大豆苷元及其代謝產(chǎn)物雌馬酚調(diào)節(jié)脂代謝機(jī)理探討.pdf

1、隨著生活水平的不斷提高,人們對畜產(chǎn)品特別是豬肉產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高,如何降低脂肪沉積改善肉產(chǎn)品品質(zhì)已成為困擾養(yǎng)殖業(yè)的新問題。大量的研究證實(shí),通過添加植物提取物等可有效的改變畜體脂肪酸組成,抑制腹脂沉積,改善肉的風(fēng)味。人和實(shí)驗(yàn)動物的研究結(jié)果表明,大豆中普遍存在的異黃酮類植物雌激素在降低血脂、抑制脂肪沉積等方面有積極的作用,且無明顯的毒副作用,在調(diào)節(jié)體脂組成,改善胴體品質(zhì)等方面有廣闊的應(yīng)用前景。大豆苷是大豆中存在的一種主要的異黃酮類植物雌

2、激素,可在動物腸道內(nèi)糖苷酶的作用下降解為有活性的大豆苷元,后者可在特異性腸道微生物的作用下代謝為具有更高生物活性的雌馬酚,它們與內(nèi)源雌激素均具有相似的結(jié)構(gòu),在體內(nèi)發(fā)揮類雌激素作用。本文旨在通過在無豆日糧基礎(chǔ)上單獨(dú)灌胃大豆苷元、雌馬酚或?qū)⒋蠖管赵按岂R酚產(chǎn)生菌共同灌胃的方式研究其對模型動物SD大鼠生長性能、血液及肝臟脂質(zhì)含量變化、肝臟脂代謝相關(guān)酶活的影響,以闡明引入外源的雌馬酚產(chǎn)生菌能否提高大豆苷元對機(jī)體脂質(zhì)水平及脂代謝調(diào)節(jié)的影響,并通過

3、體外細(xì)胞培養(yǎng)對其調(diào)控機(jī)制及雌激素受體依賴性進(jìn)行進(jìn)一步探討,以期為大豆苷元及其降解菌在畜產(chǎn)品脂代謝調(diào)控中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。本試驗(yàn)分為三部分:
　　 試驗(yàn)一:大豆苷元及其降解產(chǎn)物雌馬酚對SD大鼠脂代謝的影響
　　 本試驗(yàn)在雌性大鼠采食無豆日糧的基礎(chǔ)上,通過單獨(dú)灌胃適量的大豆苷元、雌馬酚及共同灌胃大豆苷元和雌馬酚產(chǎn)生菌ZX-7,研究其對SD大鼠生長性能、血脂變化、肝臟脂質(zhì)含量及脂代謝相關(guān)酶活的影響,以闡明引入外源的雌馬酚產(chǎn)生

4、菌能否提高大豆苷元對SD大鼠脂代謝的影響。試驗(yàn)選用30只平均體重211±9 g的75日齡的雌性SD大鼠,隨機(jī)分成5組,每組6只。各組在無豆日糧基礎(chǔ)上每天做如下處理:對照組,灌胃滅菌蒸餾水1mL；雌二醇組,灌胃雌二醇0.2mg；大豆苷元組,灌胃大豆苷元10mg；雌馬酚組,灌胃雌馬酚10mg；大豆苷元+菌組,灌胃大豆苷元10mg,并在試驗(yàn)1、2、3及21日時灌胃雌馬酚產(chǎn)生菌ZX-7菌液1mL。試驗(yàn)期為42天。試驗(yàn)開始和結(jié)束后分別稱量每只大鼠

5、的體重,試驗(yàn)過程中記錄各籠的采食量,以計(jì)算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F:G)。試驗(yàn)結(jié)束后測定體脂、血液及肝臟中脂質(zhì)含量和肝臟中脂代謝相關(guān)酶活性。結(jié)果顯示,與對照組相比,各處理組SD大鼠的體重和肝臟重及體脂含量均有不同的程度降低,其中雌馬酚組的體重較對照組有顯著降低(P<0.05)。各處理對ADFI和F:G均無顯著影響(P>0.05)。血脂測定結(jié)果表明,大豆苷元可以顯著降低血液中總膽固醇(TC)的含量和低密度

6、脂蛋白膽固醇/高密度脂蛋白膽固醇(LDL-c/HDL-c)的比值(P<0.05)；雌馬酚對血液中TC、LDL-c/HDL-c、游離脂肪酸(NEFA)水平均有顯著的下調(diào)作用(P<0.05),但同時會使血液中甘油三脂(TG)的含量顯著升高(P<0.05)；大豆苷元+菌ZX-7可顯著降低血液中TC及LDL-c含量(P<0.05)；各處理組對肝臟TG含量均具有顯著下調(diào)作用(P<0.05),其中雌馬酚對肝臟TC、TG及NEFA水平的抑制作用均達(dá)到

7、了顯著水平(P<0.05)。肝臟脂代謝相關(guān)酶活結(jié)果顯示:大豆苷元、雌馬酚及大豆苷元+菌ZX-7均可顯著提高總酯酶酶活(TL=LPL+HL),同時抑制蘋果酸脫氫酶(MDH)的活性(P<0.05)。由此可知,大豆苷元及其降解產(chǎn)物雌馬酚均可抑制體重增長,降低體脂含量,促進(jìn)大鼠肝臟中TC、TG的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用,抑制脂肪在肝臟內(nèi)的堆積,雌馬酚較其前體大豆苷元在脂代謝調(diào)節(jié)中表現(xiàn)出更高的生物活性,外源灌胃雌馬酚產(chǎn)生菌株ZX-7可有效增強(qiáng)大豆苷元對機(jī)體脂肪

