畜牧兽医学报  2017, Vol. 48 Issue (11): 2216-2224. DOI: 10.11843/j.issn.0366-6964.2017.11.024    PDF    
引用本文
丁亚南, 赵月香, 王玲霞, 韩金凤, 宋泽和, 胡贵丽, 李冠亚, 范志勇. 白藜芦醇对高脂诱导大鼠生长、血脂代谢及抗氧化力的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2017, 48(11): 2216-2224.  
DING Ya-nan, ZHAO Yue-xiang, WANG Ling-xia, HAN Jin-feng, SONG Ze-he, HU Gui-li, LI Guan-ya, FAN Zhi-yong. Effects of Resveratrol on the Growth, Blood Lipid Metabolism and Antioxidant Capacity of Rats Fed with High Fat Diet[J]. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2017, 48(11): 2216-2224.  
白藜芦醇对高脂诱导大鼠生长、血脂代谢及抗氧化力的影响
丁亚南1,2, 赵月香1,2, 王玲霞1,2, 韩金凤1,2, 宋泽和1,2, 胡贵丽1,2, 李冠亚1,2, 范志勇1,2     
1. 湖南省畜禽安全生产协同创新中心, 长沙 410128;
2. 湖南农业大学动物科学技术学院, 长沙 410128
收稿日期：2017-05-31
基金项目：国家十三五重点研发计划（2016YFD0501209）；湖南省重点研发计划农业领域技术创新项目（2016NK2124）
作者简介：丁亚南(1991-), 男, 安徽宿州人, 硕士生, 主要从事动物营养生理与代谢调控研究, E-mail:945302098@qq.com
通信作者：范志勇, 教授, 硕士生导师, E-mail:fzyong04@163.com
摘要：旨在研究白藜芦醇（Resveratrol，RES）对高脂诱导大鼠的生长、血清生化指标、抗氧化以及肠道形态结构的影响。选取6周龄的雄性SD大鼠25只，将大鼠随机分为5组，每组5个重复，每个重复1只。分别饲喂基础饲粮、基础饲粮+低剂量RES（30 mg·（kg BW）-1）、高脂饲粮、高脂饲粮+低剂量RES（30 mg·（kg BW）-1）和高脂饲粮+高剂量RES（60 mg·（kg BW）-1），试验期4周。结果表明：1）与基础饲粮组相比，高脂饲粮组大鼠体重显著增加（P < 0.05），而基础饲粮+低剂量RES组大鼠体重未发生显著变化（P > 0.05）；与高脂饲粮组相比，高脂饲粮添加低或高剂量白藜芦醇均降低了大鼠体重，但未达到显著水平（P > 0.05），而在高脂饲粮中添加低剂量白藜芦醇显著降低了大鼠采食量（P < 0.05）。2）与基础饲粮组相比，高脂饲粮组大鼠血清中尿素氮水平和脂肪酸合成酶（FAS）活性显著降低（P < 0.05）；与高脂饲粮组相比，高脂饲粮添加高剂量白藜芦醇均显著降低大鼠血清中甘油三酯（TG）、非酯化脂肪酸（NEFA）含量（P < 0.05），显著升高了高密度脂蛋白（HDL）的含量（P < 0.05）。3）在基础饲粮中添加低剂量白藜芦醇显著降低了大鼠血清中GSH-Px的活力（P < 0.05）；与高脂饲粮组相比，高脂饲粮添加低或高剂量白藜芦醇均能显著降低大鼠血清MDA浓度（P < 0.05），提高T-SOD活性及T-AOC（P < 0.05）。4）与高脂饲粮组相比，高脂饲粮添加低或高剂量白藜芦醇显著提高了大鼠空肠隐窝深度（P < 0.05），且高脂饲粮添加高剂量白藜芦醇有提高绒毛高度的趋势（P < 0.1）。综上表明，白藜芦醇可以有效缓解高脂饲粮导致的氧化损伤，促进大鼠生长及其对饲粮养分的利用，改善血脂代谢，提高机体的抗氧化力，但对肠道形态结构未表现出明显的修复效果。
关键词：白藜芦醇    高脂饲粮    大鼠    血清生化指标    抗氧化力    
Effects of Resveratrol on the Growth, Blood Lipid Metabolism and Antioxidant Capacity of Rats Fed with High Fat Diet
DING Ya-nan1,2, ZHAO Yue-xiang1,2, WANG Ling-xia1,2, HAN Jin-feng1,2, SONG Ze-he1,2, HU Gui-li1,2, LI Guan-ya1,2, FAN Zhi-yong1,2     
1. Hunan Co-Innovation Center of Animal Production Safety, Changsha 410128, China;
2. College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
Abstract: This study was conducted to investigate the effects of resveratrol (RES) on the growth, serum biochemical indexes, antioxidant capacity and intestinal morphology in rats fed with high fat diet. Twenty-five male Sprague-Dawley rats of 6 weeks of age were randomly divided into 5 groups with 5 replicates of 1 rat each. The rats in the 5 groups were respectively fed a basal diet, basal diet + low dose RES (30 mg·(kg BW)-1), high fat diet, high fat diet+low dose RES (30 mg·(kg BW)-1), high fat diet+high dose RES(60 mg·(kg BW)-1). The trial lasted for 4 weeks. The results showed as follows:1)Compared with the basal diet group, the body weight of the rats in the high fat diet group significantly increased (P < 0.05), but there was no significant difference between the basal diet and basal diet+low dose RES groups (P>0.05). Compared to the high fat diet group, low or high dose resveratrol supplemented in high fat diet decreased the body weight of the rats, but the changes were not significant(P>0.05), while the addition of low-dose resveratrol in high fat diet significantly reduced the feed intake (P < 0.05). 2)Compared with the basal diet group, the levels of urea nitrogen and the activity of fatty acid synthase(FAS) in the serum of rats in the high fat diet group were significantly decreased (P < 0.05);Compared with the high fat diet group, the addition of high dose of resveratrol in the high fat diet significantly reduced the levels of triglyceride (TG) and non esterified fatty acid (NEFA) (P < 0.05), and increased the content of high density lipoprotein (HDL) (P < 0.05). 3)The addition of low-dose resveratrol in basal diet significantly decreased the activity of GSH-Px in rat serum (P < 0.05). Compared with the high fat diet group, the addition of low or high dose of resveratrol in the high fat diet significantly reduced the MDA concentration in serum (P < 0.05), increased T-SOD activity and T-AOC (P < 0.05). 4)Compared with the high fat diet group, the addition of low or high dose of resveratrol in the high fat diet significantly increased the crypt depth of jejunum (P < 0.05), and had a tendency to increase the villus height of jejunum (P < 0.1). In conclusion, resveratrol can effectively alleviate oxidative stress, promote growth and nutrients utilization, improve blood lipid metabolism and enhance antioxidant capacity of rats with high fat diet, while have no significant effect on the protection of intestinal morphology and structure.
Key words: resveratrol     high fat diet     rats     serum biochemical indexes     antioxidant capacity    

