前言
肥胖是現代文明病之一,皮下脂肪及內臟脂肪過多的一種症狀,
肥胖形成的原因主要是熱量攝取過盛(如喜食高脂肪食物或是飲酒等
等),或是熱量消耗緩慢而形成脂肪堆積。根據行政院衛生署國民健
康局健康九九網站公告,目前常用來檢測體重是否過重或是肥胖的指
標,基本上可分為:「脂肪過量」以及「脂肪分布」等二類。肥胖不
僅對疾病的罹患率有影響,也與代謝症候群相關。
脂肪過量與肥胖常用的測量方法如下(111):
一、標準體重(較少使用)
1. 男性 =(身高 - 80)× 0.7;女性 =(身高 - 70)× 0.6
2. 其判斷標準為: - 10% ~ + 10% 為標準體重; + 10% ~
+ 20% 為體重過重; > + 20% 為肥胖。
二、身體質量指數 (BMI) (目前主流)
1. BMI = 體重 /(身高)2 公斤/(公尺)2) 2. 衛生署新修訂的肥胖判斷標準如下:
BMI 範圍 (kg/m2) 體型
BMI < 18.5 消瘦
18.5 ≦ BMI ≦23.9 正常 24.0 ≦ BMI ≦26.9 過量 27 .0≦ BMI ≦29.9 輕度肥胖 30.0 ≦ BMI ≦ 34.9 中度肥胖
BMI ≧ 35.0 重度肥胖
三、體脂肪比率:
年齡與性別 肥胖之判斷標準
30 歲以上
男性 ≧ 25%
女性 ≧ 30%
30 歲以下
男性 ≧ 20%
女性 ≧ 25%
四、脂肪分布(腰臀比)與肥胖測量方法如下:
1.腰臀比 (W/H)
(1). 計算方法:腰圍÷臀圍(以公分或吋為單位均可)
(2). 若男性 腰臀比 ≧ 0.9,女性腰臀比 ≧ 0.85,則稱為肥胖。
2. 腰圍
我國衛生署建議之標準如下:
男性腰圍 ≧ 90 公分(約 35.5 吋),女性腰圍 ≧ 80 公分(約 31.5
吋),則屬於肥胖。
身體質量指數及腰圍與代謝症候群及心血管疾病發生之危險性
關係如下所述:
相對於正常體重及腰圍之危險性
BMI(kg/m2) 正常腰圍 腰 圍 男 性 > 90 公分,女性
> 80 公分
消瘦 < 18.5 - -
正常體重 18.5-24 - -
過重 24-27 增加 高
輕度肥胖 27-30 高 很高
中度肥胖 30-35 很高 很高
重度肥胖 ≧ 35 極高 極高
積極減緩肥胖的形成可以降低代謝症候群及心血管疾病發生的
機率,文獻研究顯示台灣金線連分離出的金線連糖苷 (kinsenoside)
能抑制 aurothioglucose 所誘發肥胖鼷鼠肥胖的脂肪沉積(22),而對其
他原因造成的肥胖,台灣金線連是否仍有減緩效果尚未被證實,本篇
進一步研究以高脂肪飼料及酒精性加高脂肪飼料誘導小鼠肥胖來探
討台灣金線連對肥胖的影響。
第一節 研究材料與方法
一、試藥及儀器
1. Roche : glutamic oxaloacetic transaminase, glutamic pyruvic transaminase, triglyceride, Cholesterol。
2. Sigma:clenbuterol, silymarin, heparin。
3. TestDiet®:高脂肪飼料 (58Y1)。
4. 福壽公司:正常飼料。
5. Panreac:Absolute alcohol。
6. 自動生化分析儀器 (Cobas Mira; Roche) 。 9. 離心機 (KUBOTA 3500) 。
二、台灣金線連水萃取物有效分劃製備過程 (AFEF)
詳見第二章第一節材料與方法之二、台灣金線連水萃取物有效分
劃 (AFEF) 的製備。
三、動物
購 自 於 財 團 法 人 國 家 實 驗 研 究 院 實 驗 動 物 中 心 雄 性 小 黑 鼠
(C57BL/6J) 10 週大,體重 24-26 g,飼養於溫度維持 22 ± 2°C,相 對濕度 45 - 65% 和半日照環境中,自由飲水及進食標準飼料,小鼠
分組每組 8 隻。
四、AFEF 對高脂肪飼料餵食小鼠肥胖之影響
將小鼠分為 5 組,一組為控制組餵食正常飼料。其餘4組為高脂
肪飼料 (high-fat diet; HFD) 組,分別口服給予去離子水、AFEF
0.5、1.5 g/kg body weight 及 clenbuterol 2 mg/kg body weight (正對 照組)。投藥每天 1 次,為期 8 週,於實驗第 0,2,4,6,8 週,
秤小鼠體重及由眼眶採血測血漿中三酸甘油脂及膽固醇。 8 週後犧
牲小鼠,以乙醚麻醉後腹腔靜脈採血(加入抗凝血劑 heparin ) 測三
酸甘油脂、膽固醇、麩氨酸草乙酸轉氨 (AST) 、麩氨酸丙氨基轉氨
