正常组(P<0.05),说明动脉粥样硬化发生的可能性极高。与高脂对照组相比,川陈皮素高剂量组和力平之组大鼠的AI显着降低(P<0.05),虽然与正常组相比存在较明显的差异,但已经较好地抑制大鼠AI的进一步增加,在一定程度上预防心血管疾病的发生。
06
对高脂膳食大鼠肝脏的保护作用
对高脂膳食大鼠肝功能的影响
与正常组相比,高脂对照组大鼠血清中的ALT和AST活力显着升高(P<0.05),说明高脂饮食会引起肝功能的损害。第4周末,与高脂对照组相比,奥利司他组、川陈皮素低和中、高剂量组血清ALT和AST水平显着降低(P<0.05)。随着饲喂时间延长,各组血清ALT和AST活力均有所增加,力平之组、低剂量组和中剂量组低于高脂对照组,但均无显着性差异(P>0.05),表明其6 周后不再表现出降低的作用。而奥利司他和高剂量均能持续显着降低血清ALT和AST活力(P<0.05),其中高剂量的抑制效果更为显着,实验结束时分别降低了46.01%、24.56%,并且与正常组水平相当,表明川陈皮素具有预防或缓解由高脂膳食诱导的肝损伤,保护肝脏的作用。
肝脏组织形态学分析
正常组大鼠肝脏中肝小叶结构清晰,肝细胞排列致密整齐、形态清晰,细胞质丰富均匀,未见脂肪变性现象。高脂对照组大鼠肝小叶结构不清晰,肝索解离,肝血窦消失,肝细胞肿胀且排列松散,胞质内充满了大小、数量不等的脂滴小空泡以及大空泡,肝脏脂肪变性严重,属于重度脂肪肝。奥利司他组大鼠肝细胞形态比较正常,有少数脂滴空泡,与正常组较接近。力平之组大鼠肝组织脂肪中度变性,其肝小叶结构仍难以辨认,肝细胞胞浆中可见存在较多的脂滴小空泡和大空泡,部分细胞核边缘化。然而与高脂对照组相比,川陈皮素低、中、高剂量组大鼠肝脏脂肪变性得到明显的改善,肝小叶结构逐渐恢复,且脂滴空泡数量明显减少。尤其是川陈皮素高剂量组大鼠肝小叶结构大部分得到改善,肝索排列整齐,肝细胞结构清晰,肝细胞浆出现零星脂滴,这一结果与肝脏脏器指数和血清ALT、AST活力的结果对应,表明川陈皮素可以改善肝细胞脂肪变性,具有预防脂肪肝作用。
结 论
川陈皮素可以有效抑制高脂膳食大鼠的体质量增长,降低Lee’s指数、食物利用率和脂肪系数;降低血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,其中降低TG作用显效较快,降低血清TC和LDL-C作用需要较长时间;同时可降低肝脏指数、血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶水平,改善肝脏脂肪变性情况。结论:川陈皮素具有预防肥胖、辅助降血脂及预防肝脏脂肪变性的作用。