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Study on antiobesity of Amorphophallus rivieri ultrafine grinding and nanometer powder

魔芋超细及纳米粉末的减肥特性研究



全 文 :·药理实验与临床观察·
魔芋超细及纳米粉末的减肥特性研究
吴道澄,吴 红
(第四军医大学 药物化学教研室,陕西 西安 710032)
摘 要: 目的 考察魔芋超细及纳米粉末对营养性肥胖大鼠的减肥作用。方法 用紫外可见分光光度法测定大鼠
血液中的甘油三酯、胆固醇和高密度脂蛋白含量,用分光光度法测定大鼠血糖值,通过测量体重变化及 Lees 系数
考察魔芋超细及纳米粉末的减肥效果。结果 与魔芋精粉及魔芋多糖相比,魔芋超细及纳米粉末可明显降低营养
性肥胖大鼠的体重和 Lees 系数 ( P< 0. 05) ,还可明显降低营养性肥胖大鼠血液中的甘油三酯、胆固醇和高密度脂
蛋白含量 (P < 0. 05)。结论 魔芋超细及纳米粉末具有比魔芋精粉及魔芋多糖更明显的减肥作用。
关键词: 魔芋超细及纳米粉末;营养性肥胖大鼠; 减肥作用
中图分类号: R286. 73   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 02 0141 03
Study on antiobesity of Amorphophallus rivieri ultrafine grinding and nanometer powder
WU Dao-cheng, WU Hong
( Departm ent of Pharmaceutical Chemist ry , F our th M ilitar y M edical Univ ersit y, Xian 710032, China)
Abstract: Object To invest ig ate the ult raf ine g rinding and nanometer pow ders antiobesity ef fect of
A morphop hallus riv ieri Durieu on nutritional obese r ats. Methods The content of t rig lyceride, cholester ol
and high density lipopr otein ( HDL) o f blo od was measured by U V spect raphotometry method. T he blood
glucose w as determined by spect raphotometry method. T he ant iobesity ef fect w as determined by w eight
loss and Lees coef ficient . Results Compared w ith powder and po lysaccharide o f A . riv ieri , the ult raf ine
gr inding and nanometer pow der o f A . r ivier i could signif icantly decr ease the rat body w eight and the Lees
coef ficient of nutr it ional obese rats ( P< 0. 05) , and signif icant ly decrease the content of t rig lyceride, glu-
cose, cholesterol and HDL in blood of nutritional obese rat ( P< 0. 05) . Conclusion T he ant iobesity effect
of the ult raf ine grinding and nanometer powder of A . r ivieri is significant ly higher than powder and
po lysaccharide of A . r ivieri .
