植物甾醇及其环糊精包合物对高血脂小鼠降血脂实验研究

吕晓玲，温 娟，陶东川，刘迎旺，孙晶磊

(天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457)

植物甾醇及其环糊精包合物对高血脂小鼠降血脂实验研究

吕晓玲，温 娟*，陶东川，刘迎旺，孙晶磊

(天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457)

目的:评价植物甾醇经过β－环糊精及其衍生物包合作用对高血脂症小鼠血脂指标的影响。方法:将昆明小鼠分为6组，分别为正常组、高脂模型组、阳性对照组、植物甾醇组、β－环糊精/植物甾醇包合物组和羟丙基－β－环糊精/植物甾醇包合物组，建模给药测定其血脂水平。结果:给予不同药后，与模型组比较，阳性对照组和三个实验组均能显著降低TC、LDL－C和AI水平，提高HDL－C水平，且三个实验组之间各指标均没有显著性差异。结论:植物甾醇有显著的降血脂作用，而且经过β－环糊精和羟丙基－β－环糊精包合后不影响其降血脂功能。

植物甾醇，包合作用，降血脂

植物甾醇(Phytosterol，PS)是以环戊烷全氢菲为骨架(又称甾核)的一类天然活性物质，安全性高，具有抑制人体对胆固醇吸收的作用［1］，可用于预防和治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病，2000年9月，美国食品与医药管理局(DFA)批准添加了植物甾醇和植物甾醇酯的食品可以使用“有益健康”的标签［2］。天然植物甾醇的溶解性较差(水中不溶，油相中溶解度低)，限制了其应用。β－环糊精(β－CD)是由7个葡萄糖组成的大环低聚糖，空间结构呈桶形，内部疏水，外部亲水，是典型的客体分子，可以包埋许多小分子物质，在改善主体的水溶性、稳定性及掩盖不良气味方面应用广泛［3］。羟丙基－β－环糊精(HP－β－CD)是β－环糊精的衍生物。已有报道用β－CD对植物甾醇进行包合［4］，以改善其水溶性，但还未见对植物甾醇与其环糊精包埋样品进行体内降血脂功能评价的报道。考察包合作用是否影响其降血脂功能，对正确评价植物甾醇及其应用产品的价值具有很重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

健康雄性昆明SPF小鼠72只 体重18～22g，由中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心提供;植物甾醇(w＞95%) 保定鑫泰生物化工有限公司;植物甾醇/β－环糊精包合物(包合物含量占13.69%)、植物甾醇/羟丙基－β－环糊精包合物(包合物含量占16.57%) 实验室自制;血脂康胶囊 北京北大维信生物科技有限公司;花生油 市售;总胆固醇试剂盒、甘油三酯试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇试剂盒 中生北控生物科技有限公司;其它试剂 均为分析纯;吐温80。

表1 小鼠喂养与灌胃量

Multiskan Spectrum酶标仪 美国Thermo公司;恒温加热水浴锅，湘仪离心机，高速分散乳化机，蜗旋振荡器。

1.2 实验方法

1.2.1 包合物的制备方法

1.2.1.1 植物甾醇(PS)与β－环糊精(β－CD)包合物的制备 采用饱和水溶液法，准确称取一定量的β－CD，加入蒸馏水，沸水浴加热溶解，室温冷却至40℃，于磁力搅拌器上搅拌30m in;准确称取一定量的植物甾醇，用适量无水乙醇溶解后，用滴管缓慢加入到β－CD溶液中，反应5h后，冷却至室温，置于冰箱4℃冷藏24h，抽滤，沉淀于60℃烘箱中干燥，得到包合物。

1.2.1.2 植物甾醇(PS)与羟丙基－β－环糊精(HP－β－CD)包合物的制备 配制1%的PS无水乙醇溶液25m L，于磁力搅拌器上50℃、中档的搅拌速度搅拌，将摩尔比为4∶1的HP－β－CD缓慢地加入该溶液中，待反应12h后，冷却至室温，置于冰箱4℃冷藏24h，旋转蒸发，冻干得到HP－β－CD/PS包合物。

1.2.2 包合物的验证 采用差热扫描法［6］、傅立叶红外色谱［7］、紫外可见光波长扫描、薄层色谱等验证方法，与二者的物理混合物相对比，包合物与其有明显的差别［5］，证明包合物已形成。

