桂林醫(yī)學(xué)院宋家樂教授等:茶籽皂苷聯(lián)合有氧運(yùn)動改善高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠脂代謝及氧化應(yīng)激水平

2023-09-07作者:來源:責(zé)任編輯:食品界 字體A+AA-

肥胖是一種機(jī)體總脂肪積累過度引起一系列與身體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能變化有關(guān)的慢性代謝性疾病,是現(xiàn)今世界面對的一個重大公共衛(wèi)生問題。我國是茶葉消費(fèi)大國,擁有豐富的茶樹資源。茶皂苷化合物如油茶皂苷、茶花皂苷、茶籽皂苷(TSS)等,在茶樹上的不同部位均存在。TSS又名茶皂素,作為茶葉中的綠色天然提取物,屬齊墩果烷型五環(huán)三萜類皂苷混合物。現(xiàn)有研究表明,TSS具有抗肥胖、降血糖、抗氧化、抑制腫瘤細(xì)胞生長等生理功效,具有巨大的市場開發(fā)潛力。

桂林醫(yī)學(xué)院曹文瀞、劉爽、宋家樂*等在前期研究基礎(chǔ)上引入有氧運(yùn)動干預(yù)措施,旨在探討TSS聯(lián)合有氧運(yùn)動干預(yù)對HFD模式小鼠脂代謝和氧化應(yīng)激的影響及其作用機(jī)制,為將TSS開發(fā)成抗肥胖、抗氧化功能性食品提供新的思路。

1 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠攝食量、體質(zhì)量和Lee’s指數(shù)的影響

將小鼠分為正常對照(control,CON)n=7)和肥胖模型組(n=28),再將肥胖造模組隨機(jī)分為肥胖對照(HFD)組、TSS組、有氧運(yùn)動(AE)組及TSS聯(lián)合有氧運(yùn)動(TSS-AE)組。
TSS干預(yù)期間小鼠攝食量如表1所示,給予HFD喂養(yǎng)的各組小鼠每周攝食量無顯著差異(P>0.05)。由表2可知,所有干預(yù)組與HFD組小鼠的初始體質(zhì)量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。實驗干預(yù)結(jié)束后,與CON組相比,給予HFD喂養(yǎng)的模型組小鼠最終體質(zhì)量和Lee’s指數(shù)分別增加了33.96%和10.96%(P<0.05),與HFD組相比,TSS組、AE組及TSS-AE組小鼠體質(zhì)量分別下降了19.94%、22.13%和24.85%(P<0.05),Lee’s指數(shù)分別降低5.61%、5.67%及6.14%(P<0.05)。以上結(jié)果表明,TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)在不影響小鼠攝食量的前提下能顯著降低HFD小鼠的體質(zhì)量和Lee’s指數(shù)。

2 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠脂肪指數(shù)的影響

由圖1可知,HFD組小鼠各組織脂肪指數(shù)較CON組顯著升高(P<0.05)。干預(yù)4周后,與HFD組相比,TSS、AE組及TSS-AE組小鼠各組織脂肪指數(shù)均降低,其中總脂肪指數(shù)分別下降20.47%、22.66%和48.21%,皮下脂肪指數(shù)分別下降24.61%、27.56%、48.11%(P<0.05),附睪脂肪指數(shù)分別下降41.66%、39.87%、47.12%(P<0.05),腎周脂肪指數(shù)分別下降50.10%、44.10%、61.20%(P<0.05),腹部脂肪指數(shù)分別下降29.48%、32.63%、48.78%。這一結(jié)果提示,TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)可以降低小鼠內(nèi)臟脂肪質(zhì)量,緩解HFD引起的內(nèi)臟脂質(zhì)堆積,從而降低因HFD引起的體質(zhì)量增加,其中TSS-AE組皮下脂肪及腎周脂肪指數(shù)的降低效果優(yōu)于單一干預(yù)措施。

3 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠肝臟脂肪變性的影響

肝臟是機(jī)體調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的中心器官,在脂類的消化、吸收、運(yùn)輸、分解與合成等方面均發(fā)揮重要作用。HFD引起的能量過剩直接導(dǎo)致肝臟TG大量積累、肝臟脂肪從頭合成增加和脂肪酸氧化減少,是造成肝臟脂肪變性的主要原因。由圖2A可知,與CON組相比,HFD組肝臟指數(shù)顯著增加(P<0.05);與HFD組相比,TSS組、AE組及TSS-AE組肝臟指數(shù)分別下降了26.29%、28.83%和24.49%(P<0.05),但3組之間無顯著差異。由圖2B可知,CON組小鼠肝臟組織結(jié)構(gòu)清晰,肝索呈放射狀排列,細(xì)胞核仁明顯,細(xì)胞大小均一,未出現(xiàn)脂肪變性。與CON組相比,HFD組肝臟組織細(xì)胞大小不等,部分細(xì)胞出現(xiàn)明顯的脂滴和氣球樣病變,細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核之間空隙增大,肝臟脂肪變性程度明顯。而經(jīng)TSS及有氧運(yùn)動干預(yù)4 周后,肥胖小鼠的肝臟脂肪變性程度得到明顯改善,脂滴數(shù)量減少,細(xì)胞間空隙縮小,細(xì)胞輪廓逐漸清晰。

