全 文 ：营养学报 2007 年第 29 卷第 5期 479

黑大豆种皮花色苷提取物抗兔动脉粥样硬化作用

张瑞芬，徐金瑞 1，张名位，池建伟，张 雁，魏振承
（广东省农业科学院生物技术研究所农业部功能食品重点开放实验室，广州 510610；
1广东药学院公共卫生学院，广州 510310）

【摘 要】：目的 研究黑大豆种皮花色苷提取物（black soybean coat anthocyanin extract, BSCAE）对
高胆固醇饲料诱导的兔动脉粥样硬化（AS）形成的影响。方法： 以成年雄性新西兰大白兔为实验动
物，随机分为 4 组：正常对照组，模型对照组，以及低、高剂量 BSCAE 组，每组 12 只。除正常对照
组外，其余三组前 10 w 均用高胆固醇饲料喂养。实验组灌胃 BSCAE（400，800 mg/kg bw），对照组灌
胃生理盐水。18 w 后观察主动脉 AS 斑块形成情况，测定血脂、肝脏胆固醇含量及血清和肝脏的抗氧
化酶活性和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量。结果：BSCAE 抑制了主动脉 AS 斑块的发展，同时
血清胆固醇，低密度脂蛋白胆固醇和载脂蛋白 B 水平降低。血清和肝脏中 MDA 生成下降，肝脏超氧
化物岐化酶活性增加，800 mg/kg bw BSCAE 还可减少肝脏中胆固醇含量，提高血清和肝脏中谷胱甘肽
过氧化物酶活性。结论：摄入一定剂量的 BSCAE 可减轻高胆固醇饲料诱导的兔主动脉 AS 斑块的形成，
改善血脂代谢和抗氧化作用是其可能的作用机制。[营养学报，2007，29（5）：479－484]

关键词：动脉粥样硬化；抗氧化；花色苷；黑大豆种皮
中图分类号：R151.1 文献标识码：B 文章缩号：0512-7955（2007）05-0-06

THE ANTI-ATHEROGENIC EFFECTS OF BLACK SOYBEAN COAT ANTHOCYANIN
EXTRACTS IN RABBITS

ZHANG Rui-fen，XU Jin-rui1，ZHANG Ming-wei，CHI Jian-wei，ZHANG Yan，WEI Zhen-cheng
（Key Laboratory of Functional Food Research Ministry of Agriculture, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou，510610； 1
College of Public health, Guangdong Pharmaceutical University，Guangzhou 510310，China）

【Abstract】Objective：To investigate the potential anti-atherogenic effects of black soybean
anthocyanin extracts (BSCAE) on rabbits fed with high cholesterol diets. Method： Forty-eight male adult
New Zealand white rabbits were randomly divided into four groups: normal control group, model control
group and two experimental groups respectively. Except normal control group, the other groups were fed
with high-cholesterol diets in previous 10 w. Rabbits were given different doses of BSCAE (400,800 mg/kg
bw) in experimental groups or 15ml normal saline in control groups ig every day for 18 w. Then, all
animals were killed and serum and liver were collected for determination of lipid profile, malondialdehyde
(MDA) content and activity of antioxidative enzymes. Aorta were collected for evaluation of atherosclerotic
(AS) lesion grossly by Sudan Ⅲ or histopathologically by HE staining. Results: The gross and histopatho-
logical findings confirmed that feeding BSCAE to rabbits restrained the progression of AS lesions in the
aorta. Different doses of BSCAE reduced the profile of total cholesterol, low density lipoprotein and
apoprotein B as compared to model group significantly. BSCAE decreased MDA both in serum and liver and
increased the activity of superoxide dismutase (SOD) in liver. In addition, the elevated liver cholesterol
contents and the activities of serum and liver glutathione peroxidase were siginificantly lowered in rabbits
收稿日期：2007-04-05
基金项目：国家自然科学基金（No.30700496）；广东省自然科学基金（No.06025364）
作者简介：张瑞芬（1976－），女，医学营养学硕士，E-mail：ruifenzhang@163.com；通讯作者：张名位，E-mail：mwzhh@163.net
DOI:10.13325/j.cnki.acta.nutr.sin.2007.05.014
480 Acta Nutrimenta Sinica,Oct.,2007, Vol.29 No.5
fed with 800 mg/kg bw BSCAE than model group. Conclusion：BSCAE can restrain the progression of AS
lesion, the potential mechanism for which is the antioxidative and hypocholesterolemic effiects of BSCAE.
[ACTA NUTRIMENTA SINICA, 2007, 29(5)：479－484]

