黄酒饮后对小鼠血脂和肝脏代谢酶指标的影响

2022-01-07 07:15周志磊许锡彪章国强胡志明
酿酒科技 2021年12期
关键词:灌胃黄酒脂质

史 瑛,周志磊,2,许锡彪,章国强,胡志明,毛 健,2

(1.江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏无锡 214122;2.江南大学(绍兴)产业技术研究院,浙江绍兴 312000;3.绍兴女儿红酿酒有限公司,浙江绍兴 312352)

黄酒的酿制工艺保留了其发酵中产生的营养活性物质,我国南方尤其是江浙一带,相当数量的人群具有长期饮用黄酒的习惯,黄酒的酒性温热、味甘,具有舒筋活络、止痛散寒、温通经脉的功效[1]。黄酒的酒精度低于白酒,引起机体脂质代谢的主要成分为酒精,酒精对肝脏的损伤机制与氧化应激有关,当乙醇进入肝脏后,先转化为乙醛,再转化为乙酸,最终转化为二氧化碳和水排出体外[2-3]。过量饮酒后,体内大量酒精的中间代谢产物乙醛会对肝细胞产生脂质过氧化反应,代谢过程中产生的大量自由基促进了肝细胞的变性、坏死和炎症细胞浸润导致肝细胞纤维化[4]。已有研究表明,相比于纯乙醇,传统中国白酒中具有一些功能活性成分,可以通过促进长短链脂肪酸的产生、调节肠道菌群如增加Akkermansia及降低Prevotella的丰度等方式对小鼠产生有益功效,显著改善了小鼠肠屏障功能并缓解了小鼠的酒精性肝损伤状态[5]。

黄酒由于其纯粮酿造和多种微生物发酵的特点,因而产生丰富的功能活性物质如脂肪酸、黄酮、多酚、氨基酸、低聚糖、多糖和多肽等[6],其中有些成分需通过胃和小肠代谢发挥功效,某些成分代谢后在肠道水平发挥作用,还可以通过物理相互作用和直接去除代谢物来发挥作用,从而维持生理平衡。例如,通过结合胆汁酸和排泄合成物,抑制肠肝循环,进而促进肝脏胆固醇代谢[7]。因此,黄酒中含有大量充分的益于人体健康的功能物质,例如蛋白质、氨基酸、微量元素、功能性低聚糖和多糖、多酚物质、生物活性肽等,这些功能性物质对于低酒精度所产生不利影响的抑制作用[8-9],以及适量摄入黄酒对血液和肝脏脂质代谢的影响作用尚未研究。

因此,本研究采用绍兴地区黄酒作为研究对象,通过小鼠实验构建持续两个月饮用黄酒的模型,探究适量饮用黄酒对小鼠血液和肝脏等相关指标产生的作用,阐明黄酒相比于酒精的饮后特点和代谢机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物的饲养

4 周龄SPF 级成年雄性C57BL/6J 小鼠,每只体重约20 g,在江南大学动物实验中心饲养,每组10只,每4~5 只1 笼分笼饲养,以打耳号的方式对小鼠随机编号。实验开始前饲养小鼠7 d 以适应屏障环境,实验过程中环境温度维持在23 ℃±2 ℃,相对湿度保持在40 %~60 %,严格遵守12 h 的白昼和黑夜循环标准,小鼠可自由饮水、进食。小鼠随机分到4 个实验组,分别是对照组、乙醇组、黄酒1组、黄酒2 组,对照组为每天灌胃0.2 mL 生理盐水溶液,持续8 周;乙醇组为每天灌胃15%食用酒精,按乙醇剂量1.6 g/kg 体质量溶于0.2 mL 生理盐水中,持续8 周;黄酒1 组为每天灌胃黄酒1 号样品,按乙醇剂量1.6 g/kg 体质量溶于0.2 mL 生理盐水中,持续8 周;黄酒2 组为每天灌胃绍兴黄酒2 号样品,按乙醇剂量1.6 g/kg 体质量溶于0.2 mL 生理盐水中,持续8 周。该乙醇剂量换算人体为144 mL(60 kg 成人)。实验过程中定期记录小鼠的生理状态,称量体重。实验结束后,小鼠禁食不禁水12 h,对小鼠进行眼球取血,解剖小鼠收集小鼠肝脏等器官组织。

1.2 小鼠血清、肝匀浆的制备

取血后2 h内在4 ℃、5000 g条件下离心10 min,收集上清液于EP 管中,-80 ℃保存备用。在冰上切取约0.1 g 小鼠肝组织(记录实际称重),在生理盐水中润洗一次,然后收集于EP 管中,按1∶9 的比例加入预冷的生理盐水,组织匀浆后制得10 %肝脏匀浆液,8000 g 离心15 min,取上清液,-80 ℃保存备用。