1.2.3 高脂饲料的配方 普通基础饲料:73.8%;蛋黄粉:10%;猪油:10%;胆固醇:1%;猪胆盐:0.2%;蔗糖:5%。

1.2.4 动物处理 受试小鼠先适应性饲养3d，期间均喂养普通饲料，随机将小鼠分成六组，每组12只［8］。禁食，小鼠眼眶取血，分离血清测定小鼠 TC与TG水平。分组后，正常组给予基础饲料，其他组均给予高脂饲料，2～3周后，小鼠眼眶取血，试剂盒方法测定小鼠TC和TG，检测高脂模型是否建立成功［9］。高脂模型建立成功之后，各组分别给予相应的样品及灌胃量。具体见表1，小鼠经口灌胃［10］，两周后小鼠眼球取血，断颈处死，观察植物甾醇及其环糊精包合物对小鼠脂质代谢的影响。

1.2.5 检测指标和方法

1.2.5.1 TC、TG、HDL－C、LDL－C 的测定按照各试剂盒说明测定。 动脉硬化指数(AI)=LDL－C/HDL－C;肝脏系数(HI):将处死的小鼠分离肝脏，用生理盐水冲洗，滤纸吸干后称其重量(g)，按下式计算:

1.2.5.2 肝脏中TC的测定 取肝脏组织的相同部位0.25g，加入5%生理盐水，10000 r/m in匀浆10s，每例样品匀浆2次，此过程要在冰浴中进行。加一定量体积比为2∶1的三氯甲烷－甲醇溶液进行萃取，在涡旋振荡器上室温振荡 15m in，静置 10～15m in，3500 r/m in离心10m in，弃去沉淀及上清液，取下清液适量于1.5m L离心管中，氮气吹干，加入适量的无水乙醇充分溶解，得到的液体为待测液，用试剂盒测定TC的含量。

1.2.6 数据处理与统计 本实验数据用SPSS17.0 statistics统计软件分析，结果以±s表示。

2 结果与分析

2.1 包合物的验证

经1.2.1.1与1.2.1.2方法制备β－CD/PS和HP－β－CD/PS包合物，通过1.2.2中包合物验证方法得到结果，二者包合物与相应的物理混合物有明显的差别，可以证明包合物形成。

2.2 小鼠高血脂模型的建立

建模前对各组小鼠进行眼眶取血，测定血清TC、TG，通过SPSS统计软件单因素方差分析得知，小鼠各组间血清TC与TG没有显著性差异，说明小鼠组与组之间没有显著性差异，分组成功。小鼠血清TC、TG结果见表2。

表2 模型建立前各组小鼠血清TC、TG值(mmol/L)(n=12)

小鼠饲喂高脂饲料3周后，由表3表明，模型组、阳性对照组和三个实验组小鼠血清TC、TG等各项指标都明显升高，与正常组相比，TC具有显著性差异(P＜0.01)，依次分别上升了44.9%、53.8%、48.8%、65.2%、55.8%，但模型组、阳性组与三个实验组之间TC值没有显著性差别，表明小鼠高脂模型建立成功。

表3 建模小鼠血清TC、TG的变化(mmol/L)(n=12)

2.3 治疗后小鼠血脂的变化

2.3.1 血清中 TC、TG、HDL－C、LDL－C的变化 实验中所试药物对高血脂小鼠血脂水平的影响如表4所示。由表4可知，模型组血清中TC、TG和LDL－C值较正常组有显著提高(P＜0.01)，HDL－C值有显著降低(P＜0.01)。与模型组相比，植物甾醇组、β－环糊精/PS包合物组和羟丙基－β－环糊精/PS包合物组小鼠血清中TC、LDL－C均有显著性降低(P＜0.01)，HDL－C值有显著性升高(P ＜0.01)，阳性对照组(血脂康组)血清中TC有显著性下降(P＜0.01)，LDL－C值也下降(P＜0.05)，HDL－C值有显著性升高(P＜0.01)。三个实验组血清中 TC、LDL－C、HDL－C值都没有差别。对于高血脂小鼠甘油三酯(TG)，六周后，模型组小鼠血清中TG与正常组相比，升高有显著性差异(P＜0.01)，与模型组相比，植物甾醇组(P＜0.05)、β－CD/PS包合物组和 HP－β－CD/PS包合物组中TG降低具有显著性(P＜0.01)，三个实验组之间没有明显差别。由此可以说明，植物甾醇被β－环糊精与羟丙基－β－环糊精的包合后，并没有影响植物甾醇降血脂功能。