Key words: ul traf ine g rinding and nanometer powder of A morp hophal lus rivier i Durieu; nutritional
obese rats; antiobesity ef fect
  魔芋 A morphophallus r ivier i Durieu 是天南星
科植物,有消肿散结、解热祛痰的功效。研究表明魔
芋精粉具有调血脂、降胆固醇和血糖的功效 [ 1] , 还可
以增强免疫功能[ 2]。但魔芋口感很差,遇水膨胀为凝
胶,大多用于食品添加剂。超细及纳米粉末 ( ult ra-
fine grinding and nanometer pow der ,简称魔芋纳米
粉末) 是一种直径 10~1 000 nm 的物质系统, 具有
缓释性、靶向性、可保护被包裹物质避免破坏等优
点。将药品加工为超细及纳米粉末可增加其在体内
的滞留时间, 提高生物利用度[ 3]。魔芋精粉的主要成
分是魔芋葡甘露聚糖 ( KGM ) , 其相对分子质量可
达到 106 ,具有很大的韧性[ 4] , 用普通方法不能将魔
芋精粉加工成超细粉末。本实验采取气流粉碎法制
备了魔芋纳米粉末,观察了其对营养性肥胖大鼠的
减肥作用。
1 材料和方法
1. 1 材料:魔芋精粉 (批号 011004) 及魔芋多糖粉
(批号 011202) 由西北林业科学院提供; 其他试剂
均为分析纯,水为蒸馏水。JY-2000型超音速气流粉
碎机,北京佳华科技发展有限公司; JEM -2000 型电
子显微镜, 日本日立公司; 葡萄糖测定仪,桂林医疗
电子仪器厂。魔芋纳米粉末采用魔芋精粉通过 JY-
2000 型超音速气流粉碎机经过一定的工艺加工后
得到,电子显微镜测定其大小、形态。
·141·中草药 Chinese T raditional and Herbal D rug s 第 34 卷第 2 期 2003年 2月
 收稿日期: 2002-07-15基金项目:国家自然科学基金资助项目 ( 30170271)作者简介:吴道澄( 1962—) ,男,江苏镇江人,第四军医大学药物化学教研室副教授,博士,现为国家“十·五”、“863”项目“纳米微粒靶向诊断和治疗”课题副组长,从事药物载体与纳米生物技术的研究,发表论文 40 余篇,出版专著 1 部。
T el: ( 029) 3374473-800 ( o) , E -mail : w udaocheng@ sohu. com
1. 2 动物: 96 只断乳 6 周龄 SD 大鼠,雌雄各半,
体重 ( 52. 7±2. 5) g , 购自第四军医大学实验动物
中心。
1. 3 动物饲料: 基础饲料为大麦粉 20% , 脱水菜
10%, 大豆粉 20%, 酵母 1% , 骨粉 5%, 玉米粉
16%,鱼粉 10% ,食盐 2%。营养饲料为 100 g 基础
饲料中加入奶粉 10 g,猪油 10 g ,鸡蛋 50 g ,浓缩鱼
肝油 10 滴 (含维生素 A 1 700 U, 维生素 D 1 700
U ) ,新鲜黄豆芽 250 g[ 5]。
1. 4 方法:将 96 只断乳 6 周龄 SD 大鼠按体重和
性别均衡随机分为 8 组, 普通饲养组 (饲基础饲
料) ,营养饲养组 (饲营养饲料) ,将营养饲养组分别
喂以大剂量魔芋精粉 ( 0. 8 g/ kg 体重) ,小剂量魔芋
精粉 ( 0. 2 g / kg 体重) , 大剂量魔芋多糖 ( 0. 8 g/ kg
体重) , 小剂量魔芋多糖 ( 0. 2 g / kg 体重) , 大剂量魔
芋纳米粉 ( 0. 8 g / kg 体重) , 小剂量魔芋纳米粉
( 0. 2 g / kg 体重)。其中 1~2周饲料量为 12 g/ d,以
后每周增加 2 g, 共 45 d。结果营养饲养组大鼠的平
均体重比普通饲养组增加近 1 倍,说明营养肥胖模
型成功。
1. 5 减肥指标观察:各组大鼠饲养给药 45 d 后,断
尾取血 3. 0 mL, 取 2 滴测定血糖值,再经 2 500 r/
min 离心取血清,测定甘油三酯、胆固醇和高密度脂
蛋白含量。将大鼠脱臼处死,测定其体重和体长,计
算 Lees 系数[体重 ( g )×103/体长 ( cm ) ]。取大鼠
腹股沟皮下脂肪、腹腔肠系脂肪及肾周围脂肪称重,
显微镜下观察脂肪细胞大小并计算全视野细胞数。
2 结果
2. 1 形态学观察:取适量魔芋纳米粉末分散于异丙
醇中, 磷钼酸铵负染后用日立 JEM -2000 电子显微
镜观察。结果表明制备的魔芋纳米粉末均匀、稳定,