Key words: atherosclerosis；anti-oxidation; anthocyanin; black soybean coat

流行病学研究表明，适量的摄入红酒等富含
多酚类物质的食物或饮料对减少心血管病的发生
有一定作用[1]。花色苷是广泛分布于多种植物的
种皮、果皮、花瓣中的一种多酚类化合物，具有
很强的抗氧化活性。Lazzèl 等发现，矢车菊素和
飞燕草素可增加人脐静脉内皮细胞内皮型一氧化
氮合酶（eNOS）活性，增加 NO 的合成[2]；从黑莓
中分离的矢车菊素-3-葡萄糖苷（cyanidin-3-
glucoside，C-3-G）可保护血管内皮抵抗过氧化
亚硝基阴离子引起的内皮功能障碍[3]；用木槿花
色苷提取物与 CuSO4共同孵育 LDL，发现 ox-LDL
的生成量较单独用 CuSO4 时明显减少，且这一花
色苷提取物可保护巨噬细胞抵抗 ox-LDL 引起的
细胞凋亡[4]。尽管体外实验支持花色苷具有抗动
脉粥样硬化(AS)作用，然而体内实验还很少，且
结果很不一致[5,6]。黑豆是我国传统的药食两用食
材，黑豆皮花色苷提取物有很强的抗氧化活性，
其体外清除自由基能力比维生素 C 还强[7]。本研
究探讨黑豆皮花色苷的抗 AS 作用。

