四種益生元聚糖對高脂血癥倉鼠血脂的影響

張澤生，趙春曉，陳曉強，李健，王俊輝，劉甜甜

（1.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457；2.河北維樂夫農業科技有限公司，河北 300000）

益生元又可稱為益生協同劑，是指通過選擇性的刺激一種或少數種菌落中的細菌的生長與活性而對寄主產生有益的影響從而改善寄主健康的不可被消化的食品成分[1]。益生元與其他促生長物質如抗生素和益生素相比有著不可替代的優點，它無污染，無藥物殘留，耐高溫，性質穩定，是一種天然的食品添加劑。益生元符合現代人的健康消費觀念，因此有著廣闊的開發前景。有益生元功能的物質主要是一些非（或難）消化性低聚糖，如低聚異麥芽糖（IMO）、低聚果糖（FOS）、低聚半乳糖（GOS）、低聚木糖等[2-3]；多糖類物質如聚葡萄糖、菊粉等。

由于生活節奏加快，工作壓力加大以及居民飲食結構的不合理[4]，如脂肪攝入量過多等，動脈粥樣硬化、冠心病和等心腦血管疾病[5]及高血脂癥的發病率越來越高。已有研究表明高血清膽固醇是導致高血脂、冠心病等的重要因素[6]，因而降低血清總膽固醇和非高密度脂蛋白膽固醇的濃度可以減少這類疾病的發生[7-10]。

聚糖類益生元具有甜度低、熱量低及難消化的特性，所以不易轉化為膽固醇和脂肪[11]。因而具有益生元功能的聚糖的降血脂功效尤為顯著，具有較好的研究價值。選擇聚葡萄糖、聚木糖、菊粉和阿拉伯半乳聚糖（AG）作為試驗原料，以研究益生元聚糖的降血脂效果和機理。

以上四種聚糖雖屬益生元，但其結構、組成和糖苷鍵的差異可能會導致其效果的差別[12]。由于試驗方法、研究對象及檢測指標等的不同，不同益生元的效果難以比較[12]。所以各研究報道多以空白組為對照而體現其益生元效果，鮮見各種益生元之間的相互比較。因而可以通過建立動物模型，對幾種益生元聚糖的效果進行探討比較，以期為益生元降血脂效果的研究和合理應用提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

聚葡萄糖、聚木糖：天津科技大學生產；短鏈菊粉：河北維樂夫農業科技有限公司；阿拉伯半乳聚糖（AG）：鄭州龍和化工有限公司；基礎飼料：北京維通利華試驗動物技術有限公司；膽固醇：湖北遠成藥業有限公司；總膽固醇試劑盒（TC）、甘油三酯試劑盒（TG）、高密度脂蛋白試劑盒（HDL-C）：中生北控生物科技股份有限公司。

1.2 試驗動物

敘利亞倉鼠（Hamster），清潔級，體重約123 g，雄性，購自北京維通利華試驗動物技術有限公司。

1.3 儀器設備

1.4 方法

1.4.1 動物飼養條件及試驗分組

動物飼養條件：屏障系統動物房，溫度為（22±2）℃，相對濕度為40%～60%，控制照明時間為12 h∶12 h。適應飼養1 周后開始試驗。

試驗分組：將健康成年雄性倉鼠隨機分為6 組，每組9 只，每3 只放置1 籠。分別為正常組、模型組、聚葡萄糖組、聚木糖組、菊粉組、阿拉伯半乳聚糖（AG）組。其中，正常組喂飼基礎飼料，模型組喂飼高脂飼料（膽固醇0.1%，豬油8%），給藥組喂飼分別添加5%的聚葡萄糖、聚木糖、菊粉和阿拉伯半乳聚糖，均勻混合后制成的高脂飼料。各組試驗倉鼠自由進食飲水。記錄倉鼠日進食量，每周稱量倉鼠體重一次，喂飼6 周。

1.4.2 血清總膽固醇及脂質含量的測定

分別在喂飼第2 周，第4 周和第6 周時，倉鼠禁食12 h，眼底靜脈叢取血，測定血漿TC、TG 和HDL-C 指標，初步驗證高脂模型組的建模是否成功，各給藥組是否有降血脂效果。喂飼6 周后，倉鼠禁食12 h，摘眼球取血，頸椎脫臼處死。血液靜置后，以3 000 r/min，4 ℃離心15 min，移取倉鼠血清樣本，于-80 ℃保存，用于后期檢測。

