1、番茄红素预防高脂喂饲大鼠脂质代谢紊乱的作用及机制探讨【摘要】 目的 探讨番茄红素对高脂喂饲大鼠脂代谢紊乱的作用及机制。方法 用高脂饲料喂养大鼠，同时给予番茄红素灌胃，检测体重、血脂和肝组织脂质水平及肝组织的病理学变化，探讨可能的减肥机制。结果 番茄红素可显著降低大鼠血清中胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC) 水平及动脉粥样硬化指数(AI)(P0.05)，适当升高高密度脂蛋白胆固醇(HDLC) 水平；番茄红素中、高剂量组明显降低肝组织中 TC、TG、LDLC 含量(P0.05)，中剂量组明显提高HDLC 水平(P0.01)。病理观察显示，番茄红素各剂量组脂肪变性及肝细
2、胞肿胀程度减轻，接近正常水平。结论 番茄红素具有预防高脂饲料喂饲大鼠血清和肝组织脂代谢紊乱的作用，其机制可能是促进 HDLC 合成，减少 TC、TG、LDLC 在体内的蓄积。 【关键词】 番茄红素；大鼠；高脂血症；脂代谢紊乱ABSTRACT: Objective To study the protective mechanism of lycopene by its modulating lipid disturbance. Methods To make high fat diet model, the groups were intragastrically administered di
3、fferent dosage of lycopene at the same time. The lipids of serum and liver were measured. The pathological changes in liver were observed by HE staining method. Results Serum and liver TC, TG, LDLC, AI levels in the three lycopene groups notably decreased (P0.05), and HDLC increased. The mediumdosag
4、e and highdosage groups remarkably decreased TC, TG, and LDLC contents in liver tissues (P0.05). The mediumdosage group raised HDLC level sighificantly (P0.01). Pathological observation showed that fatty degeneration and liver cell swelling were relieved in all the dosage groups, and were close to t
5、he normal level. Conclusion Lycopene can prevent the lipid disturbance of rats fed on a high fat diet, promote HDLC synthesis, and decrease the deposition of TC, TG, and LDLC.KEY WORDS: lycopene; rat; hyperlipemia; lipid disturbance脂肪代谢异常或运转异常使血浆中一种或几种脂质高于正常称为高脂血症。高脂血症和脂蛋白代谢异常本身引起的死亡并不多见，但其可增加血栓形成及脑
6、梗死、心肌梗死的危险，是严重危害生命的心脑血管疾病的隐患1。合理的膳食结构是对血脂异常进行调控的首要步骤，膳食中不同的营养素对血脂的影响不同。番茄红素调节血脂、减轻肝损伤及对心血管等疾病的预防作用已有众多研究25 。在本研究中，我们通过建立高脂血症大鼠模型，探讨番茄红素预防脂质代谢紊乱的作用及其可能的机制，为其在饮食中的推广应用提供科学依据。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 实验动物 成年健康 SD 雄性大鼠 50 只，体重 160-180g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供。1.1.2 主要试剂 胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)试剂盒购于上海蓝怡科技有限公司，高密度脂蛋白胆固醇(HD
7、LC) 、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC) 试剂盒购于日本第一化学株式会社。1.1.3 高脂饲料配方 参考保健食品功能学评价程序和检验方法 ，具体配方为：基础饲料 78.8%、胆固醇 1%、蛋黄粉 10%、猪油10%、胆盐 0.2%，由第四军医大学实验动物中心提供基础饲料并加工制作。1.2 方法1.2.1 高脂血症模型的建立 SD 大鼠，适应性喂养 1 周后，根据血清 TC 水平随机分为 5 组，每组 10 只：普通饲料对照组、高脂饲料模型组及番茄红素低、中、高剂量组。实验期间，对照组给予基础饲料喂养，其余各组动物给予高脂饲料。同时，番茄红素低、中、高剂量组每日清晨灌胃，分别给予 5、10、20