粒径为 ( 118±46) nm。用分光光度法 [ 4]测定其多糖
含量为 66. 8%。
2. 2 对营养性肥胖大鼠生长的影响:从表 1中可以
发现, 肥胖模型组的平均体重比正常对照组高近 1
倍,说明营养性肥胖模型是成功的。魔芋精粉和魔芋
多糖均可降低肥胖大鼠体重的增长,各组的结果与
肥胖模型组相比均有显著性差异 ( P< 0. 05) ,但平
均体重高于正常对照组,正常对照组与肥胖模型组
相比有显著性差异 ( P< 0. 01)。而魔芋纳米粉组不
仅与肥胖模型组相比有显著性差异 ( P< 0. 01) ,平
均体重增加值低于正常对照组, 而且与魔芋精粉组
和魔芋多糖组相比有显著性降低 ( P< 0. 05)。说明
魔芋纳米粉具有比魔芋精粉和魔芋多糖更好的减肥
作用。
表 1 魔芋纳米粉末对营养性肥胖
大鼠生长的影响 ( x±s, n= 12)
Table 1 Ef fect of nanometer powder of A. rivieri on
growth of nutritional obese rats ( x±s, n= 12)
组 别  剂量/ ( g·k g- 1) 平均体重/ g Lees 系数
对照 - 67. 2±30. 2* * 303. 4±16. 2
肥胖模型 - 121. 1±22. 5 307. 2±17. 3
魔芋精粉 0. 8 88. 3±24. 6* 305. 6±11. 5
0. 2 86. 1±21. 3* 304. 7±12. 3
魔芋多糖 0. 8 87. 8±20. 2* 302. 6±12. 6
0. 2 85. 4±19. 6* 299. 6±20. 1
魔芋纳米粉 0. 8 62. 1±20. 2* * △ 309. 6±13. 4
0. 2 61. 8±18. 6* * △ 308. 7±12. 5
  与肥胖模型组比较: * P < 0. 05 * * P < 0. 01; 与魔芋精粉组
及魔芋多糖组比较: △P < 0. 05
  * P < 0. 05 * * P < 0. 01 v s nut rit ion al obese rat s group;
△P < 0. 05 v s pow der and polysaccharide groups of A . ri v ieri
2. 3 对肥胖指标的影响: 从脂肪细胞大小结果来
看, 各组与肥胖模型组相比均有显著性降低 ( P <
0. 01) ,但各组之间无明显差别。脂肪细胞数的结果
亦相同。魔芋精粉和魔芋多糖均可降低肥胖大鼠的
总脂肪湿重,各组的结果与肥胖模型组相比均有显
著性差异 ( P< 0. 05) ,但高于正常对照组,正常对照
组与肥胖模型组相比有显著性差异 ( P< 0. 01)。而
魔芋纳米粉组不仅与肥胖模型组相比有显著性差异
( P< 0. 01) ,且低于魔芋精粉组和魔芋多糖组并有
显著性差异 ( P< 0. 05) , 和正常对照组的数值相近。
表明魔芋纳米粉的效果最佳, 见表 2。
表 2 魔芋纳米粉末对营养性肥胖大鼠肥胖
指标的影响 ( x±s, n= 12)
Table 2 Ef fect of nanometer powder of A. rivieri
on parameter in weight loss of nutritional
obese rats ( x±s, n= 12)
组 别 剂量
/ ( g·kg - 1)
总脂肪
湿重/ g
脂肪细
胞数/个
脂肪细胞
大小/ m
对照 - 2. 47±1. 62* * 92±12* * 50. 8±4. 1* *
肥胖模型 - 7. 25±2. 20 35±9 94. 2±6. 8
魔芋精粉 0. 8 4. 62±1. 26 56±6* * 61. 5±4. 7* *
0. 2 4. 13±1. 31 63±7* * 62. 8±4. 9* *
魔芋多糖 0. 8 3. 62±1. 13 62±6* * 62. 2±5. 1* *
0. 2 3. 71±1. 26 61±5* * 61. 8±6. 1* *
魔芋纳米粉 0. 8 2. 91±1. 38* * △ 57±6* * 57. 6±5. 1* *
0. 2 2. 86±1. 69* * △ 58±8* * 58. 4±5. 4* *
  与肥胖模型组比较: * * P < 0. 01; 与魔芋精粉组及魔芋多糖组
比较: △P < 0. 05