(ALT) 。取出肝臟,腎臟旁及副睪旁脂肪秤重,冰凍儲存待進一步分 析。
五、AFEF 對酒精及 HFD 餵食小鼠肥胖之影響
將動物分為 5 組,一組小鼠為餵食 HFD 之控制組,其餘4組除
餵食 HFD 外,另給予含 10% 酒精 (alcohol) 之飲水,同時分別口
服給予去離子水,AFEF 0.5、1.5 g/kg body weight 及正對照組
silymarin 50 mg/kg body weight。每天1次為,為期8週。於實驗第 0,
2,4,6,8 週,秤重小鼠體重及眼眶採血測血漿三酸甘油脂及膽固 醇。 8 週後犧牲小鼠,以乙醚麻醉後腹腔靜脈採血(加入抗凝血劑
heparin ) 測三酸甘油脂、膽固醇、 AST、ALT。取出肝臟,腎臟旁 及副睪脂肪秤重,冰凍後待進一步分析。
六、血漿中三酸甘油脂、膽固醇、AST 及 ALT
全血以 2100 g、4°C 離心 10 分鐘後取上層液,使用自動生化分 析儀器 (Cobas Mira; Roche) 以市售試劑 (Roche Diagnostics) 測定
三酸甘油脂、總膽固醇、 AST 及 ALT。
五、統計分析
數據結果以平均值 (mean) ± 標準偏差 (standard diviation, SD)
表 示 , 使 用 單 尾 變 異 數 分 析 (one-way analysis of variance) 及 Dunnett 測試,p <0.05 表示在統計學上具有顯著差異。
第二節研究結果
一、AFEF 對 HFD 餵食小鼠肥胖之影響
1. 體重
如表 4-1 所示,小鼠第 0 週起始重量並無差異,經過 4 週餵食
HFD 飼料後, HFD 料組小鼠體重 (31.5 ± 0.7 g) 明顯大於控制組 (28.8 ± 0.8 g) ,但HFD + AFEF及HFD + clenbuterol組小鼠體重與 HFD + H2O組沒有差異。
2. 血漿三酸甘油脂濃度
如表 4-2 所示,小鼠餵食HFD後滿 2、4、6、8 週,採血測血漿 三酸甘油脂濃度。 HFD + H2O組與控制組血中三酸甘油脂濃度於第 4 週有明顯差異,HFD + AFEF 及 HFD + clenbuterol組之血中三酸 甘油脂濃度與HFD + H2O組沒有差異。
3. 血漿膽固醇濃度濃度
如表4-3 所示,經過 2、4、6、8 週餵食HFD後,HFD + H2O的 膽固醇濃度濃度明顯大於控制組。HFD + AFEF及HFD + clenbuterol
組的血中膽固醇濃度與 HFD + H2O 組無統計上差別。
4. 血漿 AST 及 ALT
如表 4-4 所示,小鼠投藥滿 8 週後犧牲, HFD + H2O 組與控 制組血漿 AST 及 ALT 活性沒有差異, HFD + AFEF 及 HFD +
clenbuterol 組之血漿 AST 及 ALT 活性與 HFD + H2O 組也沒有 差異。
5. 脂肪重量
如圖 4-1、4-2、4-3 所示,小鼠投藥滿 8 週後犧牲, HFD + H2O 組腎臟旁脂肪相對重量、副睪旁脂肪相對重量、及腎臟旁脂肪+副睪
旁脂肪相對重皆明顯大於控制組。 HFD + AFEF 組脂肪相對重與
HFD + H2O 無統計上差別。 HFD + clenbuterol 組腎臟旁脂肪相對 重量、副睪旁脂肪相對重量、及腎臟旁脂肪+副睪旁脂肪相對重量三
者明顯低於 HFD + H2O 組。
6. 肝臟重量
如圖 4-4 所示,小鼠投藥 8 周犧牲後, HFD + H2O 組肝臟相 對重量明顯小於控制組肝臟相對重量。 HFD + AFEF 組與 HFD +
clenbuterol 組肝臟相對重量與 HFD + H2O 組無統計上差別。
二、AFEF 對酒精飲水及 HFD 餵食小鼠肥胖之影響
1. 體重
如表 4-5 所示,第 0 週起始重量並無差異,經過 4 週 HFD +
alcohol + H2O 組體重 30.1 ± 0.6 g 明顯大於 HFD + H2O + H2O 組 27.1 ± 0.7 g。但 HFD + alcohol + AFEF 及 HFD + alcohol + silymarin 組體重則與 HFD + alcohol + H2O 組無統計上差別。
2. 血漿三酸甘油脂濃度
如表4-6 所示,HFD + alcohol + H2O組小鼠第 2、4、6、8 週血 漿三酸甘油脂濃度與HFD + H2O + H2O組沒有差異,HFD + alcohol + AFEF及HFD + alcohol + silymarin組之血中三酸甘油脂濃度與 HFD+ alcohol + H2O組也無明顯差異。