8、沉積的抑制作用。
　　 試驗(yàn)二:大豆苷元及其降解產(chǎn)物雌馬酚對HL-7702細(xì)胞膽固醇代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響
　　 本試驗(yàn)以正常人肝細(xì)胞HL-7702為對象,通過研究不同濃度的大豆苷元及其降解產(chǎn)物雌馬酚(0.1μmol/L、1μmol/L、10μmol/L和50μmol/L)對HL-7702細(xì)胞活性及膽固醇代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響,比較分析大豆苷元及其代謝產(chǎn)物雌馬酚對肝細(xì)胞生長的影響及其在膽固醇代謝中的調(diào)控作用與機(jī)制。MTT

9、法結(jié)果顯示,大豆苷元及雌馬酚在HL-7702細(xì)胞增殖活性的調(diào)節(jié)中表現(xiàn)出較為明顯的劑量效應(yīng),0.1和1μmol/L大豆苷元和雌馬酚均可顯著促進(jìn)細(xì)胞的增殖(P<0.01),10和50μmol/L大豆苷元及10μmol/L雌馬酚無顯著促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用,50μmol/L雌馬酚則對細(xì)胞增殖表現(xiàn)出明顯的抑制作用(P<0.01)。熒光定量PCR檢測細(xì)胞中膽固醇代謝相關(guān)基因LDL-R(低密度脂蛋白受體)、SREBP-2(固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2)和H

10、MGCR(3-羥基-3-甲基-輔酶A還原酶)基因的表達(dá)量結(jié)果顯示,50μmol/L大豆苷元及雌馬酚均可極顯著的促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)LDL-R和HMGCR基因的表達(dá)(P<0.01),且雌馬酚的作用強(qiáng)度要高于大豆苷元。大豆苷元及雌馬酚對SREBP-2基因的表達(dá)均有一定的促進(jìn)作用,但未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。由試驗(yàn)結(jié)果可知,大豆苷元及雌馬酚對肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇代謝調(diào)節(jié)作用的發(fā)揮可能是通過調(diào)節(jié)多個膽固醇代謝相關(guān)基因的表達(dá)來共同實(shí)現(xiàn)的。且不同基因?qū)λ幬餄?/p>

11、度的敏感性不同。在低濃度下,大豆苷元及雌馬酚可能通過激活細(xì)胞內(nèi)SREBP-2途徑進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對其所調(diào)控的膽固醇代謝相關(guān)的下游靶基因的靶向調(diào)控作用,同時可能通過抑制肝細(xì)胞內(nèi)HMGCR的表達(dá)進(jìn)而抑制細(xì)胞內(nèi)膽固醇的合成,抑制膽固醇在肝細(xì)胞內(nèi)的累積。在高濃度水平下,大豆苷元及雌馬酚可能通過促進(jìn)肝細(xì)胞表面LDL-R基因的表達(dá),以促進(jìn)血漿中膽固醇的清除。且在對LDL-R基因的表達(dá)調(diào)控中,雌馬酚較大豆苷元表現(xiàn)出更高的活性。
　　 試驗(yàn)三:大豆苷元

12、及其降解產(chǎn)物雌馬酚對HL-7702細(xì)胞膽固醇代謝相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控的雌激素受體依賴性分析
　　 本試驗(yàn)以正常人的肝細(xì)胞HL-7702為對象,觀察大豆苷元和雌馬酚對細(xì)胞內(nèi)膽固醇代謝相關(guān)基因LDL-R、SREBP-2和HMGCR的表達(dá)調(diào)控是否受雌激素受體拮抗劑(ICI182,780)的阻斷,以初步探討大豆苷元及其代謝產(chǎn)物雌馬酚對正常人肝細(xì)胞HL-7702中LDL-R、SREBP-2和HMGCR基因表達(dá)調(diào)控的雌激素受體依賴性。根據(jù)試驗(yàn)2

13、的結(jié)果對三個基因的受體依賴性分析分別作不同的分組處理。LDL-R:Control、50μmol/L Daidzein、50μmol/L Equol、50μmol/L Daidzein+50μmol/L ICI182,780、50μmol/L Equol+50μmol/L ICI182,780；SREBP-2:Control、0.1μmol/L Daidzein、0.1μmol/L Equol、0.1μmol/L Daidzein+0.1

14、μmol/L ICI182,780、0.1μmol/LEquol+0.1μmol/L ICI182,780；HMGCR:Control、0.1μmol/L Daidzein、0.1μmol/L Equol、0.1μmol/L Daidzein+0.1μmol/L ICI182,780、0.1μmol/L Equol+0.1μmol/L ICI182,780。處理24小時后,收集細(xì)胞并用熒光定量PCR檢測細(xì)胞中LDL-R、SREBP-2、

15、HMGCR基因的表達(dá)量變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),50μmol/L大豆苷元及雌馬酚對HL-7702細(xì)胞內(nèi)LDL-R表達(dá)促進(jìn)作用在加入等濃度的雌激素受體拮抗劑后消失,表明大豆苷元及雌馬酚對HL-7702細(xì)胞內(nèi)LDL-R表達(dá)的促進(jìn)作用可能依賴于細(xì)胞內(nèi)雌激素受體的表達(dá)。大豆苷元及雌馬酚在0.1μmol/L的低濃度水平下均可不同程度的促進(jìn)HL-7702細(xì)胞內(nèi)SREBP-2的表達(dá),但均未達(dá)到顯著水平(P>0.05),加入相同濃度的拮抗劑后,大豆苷元對SREB