β?壳寡糖对营养性肥胖大鼠的减肥作用研究
作者：王茹 魏玉芬 马雷 赵晓民 李红玉
【摘要】 目的: 通过建立营养性肥胖大鼠模型研究β?壳寡糖对营养性肥胖大鼠的减肥作用。方法：通过高脂饮食诱导建立肥胖模型，灌胃给予一个月,观察治疗前后体重、肥胖指数的变化，检测血清生化指标及脂肪，肝脏病理情况。结果：13周末成功建立营养性肥胖模型，灌胃一月后，体重上β?壳寡糖各剂量组与模型组存在显著性差异（P<0.05），其中高剂量组差异非常显著（P<0.01）；各用药组均有降低血清总胆固醇（CHO）的作用（P<0.05），其中低、中剂量组及阳性药组差异非常显著（P<0.01），β?壳寡糖低、中剂量组低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）与模型组相比差异存在统计学意义（P<0.05），血甘油三酯（TG）及高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）各组间则无显著差异（P>0.05），生殖器周及肾周脂肪量，Lee's指数各组明显低于模型组（P<0.05）。结论：β?壳寡糖各组均有减肥作用，从降低体重上看，高剂量组要优于低、中剂量组；从CHO及LDLC上看，低、中剂量组要优于高剂量组。
【关键词】 高脂饮食； 肥胖模型； β?壳寡糖； 减肥
肥胖是一种疾病，发病率随着年龄增加而增加，肥胖人群受累胆囊疾病的风险是正常人的6倍，高血压患者的1.4倍，2型糖尿病患者的1.5倍［1］。一些发病风险较高的癌症，比如前列腺癌，乳腺癌，宫颈癌及卵巢癌都与肥胖有关。据调查，近十年来发达国家，包括美国，肥胖人数显著增加，超过60%的人群肥胖所扰［2］。一项新近研究表明，肥胖能降低男性生育能力，即使他在其他任何方面都是健康的［3］。
壳寡糖(chito?oligosaccharides,COS),是一种天然的高分子水溶性低聚糖, 是壳聚糖经化学或酶降解后的产物。研究发现, 壳寡糖不仅具有和壳聚糖相似的性质, 而且一些生理活性和功能性质更加显著［4］，因而在医药、食品、化工及农业等领域具有广阔的应用前景［5］。大量研究报道壳寡糖具有降血脂、降血糖［6］、清除自由基、抗氧化等作用。由于β-壳寡糖分子独特的平行结构，有更好的生物降解性，聚集活性和易微纤化等。其生理活性远高于α?和γ?型壳聚糖，如对水和许多溶剂有更好的亲和性。目前，国内外报道的多为α?壳寡糖，β?晶态甲壳素在界中存在较少，对其研究开发远落后于α构型，本研究以奥利司他为阳性对照药,主要观察β?壳寡糖对营养性肥胖大鼠的保护作用。
1 材料与方法
1.1 主要药品及仪器
β?壳寡糖（北京四品国际贸易有限公司友情提供）；奥利司他（湖南大邦制药有限公司友情提供）；血脂四项试剂盒（南京建成生物工程研究所）。超高速离心机（德国sigma）；紫外?可见分光光度计（美国）；秤。
1.2 营养性肥胖大鼠模型的建立
1.2.1 造模方法 出生刚断乳的健康雄性SD大鼠46只，由辽宁医学院实验动物中心提供。普通饲料适应性喂养大鼠7天后，随机分成两组,一组用普通饲料喂养(6只)，体重120.75±9.29g；另一组用高脂饲料喂养(40只)，体重133.18±17.3g。两者体重不存在统计学差异（P>0.05）。
普通饲料为辽宁医学院动物中心普通级动物饲料；高脂饲料参照［7］及美国AIN93［8］改进,配方为普通饲料57%,猪油12 %,蔗糖2.5%,葡萄糖2.5%，奶粉8%,花生5%,鸡蛋10%,麻油3%，饲料配好后自然晾干。第13周末，制成营养性肥胖大鼠模型。
1.2.2 造模结果的判定 高脂饲料组大鼠体重至少超出普通饲料对照组体重20%［9］以上认为是造模成功。
1.2.3 动物分组 取造模成功的30只SD大鼠，按照完全随机原则，任取一行随机数列表，随机分为5组，每组6只：模型组，β?壳寡糖组（低、中、高3个剂量组），奥利司他（阳性药组），加之先前造模时就已经分出来普通饮食喂养的正常组共6组。
1.2.4 给药方法 各用药组给药剂量参考有关文献［10］，中剂量组均按人体推荐量10倍。β?COS各组剂量分别为25mg/100g、50mg/100g、150mg/100g；阳性药奥利司他，人体推荐量为5.14mg/kg/d，给药剂量按照实验组的中等剂量给予；正常组和模型组给予同等剂量的蒸馏水，各组按每1ml/100g体重灌胃，连续灌胃一个月。在此期间除正常组饲以普通饲料外，余组仍饲以高脂饲料。
1.3 标本的收集和处理
每周测量一次体重，并观察大鼠毛色、食量，尿量及饮水情况。实验末为更好的平行实验，分两批做。禁食时间晚上7～9点，次日早上7～9点取材，20%乌拉坦腹腔麻醉，测量体长（鼻尖至肛门距离）；颈动脉取血3～5ml，入一次性塑料管中，静置60min，离心（3000转/分，15min），取上清于1.5mlEP管中，-20°C保存待用；开腹迅速摘取双侧肾周及生殖器周围脂肪称重，统一取右侧生殖器相同部位大小相同脂肪及肝脏最大叶同一部位相同大小块，迅速放入事先备好的10%的甲醛溶液中固定。
1.4 主要指标测量
鼻肛距由卷尺测量，Lee's指数（Lee's指数=（体重^（1/3）*1000/体长）；血脂四项（总胆固醇TG、高密度脂蛋白胆固醇HDLC、低密度脂蛋白胆固醇LDLC、甘油三酯TG）按试剂盒说明书比色法测定；脂肪及肝脏组织，固定24h内送附属第一病理科采用常规石蜡包埋，切片后HE染色，400倍显微镜下观察计数全视野中脂肪细胞个数。
1.5 统计方法
实验结果采用 ±s表示，采用方差分析比较，以P<0. 05 作为差异有统计学意义的标准，采用 SPSS11.5软件分析。
2 结果
2.1 壳寡糖对大鼠体重的降低作用表1 各用药组体重变化情况及Lee's指数 注：与模型组比较，* P<0.05，** P<0.01。
