烘焙对糖尿病条件下Argania spinosa油抗氧化与脂质调节活性的影响：肝保护及潜在心脏保护作用

《Food Science & Nutrition》：Effects of Roasting on the Antioxidant and Lipid-Modulating Activities of Argania spinosa Oil Under Diabetic Conditions

　　

Argania spinosa L. 是摩洛哥西南部一个小区域的特有植物，数十年来被用于食品和药用目的。本研究在链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）诱导的实验性糖尿病模型中，评估烘焙Argan种子油（roasted Argan seed oil，HGAT）和非烘焙Argan种子油（non-roasted Argan seed oil，HGANT）的肝保护及潜在心脏保护作用。研究人员采用糖尿病大鼠给予HGAT或HGANT的实验方法，以评估氧化应激、肝酶和脂质代谢。糖尿病大鼠按2 mL/kg体重/天给予HGAT或HGANT。生化分析测定血糖水平、肝酶活性（ALT、AST、LDH）、氧化应激标志物（MDA、GSH、CAT）、脂质谱和肝糖原含量。组织病理学检查评估肝和心脏组织中的胶原沉积和纤维化。HGAT和HGANT均显著降低糖尿病大鼠的氧化应激并改善脂质谱。值得注意的是，2 mL/kg体重/天的HGAT治疗将血糖水平降至与二甲双胍（metformin）相当的值（p > 0.05）。组织病理学分析显示，两种油均改善肝脏结构，减少脂滴积累，并减少肝脏胶原沉积。在心脏组织中，HGAT和HGANT改善心肌结构并显著减少胶原沉积，表明心脏纤维化减轻。烘焙过程不影响总胆固醇、甘油三酯、肝糖原或氧化应激标志物。Argan油在糖尿病条件下表现出有前景的肝保护和脂质调节作用，并具有额外的心脏保护潜力，支持其在代谢紊乱中的民族药用。需要进一步研究以阐明其潜在机制、长期效应及与标准抗糖尿病疗法的潜在相互作用。

糖尿病是一种慢性代谢紊乱，以持续高血糖为特征，由胰岛素分泌、胰岛素作用或两者异常导致。1型糖尿病主要因胰腺β细胞丧失及胰岛素产生缺乏，2型糖尿病主要与胰岛素抵抗及相对胰岛素分泌受损相关。糖尿病可引起机体稳态失衡，尤其影响血管和神经系统，且发病率显著增加，预计2040年达到7.84亿人。药用植物因富含活性成分而作为治疗替代方案在医疗系统中日益增多，可能有助于发现治疗糖尿病等疾病的新药。糖尿病心肌病以心室肥厚、心肌纤维化和心室功能受损为特征，同时糖尿病还增加肝病风险，给2型糖尿病患者带来重大健康挑战。植物油是植物来源脂质，可提供能量和营养价值，是脂肪酸和维生素的重要来源，尤其维生素D参与磷酸钙平衡调节和胰腺β细胞功能；生育酚通过中和自由基抑制脂质过氧化，从而减轻氧化应激；不饱和脂肪酸有益于预防慢性病，尤其糖尿病，并可改善健康及糖尿病受试者的脂质和碳水化合物代谢。许多药理研究强调植物油治疗和预防糖尿病及其并发症的有效性，Argan油是显著例子。Argania spinosa L. 是摩洛哥特有种，以从其果实种子提取的油闻名，主要分布于Souss、Essaouira、Tindouf和Bni-Znassen地区。几个世纪以来，Argan被用作食物来源，并传统用于治疗糖尿病、高胆固醇血症、肝病、干性皮肤、青少年痤疮和皮肤瑕疵等多种疾病。药理研究显示，Argan油具有抗氧化、肾保护、抗炎、抗高血压、抗肥胖、降脂、降胆固醇、抑制血小板聚集、抗血栓和预防癌症等作用，且多项研究表明其具有显著抗糖尿病活性。既往研究报道了Argania抗糖尿病机制，包括抑制参与糖尿病的某些消化酶、减少肠道D-葡萄糖吸收、增加外周葡萄糖利用和潜在抗氧化作用。尽管Argan油具有这些有前景的特性，但专门评估其对糖尿病并发症影响的研究很少。此外，Argan油可由烘焙或未烘焙籽仁获得，烘焙过程已知会影响其化学成分，尤其酚类化合物、生育酚和抗氧化能力，从而可能影响其生物学特性。因此，当前研究主要聚焦于体内研究，首次以开创性方式评估Argan油对糖尿病相关并发症的肝保护和潜在心脏保护特性，尤其考察种子烘焙在链脲佐菌素（streptozotocin，STZ；一种选择性损伤胰腺β细胞的糖尿病诱导剂）诱导糖尿病模型中调节该油对脂质代谢和氧化应激作用中的角色。

