甘蔗醋對高脂喂養小鼠體質量、臟器系數和血清生化指標的影響

李志春，陳趕林，鄭鳳錦，孫 健，林 波，方曉純

（1.廣西農業科學院 農產品加工研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室，廣西 南寧 530007；3.廣西農業科學院/中國農業科學院甘蔗研究中心，廣西 南寧 530007）

甘蔗性寒味甘，入肺、胃二經，能助脾，消痰鎮咳、治噎止嘔，適用于低血糖、心功能不全、口干舌燥、咽喉腫痛、虛熱咳嗽、高燒煩渴、反胃嘔吐等病癥[1]。甘蔗醋是采用甘蔗壓榨汁為原料，經滅菌、酒精發酵、醋酸發酵、陳釀等工藝加工而成的原醋[2-4]。甘蔗汁經過發酵后制備成果醋，不僅賦予了甘蔗汁更高的營養價值，且具有特殊風味以及保健功效[5]，為清熱、生津、潤燥、滋養之佳品。

隨著人們生活水平提高，飲食比例的失調，在中國血脂異常癥的患病率達18.6%。另有報道顯示，全世界每年大約有1 200萬人死于心血管疾病和腦中風[6]。由于降脂藥物有潛在的惡心、腹痛、腹瀉、便秘、胃腸脹氣、破壞肌組織、影響內分泌和損害肝臟等副作用[7]，尋找天然資源來降低機體的脂質水平勢在必行。隨著對甘蔗醋在營養成分的提取、鑒定、加工以及在體外及模擬人體環境中的血脂代謝等功能方面的深入研究[8-12]，越來越多結果顯示甘蔗醋在抗氧化、體外調節血脂代謝等方面具有良好的功效，這與甘蔗醋中含有的多種糖類、氨基酸、維生素、礦物質、有機酸等營養成分有關[13-14]。目前，對于甘蔗醋在體內降脂功效還少有研究報道，為了進一步探索長期食用甘蔗醋的不良反應和副作用，本研究對高脂小鼠喂食甘蔗醋后與高脂模型組進行體質量、臟器系數和血清生化指標間的作用效應進行比較與分析，為甘蔗醋的安全食用及功能活性的論證評價提供數據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗小鼠：4周齡健康雄性實驗用無特定病原體（specific pathogen free，SPF）級昆明種小鼠，體質量16～20 g，購于廣西醫科大學廣西實驗動物中心，合格證號：SYXK（桂）2014-0002（廣西，中國）。

受試樣品：甘蔗原醋，由廣西農業科學院農產品加工研究所研發制備，總糖4.70%，總酸3.65%，總多酚含量132.08 μg/mL，其糖、有機酸[14]、酚類物質[8]含量見表1。

表1 甘蔗醋中糖、酸及10種酚類物質含量Table 1 Sugar,acid and ten phenolic compounds content in sugarcane vinegar mg/L

藥物及試劑：總蛋白、白蛋白、球蛋白、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、尿素氮、肌酐、尿酸、血糖、甘油三酯、谷氨酰胺轉肽酶、堿性磷酸酶、總膽固醇、總膽紅素等試劑盒：北京中生北控生物科技股份有限公司。

小鼠飼料（基礎料）：廣西醫科大學廣西實驗動物中心；高脂飼料：自制（基礎飼料78.8%、豬油10%、蛋黃粉10%、膽固醇1%、膽酸鈉0.2%）。

1.2 儀器與設備

ME403E天平：瑞士梅特勒公司；5427R高速冷凍離心機：德國EPPENDRF公司；7020全自動生化分析儀：日本日立公司；Multiskan Sky全自動紫外分光光度計：美國Thermo公司。

1.3 方法

1.3.1 喂養方法

120只4周齡雄性SPF級小鼠，以基礎飼料預飼1周，隨機分為6組：正常對照組（CK組，即飼喂基礎飼料灌胃生理鹽水）；模型對照組（HF組，即飼喂高脂飼料灌胃生理鹽水）；陽性對照組（CY組，即飼喂高脂飼料灌胃血脂康膠囊0.007 5 g/mL藥液）；甘蔗醋高劑量組（HS組，即飼喂高脂飼料灌胃甘蔗原醋）；甘蔗醋中劑量組（MS組，即飼喂高脂飼料灌胃稀釋3倍的甘蔗原醋）；甘蔗醋低劑量組（LS組，即飼喂高脂飼料灌胃稀釋6倍的原醋）。正常喂養4周后，測量高脂組小鼠的體質量和血脂，達到高脂模型后按照劑量要求進行灌胃4周。量取甘蔗原醋加生理鹽水分別配成相應稀釋的溶液給小鼠灌胃，每日1次。各組實驗小鼠每周稱質量一次，以調整給藥量。將小鼠同室且分籠飼養，進行自然光照，并自由飲食和飲水，將環境溫度控制在（22±2）℃，濕度為60%。

