不同剂量壳聚糖对大鼠降血脂作用研究

               作者：仇梁林，黄晓东，朱晓蓉，吴金彪，徐广飞 

【摘要】  目的：观察不同剂量壳聚糖对高脂模型大鼠降血脂及抗氧化作用。方法：SD大鼠96只，雌雄各半，随机分为正常组、高脂对照组及0.28%、0.73%、1.89%、4.91%壳聚糖共6组（不同剂量壳聚糖组喂以含不同剂量壳聚糖的高脂饲料），实验开始时及第4周、第9周眼眶取血测血浆总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C），第9周末处死一半大鼠测血浆TC、TG、HDL-C及LDL-C。TC、TG、HDL-C、LDL-C测定采用酶法。结果：与高脂对照组相比，不同剂量壳聚糖大鼠血浆TC升高受到抑制；0.28%、0.73%组大鼠血浆TG降低；4.91%壳聚糖组大鼠血浆LDL-C降低。结论：0.28%、0.73%、1.89%、4.91%壳聚糖对高血脂大鼠的血脂均有降低作用；4.91%壳聚糖还能降低大鼠LDL-C，防治血脂异常效果最佳。

【关键词】  壳聚糖；胆固醇；大鼠

    The effect of water-soluble chitooligosaccharide(WSC) in different concentration on hyporlipidemia in hyperlipidemia rats

    [Abstract]   Objective: To expolore the effect of water-soluble chitooligosaccharide(WSC) in different concentration on hyperlipidemia and antioxidation in hyperlipidemia rats. Methods: Thirty weaning male 4 weeks old Sprague-Dawley rats were randomly divided into normal group, hyperlipidemia group and treatment group. Normal group were fed on a commercial rat chow diet for 8 weeks, while hyperlipidemia group were fed on a lipid-rich diet containing 5% lard, 1%cholesteral and 0.25% cholate and treatment group were fed on  lipid-rich diet  plus a level of 5% chitosan. The lipid levels in plasma were observed. Results: Compared with hyperlipidemia group, in the treatment group, 0.28% to 4.91% chitosan can markedly decrease total cholesterol(TC), 4.91% chitosan can decrease LDL-C in plasma (P<0.05). Conclusions: 0.28% to 4.91% chitosan can lower TC levels in hyperlipidemia rats, and the effect on hyporlipidemia of 4.91% chitosan is the most.

    [Key words]   Water-soluble chitooligosaccharide; Cholesterol; Rat

    动脉粥样硬化是当今世界严重危害人类健康的疾病，脂质代谢异常可能是导致动脉粥样硬化斑块形成和的主要原因。壳聚糖（β-1, 4氨基葡聚糖，chitosan，poly-[1→4]-beta-(D-glucosamine)）是甲壳素（Chitin）的脱乙酰化衍生物，属于一种人体不能吸收的动物纤维。它比植物中的膳食纤维具有更好的降血脂、降血糖、保湿抗菌等功效[1]。研究表明：壳聚糖的相对分子量对其降血脂作用有较大影响，相对分子量5~50 kD的壳聚糖降血脂作用较好，而3~5个葡萄糖单体的低分子壳聚糖及相对分子量75 kD以上的壳聚糖基本无降低血浆胆固醇的作用[2]。尽管有不少学者对壳聚糖降脂的有效作用剂量进行过研究[1，4] ，但由于实验期仅3~4周，观察的指标也较局限，不能全面反映壳聚糖对血脂及动脉粥样硬化的影响。为此我们用不同剂量、相对分子量5~8万的壳聚糖对高脂模型大鼠进行9~13周实验，观察不同剂量壳聚糖在不同时期降血脂效果，以全面准确评价壳聚糖对血脂异常的防治作用，为壳聚糖用于高脂血症患者提供实验依据。

    1   材料与方法

    1.1   壳聚糖   由南通兴成生化制品厂提供。

    1.2   动物分组及饲养   SD大鼠（SPF级）由江苏南通医学院实验动物中心提供，48只，体重130~170 g。随机分为6组，每组8 只，雌雄各半。正常组：进食普通饲料（脂肪含量＜5%）；高脂组进食高脂饲料（含89%普通饲料、5%猪油、1%胆固醇、5%蛋黄粉）；不同剂量壳聚糖组：分别进食加有0.28%、0.73%、1.89%、4.91%壳聚糖的高脂饲料。各组大鼠自由进食、饮水，每日称量喂食量，每周称重一次。实验第4周与第9周时，禁食12小时采眼眶血，肝素抗凝分离血浆；9周后，禁食12小时，处死大鼠，取股动脉血，肝素抗凝分离血浆，并取肝脏称重，肝体比重，取心脏、肝脏匀浆，测SOD、MDA值。

    1.3   测定方法   TC、TG和高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）的含量和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）含量按方法[3]测定，SOD、MDA值和考马斯亮兰蛋白测定根据试剂盒说明检测。