1.4.3 肝臟總膽固醇和甘油三酯含量的測定

隨著時代的進步與發展，手機和平板電腦等電子移動通訊設備幾乎隨處可見，互聯網信息傳播已經形成平民化浪潮，以微博、微信為新媒體代表的時代正在日漸成熟與壯大。新媒體浪潮中，不僅創建了上下互通、點對點的新型媒體傳播方式，而且還在公關、宣傳、營銷與服務等領域進行了全新的業務拓展。其中，在信用卡營銷方面，新媒體不僅為銀行與客戶搭建起便捷的溝通橋梁，而且還進一步實現了多贏共享的良好局面。

倉鼠解剖后，獲取主要臟器并稱重，以進行臟器指數的分析。肝組織于-80 ℃保存。測定肝臟組織生化指標時，準確稱取組織重量，按重量體積比，添加9 倍的生理鹽水制成10%的勻漿，于4 ℃條件下，2 000 r/min離心10 min，取上清液測定指標。TC、TG、HDL-C 分別按各試劑盒方法進行測定。

non-HDL-C=TC-HDL-C

臟器指數=臟器重量/體重×100%

動脈硬化指數（AI）=non-HDL-C/HDL-C

1.4.4 數據處理

采用SPSS 軟件進行數據分析。結果以均數標準差M±SD 表示。

2 結果與分析

2.1 攝入5%的四種益生元聚糖對倉鼠正常生長的影響

倉鼠6 周體重變化趨勢見圖1，倉鼠6 周飼養期每只每日平均攝食量見圖2。

圖1 倉鼠6 周體重變化趨勢Fig.1 Bodyweight tendency of hamsters for 6 weeks

圖2 倉鼠6 周每日攝食量變化Fig.2 Average intake of hamsters for 6 weeks

由圖1，圖2 可知，倉鼠喂飼6 周，與模型組相比，各給藥組的攝食量和體重均無顯著性差異（P＞0.05），各組倉鼠的體重增長趨勢平緩。由此可知，攝入四種益生元聚糖對倉鼠的正常生長和攝食量無不良影響。

2.2 攝入5%的四種益生元聚糖對高脂血癥倉鼠血清膽固醇的影響

四種益生元聚糖對倉鼠血清膽固醇（TC）的影響見表1。

表1 四種益生元聚糖對倉鼠血清膽固醇（TC）的影響（g/L，M±SD，n=9）Table 1 Effects of four species of prebiotics on on the cholesterol（TC）in serm of hamsters（g/L，M±SD，n=9）

由表1 可知，試驗第2 周，第4 周，第6 周，與模型組相比，各給藥組的TC 值均顯著性降低（P＜0.01）。表明攝入一定量的聚葡萄糖、聚木糖、菊粉和阿拉伯半乳聚糖，能有效抑制血清膽固醇升高。

2.3 攝入5%的四種益生元聚糖對倉鼠血清非高密度脂蛋白膽固醇的影響

四種益生元聚糖對倉鼠血清非高密度脂蛋白膽固醇（Non-HDL-C）的影響見表2。

由表2 可知，試驗第2 周，第4 周，第6 周，與模型組相比，各給藥組的Non-HDL-C 值均顯著性降低（P＜0.01）。表明攝入一定量的聚葡萄糖、聚木糖、菊粉和阿拉伯半乳聚糖，能有效抑制血清非高密度脂蛋白膽固醇升高。

2.4 攝入5%的四種益生元聚糖對高脂血癥倉鼠血清甘油三酯的影響

四種益生元聚糖對倉鼠血清甘油三酯（TG）的影響見表3。

表2 四種益生元聚糖對倉鼠血清非高密度脂蛋白膽固醇（Non-HDL-C）的影響（g/L，M±SD，n=9）Table 2 Effects of four species of prebiotics on the non-high density lipoprotein cholesterol（Non-HDL-C）in serm of hamsters（g/L，M±SD，n=9）

由表3 可知，試驗第2 周，與模型組相比，聚葡萄糖組和聚木糖組的Non-HDL-C 值均顯著性降低（P＜0.05）。表明攝入一定量的聚葡萄糖、聚木糖能有效抑制血清甘油三酯升高。