1.3.2 小鼠體質量的測定

各組小鼠每周稱一次體質量，觀察記錄其精神活動、毛發改變、飲水量、進食量、排泄物量等一般生活指標。

1.3.3 小鼠血清生化指標及臟器系數的測定[15]

飼養8周后稱質量，用乙醚將小鼠麻醉后眼球取血，血液立即放入預先用肝素鈉處理的離心管內離心（4℃，4 000 r/min、15 min），離心后取上清血漿，并保存在-80 ℃的冰箱中待測。

隨后立即解剖，迅速取出小鼠的心、肝、腎、脾、肺和胃并稱質量，計算臟器系數，其計算公式如下：

1.3.4 數據分析

采用Excel 2007對實驗數據進行統計，并采用統計分析軟件SPSS17.0中的ANOVA方法對實驗數據進行顯著性差異分析，以P＜0.01為差異極顯著，以P＜0.05為差異顯著，數據均以“平均值±標準誤差”表示。

2 結果與分析

2.1 甘蔗醋對高脂喂養小鼠體質量的影響

甘蔗醋對小鼠體質量的影響結果見表2。本實驗所用小鼠購買時平均體質量為（27.6±2）g，由表2可知，用不同飼料喂養4周后，各組小鼠體質量都明顯增加。分別取喂養正常飼料和高脂飼料小鼠各3只取血檢測血漿中的甘油三酯、總膽固醇含量，達到高脂模型后按照劑量要求灌胃4周，CK組繼續灌胃生理鹽水。HS和MS組第4周相對于建模后體質量的增加量都小于HF、CY組，且相互之間差異極顯著（P＜0.01），LS組體質量變化值在HF、CY組之間，且差異不顯著（P＞0.05），說明高濃度甘蔗醋能夠有效抑制飼喂高脂飼料引起的小鼠體質量的增加。

研究表明，高脂飲食會引起小鼠體質量、內臟脂肪組織等增加，導致小鼠肥胖[16-17]。本研究中小鼠在飼喂高脂飼料后連續灌胃甘蔗醋4周，小鼠體質量增加受到控制，高濃度的甘蔗醋可有效的降低體質量并出現負增長。在一項研究中發現雜糧醋在一定程度上減緩了體質量增長，且陽性對照組，雜糧高、中劑量組的效果要優于山西醋粉和雜糧低劑量組[18]。雖和本研究結果一致，但本研究中顯示甘蔗醋減質量效果更加明顯。

表2 甘蔗醋對高脂喂養小鼠體質量的影響Table 2 Effect of sugarcane vinegar on body weight of mice fed with high-fat diet g

2.2 甘蔗醋對高脂喂養小鼠內臟器官的影響

甘蔗醋對小鼠內臟器官臟器系數的影響見表3。由表3可知，甘蔗醋組的心臟、肝臟、腎臟系數高于HF組，但差異不顯著（P＞0.05），甘蔗醋濃度越高，對心、肝、腎等臟器系數的作用效果越明顯，脾、胃臟器系數同HF組無顯著差異（P＞0.05）。甘蔗醋組各臟器系數與CY組相比沒有明顯的規律，但數值差異也不顯著（P＞0.05）。

表3 甘蔗醋對小鼠內臟器官臟器系數的影響Table 3 Effect of sugarcane vinegar on visceral organ coefficient of mice

臟器系數在生物醫學研究中可以反映動物內臟器官的功能狀態，也應用于毒性試驗和安全評價中，可為動物學試驗提供一定的參考數據[19-21]。灌胃高濃度甘蔗醋后各個臟器系數都有增加，從臟器的顏色、大小和性狀來看基本沒有差異，有可能是高濃度甘蔗醋組的體質量比模型組低的多，所以導致臟器系數偏高，總體來講灌胃甘蔗醋對小鼠的臟器沒有不良的影響。

2.3 甘蔗醋對血清中脂類代謝指標的影響

甘蔗醋對小鼠脂類代謝的影響結果如表4所示。由表4可知，在連續灌胃甘蔗醋4周后，HS組小鼠的甘油三酯和總膽固醇含量比HF組和CY組降低。說明對高脂模型小鼠灌胃甘蔗醋能降低小鼠的血脂水平，但對血糖的影響不是很大，有可能甘蔗汁在發酵過程中糖分未完全利用，甘蔗醋液中微帶有部分糖分。甘蔗醋MS組和LS組對脂類代謝情況與HF組相比稍有降低，但差異不大（P＞0.05），與CY組相比甘油三脂差異不大，但總膽固醇差異顯著（P＜0.05）。堿性磷酸酶的變化與總膽固醇的變化呈負相關，且與HF組相比，甘蔗醋HS組的總膽固醇和堿性磷酸酶的含量有顯著差異（P＜0.05），其他各組數值差異不顯著（P＞0.05）。研究結果表明，長期服用一定濃度的甘蔗醋對高脂小鼠的脂類代謝有顯著的正向調節作用，可以有效降低血脂水平。

