紫荆花红色素对模型动物血糖和血脂的影响研究王金亭吴广庆杨敏一

1、网络出版时间：2013-03-15 13:34网络出版地址：紫荆花红色素对模型动物血糖和血脂的影响研究*王金亭,吴广庆,杨敏一（聊城大学东昌学院，山东聊城 252000）摘要：目的：观察紫荆花红色素对模型动物血糖和血脂水平的影响。方法：腹腔注射四氧嘧啶制备糖尿病小鼠模型，灌胃高脂乳剂制备高脂血症大鼠模型。将动物分成对照和高、中、低不同剂量组，按动物体重给药实验。强生血糖仪测定小鼠血糖浓度，试剂盒法测定血清TC、TG、HDL-C和LDL-C等生化指标。结果：四氧嘧啶致糖尿病小鼠造模成功，紫荆花红色素各剂量组使小鼠体重显著增大，高、中剂量组使血糖显著降低（p0.01）。高脂乳剂致SD大鼠高脂血症造

2、模成功，红色素各剂量组均使大鼠血清TC和LDL-C水平显著降低，中、高组显著降低TG水平和LDL-C/HDL-C比值（p0.05），高剂量组对HDL-C水平具有明显的调节作用(p0.01)。结论：紫荆花红色素对四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖水平和高脂血症大鼠的血脂水平有显著调节作用。关键词：紫荆，红色素，模型动物，糖尿病，高脂血症中图分类号： TS264.4文献标识码：A文章编号：Study of red pigment from flowers of Cercis chinensis Bge. on bloodglucose and serum lipid levels in model rats

3、WANG Jin-ting, WU Guang-qing，YANG Min-yi( Liaocheng University Dongchang College ,Liaocheng City,Shandong ,252000 China)Abstract： Objective： To explore the effect of red pigment from flowers of Cercis chinensis Bge. on blood glucose and serum lipidlevels in model rats. Method: The diabetes mellitus

4、rat model was induced with alloxan (ALX) by abdominal cavity injecting andhyperlipidemia by intragastric administration of high-fat cream in SD rats. Animals were divided into control group and differentdoses groups (high, middle and low), and dosed according to body weight of rats. The serum glucos

5、e consistence was determined byblood glucose monitor and serum TC, TG, HDL-C and LDL-C were detected by corresponding reagent box. Results： Diabeticmodel rats were treated with alloxan successfully. Each dose group of red pigment from flowers of Cercis chinensis Bge. canincrease body weight and midd

6、le dose, high dose all can decrease the blood glucose of diabetic rats markedly (p0.01). Thehyperlipoidemia model rats were treated with high-fat cream successfully. The red pigment can decrease the serum contents of TCand LDL-C significantly(p 0.05), middle dose and high dose can decrease the level

7、s of TG(p0.05) and the value ofLDL-C/HDL-C and arteriosclerotic index, high dose increase serum level of HDL-C obviously(p0.01). Conclusion： The redpigment from flowers of Cercis chinensis Bge. can regulate blood glucose of diabetic rats treated with alloxan and the levels ofhyperlipidemia rat treat

8、ed with high-fat cream obviously.Key words：Cercis chinensis Bge.; red pigment; model rat; diabetes mellitus; hyperlipoidemia紫荆(Cercis chinensis Bge.)是豆科紫荆属落叶小乔木或灌木，在全国各地均有栽培，花量资源丰富，花期长，花色艳丽，色素含量较高。紫荆花红色素是花色苷类色素，主要成分为芍药色素-3,5-双葡萄糖苷1，经大孔树脂纯化后固体粉末紫红色，易溶于水和乙醇，性质稳定2，无毒无害，具有抗氧化和抑菌活性3-4，收稿日期：2013-01-08 接受日