白藜芦醇是一种天然的非黄酮类多酚化合物，广泛存在于葡萄属、蓼属、花生属、藜芦属等多种植物中。研究证实，白藜芦醇作用广泛，具有突出的抗衰老[1-3]、抗肿瘤抗癌[4-6]、防治心血管疾病[7-8]和抗氧化[9-11]效果，已在美国、日本、加拿大等国的保健品中得到广泛应用。在我国，白藜芦醇也已被制成了具有调血脂、抗癌作用的胶囊。随着人民生活水平的提高，高脂膳食导致的慢性肥胖病发病率上升，而肥胖症的特征在于白色脂肪组织质量的增加，其可以由相对于能量消耗的过量的食物摄取引起，脂肪的过度积累可能导致肝脂肪变性、高脂血症以及体内氧化应激水平的明显上升。白藜芦醇作为天然的植物提取物在人肝细胞和成熟的脂肪细胞中可以抑制脂质的生成、积累以及脂肪细胞的增殖[12-14]和缓解机体氧化应激[9-11]。目前关于白藜芦醇的研究多集中在病理模型条件下考察其抗癌、抗肿瘤的效果及其机制方面，针对过量油脂摄入导致的外源进程性氧化应激动物模型下，白藜芦醇的作用及其与体脂代谢、器官形态结构和机体氧化还原状态之间的联系涉及较少，缺乏系统完整的数据支撑。

本试验主要探讨高脂条件下，饲粮中加入白藜芦醇对大鼠生长、血脂代谢、机体抗氧化力及肠道形态结构的影响。

1 材料与方法 1.1 试验设计

选取6周龄体重相近、生长状况良好的雄性SD大鼠25只，适应性饲喂1周后，根据体重将大鼠随机分为5个处理组，每组5个重复，每个重复1只。采用单因素试验设计对5个处理组分别饲喂基础饲粮、基础饲粮+低剂量RES(30 mg·(kg BW)-1)、高脂饲粮、高脂饲粮+低剂量RES(30 mg·(kg BW)-1)和高脂饲粮+高剂量RES(60 mg·(kg BW)-1)，基础日粮标准按照P.G.Reeves等[15]的营养标准配制，饲料配方及营养水平见表 1。

