不同糖油比例高脂飼料建立高脂血癥大鼠模型的比較

覃輝艷, 王紹龍, 溫平鏡, 趙 鵬, 李 彬, 張潔宏

(廣西壯族自治區疾病預防控制中心, 南寧530028)

不同糖油比例高脂飼料建立高脂血癥大鼠模型的比較

覃輝艷, 王紹龍, 溫平鏡, 趙 鵬, 李 彬, 張潔宏

(廣西壯族自治區疾病預防控制中心, 南寧530028)

目的 探討不同糖油比例高脂飼料建立高脂血癥大鼠模型的效果。方法 將40只大鼠分為空白對照組和3個高脂飼料(I、II和III)組，每組10只，分別喂飼全價飼料和3種不同糖油比例的高脂飼料，共6周，每周定時稱量體質量和檢測大鼠血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)。結果 3種配方的高脂飼料對大鼠體質量增長均無明顯影響(P>0.05)。各配方組每周的大鼠血清TC含量、LDL-C含量及TC/HDL-C比值均高于空白對照組(P<0.05或P<0.01)。高脂飼料II組每周的大鼠血清TG含量均高于空白對照組(P<0.01或P<0.05)，高脂飼料I組大鼠第1～4周的血清TG含量高于空白對照組(P<0.01或P<0.05)，高脂飼料III組大鼠血清TG含量除第2周高于空白對照組外其余各周與空白對照組均無統計學差異(P>0.05)。結論 高脂飼料I和高脂飼料II均能快速穩定建立混合型高脂血癥大鼠模型，高脂飼料II效果更優；高脂飼料III僅適用于建立高膽固醇血癥大鼠模型。

高脂飼料; 糖和油; 高脂血癥; 大鼠

高脂血癥是體內脂質代謝紊亂導致血脂水平增高的一種病癥。據統計，我國血脂異常的患病率高達18.6%，高脂血癥與腦卒中、心肌梗死、心臟猝死、糖尿病、高血壓、脂肪肝等疾病的發生有著密切的關系，且高脂血癥是冠心病、腦卒中、心肌梗死重要的危險因素，此外，高脂血癥還可誘發膽結石、胰腺炎，加重肝炎，導致男性性功能障礙、老年癡呆癥等疾病[1,2]。建立高效穩定的高脂血癥動物模型，對探討如何有效降低血脂防治高脂血癥有重要意義。文獻[3,4]表明，高飽和脂肪酸、高膽固醇、高糖飲食易導致血脂增高，本研究采用三種不同糖油比例配方的高脂飼料對大鼠進行造模，以篩選并建立與人類高脂血癥的發病機制相同或相近的高脂血癥動物模型。

1 材料與方法

1.1 實驗動物和環境

SPF級雄性SD大鼠40只，廣西醫科大學實驗動物中心提供[SCXK(桂)2014-0002]。飼養于屏障設施[SYXK(桂)2011-0005]。溫度22～25℃，相對濕度55%～70%。動物實驗經廣西疾病預防控制中心倫理審查委員會認可。

1.2 主要儀器與試劑

OLYMPUS AU400全自動生化分析儀(奧林巴斯, 日本)、Sigma 4-16K高速冷凍離心機(Sigma, 德國)。總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)試劑盒均為北京萬泰德瑞診斷技術有限公司生產。全價飼料：由廣東省醫學實驗動物中心提供，主要營養成分含量：粗蛋白18.1%，鈣1.19%，磷0.85%，粗灰分5.9%。

1.3 實驗方法

40只大鼠在實驗環境下喂飼全價飼料觀察5 d后，不禁食，經眼內眥采血，測定血清TC、TG、HDL-C和LDL-C水平。根據TC水平, 采用分層隨機抽樣方法將大鼠分為4組, 每組10只, 并適當調整使各組大鼠TG、HDL-C、LDL-C及初始體質量盡可能均衡。4個組分別為空白對照組(全價飼料喂養)和3個高脂飼料(I、II和III)組，3個高脂飼料組分別采用不同糖油比例的高脂飼料誘導高脂血癥,根據國食藥監保化[2012]107號《關于印發抗氧化功能評價方法等9個保健功能評價方法的通知》輔助降血脂功能評價方法的高脂血癥模型飼料配方及對此改良。高脂飼料I (I組): 20%蔗糖+15%豬油+1.2%膽固醇+0.2%膽酸鈉+9.8%酪蛋白+53.8%全價飼料。高脂飼料II(II組): 10%蔗糖+10%豬油+1.2%膽固醇+0.2%膽酸鈉+5.8%酪蛋白+72.8%全價飼料。高脂飼料III(Ⅲ組): 5%蔗糖+15%豬油+1.2%膽固醇+0.2%膽酸鈉+5.8%酪蛋白+72.8%全價飼料。每組每日分別給予相應飼料喂飼6周, 每周稱量體質量, 每周固定時間不禁食經眼內眥采血[5],檢測血清TC、TG、HDL-C和LDL-C的水平。