8、mg/kg 的番茄红素，对照组和模型组给予纯植物油灌胃。各组动物灌胃容量为每日 5mL/kg。每周称量动物体重，调整灌胃量。实验的第 4、8 周末，分别将动物禁食 12h 后内眦取血，测定血清 TC、TG 水平，确定模型建立情况。12 周末处死动物。1.2.2 观察指标及测定方法 体重、肝重；血清及肝组织TC、TG、动脉粥样硬化指数(AI)、HDLC 、LDLC 测定用两点终点法，按试剂盒说明测定；肝组织形态学用常规 HE 染色观察。1.2.3 统计学处理 实验数据以s 表示，采用 SPSS11.5 软件进行单因素方差分析，检验水准 =0.05。2 结果2.1 高脂饮食对大鼠体重的影响 番茄红
9、素对高脂喂饲大鼠体重无明显影响(P0.05，表 1)。2.2 番茄红素对大鼠血清总胆固醇的影响 8 周时，与对照组相比，模型组 TC 含量明显升高(P0.01)，模型建立成功。12 周时，番茄红素可显著降低血清 TC 水平，且中、高剂量组作用明显(P0.01)，TC 水平接近对照组(表 2)。2.3 番茄红素对大鼠血清 TG 的影响 番茄红素可显著降低血清TG 含量，其中高剂量组呈现显著性差异(P0.01，表 3)。表 1 高脂饮食对大鼠体重的影响（略）Table 1 Effect of highfat diet on the weight in SD rats表 2 番茄红素对大鼠血清 TC
10、 的影响（略）Table 2 Effect of different dose of lycopene on TC in serum*P0.05, *P0.01 vs. control group;#P0.05, #P0.01 vs. model group表 3 番茄红素对大鼠血清 TG 的影响（略）Table 3 Effect of different dose of lycopene on TG in serum*P0.05, *P0.01 vs. control group; #P0.05, #P0.01 vs. model group2.4 番茄红素对大鼠血清 HDLC 、LDLC
11、及 AI 的影响 番茄红素可适当升高 HDLC 水平量，但无统计学意义(P0.05)；明显降低LDLC 水平，中、高剂量组作用显著(P0.01)。模型组大鼠 AI 明显高于对照组(P0.01)，三个剂量组 AI 下降百分率分别为29.75%、51.76%、54.23%(表 4)。表 4 番茄红素对大鼠血清 HDLC 、LDLC 及 AI 的影响（略）Table 4 Effect of different dose of lycopene on HDLC and LDLC in serum and the effect of atherosclerosis index*P0.05, *P0.01
12、 vs. control group;#P0.05, #P0.01 vs. model group2.5 番茄红素对大鼠肝脏 TC、TG 的影响 与模型组相比，各剂量组均有降低 TC 趋势，但无统计学差异。从结果可见，番茄红素降低 TG比降低 TC 作用显著，其中，中、高剂量组具有统计学意义(P0.05 表 5)。表 5 番茄红素对大鼠肝组织 TC、TG 的影响（略）Table 5 Effect of different dose of lycopene on the content of TC and TG in liver*P0.01 vs. control group; #P0.05 v
13、s. model group2.6 番茄红素对大鼠肝组织 HDLC 、LDLC 的影响 番茄红素能提高 HDLC 的含量，其中中剂量组作用明显(P0.01)，同时，各剂量组也均有降低 LDLC 的作用，其中中剂量组降低 LDLC 的作用显著(P0.01，表 6)。表 6 番茄红素对大鼠肝组织 HDL、LDL 的影响（略）Table 6 Effect of different dose of lycopene on the level of HDLC and LDLC in liver*P0.05, *P0.01 vs. control group; #P0.05, #P0.01 vs. mod
14、el group2.7 番茄红素对大鼠肝重及肝指数的影响 模型组肝重最高，番茄红素中剂量组最低(P0.05)；模型组的肝指数也明显高于对照组(P0.01)，番茄红素各剂量组肝指数均显著降低，其中以中剂量组最为明显(P0.01)，其次是高剂量组(P0.05)。肝指数=肝湿重/体重100%。表 7 番茄红素对大鼠肝重和肝指数的影响（略）Table 7 Effect of different dose of lycopene on the weight and index of liver*P0.05, *P0.01 vs. control group;#P0.05, #P0.01 vs. mode
15、l group2.8 肝组织形态学观察 对照组大鼠肝小叶完整，小叶周围肝细胞围绕中央静脉呈放射状排列，肝脏血窦明显；模型组大鼠肝小叶中央静脉周围肝细胞内弥漫出现许多边缘整齐的圆形空泡，周界清楚，为典型的脂肪变性，肝板结构破坏；番茄红素各剂量组肝细胞也存在一定的脂肪变性，但远远好于模型组。其中，低剂量组脂肪变性较为严重，肝小叶结构不清，肝细胞内有边缘整齐的空泡。中、高剂量组细胞内脂滴明显减少，肝小叶结构清晰，肝细胞较模型组缩小，可见到大量正常的肝细胞，接近正常水平(图 1)。图 1 5 组肝组织的 HE 染色结果（略）Fig.1 The picture of liver in different
