黑米和红米对兔主动脉脂质斑块面积和血脂的影响
作者：陈起萱 凌文华 马静 梅节 王彤 葛慧
单位：中山医科大学公共卫生学院，广州 510089
关键词：黑米；红米；血脂；主动脉脂质斑块面积
卫生研究000315 摘要：为了研究黑米和红米是否有抗动脉粥样硬化作用及其可能机制，将24只雄性新西兰兔随机分为3组，每组8只。饲含胆固醇5g/kg，猪油35g/kg，米粉(分别为白米、红米和黑米)300g/kg的混合饲料。10周后，由心脏取血后处死动物，摘取心脏、主动脉、肝脏和肾脏。测定主动脉脂质斑块面积、血脂水平。实验结束时3组动物的心、肝和肾脏重量(g/kg BW)无显著性差异(P>0.05)。黑米和红米组斑块面积显著低于白米组(P<0.05)。血清中TG、TC、LDL-C、ApoB和ApoAI/ApoB在3组间没有显著性差异(P>0.05)，但黑米和红米组的HDL-C和ApoAI显著高于白米组(P<0.05)。结论认为黑米和红米可降低实验兔的主动脉脂质斑块面积，其抗动脉粥样硬化作用机制之一可能是通过提高HDL和ApoAI水平，促进胆固醇的逆转运，加速体内胆固醇清除。
, http://www.100md.com
中图分类号：R151.3 R541.4 TS212.2 文献标识码：A
文章编号：1000-8020(2000)03-0170-03
Effects of black and red rice on the formation of aortic
plaques and blood lipids in rabbits
Chen Qixuan, Ling Wenhua, Ma Jing, Mei Jie, et al.
(School of Public Health, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510089, China)
, 百拇医药
Abstract：In order to observe the antiatherosclerotic effects of black and red rice and to find out their mechanism, 24 New Zealand male white rabbits (average body weight 1.91 kg) were devided randomly into three groups (white rice, black rice and red rice groups). The rabbits were fed a cholesterol-enriched diet (cholesterol 5g/kg, lard 35g/kg) containing 300g/kg white, black and red rice powder respectively. The rabbits were sacrificed 10 weeks later. The aorta was dissected and stained in 0.5% oilred-isopropanol solution. The plaque area and total area of aorta were measured by an automatic image analyzer. Serum lipids were determined by an automatic analyzer. The results showed that the plaque area (% of total surface) in the black and red rice groups was significantly lower than that in the white rice group (P<0.05). Serum TG, TC, LDL-C, ApoB and ApoAI/ApoB were not significantly different among the three groups (P>0.05). However, the concentrations of HDL-C and ApoAI were significantly higher in the black and red rice groups than those in the white groups (P<0.05). No significant difference was found between the black and red rice groups. It is concluded that black and red rice might be effective in reducing atherosclerotic plaques on the aorta of rabbits fed a cholesterol-enriched diet. The effectiveness of black and red rice against atherosclerosis might be related to the high level of serum HDL-C and ApoAI.