研究人员采用STZ诱导糖尿病大鼠，给予HGAT或HGANT，以评估氧化应激、肝酶和脂质代谢。糖尿病大鼠按2 mL/kg体重/天给予HGAT或HGANT，持续6周。实验动物随机分为5组，每组6只：对照组、糖尿病组给予蒸馏水、阳性对照组给予二甲双胍（metformin；一种抗糖尿病药）250 mg/kg体重/天、HGAT治疗组2 mL/kg体重/天、HGANT治疗组2 mL/kg体重/天。研究得出，HGAT和HGANT均显著降低糖尿病大鼠氧化应激并改善脂质谱；HGAT降血糖作用与二甲双胍相当（p > 0.05）；组织病理学显示两种油改善肝脏结构、减少脂滴积累和肝脏胶原沉积；在心脏组织中，HGAT和HGANT改善心肌结构并显著减少胶原沉积，提示减轻心脏纤维化；烘焙过程不影响总胆固醇、甘油三酯、肝糖原或氧化应激标志物。研究表明，Argan油在糖尿病条件下具有有前景的肝保护和脂质调节作用，并具有额外心脏保护潜力，支持其民族药用用途；仍需进一步研究阐明机制、长期效应及与标准抗糖尿病治疗的潜在相互作用。

关键技术方法概括：Argania spinosa L.（Sapotaceae）果实于2019年2月采自摩洛哥Agadir地区，经植物学家鉴定编号HUMPOM431；种子直接用于制备未烘焙油（HGANT），或于100°C约20 min连续混合烘焙制备烘焙油（HGAT），机械螺旋压榨冷榨，产量分别为28.49%和12.50%。Wistar大鼠来自摩洛哥Oujda理学院认证动物房，采用STZ诱导糖尿病，5组每组6只，6周每日口服灌胃。生化分析用ARCHITECT ci4100 Analyzer；肝糖原按既定方案测定；氧化应激标志物MDA、CAT、GSH在肝和心组织中检测；组织病理用福尔马林固定、石蜡包埋、7 μm切片、HE和Masson三色染色，MESURIM_PRO软件定量胶原；统计用GraphPad Prism 5，单因素方差分析（ANOVA）和Tukey事后检验。

研究结果如下：

3.1 GC/MS分析：基于先前已发表的GC/MS数据，两种油均检测到四种主要脂肪酸：棕榈酸、油酸、亚油酸和硬脂酸，比例相当；烘焙油中仅特有检测到heptadecane 2,6-dimethyl-；总体化学谱显示不饱和脂肪酸占优，未烘焙油UFA/SFA比较高，突出该提取物的营养相关性。

3.2 Argan油对血糖和器官相对重量的影响：口服HGAT和HGANT 2 mL/kg体重/天显著降低STZ糖尿病大鼠血糖水平，实验结束时接近正常对照组；HGAT和HGANT治疗组血糖与二甲双胍组处于相同范围，提示Argan油可能是有前景的替代或辅助抗糖尿病疗法。糖尿病大鼠相对肝重量较正常大鼠显著增加（p < 0.05），心脏重量无显著差异（p > 0.05）；HGAT和HGANT治疗显著降低糖尿病大鼠肝重量（HGAT p < 0.01，HGANT p < 0.05），心脏重量无变化；正常组与HGAT、HGANT治疗组肝重量无显著差异（p > 0.05）。

3.3 Argan油对脂质谱的影响：3.3.1 对甘油三酯和总胆固醇的影响：未治疗糖尿病组甘油三酯和总胆固醇较正常组显著升高（甘油三酯p < 0.001，总胆固醇p < 0.01）；HGAT和HGANT显著降低糖尿病大鼠甘油三酯（两者p < 0.01）和总胆固醇（两者p < 0.05）；甘油三酯未达到正常组水平，而总胆固醇水平与正常组相当；二甲双胍显著降低甘油三酯（p < 0.001）和总胆固醇（p < 0.05），使这些值接近正常组；HGAT与HGANT组之间甘油三酯或总胆固醇无显著差异（p > 0.05），表明烘焙未显著影响这些脂质参数。3.3.2 对血浆脂蛋白LDL-c、HDL-c和VLDL-c的影响：糖尿病大鼠组LDL-c和VLDL-c水平较正常组显著升高（LDL-c p < 0.01，VLDL-c p < 0.001），HDL-c较正常组显著降低（p < 0.05）；HGAT和HGANT治疗6周后，HDL-c较未治疗糖尿病组显著增加（两者p < 0.05），且与正常对照组无显著差异（p > 0.05）；HGAT和HGANT显著降低LDL-c（两者p < 0.05）和VLDL-c（两者p < 0.05）；二甲双胍显著降低LDL-c（p < 0.01）和VLDL-c（p < 0.05）；烘焙对脂质谱无显著影响。