从表1数据可看出，给药前体重，高脂组包括模型组和用药组与正常组存在统计学差异（P<0.05）；实验结束时只有β?COS高剂量组体重与模型组存在统计学差异（P<0.05）；各用药组体重与模型组相比均有降低，具有统计学差异，其中高剂量组（P<0.01），低、中剂量组（P<0.05）；Llee's指数各用药组与模型组存在显著差异（P<0.05）。
2.2 各组大鼠血脂变化情况表2 血脂四项注：与模型组比较，* P<0.05，** P<0.01；与正常组比较，△ P<0.05 。
表2数据显示L?DLC正常组，β?COS低、中剂量组与模型组差异存在统计学意义（P<0.05）；TG与H?DLC各组间不存在明显差异（P>0.05）。
2.3 脂肪及肝脏病理
取材时发现高脂喂养饮食下，模型组及个别给药组出现肝脏及肾脏病变情况，肝脏表面上多数白点，表面失去光泽，有沙粒感；肾脏固缩，失去鲜艳光泽，同样有沙粒感；同时发现个别组生殖器萎缩（数据未列出）。
3 讨论
在阳性药的选择上，按照对等原则，西药对西药，中药对中药，但目前在减肥上尚缺乏公认的疗效确切的中药。而在西药方面，芬弗拉明等因为其严重的肝肾毒副作用已经停用，奥利司他目前效果较明确，且不存在长期毒副作用，故选用。
灌胃第一周，正常组与模型组体重正常增长，用药组体重大部分有下降，个别下降幅度较大，即使体重有增长者，幅度很小，这可能与刚开始用药不适应有关。β?COS组体重在用药一周时均有下降，高剂量组此后体重回升，变化平稳，低、中剂量组体重在2周时达到最低，此后体重慢慢回升，增长幅度较小，但较高剂量组变化较大。所有用药组中β?COS高剂量组给药期间体重变化最为平稳。
在血脂四项上，CHO含量各组与模型组差别很大，证明长期高脂饮食确实可以升高胆固醇含量，β?COS高剂量组效果一般，而在体重增长上β?COS高剂量组却堪称一枝独秀，与模型组相比如论从给药后终重还是总增重来看，都有显著性差异。就此分析β?COS，其低、中剂量时良好的降低CHO及升高LDLC作用，在高剂量时并不如此，提示其可能的减肥机理似乎在当剂量达到一定程度时其作用机制发生某些变化，并不单纯的依靠其正电荷的特性；另外，TG及HDLC各组间并没有显著差异，这与报道［1］基本一致，短期的高脂饮食可诱导高血脂症，但长期的高脂饮食则缺席了该变化。
【文献】
1 Thompson D,Edelsberg J,Colditz GA,etal.Lifetime health and economic consequences of obesity. Arch Intern Med，1999，159:2177～2183.
2 Relling, David P a， Esberg, Lucy B a ,et al.High?fat diet?induced juvenile obesity leads to cardiomyocyte dysfunction and upregulation of Foxo3a transcription factor independent of lipotoxicity and apoptosis. Journal of Hypertension，2006，24(3):549～561.
3 Dr. Eric, M.Pauli. Obesity may diminish a man's fertility. Fertility and Sterility, August 2008.
4 Huang R,Mendis E,Rajapakse N,etal.Strong electronic charge as an important factor for anticancer activity of chitooligosaccharides (COS).Life Sci,2006,78(20):2399～408.
5 胡志鹏.壳寡糖的研究进展.生化药物杂志，2003,24（4）：210～212.
6 Je JY,Park PJ, Kim SK.Free radical scavenging properties of hetero?chitooligosaccharides using an ESR spectroscopy. Food Chem Toxico,2004,42(3):381～387.
7 刘庆春，郑静晨.实验性肥胖大鼠药物减肥研究.武警医学，2007,18（2）:98～99.
8 Philip G. Reeves,Forrest H,et al. AIN?93 Purified Diets for Laboratory Rodents:Final Report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the Reformulation of the AIN?76A Rodent Diet.The Journal of Nutrition,1993，1939.
9 ZK Guo and MD Jensen1.Accelerated intramyocellular triglyceride synthesis in skeletal muscle of high?fat?induced obese rats. International Journal of Obesity,2003, 27: 1014～1015.
10 刘冰，刘万顺，韩宝芹，等.壳寡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. 山东大学学报(版)，2006,41（4）:160.
11 R.Segersvard,M.Sylvan,M.Lempinen,etal.