1 材 料 与 方 法
1.1 材料
1.1.1 黑大豆种皮花色苷提取物（black soybean
coat anthocyanin extracts，BSCAE）的制备：
选用广东农业科学院生物技术研究所培育的“粤
引黑大豆 1 号”为材料，取一定量豆皮，加入 20
倍 60%的乙醇溶液混匀，调 pH 至 3.5，于 60℃下
浸提 1 h 过滤，收集滤液；将滤渣按同样的条件
重复浸提 2 次过滤，合并 3 次滤液于 50℃下减压
浓缩得棕红色粘稠粗提液。粗提液经 AB-8 大孔树
脂分离纯化，收集 70%乙醇洗脱物，经真空冷冻
干燥成粉，实验前用蒸馏水溶解配置成 50g/L 和
100g/L 溶液，4℃保存，1 w 内使用。
此提取物再经Sephadex LH20柱层析纯化后，
通过 HPLC 检测，证实其主要成分为矢车菊素-3-
葡萄糖苷和锦葵素-3-葡萄糖苷，含量为 20%，其
余为多糖、蜡质、不同碳链长度的脂肪酸等。
1.1.2 主要试剂及仪器：超氧化物岐化酶（SOD）、
谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力测定试剂盒、
丙二醛（MDA）含量测定试剂盒均由南京建成生物
工程研究所提供；总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、
载脂蛋白 A（apoA）、载脂蛋白 B（apoB）测定试
剂盒由北京中生生物工程高技术公司提供；高密
度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇
（LDL-C）测定试剂盒由浙江东瓯生物工程公司提
供。分析用胆固醇标准品购于 Sigma 公司；其他
试剂均为国产分析纯。
7060 全自动生化分析仪（HITACHI）；ky－
F30B 3-CCD 彩色图像摄录输入仪（JVC）；IBAS 2.5
全自动图像分析仪（KONTRON）；Ax- iotron 研究
型显微镜（ZEISS）；UV-1700 型紫外可见分光光
度计（SHIMADZU）； FJ- 200 高速分散均质机（上
海标本模型厂）； HHS-11 -1 数显电热恒温水浴
锅（上海精密仪器仪表公司）等。
1.2.1 动物饲养及分组：48 只成年雄性新西兰大
白兔[粤监证字 2005A002 SCXK（粤）2003-0001]，
体重（2.1±0.2） kg，由广州中医药大学实验动
物中心提供。动物喂基础饲料（南方医科大学实
验动物中心提供）1 w 适应环境后，按体重随机
分为：正常对照组喂基础饲料；模型对照组、BSCAE
400 mg/kg 组和 BSCAE 800 mg/kg 组，均饲以高
脂饲料（84%基础饲料＋1%胆固醇＋5%猪油＋10%
蛋黄粉），高脂饲料参照刘雅等配方略有改动[8]。
每组 12 只动物，单笼饲养。BSCAE 400 mg/kg 组
和BSCAE 800 mg/kg组分别灌胃给予50和100 g/L
的 BSCAE 8 ml/(kg bw·d)，正常对照组和模型
对照组用生理盐水代替。至第 10 w 末，自模型对
照组随机取 1 只动物处死后分离主动脉，通过苏
丹Ⅲ染色和石蜡切片HE染色观察有AS斑块形成，
说明造模成功[9]。自第 11w 开始四组动物全部用
普通饲料喂养 8 w，各组动物再灌胃处理与前 10 w
营养学报 2007 年第 29 卷第 5期 481
相同，至 18 w 末结束实验。各组动物自由饮水，
每天记录进食量，每周称重一次。实验结束时，
动物禁食 12 h，耳缘静脉采血分离血清，用于血
脂、抗氧化酶活性等的测定。空气栓塞法处死动
物后，分离心、肝、脾、肾等脏器称重，取部分
肝脏－20℃冻存备用，并分离主动脉，分别按下
述的方法进行处理。
1.3 检测指标及方法
1.3.1 兔主动脉 AS 斑块面积分析：每组随机取 6
只动物，分离主动脉，取主动脉根部至胸主动脉
段，冷生理盐水洗去表面粘附血液。斑块染色方
法参照文献[10]略有改动。将动脉在中性福尔马林
液中固定 24 h，自来水冲洗 10 min，放入苏丹Ⅲ
染液（250 ml 丙酮，250ml 70%乙醇以及苏丹Ⅲ
0.5 g）染色 8 min，转入 80%酒精中分化，观察
到脂肪组织呈红色，其他组织不着色时停止。染
色后的组织用彩色图像摄录输入仪拍照，用 IBAS
2.5 全自动图像分析仪对斑块面积进行分析，斑
块形成情况用主动脉斑块面积占整个主动脉表面
积的百分比表示[11]。
1.3.2 兔主动脉 AS 斑块组织形态学观察：从各实
验组剩余 6 只动物的胸主动脉上端剪取 3～4mm
动脉环，生理盐水漂洗去除残余血液，小心剔除
外膜粘附的脂肪及结缔组织，中性福尔马林溶液
固定 24h 以上，制石蜡切片，苏木素-伊红（HE）
染色，观察各组动物主动脉 AS 斑块形成情况。
1.3.3 血脂水平测定：血清 TC、HDL-C 和 TG 采用
CHOD-PAP 酶法。LDL-C 采用直接法，apoA 和 apoB
用免疫透射比浊法，测定方法参照试剂盒说明书，
所有测定均用日立 7060 全自动生化分析仪完成。
1.3.4 肝组织匀浆液的制备：取冻存的肝脏组织
用冷生理盐水漂洗，除去血液，滤纸拭干，称重，
用灭菌生理盐水做匀浆介质，冰浴下制得 10%的
肝匀浆（W/V），4℃ 3 000g 离心 10 min，取上清
液分装，－20℃保存用于抗氧化酶活性和丙二醛
（MDA）含量测定。Bradford 法测定蛋白质浓度。
1.3.5 血清和肝抗氧化酶活性和 MDA 含量测定：
分别测定血清和肝超氧化物歧化酶（SOD，黄嘌呤
氧化酶法）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px，DTNB
法）活性和 MDA（硫代巴比妥酸比色法）含量。
1.3.6 肝脏胆固醇的抽提及测定：参照 Folch [12]
等方法略有改动，具体如下：精确称肝脏 200 mg
于匀浆试管中，加生理盐水l ml制得肝组织匀浆，
向匀浆液中加入 2∶1（v/v）氯仿、甲醇混合液 4
ml，充分摇匀，静置过夜，3000 r／min 离心 10
min。取 1ml 下层有机相备用。以胆固醇标准品制
作标准曲线，用脂质测定方法测定。
1.4 统计分析
采用 SPSS 11.5 软件包，多组均数进行方差
齐性检验（方差不齐时经过变量转换达到方差齐
性）和单因素方差分析，各组间差异比较采用 LSD
法。α＝0.05 为显著性水平。