表 1 饲粮组成与营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis)
1.2 试验材料

油脂来源为大豆油和猪油，RES纯度为98%，由大连美仑生物技术有限公司提供。

1.3 样品采集

试验结束时，大鼠禁食过夜，乙醚麻醉，心刺穿取血和断头取血结合，置于10 mL塑料离心管，静置15 min后，4 000 r·min-1低温离心15 min，分离血清置-20 ℃冰箱内冷冻保存，用于各项指标的检测。大鼠75%乙醇浸泡消毒，打开腹腔，取大鼠空肠中段部位2~3 cm，放入10%的福尔马林溶液中固定，用于制作肠道切片。

1.4 指标检测及方法 1.4.1 高脂模型成立指标

每周称量大鼠体重(精确到0.1 g)，对所得数据进行统计学分析，出现显著差异即可判定高脂成立。

1.4.2 生长性能

初始体重：试验开始时每个处理组大鼠体重(g)。

末重：试验结束时每个处理组大鼠体重(g)。

增重=试验结束时每个处理组大鼠体重(g)-试验开始时每个处理组大鼠体重(g)。

采食量：每天记录每个处理组大鼠的采食量(g)。

料肉比=整个试验期每只大鼠的总采食量(g)/整个试验期每只大鼠的增重(g)。

1.4.3 血液生化指标

分离血清采用全自动生化分析仪BS-200对血浆尿素氮(BUN)、血糖(GLU)、甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)进行检测。非酯化脂肪酸(NEFA)和脂肪酸合成酶(FAS)采用试剂盒检测，试剂盒分别购自南京建成生物工程研究所和武汉华美生物工程有限公司。

1.4.4 血清抗氧化指标

分离血清用南京建成生物工程研究所的相关试剂盒检测其总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)、总抗氧化力(T-AOC)。

1.4.5 空肠切片

从固定液中取出肠道组织，经一系列由低到高浓度的乙醇脱水，二甲苯透明后，55 ℃于铜质模具进行石蜡包埋，用切片机切成5 μm厚度的切片，苏木精-伊红(HE)染色。每个样品做5张不连续性切片进行观察，每个样品各选取5个完整、典型的绒毛视野，采用图像分析软件(Image-ProPlus 6.0)采集图像并测定绒毛高度(绒毛顶端至隐窝开口处的垂直距离)、隐窝深度(隐窝开口至隐窝基底部的垂直距离)，计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)的值。

1.5 数据处理与分析

数据用EXCEL整理统计后，SPSS20.0统计软件对数据进行单因素方差分析，Duncan法进行多重比较，P < 0.05认为有统计学差异，差异显著，P < 0.01表示差异极显著。数据用“平均值±标准误”表示。

2 结果 2.1 白藜芦醇对高脂诱导大鼠生长性能的影响

由表 2可知，与基础饲粮组相比，高脂组和高脂饲粮+低剂量RES组末重分别增加了12.34%(P＜0.05)和10.71%(P＜0.05)，料肉比分别降低了13.99%(P＜0.05)和22.76%(P＜0.05)；而与高脂饲粮组相比，高脂饲粮+低剂量RES组采食量下降了12.11%(P＜0.05)。

表 2 白藜芦醇对高脂诱导大鼠生长性能的影响 Table 2 Effect of resveratrol on growth performance of rats fed with high fat diet
2.2 白藜芦醇对高脂诱导大鼠血液生化指标的影响

由表 3可知，与高脂饲粮组相比，高脂饲粮+高剂量RES组大鼠血清TG和NEFA分别降低了52.03%(P＜0.05)和47.17%(P＜0.05)，HDL升高了42.70%(P＜0.05)，高脂饲粮+低剂量RES组HDL升高了38.20%(P=0.062)；且与高脂饲粮组相比，高脂饲粮+低剂量RES组、高脂饲粮+高剂量RES组血浆尿素氮、血糖、TC和FAS差异不显著(P＞0.05)；与基础饲粮组相比，高脂饲粮、高脂饲粮+低剂量RES、高脂饲粮+高剂量RES组FAS分别降低了29.70%、27.90%、28.18%(P＜0.05)；而与基础饲粮组相比，基础饲粮+低剂量白藜芦醇组在所测得血液生化指标上差异都不显著(P＞0.05)。

表 3 白藜芦醇对高脂诱导大鼠血液生化指标的影响 Table 3 Effects of resveratrol on blood biochemical indexes in rats fed with high fat diet
2.3 白藜芦醇对高脂诱导大鼠血清抗氧化指标的影响