3.4 Argan油对肝功能标志物的影响：糖尿病组ALT、AST和LDH较正常组显著升高（AST和ALT p < 0.001，LDH p < 0.05）；HGAT和HGANT 2 mL/kg体重/天显著降低这些标志物升高；HGAT和HGANT组ALT和LDH水平与正常组相当，但AST仍高于正常值（HGAT p < 0.01，HGANT p < 0.05）；二甲双胍治疗与未治疗糖尿病组相比无显著差异；HGAT与HGANT在ALT、AST和LDH上无显著差异，提示烘焙过程未影响这些参数。

3.5 Argan油对直接和总胆红素的影响：6周末，糖尿病大鼠直接和总胆红素较正常组显著增加（两者p < 0.01），提示肝细胞排泄功能受损；HGAT和HGANT治疗6周后，直接和总胆红素较未治疗糖尿病组显著降低（HGAT p < 0.01，HGANT p < 0.001），提示HGAT和HGANT可能改善STZ诱导糖尿病大鼠的肝脏排泄功能；二甲双胍治疗与未治疗糖尿病组相比无显著变化；烘焙Argan种子未显著影响直接和总胆红素水平。

3.6 Argan油治疗对肝糖原的影响：正常组肝糖原含量为1.01 ± 0.03 mg/g组织；糖尿病组显著降低至0.64 ± 0.05 mg/g组织（p < 0.01）；HGAT、HGANT和二甲双胍治疗较糖尿病组显著增加肝糖原水平（HGAT p < 0.01；HGANT和二甲双胍p < 0.05），且与正常组统计可比；HGAT与HGANT效果相同，提示烘焙未影响肝糖原水平。

3.7 Argan油治疗对氧化应激标志物的影响：糖尿病大鼠肝和心脏MDA水平较正常组显著升高（肝p < 0.001，心p < 0.05）；HGAT、HGANT和二甲双胍有效降低两器官MDA水平；心脏MDA在治疗后恢复正常，但肝脏MDA虽显著降低（HGAT和HGANT p < 0.001）仍高于正常；HGAT与HGANT间无差异，提示烘焙对MDA无影响。糖尿病诱导导致肝和心GSH显著耗竭（p < 0.001）；HGAT和HGANT显著提高这些器官GSH水平；心脏GSH在HGAT、HGANT和二甲双胍治疗后恢复正常；肝脏GSH虽有改善，但HGAT组仍低于正常（p < 0.05）；二甲双胍与未治疗糖尿病动物相比GSH无显著变化；烘焙对GSH无显著影响。糖尿病大鼠心脏CAT水平显著降低（p < 0.001）；HGAT和HGANT治疗显著改善，但水平仍低于正常，二甲双胍亦然；肝CAT在HGAT和HGANT组恢复正常，而二甲双胍无显著效果；烘焙过程未影响CAT水平。

3.8 肝脏组织病理学分析：HE染色显示正常组肝细胞组织架构正常；未治疗糖尿病组所有大鼠出现脂滴和肝细胞坏死；HGAT或HGANT治疗保护肝脏免于这些脂滴出现。Masson三色染色显示，糖尿病组门管区胶原纤维显著沉积，肝细胞核出现固缩；HGAT和HGANT显著防止胶原纤维积累并限制肝组织损伤；二甲双胍组胶原百分比较糖尿病组降低，但未达到正常值。

3.9 心脏组织病理学：HE显示正常对照组心肌纤维排列规则，心肌细胞形态正常、细胞边界清晰；未治疗糖尿病组心脏纤维排列紊乱，部分心肌细胞核改变，细胞边界体积增加；HGAT或HGANT 2 mL/kg体重/天治疗显著改善心脏组织结构异常。Masson三色染色显示正常大鼠心肌组织形态正常；糖尿病组心肌中胶原纤维显著沉积，导致心脏纤维化；HGAT、HGANT和二甲双胍显著减少胶原出现并防止心脏损伤。