, http://www.100md.com
Key words:black rice, red rice, blood lipids,atherosclerotic plaques
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)及其引起的心血管疾病已成为发达国家和部分发展中国家的主要死亡原因。尽管对AS的发病机制还不完全清楚，但血中脂质增高和代谢异常无疑是AS发生的一个重要发病因素[1]。大米是我国人民的主食之一，黑米和红米在我国有着悠久的种植和食用历史，不仅芳香爽口，而且我国传统医学认为有明目活血、健脾暖胃等功效。马静等的近期研究显示，红米可升高大鼠血浆高密度脂蛋白(HDL)水平[2]。本实验以高脂高胆固醇饲料饲养新西兰白兔，进一步研究黑米和红米抗AS的作用及其可能机制。
1 材料和方法
1.1 实验设计
, 百拇医药 1.1.1 实验动物 中山医科大学实验动物中心提供的雄性新西兰白兔共24只(合格证：卫生部动管会医动字第26-99A021号)，体重(1.92±0.13)kg。
1.1.2 动物饲料 以广东省实验动物中心的兔基础饲料加工成混合饲料，其中含胆固醇5g/kg，猪油35g/kg，米粉300g/kg，并根据AIN实验动物营养标准用酪蛋白调整混合饲料的蛋白质至180g/kg[3]。白米为东北大米，黑米产自陕西洋县，红米产自湖南。
1.1.3 动物分组及处理 实验兔随机分为白米、黑米和红米3组，每组8只。分笼饲养，自由摄食，饮蒸馏水。每周称体重和进食量，实验期为10周。
实验进行到第70天时，由心脏取血后用气栓法处死各组动物，立即分离摘取心脏、主动脉、肝脏和肾脏，经洗涤残血，滤纸吸干水分后称重。分离的血清分装于2ml具塞试管中置液氮中贮藏待测。
, 百拇医药
1.2 检测指标及方法
1.2.1 主动脉脂质斑块 实验兔处死后，立即剥离心脏及与之相连的主动脉(升部、降部)至腹主动脉分叉处断开，剔除血管外结缔组织及脂肪，从主动脉的起始部位离断，将主动脉全部取下，由腹正中线纵向剖开，平铺于滤纸上，用10%福尔马林液充分固定，油红-O染色，用日本JVCky-F30B3-CCD彩色图像输入仪和德国KONTRON IBAS2.5全自动图像分析系统测定并计算主动脉脂质斑块面积占主动脉总表面积的百分比。
1.2.2 血脂水平 血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、载脂蛋白AI(ApoAI)和载脂蛋白B(ApoB)采用HITACHI自动分析仪测定，并计算ApoAI/ApoB的比值和动脉硬化指数(AI)[AI=(TC-HDL-C)/HDL-C]。LDL-C由公式LDL-C=TC-HDL-C-TG/5计算得来。
, http://www.100md.com
1.3 数据处理及统计分析
采用SPSS for Windows(8.0)建立数据库，并进行统计分析。结果以均数±标准差(
±s)表示。3组间的均数比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)；各组间的两两比较采用q检验(即SNK)。检验的显著性水平设在0.05。
2 结 果
2.1 动物体重及心、肝和肾脏重量
实验期间3组动物的一般情况良好，未出现异常征象。3组间动物体重和每周平均进食量及实验结束时3组动物心脏、肝脏和肾脏重量均无显著性差异(P>0.05，表1)。
表1 实验前后脏器重量及脏体重量比(n=8) 组 别
, 百拇医药
体重(kg)
心脏
肝脏
肾脏
实验前
第10周
重量
(g)
脏体比
(g/kg)
重量
(g)
脏体比
, http://www.100md.com
(g/kg)
重量
(g)
脏体比
(g/kg)
白米组
1.90
2.92
5.97
2.04
117
40.1
14.4
, 百拇医药
4.93
黑米组
1.91
3.02
6.16
2.04
117
38.7
14.2
4.70
红米组
1.92
2.76
, 百拇医药
5.52
2.00
102
37.0
13.4
4.86
2.2 主动脉斑块
3组动物的主动脉内膜均有不同程度的脂质斑块形成，集中于主动脉弓部。但白米组的斑块还广泛累及主动脉各段。用全自动图像分析系统分析，黑米和红米组平均斑块面积显著低于白米组，而黑米与红米组间无显著性差异(表2)。表2 主动脉斑块面积占主动脉表面积的百分比(±s) 组 别
, 百拇医药 n
主动脉斑块面积
(cm2)
主动脉总面积
(cm2)
比值
(%)
白米组
8
6.54±3.11
14.59±1.48
0.45±0.19
, http://www.100md.com
黑米组
8
2.89±2.00
14.36±1.59
0.20±0.15(2)
红米组
7(1)
3.77±2.41
15.61±1.02
0.24±0.17(2)
注：(1)有一条动脉被剪断 (2)与白米组比较P<0.05(SNK)
, 百拇医药
2.3 血脂水平
表3显示血清中TG、TC、LDL-C、ApoB和ApoAI/ApoB在3组间没有显著性差异，但黑米和红米组的HDL-C和ApoAI显著高于白米组。
表3 血脂及载脂蛋白水平(±s) 组 别
n
血脂(mmol/L)
载脂蛋白(g/L)
AI
ApoAI/ApoB
TG
, 百拇医药
TC
LDL-C
HDL-C
ApoAI
ApoB