1.4 數據處理

2 結果

2.1 對大鼠體質量的影響

實驗前各配方組的大鼠體質量與空白對照組一致(P>0.05)。分別給予各配方高脂飼料后, 各配方組每周的大鼠體質量與空白對照組的差異均無統計學意義(P>0.05)，各配方組組間也無差異(P>0.05) (表1)，表明各配方高脂飼料對大鼠的體質量增長無明顯影響。

2.2 對血清TC和TG含量的影響

從表2可見，實驗前各配方組的大鼠血清TC、TG含量與空白對照組一致(P>0.05)。分別給予各配方高脂飼料后，各配方組第1周的大鼠血清TC含量即高于空白對照組(P<0.01)，其中，I組在第5周達到峰值，II、III組在第4周達到峰值，各配方組每周的大鼠血清TC含量均高于空白對照組(P<0.01或P<0.05); 各配方組組間比較，II組大鼠血清TC含量分別在第3周高于I組，第1周至第3周、第6周高于Ⅲ組(P<0.05或P<0.01)。各配方組的大鼠血清TG含量均在第2周達到峰值，I組第1～4周的大鼠血清TG含量高于空白對照組(P<0.01或P<0.05), II組每周的大鼠血清TG含量均高于空白對照組(P<0.01或P<0.05)，III組除第2周高于空白對照組(P<0.05)外其余各周與空白對照組均無差異(P>0.05); 各配方組組間比較，II組大鼠血清TG含量分別在第2周高于I組，第1周和第2周高于Ⅲ組(P<0.05或P<0.01)。

2.3 對血清LDL-C和HDL-C含量的影響

從表3可見，實驗前各配方組的大鼠血清LDL-C、HDL-C含量與空白對照組一致(P>0.05)。分別給予各配方高脂飼料后，各配方組第1周的大鼠血清LDL-C含量即高于空白對照組(P<0.01)，其中，I組在第5周達到峰值，II、III組在第4周達到峰值，各配方組每周的大鼠血清LDL-C含量均高于空白對照組(P<0.01); 各配方組組間比較，I組與Ⅱ組無差異(P>0.05)，II組分別在第1周至第3周、第6周高于III組(P<0.05或P<0.01)。各配方組大鼠血清HDL-C含量除I組第1周、II組第1周和第2周高于空白對照組(P<0.01)，III組第6周低于空白對照組(P<0.01)外，其余各周與空白對照組均無統計學差異(P>0.05), 但各配方組每周的大鼠血清TC/HDL-C比值均高于空白對照組(P<0.01),峰值分別為8.4、8.6、7.1，均高于空白對照組的3.6(P<0.01)，且Ⅱ組血清TC/HDL-C比值分別在第1周、第3周和第4周高于Ⅲ組(P<0.05)。

表1 實驗前后各組的大鼠體質量變化 g

表2 實驗前后各組的大鼠血清TC、TG含量 mmol/L

3 討論

本研究采用喂養法建立高脂血癥動物模型，喂養法符合人類由于飲食變化而形成高脂血癥的特點[6]。且本研究高脂飼料以添加豬油、蔗糖、膽固醇為主, 不同于既往的高脂配方(以添加豬油、蛋黃粉、膽固醇為主), 更接近人類因高飽和脂肪酸、高糖、高膽固醇飲食造成高脂血癥的病因[3,4]。豬油的飽和脂肪酸含量達45%，為日常食用油中飽和脂肪酸含量較高的油[7]，血清TG的水平與飽和脂肪酸正相關[8]。蔗糖被食用后，在胃腸中轉化成葡萄糖和果糖，葡萄糖可被組織利用轉化成糖原或脂肪貯存, 且進食糖量比例過高，引起血糖升高，刺激胰島素分泌增加，出現高胰島素血癥，后者可促進肝臟合成TG，從而引起血清TG水平升高[4]。進食膽固醇主要影響血清TC和LDH-C水平。此外，目前國際上越來越趨向于常規血脂檢測不需要空腹，因此本研究采用非空腹采血檢測血脂。人群研究[9]顯示，餐后TG比空腹TG有更強的、獨立的心血管病危險預測能力。國外一項對兒童全國性的橫斷面研究[10]也表明血脂檢測前不需要空腹。對成人的研究[11]也表明，空腹與非空腹的LDL預測價值等同。近期的一篇循證臨床綜述[12]也表明，非空腹檢測與空腹檢測相比，TC、HDL和LDL水平無顯著變化，TG水平僅有輕度變化。非空腹和空腹血脂水平相比，至少有同等的不良心血管疾病事件預測價值；有時非空腹水平有更強的預測價值，其原因可能是因為非空腹狀態對于大多數人來說是主要的代謝狀態。