2 结 果
2.1 一般情况
2.1.1 兔体重和进食量：三组进食高脂饲料动物
日平均进食量略低于正常对照组，而体重略高于
正常对照组，但差异不显著（P＞0.05）。
2.1.2 兔脏体比值变化（表 1）：各组兔心脏、脾
脏、肾脏等脏器的重量与体重之间的脏体比值较
接近，差异无统计学意义。而肝脏/体重比值模型
对照组显著高于正常对照组（P＜0.05），不同剂
量的 BSCAE 均可明显降低肝脏体重比值，降幅达
16%左右，高低剂量间差异不显著。

Table 1 The weight ratio of liver to body in differently
treated rabbits ( x ± s , n=12)
Group Liver weight/Body weight(g/kg)
Normal control 28.28±4.61a
Model control 38.32±7.08 c
BSCAE 400mg/kg 32.26±5.41 b
BSCAE 800mg/kg 31.90±4.46 b
Means in a column without a common letter differ，P<0.05

2.2 BSCAE 对兔主动脉粥样硬化斑块形成的影响
2.2.1 兔主动脉大体标本脂肪染色情况（图 1）：



A：normal control group；B：positive model control group；C：400mg/kg
BSCAE group；D：800mg/kg BSCAE group

Fig. 1 The results of sudan Ⅲ staining of
atherosclerotic plaque of aorta in hypercholesterolemic
rabbits
A B C D
482 Acta Nutrimenta Sinica,Oct.,2007, Vol.29 No.5
正常对照组兔主动脉内膜光滑，无斑块，模
型对照组可见明显的脂质斑块，严重者弥漫整条
主动脉内膜，两个 BSCAE 组动脉内膜斑块面积较
模型对照组明显减少，主要位于主动脉弓及胸主
动脉上段。图像分析结果表明模型对照组斑块面
积占血管内膜总面积达 82.2%，而 BSCAE 低、高
剂量组的，斑块面积分别降至 50.6%和 45.3%，降
幅达 50%～68%（P＜0.05），但两组间无显著差异。
2.2.2 兔主动脉显微结构变化：胸主动脉横断面
HE 染色光镜检查：正常对照组主动脉内膜薄，且
结构完整；模型对照组动脉内膜明显增厚，可见
大量泡沫细胞形成、炎性细胞浸润及脂质沉积，
内皮表层有大量的纤维组织增生，两个 BSCAE 组
主动脉内膜也可见有脂质沉积和泡沫细胞的形
成，但较模型对照组明显减少（图 3）。