白米组
8
1.48±0.47
15.72±4.04
13.19±3.59
1.87±0.68
0.45±0.05
, 百拇医药 0.15±0.03
7.99±2.48
3.11±0.62
黑米组
7(1)
1.78±0.90
18.49±1.76
14.81±1.86
2.88±0.88(2)
0.53±0.06(2)
0.19±0.07
, 百拇医药
5.85±1.93(2)
3.19±1.75
红米组
8
1.96±0.94
16.71±5.52
13.36±4.63
2.72±0.80(2)
0.57±0.05(2)
0.15±0.06
5.14±1.68(2)
, 百拇医药
4.64±2.66
P值
0.486
0.445
0.646
0.044
0.001
0.255
0.035
0.219
注：(1)有一只动物未能取到血 (2)与白米组比较 P<0.05(SNK)
3 讨 论
, 百拇医药
结果显示，黑米和红米组动物主动脉脂质斑块面积显著低于白米组，提示黑米和红米可能具有抗AS作用。
尽管对AS的发病机制还不完全清楚，但血浆脂质(主要是胆固醇)增高和脂蛋白代谢紊乱无疑是AS发生、发展的一个重要发病因素。多方面研究指出致AS的脂蛋白包括所有含ApoB的脂蛋白，即极低密度脂蛋白(VLDL)、LDL、修饰的LDL和Lp(a)[4]。本研究显示，黑米和红米组HDL-C和ApoAI显著高于白米组。已知HDL可促进胆固醇的逆转运，ApoAI为HDL的主要载脂蛋白；HDL和ApoAI还可能通过稳定前列腺素[5]、抑制LDL的氧化修饰[6]、拮抗氧化修饰的LDL对内皮细胞的损伤[7]、以及稳定细胞膜结构等方面起到抗AS的作用[8]。结果提示黑米和红米可能是通过提高HDL和ApoAI水平，从而促进胆固醇的逆转运，加速体内胆固醇清除而达到抗AS的作用，该作用可能与黑米和红米含有较高的微量元素有关[9～12]。
, 百拇医药
黑米、红米2组间没有观察到检测指标的差异，提示黑米和红米可能含有某些参与抗AS作用的共同的组分。
(感谢江敏老师的关心和支持，感谢蔡承悭、关玉群、戴军、邹晓园、唐志红等老师的帮助)
基金项目：98美国中华医学基金会资助项目(No.EOH98)
作者简介：陈起萱，男，硕士，副教授
参考文献
1，苏静怡.心血管疾病的病理生理基础和发病机制.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1994，14—25
2，马静，凌文华，葛慧，等.红米对大鼠血脂及抗氧化系统的影响.营养学报，1999，21(2)：232
3，The Council of the Americal Institute of Nutrition(AIN). AIN standards for nutritional studies report. J Nutr, 1977,107：1340—1348
, 百拇医药
4，Nielsen LB. Atherogenecity of lipoprotein(a) and oxidized low density lipoprotein:insight from in vivo studies of arterial wall influx, degradation and efflux. Atherosclerosis,1999,143(2):229—243
5，Klinov AN, Gurevich VS, Nikiforova AA, et al. Antioxidative activity of high density lipoprotein in vivo. Atherosclerosis, 1993,100:13—18
6，Hayek T, Oiknine J, Dankner G, et al. HDL and ApoAI attenuates oxidative modification of LDL:studies in transgenic mice. Eur J Clin Chem Clin Biochem,1995,33:721—725
, http://www.100md.com
7，Li J, Jiang L, Liu QH. Protective effect of ApoAI, AII, CI and CII on endothelial cells injury induced by LDL. Chin Med J, 1998,111:78—81
8，Epand RM, Stafford A, Leon B, et al. HDL and ApoAI protect erythrocytes against the generation of procoagulant activity. Arterioscler Thromo, 1994,14:775—783
9，籍雪平，越瑾，蒋守规.黑米、黑芝麻中六种生命元素测定及其营养评价.食品科学，1992，10：51—55
10，中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所.食物成分表.北京：人民卫生出版社，1992，2—5
11，苟改先，蒋红梅，王兴国，等.黑米和香米中微量元素含量分析.中国卫生检验杂志，1997，7(6)：377—378
12，翟映雪，周宝龙，程如新.黑米主要营养成分分析及其酶制剂在黑米食品中的应用，中国酿造，1996，6：7