16、 groups HE100A: control group; B: model group; C: the lowdosage group of lycopene; D: the medium dosage group of lycopene; E: the highdosage group of lycopene3 讨论随着人们生活水平的提高，生活方式和膳食结构发生了改变，高脂血症的发病率呈上升趋势，且趋向年轻化6。引起高脂血症的原因多种多样，主要可归结为高胆固醇饮食、高饱和脂肪酸饮食、体重增加和肥胖等。我国高脂血症的发生以高甘油三酯居多7，主要与饮食、BMI(体重指数)和生活方式关系较大8
17、。高脂血症的治疗方法包括两大类：药物性降脂治疗和非药物性降脂治疗。药物治疗在临床上较为常用，降脂效果肯定，但降脂药物对肝、肾功能有损害，有其局限性；非药物性降脂治疗包括饮食控制、运动治疗、改变不良生活方式和基因治疗等。其中饮食疗法是各种高脂血症治疗的基础，尤其对原发性高脂血症患者，应首选饮食治疗。因此，寻找能有效调节血脂的功能性和保健性食品成为医学界和营养学界关注和研究的热点。番茄红素作为一种天然生物抗氧化剂和功能色素，其价值受到越来越多的关注。番茄红素在预防疾病、防癌抗癌、抗衰老等方面显示了其多方面的生物学功能，广泛用于食品、医药和化装品领域，但其诸多的生物学作用机制尚不十分清楚。本实验将番
18、茄红素用于高脂喂饲大鼠，研究其降低胆固醇和甘油三酯、调节肝脏脂质代谢的作用，探讨其可能机理，为番茄红素作为膳食营养素的开发利用提供科学依据。实验期间，高脂喂饲大鼠平均体重并未出现显著增长。这可能与饲料过于油腻、胆盐具有苦味有关。4 周末模型组大鼠血清 TC、TG 明显高于对照组(P0.05)。提示高脂血症模型建立成功，模型组大鼠在整个实验期间始终处于高血脂状态。血脂测定结果表明，番茄红素可显著降低高脂喂饲大鼠血清TC、TG、LDLC 水平，并呈现一定的剂量效应关系，以中、高剂量组作用明显(P0.01)；同时可升高 HDLC 含量，显著降低 AI。提示番茄红素具有调节血脂紊乱及辅助降血脂的作用，
19、其机制可能是通过促进HDLC 合成，加速 TC、TG 和 LDLC 的代谢而实现的。对肝组织的脂质测定结果显示，番茄红素能降低 TG，中、高剂量组作用明显(P0.01)，可适当降低肝组织 TC 含量，但无统计学意义。同时，番茄红素可提高 HDLC 和降低 LDLC 水平，中剂量组效果明显(P0.01)。由此可见，番茄红素剂量不一定越大越好，可能适宜的剂量更有利于番茄红素降解肝组织脂质。肝组织病理学结构观察显示，番茄红素可减轻肝组织脂肪变性，脂滴明显减少，减轻肝细胞由于高脂饮食引起的肿胀，充分证明番茄红素可加速肝组织脂解，预防肝组织的脂肪变性。番茄红素是类胡萝卜素的异构体，广泛存在于番茄、西瓜、
20、红葡萄、柚等果实和茶的叶片及胡萝卜中。有研究发现血清中低番茄红素水平的患者发生急性心肌梗死和卒中的危险性是其他患者的 3.3 倍，而且经常食用富含番茄红素的食物可以减少心血管疾病的发生率4。Kim 等3研究发现番茄红素可以保护因化学性物质(碳氯化物 CCL4)导致的大鼠急性肝损伤。本实验对血清和肝组织脂质的对比研究显示，番茄红素在降低血清 TC、TG 和 LDLC 的同时，也可降低肝组织中的 TC、TG 和 LDLC,适当升高 HDLC 含量，具有相同趋势。【参考文献】1朱丹. 高知人群体检结果分析及保健策略研究 J. 临床和试验医学杂志, 2007, 1(6):13.2Kiran DK, A
21、huja M, Biomed SC, et al. Effects of olive oil and tomato lycopene combination on serum lycopene, lipid profile, and lipid oxidation J. Nutrition, 2006, 3(3):259265.3Kim Y, Disilvestro R, Clinton S. Effects of Lycopenebeadlet or tomatopowder feeding on carbon tetrachlorideinduced hepatotoxicty in ra
22、ts J. Phytomedicine, 2004, 11(2):152156.4Paran E, Engelhard YN, HazanHallevy I, et al. Effect of standardized tomato extract on blood pressure, endothelial function and plasma lycopene levels in treated hypertensive patients J. Am J Hypertens, 2005, 5(5):213.5Kaliora AC, Dedoussis GVZ, Schmidt H. Dietary antioxidants in preventing atherogenesis J. Atherosclerosis, 2006, 4(1):117.6李莹，周兆凡，武阳丰，等. 我国 14 组中年人群血清胆固醇水平及分布特征 J. 中国慢性病预防与控制, 1996, 4(5):200201.7陈灏珠. 实用内科学 M. 第 10 版. 北京:人民卫生出版社, 1998:877890.8邵金凤，谭先娥. 生活方式干预对血脂异常人群的影响 J. 护理学杂志, 2006, 3(5):6667.