由表 4可知，与高脂饲粮组相比，高脂饲粮+低剂量RES、高脂饲粮+高剂量RES组MDA含量分别降低了75.05%(P＜0.05)和71.51%(P＜0.05)，T-AOC分别升高了42.42%(P＜0.05)和73.94%(P＜0.05)；但T-SOD在高脂饲粮+低剂量RES组升高了24.50%(P＜0.05)，在高脂饲粮+高剂量RES组中差异不显著(P＞0.05)；而与基础饲粮组相比，基础饲粮+低剂量RES组GSH-Px降低了26.63%(P＜0.05)，其他指标差异均不显著(P＞0.05)。

表 4 白藜芦醇对高脂诱导大鼠血清抗氧化指标的影响 Table 4 Effects of resveratrol on serum antioxidant indexes in rats fed with high fat diet
2.4 白藜芦醇对高脂诱导大鼠空肠组织形态结构的影响

由表 5可知，与高脂饲粮组相比，高脂饲粮+高剂量RES组绒毛高度增加了18.38%(P=0.071)；且与高脂饲粮组相比，高脂饲粮+低剂量RES和高脂饲粮+高剂量RES组的隐窝深度分别增加了16.57%(P＜0.05)和14.10%(P＜0.05)。而与基础饲粮组相比，基础饲粮+低RES隐窝深度、绒毛高度以及V/C差异均不显著(P＞0.05)。

表 5 白藜芦醇对高脂诱导大鼠空肠形态结构的影响 Table 5 Effect of resveratrol on jejunum morphological indexes in rats fed with high fat diet
3 讨论 3.1 白藜芦醇对高脂诱导大鼠生长性能的影响

白藜芦醇的主要生理作用如抗衰老[1-3]、抗肿瘤抗癌[4-6]、防治心血管疾病[7-8]、抗氧化[9-11]和降脂等已在高脂饲粮诱导模式下的鼠类试验得到证实[12-14]。研究发现，高脂饲粮模式下，饲粮中添加白藜芦醇连续3周可有效降低雄性C57BL/6J小鼠体重，但对采食量无显著改变[14]。C.R.Ku等[16]的大鼠试验获得相似结果，高脂饲粮中添加白藜芦醇(10 mg·(kg BW)-1)连续饲喂5周后，大鼠体重明显减轻，但效果随时间延伸呈弱化趋势。M.Lagouge等[17]在C57BL/6J小鼠高脂饲粮中添加白藜芦醇(400 mg·(kg·d-1)-1)，结果表明，添加白藜芦醇可以显著抑制小鼠体重增加，但对采食量无显著性影响。进一步研究证实，白藜芦醇的作用效果与其在日粮中添加水平存在一定的量效关系。郑国华等[18]研究发现，高脂饲粮中添加2种剂量白藜芦醇(150 mg·(kg·d-1)-1)和(100 mg·(kg·d-1)-1)持续5周后，小鼠体重显著减轻；而E.Tauriainen等[19]和L.Rivera等[20]则发现，分别在高脂诱导的大鼠和小鼠日粮中添加不同剂量的白藜芦醇(265 g·kg-1，465 g·kg-1；10 mg·(kgBW)-1)，对其生长、体重变化和采食量并未产生明显影响。本试验中，高脂饲粮诱导后，低剂量白藜芦醇组(30 mg·(kg BW)-1)大鼠的体重和采食量与对照组相比均发生了明显改变，但高剂量组大鼠(60 mg·(kg·BW)-1)的生长性能则未受影响，试验结果与郑国华等[18]和M.Lagouge等[17]的研究一致。这说明，在高脂诱导模型条件下，剂量是影响白藜芦醇作用效果的一个重要因素，剂量过高反而导致无效或负面效果。