(1999-11-26收稿), http://www.100md.com
单位：中山医科大学公共卫生学院，广州 510089
关键词：黑米；红米；血脂；主动脉脂质斑块面积
卫生研究000315 摘要：为了研究黑米和红米是否有抗动脉粥样硬化作用及其可能机制，将24只雄性新西兰兔随机分为3组，每组8只。饲含胆固醇5g/kg，猪油35g/kg，米粉(分别为白米、红米和黑米)300g/kg的混合饲料。10周后，由心脏取血后处死动物，摘取心脏、主动脉、肝脏和肾脏。测定主动脉脂质斑块面积、血脂水平。实验结束时3组动物的心、肝和肾脏重量(g/kg BW)无显著性差异(P>0.05)。黑米和红米组斑块面积显著低于白米组(P<0.05)。血清中TG、TC、LDL-C、ApoB和ApoAI/ApoB在3组间没有显著性差异(P>0.05)，但黑米和红米组的HDL-C和ApoAI显著高于白米组(P<0.05)。结论认为黑米和红米可降低实验兔的主动脉脂质斑块面积，其抗动脉粥样硬化作用机制之一可能是通过提高HDL和ApoAI水平，促进胆固醇的逆转运，加速体内胆固醇清除。
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中图分类号：R151.3 R541.4 TS212.2 文献标识码：A
文章编号：1000-8020(2000)03-0170-03
Effects of black and red rice on the formation of aortic
plaques and blood lipids in rabbits
Chen Qixuan, Ling Wenhua, Ma Jing, Mei Jie, et al.
(School of Public Health, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510089, China)
, 百拇医药
Abstract：In order to observe the antiatherosclerotic effects of black and red rice and to find out their mechanism, 24 New Zealand male white rabbits (average body weight 1.91 kg) were devided randomly into three groups (white rice, black rice and red rice groups). The rabbits were fed a cholesterol-enriched diet (cholesterol 5g/kg, lard 35g/kg) containing 300g/kg white, black and red rice powder respectively. The rabbits were sacrificed 10 weeks later. The aorta was dissected and stained in 0.5% oilred-isopropanol solution. The plaque area and total area of aorta were measured by an automatic image analyzer. Serum lipids were determined by an automatic analyzer. The results showed that the plaque area (% of total surface) in the black and red rice groups was significantly lower than that in the white rice group (P<0.05). Serum TG, TC, LDL-C, ApoB and ApoAI/ApoB were not significantly different among the three groups (P>0.05). However, the concentrations of HDL-C and ApoAI were significantly higher in the black and red rice groups than those in the white groups (P<0.05). No significant difference was found between the black and red rice groups. It is concluded that black and red rice might be effective in reducing atherosclerotic plaques on the aorta of rabbits fed a cholesterol-enriched diet. The effectiveness of black and red rice against atherosclerosis might be related to the high level of serum HDL-C and ApoAI.