表 3 實驗前后各組的大鼠血清LDL-C、HDL-C含量 mmol/L

本研究結果顯示, I組和II組大鼠在分別給予各配方高脂飼料后, 第1周的血清TC、TG、LDL-C含量及TC/HDL-C比值均迅速升高(P<0.01)，且Ⅱ組整個實驗期間保持高于空白對照組(P<0.01或P<0.05); Ⅰ組血清TC、LDL-C含量及TC/ HDL-C比值每周高于空白對照組(P<0.01)，TG含量第1至第4周高于空白對照組(P<0.01或 P<0.05); 表明I組和Ⅱ組的飼料配方均能快速穩定地建立混合型高脂血癥大鼠模型。陳秀錦等[13]和羅宇東等[14]在探討降血脂保健品時均以添加豬油、蔗糖、膽固醇為主的高脂飼料進行造模，喂飼5周，模型成立，與本研究實驗結果相似。高脂飼料II在保持大鼠血清TG含量方面更優于高脂飼料I，其建模穩定性更佳，高脂飼料I的糖油比例(20%蔗糖+15%豬油)均高于高脂飼料II (10%蔗糖+10%豬油)，表明高脂飼料中較高的糖油比例反而不利于保持TG含量,原因可能為飼料中糖油含量較大，適口性欠佳, 實驗后期大鼠易出現“厭食”現象，因此，適當降低糖油比例更利于高脂模型的形成。而為增加適口性大幅降低糖的含量(高脂飼料III: 5%蔗糖+15%豬油)亦不利于模型的形成, 研究結果顯示, III組每周的大鼠血清TC、LDL-C含量及TC/ HDL-C比值均高于空白對照組(P<0.01)，但TG含量僅第2周高于空白對照組(P<0.05)，其余各觀察時間點與空白對照組的差異均無統計學意義(P>0.05)，表明高脂飼料Ⅲ對升高并保持大鼠血清TG含量無明顯影響, 高脂飼料中糖含量較低亦不利于升高并保持TG水平。且Ⅲ組在造模初期(第1周和第2周)的TC、TG、LDL-C含量均低于Ⅱ組(P<0.01或 P<0.05), 表明高脂飼料中糖含量較低亦不利于快速升高血脂。高脂飼料Ⅲ不適用于建立混合型高脂血癥大鼠模型,僅適用于建立高膽固醇血癥大鼠模型。

HDL-C參與體內膽固醇的逆轉運, 被視為動脈粥樣硬化和冠心病的保護因子。造模期間, I組第1周的大鼠血清HDL-C含量高于空白對照組(P<0.01), II組第1和第2周的大鼠血清HDL-C含量高于空白對照組(P<0.01), 兩組HDL-C含量升高原因可能為初期給予高脂飼料大鼠血脂迅速升高后機體的反饋調節所致。但兩組的TC /HDL-C比值一直保持高于空白對照組(P<0.01)。目前研究[15]表明, TC/HDL-C比值越大，對冠心病的發生風險及心血管事件的預測價值越高，TC /HDL-C是血脂指標中冠心病發病最為顯著的獨立危險因素，TC/HDL-C比值比HDL-C單項指標更具參考價值。

綜上所述，高脂飼料I和II均能快速穩定建立混合型高脂血癥大鼠模型，高脂飼料Ⅱ優于高脂飼料I; 高脂飼料Ⅲ僅適用于建立高膽固醇血癥大鼠模型。各配方組大鼠血清TC、LDL-C含量在第4或第5周達到峰值后開始呈下降穩定趨勢，TG水平在第2周達到峰值后則逐漸降低，為保持有效性，整個實驗時間盡可能控制在4～6周。

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A Comparison on Hyperlipidemia Rat Models Induced by High-fat Diet with Different Proportions of Sugar and Oil

QIN Hui-yan, WANG Shao-long, WEN Ping-jing, ZHAO Peng, LI Bin, ZHANG Jie-hong
(Guangxi Autonomous Regional Center for Disease Control and Prevention, Nanning 530028, China)

ObjectiveTo compare hyperlipidemia rat models induced by high-fat diet with different proportions of sugar and oil .MethodsFourty rats were divided into normal control group and three high-fat diet (I, II and III) groups with 10 rats per each. The normal control group was fed with normal diet, and the other three groups were fed with high-fat diet with different proportions of sugar and oil for 6 weeks respectively. The body weight and the total cholesterol (TC), triglyceride (TG), high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) in serum were detected weekly .ResultsNo significant difference were observed on body weight among different groups. The TC, LDL-C and TC/HDL-C ratios in all high-fat diet groups were higher than those of normal control group at each time point. The TG in high-fat diet II group was higher than normal control group at each time point, but was only higher at the first 4 weeks in high-fat diet I group, and no significant difference in high-fat diet III group except at second week .ConclusionBoth high-fat diet I and II can induce combined hyperlipidemia rat models rapidly and steady, and high-fat diet II is more superior. High-fat diet III may be applied to induce hypercholesterolemia in rat.

High-fat diet; Sugar and oil; Hyperlipidemia; Rat

Q95-33

A

1674-5817(2017)03-0209-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.03.007

2016-10-31

廣西科技基礎條件平臺建設項目(13-29-04)

覃輝艷(1981-), 女, 碩士, 主管技師, 研究方向: 保健食品毒理與功能評價。E-mail: qinhuiyan123@sina.com

張潔宏(1969-), 男, 主任技師, 研究方向: 保健食品毒理與功能評價。E-mail: zhjh510@126.com