1.3 血清和肝脏脂质代谢相关指标测定

血清总胆固醇(TC)检测试剂盒、甘油三酯(TG)检测试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)测定试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)测定试剂盒、肝脏丙氨酸氨基转移酶(ALT)测试盒、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测定试剂盒,购于南京建成生物工程研究所有限公司;蛋白浓度检测试剂盒,购于上海碧云天生物公司。参照试剂盒中说明书上的操作步骤,使用试剂盒中的试剂对小鼠血清和肝匀浆进行操作,然后用酶标仪在要求波长下测定各指标的吸光度。所测指标包括小鼠血清TC、TG、HDL-C 和LDL-C,以及小鼠肝匀浆蛋白浓度、TG、AST、ALT和SOD活性。

1.4 数据处理

数据采用Graph Pad Prism 7 软件进行分析,显著性使用单因素方差分析(One-Way ANOVA)方法。P<0.05 为具有显著性差异,采用*或#标记显著性。

2 结果与分析

2.1 黄酒饮后对小鼠血脂指标的影响作用(图1)

图1 黄酒饮用8周后对小鼠血清中血脂指标的影响

饮酒后可能产生血清水平的脂质代谢紊乱,TG、TC 是重要的2 种脂类物质,而肝脏是它们代谢的主要场所,在脂质代谢紊乱的过程中,一些介导脂类转运的血清脂蛋白载体含量也往往发生改变,比如在胆固醇代谢过程中起重要运输作用的HDL-C 和LDL-C。本研究中,乙醇组的血清胆固醇TC 和甘油三酯TG 含量显著增加而高密度脂蛋白HDL-C 水平显著降低,表明为期8 周的15 %纯酒精灌胃已导致脂质代谢紊乱。黄酒2 组小鼠的血清TC含量显著低于酒精组,同时TG含量相比于乙醇组显著降低,且与对照组无显著差异,表明黄酒2 饮后两个月肝脏指标均正常。此外,黄酒2 组的TC、TG 和LDL-C 的指标变化均优于黄酒1 组。因此,黄酒2 摄入两个月后相比于乙醇组未导致肝脏指标病变,对酒精摄入引起的小鼠血脂水平调控起到了一定的改善作用,且比黄酒1 号样品更加有效。

2.2 黄酒饮后对小鼠肝脏代谢酶水平的影响(图2)

图2 黄酒饮用8周后对小鼠肝功能指标的影响

谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)为临床医学上检验肝损伤的主要指标,这两种酶主要存在于肝细胞中,一旦肝细胞受损破裂就会进入血液,导致AST、ALT 水平升高,并且损伤越严重,指标水平越高。为期2 个月的纯酒精灌胃引起了小鼠肝脏AST含量的显著升高,证实小鼠肝细胞已受到损伤,而黄酒1 组和黄酒2 组小鼠肝脏AST 含量相比于乙醇组AST含量显著降低,表明这两款黄酒对小鼠肝脏脂质代谢异常有一定的改善作用。ALT 指标数据也表明,黄酒2 组可以显著缓解乙醇导致的ALT 指标升高,同时黄酒2 组比黄酒1 组效果更好。

2.3 黄酒饮后对小鼠氧化应激水平的影响(图3)

图3 黄酒饮用8周后对小鼠氧化应激指标的影响

饮酒8 周后测定小鼠肝脏TG 含量,各组均未造成显著变化。抗氧化能力方面,乙醇组、黄酒1组和黄酒2 组均未导致抗氧化水平的降低。超氧化物歧化酶(SOD)为金属蛋白酶,能清除超氧阴离子自由基,保护细胞免受损伤,其活力反映了机体清除氧自由基的能力,表明黄酒饮后并未损伤肝脏的抗氧化能力。综上结果表明,黄酒2 号样品饮用8 周可缓解纯酒精导致的肝脏脂质代谢异常情况,相比黄酒1 号样品更具有恢复脂质代谢异常的作用。这可能是由于黄酒2 号样品中存在多种活性功能物质,且各个醇类、酯类、有机酸类等物质间较为平衡[10-11],可以缓解乙醇导致的肝脏脂质代谢紊乱,后续可进一步研究。

3 结论与展望

在适量饮用黄酒8 周的小鼠中,血清指标上,乙醇模型组的血清胆固醇TC 和甘油三酯TG 含量显著增加,而高密度脂蛋白HDL-C 降低,表明2 个月15 %纯酒精灌胃已导致脂质代谢紊乱。黄酒2组小鼠的血清TC、TG 含量相比于乙醇组显著降低,表明黄酒样品2 摄入两个月后相比于乙醇组未导致肝脏指标病变,对酒精摄入引起的小鼠血脂水平调控起到了一定的改善作用,且比黄酒1 号样品更加有效。肝脏功能指标上,为期2 个月的纯酒精灌胃引起了小鼠肝脏AST 含量的显著升高,黄酒2组可以显著缓解乙醇导致的ALT指标升高,同时黄酒样品2 相比黄酒样品1 更具有恢复脂质代谢异常的作用。综上所述,黄酒样品2 可能因其醇类、酯类、有机酸类等物质较为平衡,以每日适量(小鼠1.6 g/kg)连续灌胃8 周后,小鼠的血清和肝脏脂质代谢等指标均维持在正常水平,缓解了乙醇导致的部分不利影响,对肝脏的脂质代谢作用显著优于黄酒1号样品。

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