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Key words:black rice, red rice, blood lipids,atherosclerotic plaques
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)及其引起的心血管疾病已成为发达国家和部分发展中国家的主要死亡原因。尽管对AS的发病机制还不完全清楚，但血中脂质增高和代谢异常无疑是AS发生的一个重要发病因素[1]。大米是我国人民的主食之一，黑米和红米在我国有着悠久的种植和食用历史，不仅芳香爽口，而且我国传统医学认为有明目活血、健脾暖胃等功效。马静等的近期研究显示，红米可升高大鼠血浆高密度脂蛋白(HDL)水平[2]。本实验以高脂高胆固醇饲料饲养新西兰白兔，进一步研究黑米和红米抗AS的作用及其可能机制。
1 材料和方法
1.1 实验设计
, 百拇医药 1.1.1 实验动物 中山医科大学实验动物中心提供的雄性新西兰白兔共24只(合格证：卫生部动管会医动字第26-99A021号)，体重(1.92±0.13)kg。
1.1.2 动物饲料 以广东省实验动物中心的兔基础饲料加工成混合饲料，其中含胆固醇5g/kg，猪油35g/kg，米粉300g/kg，并根据AIN实验动物营养标准用酪蛋白调整混合饲料的蛋白质至180g/kg[3]。白米为东北大米，黑米产自陕西洋县，红米产自湖南。
1.1.3 动物分组及处理 实验兔随机分为白米、黑米和红米3组，每组8只。分笼饲养，自由摄食，饮蒸馏水。每周称体重和进食量，实验期为10周。
实验进行到第70天时，由心脏取血后用气栓法处死各组动物，立即分离摘取心脏、主动脉、肝脏和肾脏，经洗涤残血，滤纸吸干水分后称重。分离的血清分装于2ml具塞试管中置液氮中贮藏待测。
, 百拇医药
1.2 检测指标及方法
1.2.1 主动脉脂质斑块 实验兔处死后，立即剥离心脏及与之相连的主动脉(升部、降部)至腹主动脉分叉处断开，剔除血管外结缔组织及脂肪，从主动脉的起始部位离断，将主动脉全部取下，由腹正中线纵向剖开，平铺于滤纸上，用10%福尔马林液充分固定，油红-O染色，用日本JVCky-F30B3-CCD彩色图像输入仪和德国KONTRON IBAS2.5全自动图像分析系统测定并计算主动脉脂质斑块面积占主动脉总表面积的百分比。
1.2.2 血脂水平 血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、载脂蛋白AI(ApoAI)和载脂蛋白B(ApoB)采用HITACHI自动分析仪测定，并计算ApoAI/ApoB的比值和动脉硬化指数(AI)[AI=(TC-HDL-C)/HDL-C]。LDL-C由公式LDL-C=TC-HDL-C-TG/5计算得来。
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1.3 数据处理及统计分析
采用SPSS for Windows(8.0)建立数据库，并进行统计分析。结果以均数±标准差(
±s)表示。3组间的均数比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)；各组间的两两比较采用q检验(即SNK)。检验的显著性水平设在0.05。2 结 果
2.1 动物体重及心、肝和肾脏重量
实验期间3组动物的一般情况良好，未出现异常征象。3组间动物体重和每周平均进食量及实验结束时3组动物心脏、肝脏和肾脏重量均无显著性差异(P>0.05，表1)。
表1 实验前后脏器重量及脏体重量比(n=8) 组 别
, 百拇医药
体重(kg)
心脏
肝脏
肾脏
实验前
第10周
重量
(g)
脏体比
(g/kg)
重量
(g)
脏体比
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(g/kg)
重量
(g)
脏体比
(g/kg)
白米组
1.90
2.92
5.97
2.04
117
40.1
14.4
, 百拇医药
4.93
黑米组
1.91
3.02
6.16
2.04
117
38.7
14.2
4.70
红米组
1.92
2.76
, 百拇医药
5.52
2.00
102
37.0
13.4
4.86
2.2 主动脉斑块
3组动物的主动脉内膜均有不同程度的脂质斑块形成，集中于主动脉弓部。但白米组的斑块还广泛累及主动脉各段。用全自动图像分析系统分析，黑米和红米组平均斑块面积显著低于白米组，而黑米与红米组间无显著性差异(表2)。表2 主动脉斑块面积占主动脉表面积的百分比(
±s) 组 别, 百拇医药 n
主动脉斑块面积
(cm2)
主动脉总面积
(cm2)
比值
(%)