表4 甘蔗醋對小鼠脂類代謝指標的影響Table 4 Effect of sugarcane vinegar on lipid metabolism indices in mice

在實驗中發現高脂膳食能夠明顯引起小鼠體質量增加，從而引起甘油三脂、膽固醇、血糖水平的升高，誘發小鼠產生肥胖的同時血脂顯著升高。對高脂組小鼠長期灌胃甘蔗醋能有效降低小鼠的總膽固醇和甘油三酯，這說明灌胃甘蔗原醋對高脂小鼠脂代謝沒有不良影響，對高脂小鼠的血脂具有顯著的正向調節作用。這與雜糧醋[22]、意大利傳統香脂醋[23]及山西老陳醋醋泥[24]等治療肥胖小鼠表現出顯著的降低血清總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白的結果完全一致。血清中堿性磷酸酶是肝臟解毒和排毒的重要酶，甘蔗醋組比正常對照組稍低，但比模型組高，有一定差異（P＜0.05），這說明灌胃甘蔗醋可改善小鼠由于高脂飼料引起的堿性磷酸酶降低的情況，對高脂小鼠的肝臟功能沒有不良影響[24]。

2.4 甘蔗醋對血清中蛋白質代謝指標的影響

甘蔗醋對小鼠總蛋白質等代謝指標的影響結果見表5。由表5可知，相比于HF組和CY組，甘蔗醋組白蛋白含量有少量增加，但球蛋白含量比HF組降低，總蛋白含量降低，但數值差異最大為2.6 g/L，差異不顯著（P＜0.05）。各組肌酐含量差異不顯著（P＜0.05）。除白蛋白含量外，實驗小鼠灌胃不同濃度甘蔗醋組和CY組的數據都在CK組和HF組之間，說明甘蔗醋對小鼠的蛋白質代謝產生影響不大。

表5 甘蔗醋對小鼠總蛋白質等代謝指標的影響Table 5 Effects of sugarcane vinegar on total protein and other metabolic indices in mice

血清總蛋白水平主要反映肝臟合成功能和腎臟病變造成蛋白質丟失的情況，在某種程度上可以代表日糧中蛋白質的營養水平及動物體對蛋白質的消化利用程度。灌胃原醋與生理鹽水相比，試驗組血清總蛋白和白蛋白的濃度稍有上升，但總體差異不大，且都在正常范圍內，球蛋白濃度基本不變，說明灌胃甘蔗原醋對血清蛋白含量影響不大。血清肌酐的濃度主要取決于腎小球的過濾功能，因此肌酐數值的差異在一定的程度上反應了甘蔗醋對機體腎功能有一定的影響[25]。試驗組肌酐含量無明顯差異說明灌胃甘蔗醋不會對小鼠腎功能產生損傷。

2.5 甘蔗醋對血清中尿酸等指標的影響

甘蔗醋對血清中尿酸等指標的影響如表6所示。由表6可知，灌胃不同濃度甘蔗醋組與HF組相比較，除谷草轉氨酶含量外，其他各項指標均有所增加，且HS組與HF組差異顯著（P＜0.05），MS組和LS組尿酸和尿素氮與HF組相比差異顯著（P＜0.05），其他指標差異不顯著（P＞0.05）。灌胃不同濃度甘蔗醋組與CY組相比尿酸和尿素氮含量增加，谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶含量數值差異不顯著（P＞0.05）。甘蔗醋能較好地保護機體，均能使高脂小鼠尿酸代謝的各項指標恢復至正常對照組水平。

表6 甘蔗醋對小鼠尿酸等代謝指標的影響Table 6 Effect of sugarcane vinegar on uric acid and other metabolic indexes in mice

食醋具有降低血清中谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、甘油三酯水平，提高肝臟中谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、脂質過氧化值水平[26-28]，能夠恢復受損肝臟的抗氧化水平，對小鼠肝臟具有保護作用[29-30]。高脂飲食對小鼠肝臟沒有產生損傷，所以灌胃甘蔗醋后，小鼠的尿酸、尿素氮、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶水平變化不大，且各項數值在正常參考范圍值內，這說明灌胃甘蔗醋對于高脂小鼠的肝功能無不良影響。

3 結論

灌胃甘蔗醋對飼喂高脂飼料的小鼠體質量有顯著的控制作用，高濃度甘蔗醋可有效降低小鼠體質量，對高脂小鼠的血脂具有顯著的正向調節作用，可有效降低血脂水平，同時對小鼠的臟器指數無明顯影響，血清生化檢測各組無差異。目前甘蔗醋是如何通過活性成分來發揮其降血脂保健功效的，以及其對機體降脂、減質量作用機制等問題尚不明確，有待于進一步研究。