  * * P < 0. 01 v s nu tr ition al obes e rats group ;  △ P < 0. 05 v s
pow der and polys accharide group of A . riv i eri
2. 4 对血脂和血糖的影响: 各组胆固醇数值无差
别, 甘油三酯和血糖值与肥胖模型组比较均有明显
·142· 中草药 Chinese T raditional and Herbal D rug s 第 34 卷第 2 期 2003年 2月
降低 ( P< 0. 05) , 魔芋纳米粉组降低幅度更大 ( P<
0. 01)。正常对照组和魔芋纳米粉组高密度脂蛋白数
值比肥胖模型组明显降低 ( P< 0. 01)。而魔芋精粉
组及魔芋多糖组与肥胖模型组无明显差别,见表 3。
表 3 魔芋纳米粉末对营养性肥胖大鼠血脂和血糖的影响 ( x±s, n= 12)
Table 3 Effect of nanometer powder of A. rivieri on blood-f at and blood-sugar in nuturitional obese rats ( x±s, n= 12)
组 别   剂 量
/ ( g·kg - 1)
胆固醇
/ ( mm ol·L- 1)
甘油三酯
/ ( mm ol·L- 1)
高密度脂蛋白
/ ( mm ol·L- 1)
血 糖
/ ( mm ol·L- 1)
对照 - 2. 3±0. 3 0. 71±0. 12* 0. 58±0. 11* * 3. 4±1. 8* *
肥胖模型 - 2. 2±0. 4 1. 13±0. 45 0. 72±0. 14 5. 6±0. 8
魔芋精粉 0. 8 2. 2±0. 3 0. 56±0. 12 0. 63±0. 21 4. 1±1. 3*
0. 2 2. 3±0. 3 0. 58±0. 21 0. 66±0. 31 4. 2±1. 6
魔芋多糖 0. 8 2. 2±0. 4 0. 74±0. 31 0. 56±0. 24 4. 5±1. 3
0. 2 2. 1±0. 3 0. 98±0. 36 0. 66±0. 21 4. 3±1. 6* *
魔芋纳米粉 0. 8 2. 0±0. 4 0. 47±0. 42* * 0. 51±0. 21* * 3. 2±1. 6* *
0. 2 2. 0±0. 3 0. 48±0. 33* * 0. 53±0. 18* * 3. 3±1. 2* *
   与肥胖模型组比较: * P< 0. 05 * * P < 0. 01
   * P < 0. 05 * * P< 0. 01 v s nuturit ional obes e rat group
3 讨论
  近年来魔芋制品在生物医学中的应用已取得一
些进展,研究表明魔芋甘露聚糖对免疫功能有增强
作用[ 2, 6] ,在调血脂、植物保护剂及体内代谢等方面
也发现有较好的作用[ 7, 8]。但国内外进一步的研究较
少,其原因主要还是魔芋制品的提取和深加工较为
困难。在减肥研究上也有报道, 但效果不理想[ 9]。可
能是现有的魔芋制品粒径太大, 体内吸收不好造成
的。本实验的结果表明,将魔芋精粉加工成纳米粉
后,对肥胖大鼠生长具有明显的抑制作用并与魔芋
精粉和魔芋多糖有显著性差异 ( P< 0. 05) ,另外,脂
肪细胞大小、总脂肪湿重、甘油三酯和血糖值均表明
了这一结果。其原因可能是由于魔芋纳米粉的粒径
远远小于其他各组,在体内滞留的时间大大延长,在
体内的吸收度和生物利用度大大提高,使魔芋的药
理效应得到较好的发挥所致。魔芋精粉和魔芋多糖
的各项数据差别不大, 提示魔芋中也许有其他成分
参与减肥作用,其药理机制值得进一步研究。
  纳米微粒在胃肠道的吸收机制尚未完全阐明,
纳米微粒在胃肠道的吸收除了与粒径大小、组成成
分、表面亲水性、电荷等微粒本身的特性有关外,还
易受到其他因素的影响 [ 10]。进一步探讨魔芋纳米粉
的吸收机制和药理作用将有重大的意义。
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通  知
为了便于国际交流,本刊决定从 2003年第 1期起,文内的图题、表题、图注、表注及文后的参考文
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《中草药》杂志编辑部
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