白米组
8
6.54±3.11
14.59±1.48
0.45±0.19
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黑米组
8
2.89±2.00
14.36±1.59
0.20±0.15(2)
红米组
7(1)
3.77±2.41
15.61±1.02
0.24±0.17(2)
注：(1)有一条动脉被剪断 (2)与白米组比较P<0.05(SNK)
, 百拇医药
2.3 血脂水平
表3显示血清中TG、TC、LDL-C、ApoB和ApoAI/ApoB在3组间没有显著性差异，但黑米和红米组的HDL-C和ApoAI显著高于白米组。
表3 血脂及载脂蛋白水平(
±s) 组 别n
血脂(mmol/L)
载脂蛋白(g/L)
AI
ApoAI/ApoB
TG
, 百拇医药
TC
LDL-C
HDL-C
ApoAI
ApoB
白米组
8
1.48±0.47
15.72±4.04
13.19±3.59
1.87±0.68
0.45±0.05
, 百拇医药 0.15±0.03
7.99±2.48
3.11±0.62
黑米组
7(1)
1.78±0.90
18.49±1.76
14.81±1.86
2.88±0.88(2)
0.53±0.06(2)
0.19±0.07
, 百拇医药
5.85±1.93(2)
3.19±1.75
红米组
8
1.96±0.94
16.71±5.52
13.36±4.63
2.72±0.80(2)
0.57±0.05(2)
0.15±0.06
5.14±1.68(2)
, 百拇医药
4.64±2.66
P值
0.486
0.445
0.646
0.044
0.001
0.255
0.035
0.219
注：(1)有一只动物未能取到血 (2)与白米组比较 P<0.05(SNK)
3 讨 论
, 百拇医药
结果显示，黑米和红米组动物主动脉脂质斑块面积显著低于白米组，提示黑米和红米可能具有抗AS作用。
尽管对AS的发病机制还不完全清楚，但血浆脂质(主要是胆固醇)增高和脂蛋白代谢紊乱无疑是AS发生、发展的一个重要发病因素。多方面研究指出致AS的脂蛋白包括所有含ApoB的脂蛋白，即极低密度脂蛋白(VLDL)、LDL、修饰的LDL和Lp(a)[4]。本研究显示，黑米和红米组HDL-C和ApoAI显著高于白米组。已知HDL可促进胆固醇的逆转运，ApoAI为HDL的主要载脂蛋白；HDL和ApoAI还可能通过稳定前列腺素[5]、抑制LDL的氧化修饰[6]、拮抗氧化修饰的LDL对内皮细胞的损伤[7]、以及稳定细胞膜结构等方面起到抗AS的作用[8]。结果提示黑米和红米可能是通过提高HDL和ApoAI水平，从而促进胆固醇的逆转运，加速体内胆固醇清除而达到抗AS的作用，该作用可能与黑米和红米含有较高的微量元素有关[9～12]。
, 百拇医药
黑米、红米2组间没有观察到检测指标的差异，提示黑米和红米可能含有某些参与抗AS作用的共同的组分。
(感谢江敏老师的关心和支持，感谢蔡承悭、关玉群、戴军、邹晓园、唐志红等老师的帮助)
基金项目：98美国中华医学基金会资助项目(No.EOH98)
作者简介：陈起萱，男，硕士，副教授
参考文献
1，苏静怡.心血管疾病的病理生理基础和发病机制.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1994，14—25
2，马静，凌文华，葛慧，等.红米对大鼠血脂及抗氧化系统的影响.营养学报，1999，21(2)：232
3，The Council of the Americal Institute of Nutrition(AIN). AIN standards for nutritional studies report. J Nutr, 1977,107：1340—1348
, 百拇医药
4，Nielsen LB. Atherogenecity of lipoprotein(a) and oxidized low density lipoprotein:insight from in vivo studies of arterial wall influx, degradation and efflux. Atherosclerosis,1999,143(2):229—243
5，Klinov AN, Gurevich VS, Nikiforova AA, et al. Antioxidative activity of high density lipoprotein in vivo. Atherosclerosis, 1993,100:13—18
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