P＜0.05, n=6, Bars without common letters differ significantly
Fig. 2 Areas of atherosclerotic lesion in aorta of
different group rabbits
2.3 BSCAE 对兔血脂水平的影响（表 2）
摄入不同剂量的 BSCAE 可减轻高胆固醇饲料
诱导的 TC、LDL-C 及 apoB 水平的升高，使之接近
正常对照组，但两个 BSCAE 组之间差异不显著。
各组间 TG、HDL-C 及 apoA 含量无显著性差异。





A：normal control group, B：model control group, C：400mg/kg BSCAE
group, D：800mg/kg BSCAE group
Fig. 3 Morphological changes of aorta in rabbits
differently treated （HE×100）

Table 2 Serum lipid levels in differently BSCAE reated
rabbits ( x ± s ,n=12,mmol/L)
Group TC TG LDL-C HDL-C ApoA ApoB
Normal control 0.73±0.50a
0.61
±0.32
0.29
±0.14a
0.39
±0.22
0.10
±0.07
0.06
±0.04a
Model control 4.34±2.58b
0.40
±0.26
2.26
±1.30b
0.49
±0.13
0.10
±0.04
0.12
±0.03b
400mg/kg BSCAE 1.51±1.14a
0.52
±0.37
0.73
±0.70a
0.43
±0.19
0.10
±0.06
0.08
±0.04a
800mg/kg BSCAE 1.02±0.74a
0.49
±0.15
0.52
±0.53a
0.38
±0.11
0.09
±0.03
0.08
±0.05a
Means in a column without a common letter differ significantly,
P<0.05
2.4 BSCAE 对兔抗氧化酶活性和 MDA 生成的影响
（表 3）
Table 3 Effects of BSCAE on the activity of antioxidative enzyme and the content of MDA in serum and liver of
rabbits fed with high cholesterol diets ( x ± s ,n=12)
Serum Liver Group MDA(nmol/ml) SOD（u/ml） GSH-Px（u/ml） MDA（nmol/mg prot） SOD（u/mg prot） GSH-Px（u/mg prot）
Control 0.97±0.21b 232.35±25.76 508.33±12.61c 0.65±0.29a 77.95±21.96b 105.90±14.33c
Model 1.43±0.63c 238.76±15.16 415.95±50.11a 4.24±0.18b 69.74±13.59a 87.16±12.81a
400mg/kg BSCAE 0.60±0.20a 248.46±11.00 430.74±43.15ab 3.89±0.13b 80.15±13.66b 88.49±12.54a
800mg/kg BSCAE 0.58±0.26a 242.36±9.23 453.33±27.81b 2.53±0.22b 78.19±25.74b 93.42±16.51b
Means in a column without a common letter differ significantly, P＜0.05
2.5 BSCAE 对兔肝胆固醇含量的影响







Means above a bar without a common letter differ, P＜0.05
Fig 4 Effects of BSCAE on the content of cholesterol in
liver of rabbits fed with high cholesterol diets.
肉眼可见正常对照组肝脏呈棕红色，质地软
而脆，表面光滑，而模型对照组有 4 只动物的肝
脏呈灰黄色，肿胀，质地偏硬，两个 BSCAE 组兔
肝脏与正常对照组外观无明显差异。
为达到方差齐性各组动物肝的胆固醇含量，
进行开平方的变量转换。与正常对照组比模型对
照组兔肝胆固醇含量增加 1.24 倍（1.25 mg/kg vs
2.80 mg/kg）。摄入 800 mg/ kg BSCAE 可显著减
少肝胆固醇的聚集，接近正常对照组。尽管肉眼
观察 400 mg/kg BSCAE 组肝脏与模型对照组不同，
A B
C D
B
D
营养学报 2007 年第 29 卷第 5期 483
但胆固醇含量差异并不显著。（图 4）
模型对照组血清中 MDA 明显增加，GSH-Px 活
性降低。摄入不同剂量的 BSCAE 减少了 MDA 生成，
但对 SOD 活性影响不显著。400 mg/kg BSCAE 对
GSH-Px 活性无显著性作用，但 800 mg/kg BSCAE
组血清 GSH-Px 活性较模型对照组显著提高。与正
常对照组相比，模型对照组肝 SOD 活性显著性降
低，摄入不同剂量的 BSCAE 后，肝 SOD 活性增强，
达到正常对照组水平。