9、期：*作者简介：王金亭（1966-），男，硕士，教授，主要研究方向：天然产物研究与开发。山东省高校科研课题经费资助（NO：J11LC058）应用价值较高。文献表明：蓝莓花色苷5-6具有抑制肿瘤作用，紫甘薯花色苷7、黑豆红花色苷8具有降血糖作用，笃斯越桔花色苷和锦葵花色苷具有降血脂的作用9-10，但文献检索未见紫荆花红色素对血糖、血脂调节作用的报道。在前期研究的基础上，进行了紫荆花红色素对模型动物血糖和血脂水平的影响实验，旨在充分了解其生理活性，为该红色素的进一步开发研究提供相应的理论数据。1 材料与方法1.1 材料与仪器紫荆花聊城市区；昆明种小白鼠（2025g）、SD 大鼠（8092g） 济南

10、山东医科大学实验动物中心，实验用清洁级；普伐他丁（10mg×7 片/盒）上海施贵宝制药有限公司；胆固醇（25g/瓶）、去氧胆酸钠（10g/瓶，进口分装） 上海缘聚生物科技有限公司；丙硫氧嘧啶片（50mg×100 片/盒） 深圳市中联制药有限公司；猪油 市售；吐温-80蚌埠化学试剂厂；TC、TG、HDL-C、LDL-C 试剂盒南京建成生物工程研究所；四氧嘧啶（ALX） 美国 Sigma 公司，使用时用 0.9%生理盐水（PSS）溶解，按 ALX 150mg和 PSS 18mL 的比例充分溶解，过滤消毒。TU-1810APC 型紫外可见分光光度计 北京普析；AR1140 电子天

11、平 美国-奥豪斯；RE-52A 旋转蒸发仪上海亚荣；PHS-3C 酸度计上海雷磁；血糖测定仪美国强生。1.2 实验方法 色素的制备紫荆干花粉碎85 %乙醇超声提取抽滤、旋蒸紫红色提取液AB-8 大孔树脂纯化真空浓缩冷冻干燥至恒重紫红色色素。 紫荆花红色素对正常小鼠血糖的影响 糖尿病小鼠模型的制备参考文献11建立四氧嘧啶致糖尿病模型。小鼠适应性饲养 1 周，末次进食12h 后，称量空腹体重并断尾取血测定血糖浓度。选取血糖浓度为 3.55.5mmol/L 的小白鼠 55 只，随机取 10 只为对照组，其余分两次腹腔注射四氧嘧啶，第一次 120mg/kg·BW，第二次 80mg/kg

12、83;BW，两次间隔 24h，给药后 5h，每只腹腔注射质量分数 50%的葡萄糖 0.5mL。7d 后禁食不禁水 12h，称体重并断尾取血测定血糖浓度。血糖浓度超过 11.1mmol/L 的可判定为造模成功。 实验动物的分组和检测指标10 只正常鼠为对照组，40 只造模成功的小鼠随机等分成 4 组，即模型组、高剂量组（High dose group，HDG）、中剂量组（Middle dose group，MDG）和低剂量组（Low dosegroup，LDG），根据每日体重连续灌胃强饲 15d。低、中、高剂量组分别按体重灌胃色素样品 100、200、300mg/kg，对照组、模型组灌胃 0.9

13、%生理盐水。末次给药后禁食不禁水 12h，断尾取血测定血糖浓度。 紫荆花红色素对 SD 大鼠血脂的影响 高脂乳剂的制备参考文献12-13稍加改变，制备高脂乳剂。丙硫氧嘧啶于乳钵中研细，猪油于 40水浴加热融化，备用。取乳钵，依次加入 40g 猪油、20g 胆固醇、1g 丙硫氧嘧啶，充分搅拌、溶解，再徐徐加人 10%去氧胆酸钠水溶液 20mL、搅拌，然后加入 5mL 吐温-80，均匀乳化，最后加蒸馏水至 100mL。装人密闭容器中，冷藏备用，使用时先于 37水浴融化。 高脂血症大鼠模型的制备参考文献14-15改进方法制备模型。SD 大鼠适应性饲养 7d，随机分为对照组(10 只)和模型组(52