2.5 攝入5%的四種益生元聚糖對倉鼠血清綜合血脂指數的影響

四種益生元聚糖對倉鼠血清綜合血脂指數的影響見表4。

由表4 可知，試驗第2 周，與模型組相比，聚葡萄糖組的TG/HDL-C 值顯著降低（P＜0.05），聚葡萄糖組和聚木糖組的動脈硬化指數（AI）值顯著降低（P＜0.01和0.05）。試驗第4 周，各給藥組的TG/HDL-C 值均顯著降低（P＜0.05 和0.01），除AG 組外，各給藥組的AI值均顯著降低（P＜0.01）。試驗第6 周，各給藥組的TG/HDL-C 值和AI 值均顯著低于模型組（P＜0.05 和0.01）。表明幾種益生元聚糖降血清膽固醇效應可能主要表現在降低非高密度脂蛋白膽固醇，這對防治高脂血癥和心血管病有重要意義。

表4 四種益生元聚糖對倉鼠血清綜合血脂指數的影響（M±SD，n=9）Table 4 Effects of four species of prebiotics on the comprehensive blood-lipid index in serm of hamsters（M±SD，n=9）

2.6 攝入5%的四種益生元聚糖對倉鼠肝臟膽固醇和甘油三酯的影響

試驗6 周后，依上述條件測定肝組織中的TC 和TG 含量，結果如表5 所示。

表5 試驗6 周倉鼠肝臟膽固醇（TC）和甘油三酯（TG）的含量（mg/g，M±SD，n=9）Table 5 Content of TC and TG in the liver of hamsters fed for 6 weeks（mg/g，M±SD，n=9）

與模型組相比，分別攝入5%的四種益生元聚糖后，除AG 組，其它各給藥組的肝臟總膽固醇水平均顯著降低（P＜0.05），各給藥組的肝臟甘油三酯值水平均顯著低于模型組（P＜0.05）。

2.7 攝入5%的四種益生元聚糖對高脂血癥倉鼠臟器指數的影響

四種益生元聚糖對倉鼠臟器指數的影響見表6。

表6 四種益生元聚糖對倉鼠臟器指數的影響（M±SD，n=9）Table 4 Effects of four species of prebiotics on organs index of hamsters（M±SD，n=9）

由表6 可知，試驗6 周后，與模型組相比，聚葡萄糖組的腎周脂重指數顯著降低（P＜0.05），聚葡萄糖組、聚木糖組和菊粉組的附睪周脂重指數顯著降低（P＜0.05 和0.01）。表明攝入一定量的益生元聚糖可以降低腎周和附睪周的脂肪重，這可能對防治肥胖有一定的功效。

3 結論

試驗結果表明，添加5%的聚葡萄糖，聚木糖，菊粉和阿拉伯半乳聚糖這四種聚糖類益生元對倉鼠的飲食和正常生長無不良影響，卻能顯著地降低進食高脂膳食倉鼠的空腹血清總膽固醇（TC）及非高密度脂蛋白膽固醇（Non-HDL-C）的含量，可在一定程度上降低血清甘油三酯（TG）水平；并且能有效地降低試驗6 周倉鼠肝臟組織TC 和TG 的含量；從而能顯著地降低血清綜合血脂指數，這可以對動脈粥樣硬化等冠心病類疾病起到有效地防治作用。

通過益生元聚糖的攝入對試驗動物血清及肝組織血脂指標的影響，推測其可能由于與導致高血脂癥的膽固醇發生螯合作用，從而降低其被吸收利用的可能性，可作為預防或治療高血脂癥的有效功能營養物質。另外，這四種聚糖類益生元還具有可溶性膳食纖維的基本特性，可以降低糞便pH，加速腸腔蠕動，從而減輕便秘，起到“腸內清道夫”的作用[13-14]。還可以吸附腸道中陰離子和膽汁酸從而有效降低血脂和膽固醇[15]。由此還可結合益生元的各項優勢，將之與益生菌同時并用，即合生元（Synbiotic）的應用，也可與膳食纖維復合以獲得更好的功能效果，使其降血脂的作用更為顯著，應用也可更加廣泛。

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