3 讨 论
本实验以 BSCAE 而不是花色苷纯品为原料是
基于 Nielsen[13]发现：黑醋栗汁中的花色苷比等
量的花色苷纯品更容易被机体吸收利用。课题组
通过体外实验对 BSCAE 的抗氧化活性与等量
BSCAE 进一步纯化得到的花色苷纯品进行了对
比，发现花色苷是其主要的活性成分。因此实验
中用 BSCAE 来代替黑大豆花色苷纯品。研究结果
表明长期摄入一定量的 BSCAE 可减轻高胆固醇诱
导的兔 AS，改善其血脂代谢。这一发现与 Finne
Nielsen[14]用黑醋栗汁或花色苷纯品喂养遗传性
高脂血症兔（WHHL rabbit）发现花色苷对高脂血
症兔的血脂代谢无影响的结果相矛盾。其原因可
能有两个方面：一是两项研究用不同的动物模型，
WHHL 兔由于缺乏 LDL 受体，出现严重高脂血症，
其 TC 水平达 14.61 mmol/L，是本实验模型对照
组（4.34 mmol/L）的 3.4 倍，而本实验在 10 w
造模成功后撤去高脂饲料，以免动物血脂水平过
高。本研究在实验中期更换饲料前模型对照组和
BSCAE 组血脂水平也无显著性差异（数据未给
出）。但换用普通饲料后，摄入 BSCAE 使兔血脂下
降幅度增大，从而显现出其改善血脂代谢作用。
此外，二者所用的花色苷来源不同，有研究表明
不同植物来源花色苷生理活性有很大不同。
对于BSCAE降低 TC及 LDL-C作用的机制还不
清楚。推测 BSCAE 可能通过干预肝胆固醇的代谢
过程起到调节血脂代谢作用。Bursill[15]在一项
用 HepG2 肝细胞进行的体外实验中发现，绿茶中
的儿茶酚使通过促进肝细胞内胆固醇调节元件结
合蛋白转化为活化状态等方式使肝细胞 LDL 受体
合成增多，从而增加肝细胞对胆固醇摄取。Kirk[16]
则发现大豆异黄酮可以降低 C57 BL/ 6 小鼠的胆
固醇水平，但对 LDL 受体缺陷小鼠无作用。这些
研究发现提示增加 LDL 受体表达从而促进胆固醇
的逆向转运是多酚类化合物调节血脂代谢的一个
可能的作用机制。关于 BSCAE 改善血脂代谢的具
体机制还有待进一步研究。
除高胆固醇血症外，氧化应激也是促进 AS
发生、发展的重要因素。大量研究表明花色苷有
较强的抗氧化活性。本实验也证实一定剂量的
BSCAE 可减少生物体内 MDA 的生成，增强抗氧化
酶活性，对高脂血症产生的氧化应激有一定抑制
作用。氧自由基修饰 LDL 成为 oxLDL，后者通过
刺激各种炎性因子表达，诱导巨噬细胞无限制大
量吞噬 oxLDL 等方式促 AS 发生。本研究未测
BSCAE 对兔 oxLDL 水平的影响，但 Chang[4]近期的
一项研究表明木槿花色苷可抑制 LDL 被氧化修
饰，减轻 oxLDL 诱导的巨噬细胞凋亡，提示花色
苷对 oxLDL 的生成及其对机体的损伤有一定保护
作用。

[参 考 文 献]
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（上接 478）
[参 考 文 献]
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（续 完）