4 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠血清脂代謝水平的影響

由圖3可知,與CON組相比,HFD喂養(yǎng)后引起小鼠血清TC、TG、LDL-C濃度顯著升高(P<0.05),HDL-C濃度降低;給予TSS、有氧運(yùn)動及兩者共同干預(yù)處理后,小鼠血清TC、TG、LDL-C濃度較HFD組顯著降低(P<0.05),HDL-C濃度顯著升高(P<0.05),其中TC水平分別降低11.34%、28.12%、27.80%,TG水平分別降低57.90%、65.74%、75.15%,LDL-C水平分別降低72.79%、83.92%、78.36%,HDL-C水平分別升高31.47%、39.02%、43.43%。這一結(jié)果提示,TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)能夠改善高脂小鼠體內(nèi)血脂紊亂,發(fā)揮調(diào)節(jié)脂肪代謝的作用。研究報道運(yùn)動訓(xùn)練可以減輕小鼠經(jīng)長期HFD誘導(dǎo)產(chǎn)生的高脂血癥等癥狀。同時,TSS的干預(yù)同樣也能夠有效改善HFD引發(fā)的高血脂大鼠“三高一低”癥狀,并對鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的2型糖尿病模型大鼠的血清代謝譜有改善作用。

5 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠骨骼肌中TGTC水平的影

如圖4所示,與CON組相比,HFD組骨骼肌TG水平顯著升高(P<0.05),TC水平升高但無統(tǒng)計學(xué)意義。TSS結(jié)合有氧運(yùn)動干預(yù)后,與HFD組相比,TSS、AE及TSS-AE組小鼠骨骼肌TG水平分別降低了2.38%、6.36%、26.17%,TC水平分別降低了13.47%、27.72%、37.28%,其中TSS組和AE組無顯著差異(P>0.05)。以上結(jié)果說明TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)能夠改善HFD引起的骨骼肌脂肪異位堆積,其中以TSS-AE組干預(yù)效果最明顯。


如圖5所示,與CON組相比,HFD組小鼠骨骼肌中PPARγ的表達(dá)水平降低了54.25%(P<0.05);與HFD組相比,TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)后均能顯著上調(diào)小鼠骨骼肌組織中PPARγ蛋白水平(P<0.05),TSS、AE及TSS-AE組分別增加了64.08%、1.12 倍和2.34倍。TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)均能改善骨骼肌中的脂質(zhì)堆積狀態(tài),調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝,且TSS和有氧運(yùn)動的協(xié)同作用效果優(yōu)于單一干預(yù)措施。6 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠骨骼肌中PPARγ蛋白表達(dá)的影響

7 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠肝臟AMPK/SIRT1/PGC-1α通路的影響

由圖6可知,與CON組相比,HFD組小鼠肝臟p-AMPK、SIRT1、PGC-1α相對表達(dá)水平均顯著降低(P<0.05)。干預(yù)4 周后,與HFD組相比,TSS、AE及TSS-AE組的p-AMPK蛋白相對表達(dá)水平分別增加64.19%、1.12倍和1.64倍,SIRT1蛋白相對表達(dá)水平分別增加了47.01%、1.48%和67.02%,PGC-1α蛋白相對表達(dá)水平分別增加1.03倍、62.93%和1.10倍(P<0.05)。由此可知,TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)能夠有效改善肝臟的能量代謝紊亂,維持能量平衡,減少肝臟中脂質(zhì)的積累,其中TSS與有氧運(yùn)動對于激活A(yù)MPK和SIRT1具有協(xié)同增效作用,但調(diào)節(jié)PGC-1α表達(dá)的作用效果與TSS相近。

如表3、4所示,HFD組小鼠血清和肝臟中SOD水平低于CON組,血清MDA水平顯著升高(P<0.05)。經(jīng)TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)后,TSS、AE及TSS-AE組小鼠血清SOD活力分別上升95.23%、1.37倍和2.41倍(P<0.05),肝臟SOD活力分別上升20.12%、19.37%、31.19%,但均無顯著差異(P>0.05);小鼠血清MDA濃度較HFD組分別降低69.43%、75.64%和81.64%(P<0.05),TSS-AE組小鼠肝臟中MDA含量較HFD組顯著降低18.60%(P<0.05)。此外,TSS組及TSS-AE組小鼠血清中GSH水平較HFD組分別提高8.59%和59.21%;而TSS、AE及TSS-AE組小鼠肝臟中GSH水平則升高45.68%、86.95%、49.26%。上述結(jié)果表明,TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)均能顯著改善HFD小鼠的氧化應(yīng)激狀態(tài)。8 TSS結(jié)合有氧運(yùn)動對HFD小鼠血清氧化應(yīng)激水平的影響

結(jié) 語

TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)4周能夠有效降低HFD小鼠的體質(zhì)量,減輕小鼠內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量,顯著降低小鼠肝臟指數(shù)和Lee’s指數(shù),改善肝臟組織脂肪變性的程度;TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)還能增強(qiáng)小鼠肝臟組織中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α及骨骼肌中PPARγ的蛋白表達(dá),通過調(diào)節(jié)能量代謝和抑制脂質(zhì)過氧化,緩解機(jī)體組織中的脂質(zhì)堆積;TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)增強(qiáng)血清和肝臟中SOD、GSH水平,降低MDA水平,改善氧化應(yīng)激狀態(tài)。綜上所述,TSS和有氧運(yùn)動干預(yù)對HFD誘導(dǎo)的小鼠肥胖有一定的改善作用,且TSS聯(lián)合有氧運(yùn)動干預(yù)措施在改善小鼠內(nèi)臟脂肪堆積及肝臟脂肪變性程度、激活骨骼肌中PPARγ及AMPK信號通路、提高血清SOD和GSH水平的效果方面優(yōu)于單一措施。

本文《 茶籽皂苷聯(lián)合有氧運(yùn)動改善高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠脂代謝及氧化應(yīng)激水平》來源于《食品科學(xué)》2023年44卷11期,作者:曹文瀞, 劉爽, 李嘉麗, 覃會珊, 蘇彥民, 梁嬋華, 李婉螢, 曾榛, 宋家樂。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220722-255。

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