14、只)，基础饲料自由饮食。模型组大鼠每天定时腹腔注射高脂乳剂 10mL/kg，正常组给予等体积去离子水。7d 后，禁食不禁水 12h，各组大鼠断尾取血，测定其血清 TC 和 TG 水平，TC、TG 值明显高于正常组视为模型制备成功。 实验动物的分组和检测指标50 只成功造模的 SD 大鼠，随机等分成 5 组，即阳性对照组（Positivecontrol group，PCG）、高脂模型组（High-lipid model group，HMG）、色素 HDG、MDG 和 LDG 组；10 只正常 SD 大鼠为阴性对照组（Negative control group，NCG）。每天上午 PCG、LDG

15、、MDG、HDG、HMG定时按体重灌胃 10mL/kg 高脂乳剂，NCG 灌胃生理盐水；下午定时分别灌胃普伐他丁 4mg/Kg、紫荆花红色素 10、20、30mg/kg、生理盐水。各鼠均饲以基础饲料，每天两次喂食，自由饮水。28d 后，禁食不禁水 12h，断尾取血，分离血清，按试剂盒要求方法步骤测定 TC、TG、LDL-C 及 HDL-C 水平，按公式计算动脉硬化指数（AI）。 统计学分析采用 SPSS 17.0 统计软件进行数据处理，结果用 X ±S表示，组间比较采用 t 检验，p0.05 为差异有统计学意义。2 结果与分析2.1色素对糖尿病小鼠血糖的影响表 1 色素对小鼠血糖的影

16、响（ n=10，X±S）Table1 Effect of pigment on serum glucos e in rats（n=10，X±S）分组开始体重（g）结束血糖（mmol·L-1）开始 结束对照模型LDGMDGHDG22.68±0.6119.62±0.56a19.37±0.48a19.60±0.86a19.41±0.50a31.63±0.9320.58±0.58a21.07±0.39b23.08±1.02c24.22±0.58c5.42±0.34

17、14.78±0.73a15.39±0.70a15.34±0.77a15.08±1.12a5.33±0.2514.92±0.57a14.51±0.6913.69±0.77c12.81±0.91c注：a 与对照组比较 p0.01；与模型组比较 b：p0.05，c：p0.01；表 2 同四氧嘧啶是一种自由基激活剂，可以选择性的损伤胰岛 细胞，导致胰岛素原合成障碍，引起内分泌功能紊乱、代谢失调，从而使动物血糖升高，机体消瘦而体重下降11。表 1 显示：与对照组比较，各组小鼠体重明显下降，血糖值明显升高（p0.01

18、），说明四氧嘧啶造模成功。与模型组比较，紫荆花红色素中、高剂量组小鼠体重显著增大，血糖极显著降低（p0.01）。低剂量组对小鼠体重也有影响（p0.05），对小鼠血糖的影响不显著。可见，紫荆花红色素对四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖有调节作用。色素调节血糖的机制，一是可能减缓四氧嘧啶对胰岛 细胞的毒害损伤，部分恢复胰岛素的分泌功能；二是清除自由基、降低 MDA 浓度、增强 SOD 活性4，从而提高肝脏的抗氧化能力，降低血糖浓度。2.2 色素对高脂血症大鼠的影响表 2 显示：与正常对照组比较，高脂模型组大鼠血清 TC、TG、LDL-C 水平显著升高，HDL-C 水平显著降低(p0.01)，说明高脂血症大

19、鼠模型制备成功。与模型组比较，阳性对照组能有效降低血清 TC、TG和 LDL-C 水平，升高 HDL-C 水平(p0.01)；不同剂量的色素均能显著降低 TC 和 LDL-C 水平，MDG 和HDG 显著降低 TG 水平(p0.05)，HDG 对 HDL-C 水平具有明显的调节作用(p0.01)。表 2 色素对 SD 大鼠血脂的影响（ n=10，X±S，mmol·L-1）Table2 Effect of pigment on serum lipids in SD rats（n=10，X±S，mmol·L-1）分组阴性对照 NCG高脂模型 HMG阳性对照