讨论部分总结：本研究聚焦Argan油在管理糖尿病相关并发症中的保护作用，尤其关注心脏和肝脏健康。Argan油因富含生物活性化合物而显示出改善健康的潜力。除当前关注的心脏和肝脏保护外，既往研究还评估了其对糖尿病肾病的影响，提示Argan油可能具有更广泛的器官保护潜力。本研究实验模型基于STZ，STZ来自Streptomyces achromogenes，是目前诱导动物糖尿病最广泛使用的模型，其细胞毒性选择性作用于胰腺β细胞；STZ作为烷化剂干扰DNA，导致胰岛素分泌和合成减少，最终诱导胰腺β细胞凋亡。本工作显示腹腔注射STZ导致血糖显著升高和体重显著下降，6周HGAT和HGANT治疗后这些不良效应显著减轻。STZ还导致肝毒性，表现为ALT、LDH、AST以及直接和总胆红素升高；HGAT和HGANT通过降低肝参数保护肝脏免受STZ诱导损伤。STZ升高血浆甘油三酯、总胆固醇、LDL-c和VLDL-c，并降低HDL-c；HGAT和HGANT治疗后这些参数显著改善并接近正常，可能与Argan油中植物甾醇浓度高有关，植物甾醇通过竞争胆固醇掺入混合胶束而降低胆固醇吸收；Argan油高含量不饱和脂肪酸可能通过调节肝脏脂质代谢和脂质氧化改善脂质代谢；其抗氧化特性也可能通过减轻糖尿病相关氧化应激间接改善脂质谱。肝糖原在糖尿病大鼠中因胰岛素缺乏而降低，Argan油治疗后显著增加至正常水平，可能由于激活细胞释放胰岛素并激活糖原生成。脂质过氧化是氧化应激主要标志，STZ增加肾、肝和心MDA，HGAT和HGANT降低这些器官脂质过氧化；CAT将H₂O₂转化为水和氧，保护组织免受自由基损害；STZ显著降低GSH和CAT，HGAT和HGANT改善这些水平。既往研究也显示烘焙和未烘焙Argan油在CCl₄模型中具有肝保护活性。组织病理检查显示STZ导致肝和心结构改变，归因于脂质过氧化；糖尿病心肌病和肝病以胶原等蛋白积累为特征，心脏中胶原在间质显著积累导致纤维化和心力衰竭，肝脏中胶原纤维在门管区和中央周围沉积反映微血管异常和肝纤维化。本研究表明STZ诱导所检查组织中胶原纤维显著积累，解释器官重量增加；HGAT和HGANT显著预防心脏和肝脏纤维化。烘焙过程对所评估的组织学和生化参数无显著影响，但HGAT较HGANT显著降低ALT，提示轻度肝保护作用。二甲双胍改善代谢功能标志，但对肝功能标志和排泄功能指标无显著影响，这可能与实验条件有关，不代表其缺乏肝保护潜力。局限性包括样本量较小（每组n = 6），正态性评估主要基于视觉检查，STZ糖尿病大鼠模型不能完全复制人类糖尿病复杂性，仅评估单一剂量和6周治疗期，无法评估长期效应或剂量-反应关系，且分子机制仍需进一步研究。

结论部分翻译：这项工作强调了Argan油对糖尿病相关并发症的有前景的保护作用，特别是对心脏和肝功能。该工作的结果表明，两种油均改善脂质谱和肝酶水平，其中ALT和LDH恢复正常，而AST仍轻度升高。氧化应激标志物以器官特异性方式部分恢复：在心脏中，MDA和GSH恢复正常，CAT水平改善；而在肝脏中，MDA和GSH显著降低但仍高于正常，CAT恢复至基线。心脏参数也改善，提示潜在心脏保护作用。虽然烘焙过程未影响任何这些生物活性，表明传统制备通常不控制温度，却保留了Argan油的药用特性。这些发现表明，无论烘焙还是未烘焙，Argan油均可作为现有治疗的有效补充，用于预防和管理糖尿病并发症，为该疾病管理提供新视角。然而，建议开展若干额外研究以更好理解Argan油保护作用的潜在机制，特别是其对糖尿病相关并发症的长期影响。探索其与其他抗糖尿病治疗的相互作用以及在更大型临床模型中的疗效也具有重要意义。