    1.4   统计学方法   实验结果以x±s表示，进行方差分析及多个样本均数间两两比较。

    2   结      果

    2.1   不同剂量壳聚糖对大鼠摄食量、体增重及肝体比的影响   在实验期间，高脂组与不同剂量壳聚糖组大鼠摄食、饮水、活动情况及毛色等，与正常组相比差异无统计学意义。各组大鼠摄食量、体增重及肝体比结果见表1，由表1可见，各组大鼠的起始体重为140.1~150.9 g，每天摄食量为23.2~24.4 g，9周末增重233.8~253.5 g，各组间的起始体重、日摄食量和9周末增重差异无统计学意义（P>0.05）。

    2.2   不同剂量壳聚糖对大鼠血浆TC、TG、HDL-C与LDL-C的影响   各组大鼠血浆TC和TG含量见表2，由表2可见，9周末测得高脂组大鼠的血浆TC平均值为3.10 mmol/L，高于正常组和不同剂量壳聚糖组，差异有统计学意义（P<0.05）；第4周时，各组间血浆TG值差异无统计学意义（P>0.05）；第9周，不同剂量壳聚糖组大鼠血浆TG均低于高剂量组，差异有统计学意义（P<0.05）。1.89%、4.91%壳聚糖组大鼠血浆TG平均值分别为0.88 mmol/L、0.84 mmol/L，与正常组差异无统计学意义（P>0.05）。各组大鼠血浆HDL-C、LDL-C含量见表3。由表3可见，第4周、第9周末各组大鼠血浆HDL-C含量差异均无统计学意义（P>0.05）；高脂组和0.28%~1.89%剂量壳聚糖组大鼠血浆LDL-C值高于正常组，4.91%壳聚糖组大鼠血浆LDL-C值低于高脂组，差异有统计学意义（P<0.05），而与正常组差异无统计学意义（P>0.05）。

    3   讨      论

    有文献报道[5]，小鼠饲料中含20%壳聚糖时，第10天有50%出现死亡，至第15天全部死亡，这可能与饲料中过高浓度壳聚糖抑制营养素吸收，最终导致小鼠严重营养不足而死亡。但一般地，大鼠饲料中植物性膳食纤维在5%以下时，对大鼠的一般生长情况没有影响[3]，因此我们选择壳聚糖的最高浓度为4.91%。实验结果表明，高脂饲料以及在高脂饲料基础上添加0.28%~4.91%浓度壳聚糖对大鼠的一般生长情况没有影响，说明给大鼠喂饲5%以内壳聚糖是安全的。

    实验第4周及第9周末高脂组大鼠血浆TC升高，不同剂量壳聚糖组均能使血浆TC维持在正常水平，而不同时期血浆TG值因个体间变异较大，高脂组与正常组未出现差异，仅0.28%与0.73%组在第9周低于正常对照组。上述结果说明，高脂饲料中添加0.28%~4.91%壳聚糖均能有效降低大鼠机体血浆TC水平。

    由于LDL-C使动脉粥样硬化的危险因素，HDL-C是保护因素，因此有效地降低LDL-C和增加HDL-C含量均可以减少患动脉粥样硬化的危险性[6]。本实验中第4周及第9周末时各组大鼠间HDL-C与LDL-C差异均无显著性，这与文献报道不一致，其原因有待进一步研究。第4周时，高脂组及不同剂量壳聚糖组HDL-C/LDL-C比值均低于正常组，至第9周末，高脂组与0.28%、0.73%、1.89%壳聚糖组HDL-C/LDL-C比值仍低于正常组，但4.91%壳聚糖组的HDL-C/LDL-C比值已提高至正常水平，说明随着喂养时间的延长，4.91%浓度的壳聚糖较其他剂量表现出更优的抗血脂异常作用。

【文献】
  [1] 尹承慧.甲壳素及其衍生物的生物学特性和医药学应用研究进展[J].国外医药·合成药 生化药 制剂分册，2000，21(2):106-109.

[2] Je JY, Kim SK. Chitosan derivatives killed bacteria by disrupting theouter and inner membrane[J]. J Agric Food Chem, 2006, 54（5）:6629-6633.

[3] Yan Y, Wan SL, Bao QH, et al. Protective effects of chitosan oligosaccharide and its derivat ives against carbon tetrachloride induced liver damage in mice[J]. Hepatol Res, 2006,35(3):178-184.

[4] 刘 冰，刘万顺，韩宝芹，等.壳聚糖及其衍生物对实验性糖尿病大鼠调节血脂和抗氧化作用[J].山东大学学报（版），2006，41（4）：158-163.

[5] 杨铭驿.壳聚糖抑脂作用的研究[J].营养学报，2002，24（1）：53-57.

[6] 徐清海.壳聚糖亚油酸络盐的制备及其降血脂作用[J].食品研究与开发，2001，21（1）：7-9.