3.2 白藜芦醇对高脂诱导大鼠血清生化指标的影响

血液胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇以及非酯化脂肪酸是反映机体脂质代谢水平的重要血液生化指标。甘油三脂是长链脂肪酸和甘油反应生成的脂肪分子，是动物机体内含量最高的脂类；低密度脂蛋白胆固醇又被称为是“坏的胆固醇”[21-22]是脂蛋白中携带胆固醇最多的一种；高密度脂蛋白主要由肝和小肠合成，能与血液或组织中游离的胆固醇或脂蛋白结合，起到保护心血管系统的作用，被称为“血管壁的清洁工”[23-24]。这些血液生化指标如胆固醇或甘油三酯水平升高或高密度脂蛋白胆固醇水平降低，都会造成血脂异常即高脂血症[25-26]。本试验研究发现，白藜芦醇能显著改变高脂诱导大鼠的血脂水平，但效果受其剂量影响较大，高剂量白藜芦醇(60 mg·(kg·BW)-1)能显著降低NEFA和甘油三脂的含量，升高HDL-C水平，而低剂量白藜芦醇(30 mg·(kg·BW)-1)未表现出明显效果。郑国华等[18]的试验也证实了这一点，与高脂饲粮组相比，进一步添加高(150 mg·(kg·d-1)-1)、低(100 mg·(kg·d-1)-1)2个剂量的白藜芦醇后，大鼠血液中的TG、TC和LDL-C的水平显著降低，HDL-C水平明显升高。S.J.Cho等[14]发现，高脂饲粮中添加白藜芦醇能显著降低雄性C57BL/6J小鼠血清NEFA和胆固醇的水平，但HDL-C水平无明显改变。这说明白藜芦醇能有效减轻长期摄入高脂饲粮所导致的高脂血症或血脂异常[25-26]。

3.3 白藜芦醇对高脂诱导大鼠抗氧化指标的影响

机体在遭受各种有害刺激时(例如长期高脂饮食)，体内ROS产生过多或机体抗氧化能力下降，活性氧清除不足，导致活性氧自由基在体内增多则会造成氧化应激。生物体通过抗氧化酶的合成有效地维持着机体内的氧化还原稳态，其抗氧化能力的强弱与健康程度存在着密切的联系[27-28]。因此，利用天然植物功能成分，提高机体抗氧化系统中T-AOC、T-SOD和GSH-Px活性，有效清除氧化应激代谢废物MDA，维系机体健康就成为一条重要的途径。研究发现，白藜芦醇可以显著降低应激大鼠血清MDA含量，显著升高高脂血症大鼠血清SOD活性以及T-AOC，缓解氧化应激对机体带来的损伤[29-30]。在本试验中，高脂饲粮诱导大鼠显著降低T-AOC和显著升高MDA的浓度，说明高脂诱导大鼠机体处于氧化应激状态，产生过多的自由基，而且有可能这就是促进高脂血症发生发展的原因之一。而在高脂饲粮中添加白藜芦醇，显著降低了MDA浓度，并且升高了T-AOC和T-SOD的活力，此结果与宋蕊等[31]的研究较为一致，即在高脂饲粮中添加白藜芦醇，能有效清除自由基和氧化代谢产物MDA从而缓解氧化应激。这进一步说明，因高脂饲粮导致的氧化应激是导致机体脂类代谢紊乱，对机体产生不同程度创伤的重要原因，通过外源植物类抗氧化功能成分的调控，可以有效减轻危害。

3.4 白藜芦醇对高脂诱导大鼠空肠绒毛高度和隐窝深度的影响

肠道是机体营养物质消化吸收、正常生长的生理基础以及最大的免疫器官，当受到氧化应激时，机体产生过量的ROS会导致肠道结构功能的损害与缺失，进而导致机体功能受损。其中肠道绒毛高度、隐窝深度、V/C等是衡量肠道结构的重要指标。研究发现，当机体遭受到慢性氧化应激时，绒毛高度显著下降，隐窝深度显著升高，V/C显著降低[32]；遭受到强烈的氧化应激时，绒毛高度与隐窝深度显著下降，V/C增加[33-34]。在本试验中，与基础组相比，高脂饲粮组大鼠的绒毛高度、隐窝深度以及V/C未表现明显差异，此结果与王蕾等[32]和K.Xiao等[33]的研究结果相悖。造成这种结果的原因可能是应激的方式、程度不同以及受试动物的品种不同造成的，如王蕾等[32]对仔猪注射LPS造成慢性应激以及鲍伟光等[34]对育肥猪注射敌草快造成强烈应激，本试验采用的是对大鼠饲喂20%高脂饲粮导致的进程性氧化应激。而与高脂饲粮组大鼠相比，白藜芦醇增加了其绒毛高度，说明白藜芦醇对氧化应激状态的大鼠空肠绒毛有一定的修复作用，增加了空肠的吸收功能，减弱了氧化应激，但又增加了隐窝深度，说明白藜芦醇降低了氧化应激状态下的新生细胞的速度，不利于空肠结构稳定性的维持，因此，白藜芦醇对高脂诱导大鼠肠道形态结构的影响还有待进一步研究。

4 结论

白藜芦醇可以有效缓解高脂饲粮导致的氧化损伤，促进大鼠生长及其对饲粮养分的利用，改善血脂代谢，提高机体的抗氧化力，但对肠道形态结构未表现出明显的修复效果。

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