表4 各组小鼠血清中 TC、TG、HDL－C、LDL－C值(mmol/L)(n=12)

2.3.2 小鼠血脂综合指数的变化 实验中所试药物对小鼠血脂中动脉硬化指数(AI)与TG/HDL－C比值的影响如表5所示。由表5可知，模型组与正常组相比，小鼠血脂中动脉硬化指数AI、TG/HDL－C值显著增高(p＜0.01)，与模型组相比，阳性对照组、PS组、β－CD/PS包合物组和HP－β－CD/PS包合物组血脂中 AI、TG/HDL－C 比值均降低(P ＜0.01)，AI分别降低了44.37%、55.63%、51.66%、57.61%，TG/HDLC比降低了34.53%、50.67%、45.51%、43.05%，说明植物甾醇与血脂康、植物甾醇环糊精包合物均可有效降低动脉硬化指数，有显著的抗动脉硬化作用，可减少冠心病的发病率，有效预防和治疗高血脂症。而且，三个实验组之间经过组间分析，没有显著性差异，实验进一步表明，植物甾醇经过环糊精的包合后，其降血脂功能性没有被破坏或者降低。

表5 各组小鼠血清中动脉硬化指数(AI)、TG/HDL－C值(n=12)

2.3.3 小鼠肝脏系数及肝脏脂质的变化 高血脂小鼠取血后，按照1.2.5.1与1.2.5.2的方法计算小鼠肝脏系数和肝脏中的TC值如表6所示。由表6可知，模型组小鼠肝脏系数显著高于正常组(P＜0.01)，阳性对照组和植物甾醇组较模型组有极其显著降低(P＜0.01)，β－CD/PS包合物组和 HP－β－CD/PS包合物组较模型组相比，有显著的降低(P＜0.05)，但三个实验组之间没有明显差异性(P＞0.05)。由肝脏中的TC值从表中数据可以看出，模型组、阳性组以及三实验组肝脏中的TC值均比正常组高，但是阳性组和三个实验组与模型组相比，有显著性降低(P＜0.05)。而且三个实验组之间没有显著性差异，就肝脏指标来说，进一步表明植物甾醇经过环糊精包合后，没有影响其降血脂功能。

表6 各组小鼠肝脏及肝脏系数的变化(mmol/L)(n=12)

3 结论

用饱和水溶液法制备β－环糊精/植物甾醇与羟丙基－β－环糊精/植物甾醇包合物的方法可行，并通过动物实验证明，植物甾醇对高血脂症小鼠血清总胆固醇(TC)、血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL－C)、TG/HDL－C值、动脉硬化指数(AI)以及小鼠肝脏系数(HI)和肝脏中TC均有显著性的降低作用，对高密度脂蛋白胆固醇(HDL－C)有显著的升高作用，且经β－环糊精及其衍生物(羟丙基－β－环糊精)包合后，这些指标并没有受到影响，说明经过包合作用并不会影响其本来的降血脂功能，并且可以改善其溶解性等性质，有利于植物甾醇及其环糊精包合物在食品中的应用。

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Study on the experiment of reducing blood lipid of high blood cholesterol in mice for phytosterol and its cyclodextrin inclusion complexes

LV Xiao－ling，WEN Juan*，TAO Dong－chuan，LIU Ying－wang，SUN Jing－lei

(College of Food Science and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China)

Objective:Evaluated the influence of phytosterol that was inclusion by β－cyclodextrin and its derivative to serum lip id indexes of mice of hyperlip idemia.Method:72 Kunming mice were randomly divided into six groups:normal group，model group，positive control group，phytosterol group，phytosterol/β－cyclodextrin inclusion group，phytosterol/hydroxypropyl－β－cyclodextrin inclusion group，after the model built and d rug delivered then analysed of serum lip id level in mice.Results:After medication，com paring with the model group，the level of serum TC，LDLC，AI decreased and HDL－C was improved obviously in positive control group and the three experimental groups，while there were no significant differences of the serum lipid indexes among the three experimental groups.Conclusion:The result shows that the phytosterol had obvious action of reducing blood lip id.And there had no influence on that when it was included by β－CD or HP－β－CD.

phytosterol;inclusion;reducing blood lipid

TS201.4

A

1002－0306(2011)09－0393－04

2010－09－09 *通讯联系人

吕晓玲(1960－)，女，硕士，教授，主要从事食品添加剂与营养调控方面的研究。