20、PCG低剂量组 LDG中剂量组 MDG高剂量组 HDGTC1.83±0.222.92±0.34a1.89±0.13b2.55±0.14ac2.24±0.17ac1.98±0.27bTG0.80±0.121.38±0.06a0.98±0.12ab1.35±0.05a1.27±0.07ac1.21±0.05acLDL-C0.38±0.052.31±0.09a1.29±0.19ab1.97±0.09ac1.64±0.06ac1.32

21、±0.12acHDL-C1.09±0.060.53±0.03a0.58±0.04ab0.54±0.07a0.56±0.10a0.63±0.11ab图 1 显示：与高脂模型组比较，PCG 和中、高剂量组的 AI 和 LDL-C/HDL-C 显著降低(p0.01)，低剂量组 AI 降低(p0.05)，LDL-C/HDL-C 变化不明显。脂质代谢异常是导致高血脂的直接原因，高血脂是引发动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）的主要诱因。高水平 TC、TG 和 LDL-C 使 AS 形成的几率增高，HDL-C 与 AS

22、呈负相关；AI 和 LDL-C/HDL-C 比值较 HDL-C、LDL-C 更能准确地反映血脂水平与 AS、冠心病之间的关系，较低的 AI 和 LDL-C/HDL-C比值对冠心病具有保护作用16，AI 和 LDL-C/HDL-C 越小，HDL-C 越高，抗 AS 的作用越强17。紫荆花红色素能够明显降低血清 TC、TG、LDL-C、AI、LDL-C/HDL-C，明显升高 HDL-C，因此对调节脂类代谢、预防 AS 和冠心病具有积极意义。3 结论制作了糖尿病和高脂血症动物造模，测定了不同剂量紫荆花红色素对模型动物血糖和血脂水平的影响。紫荆花红色素 MDG(200mg/kg)、HDG(300mg/

23、kg)对四氧嘧啶致糖尿病小鼠体重显著增大，血糖明显降低（p0.01）；LDG(10mg/kg)只对小鼠体重有影响（p0.05），对血糖的影响不明显。不同剂量的色素均能显著降低高脂乳剂致高脂血症 SD 大鼠 TC 和 LDL-C 水平，MDG(20mg/kg)、HDG(30mg/kg)能显著降低TG 水平（p0.05），HDG 对 HDL-C 水平具有明显的调节作用(p0.01)；计算 AI 和 LDL-C/HDL-C，中、高剂量组的 AI 和 LDL-C/HDL-C 显著降低(p0.01)，低剂量组 AI 降低(p0.05)，LDL-C/HDL-C 变化不明显。综上说明：紫荆花红色素对四氧嘧啶

24、致糖尿病小鼠血糖水平、高脂血症大鼠的血脂水平有显著调节作用，能够促进糖代谢和脂代谢的良性循环，其作用机制尚需进一步深入研究。参考文献1 王金亭,吴广庆,鞠秀萍.紫荆花红色素化学结构的初步鉴定J.中国食品添加剂,2010(4):97-100.2 王金亭,吴广庆,鞠秀萍,等.紫荆花红色素稳定性的研究J.西北农业学报,2009,18(5):280-283.3 吴广庆,王金亭,鞠秀萍.紫荆花红色素体外抗氧化活性的研究J.江苏农业科学,2009(4):317-318,340.4 王金亭.紫荆花红色素抑菌和体内抗氧化活性的研究J.食品科技,2011,36(9):238-241.5 Weiguang Y,C

25、asimir C A,Joan Fischer,et al.Effects of phenolic compounds in blueberries and muscadine grapes on HepG2 cellviability and apoptosisJ.Food Research International,2006,39(5):628-638.6 李颖畅,孟宪军,孙靖靖,等.蓝莓花色苷的降血脂和抗氧化作用J.食品与发酵工业,2008(10) :46-47.7 刘荣,赵静,王振宇,等.笃斯越桔花色苷对高脂血症大鼠血脂水平的影响J.食品工业科技,2011,32(5) :381-383.8 Zhenyu W.