3. 血漿膽固醇濃度
如表 4-7 所示, HFD + alcohol + H2O 組小鼠第 2、4、6、8 週 血漿膽固醇濃度與 HFD + H2O + H2O 組沒有差異, HFD + alcohol + AFEF 及 HFD + alcohol + silymarin 組之血漿膽固醇中濃度與 HFD + alcohol + H2O 組也無明顯差異。
4. 血漿 AST 及 ALT 活性
如表 4-8 所示, HFD + alcohol + H2O 組小鼠血漿 AST 及 ALT 活性與 HFD + H2O + H2O 組沒有差異, HFD + alcohol + AFEF 及HFD + alcohol + silymarin 組之血漿 AST 及 ALT 活性 與 HFD + alcohol + H2O 組也無明顯差異。
5. 脂肪重量
如圖 4-5、4-6、4-7 所示,小鼠投藥 8 週後犧牲, HFD + alcohol
+ H2O 組腎臟旁脂肪相對重量、副睪旁脂肪相對重量、及腎臟旁+副
睪旁脂肪相對重量明顯大於 HFD + H2O + H2O 組。 HFD + alcohol + AFEF 組的脂肪相對重量與 HFD + alcohol + H2O 組無統計上的 差別。正對照 silymarin 組腎臟旁脂肪相對重量,副睪旁脂肪相對重
量,及腎臟旁+副睪旁脂肪相對重量明顯低於 HFD + alcohol + H2O 組。
6. 肝臟重量
如圖 4-8 所示, HFD+ alcohol + H2O 組小鼠肝臟相對重量明顯 大於HFD + H2O + H2O 組, HFD + alcohol + AFEF及HFD + alcohol + silymarin 組之肝臟相對重量與 HFD + alcohol + H2O 組 無明顯差異。
第三節 討論
脂肪恆定主要由脂肪組織,肝臟,肌肉,消化道,胰臟及神經系
統共同運輸及傳送脂肪酸 (fatty acids) 而精準調節脂肪及能量的恆
定,脂肪酸是產生細胞能量的重要物質,也是所有種類脂肪的重要前
驅物 (essential precursors),當攝食過多的營養時,身體會以脂肪酸
酯化、主要以三酸甘油脂形式形成脂肪滴 (lipid droplets) 儲存,在
空腹時或運動需要熱量時,分解成脂肪酸及三酸甘油氧化、提供能
量,脂肪滴主要是由中性脂肪組成,其成分有三酸甘油脂及膽固醇酯
(cholesteryl esters) ,磷脂及未酯化脂膽固醇及多種蛋白質(112-114) ,在 哺乳類動物中脂肪主要儲存在白色脂肪組織中(white adipose tissue)。
給予小鼠過多營養誘導肥胖的動物實驗中,與控制組比較,小鼠
噁心反胃,心悸,血壓上升,喪失部分記憶等等副作用(117) ,歐洲共
肥胖有減少效果。
文 獻 的 研 究 顯 示 金 線 連 糖 苷 (kinsenoside) 能 抑 制 aurothioglucose 所誘發肥胖鼷鼠, aurothioglucose 形成肥胖的機轉 主要是經由下視丘腹側正中核 (ventromedial hypothalamus) 的病變
造成食慾旺盛、攝食過多所形成的肥胖(120),而本研究使用高熱量食
物如高脂肪飼料或高脂肪飼料加酒精以誘發肥胖,其機轉不同,但
AFEF 則無減緩此種肥胖的效果,此結果顯示台灣金線連並非對於各 種原因造成脂肥胖皆有效。
Table 4-1 Effect of AFEF on body weight in mice with high fat diet-induced obesity
Dose (g/kg)
Body weight (g) Treatment
Week 0 Weeks 2 Weeks 4 Weeks 6 Weeks 8 control 27.8±1.6 29.0±1.9 28.8±2.1 29.7±2.3 29.1±2.2 HFD + H2O 28.3±1.2 29.3±1.4 31.5±1.9# 34.9±2.7### 35.6±2.9###
HFD+ AFEF 0.5 28.5±0.9 29.2±1.4 31.3±1.6 34.0±2.0 34.1±2.1 1.5 28.9±1.1 29.3±1.2 31.8±2.0 35.2±2.0 35.6±3.2 HFD+clenbuterol 0.002 28.0±0.5 29.6±2.0 31.6±1.7 33.2±2.1 34.0±1.9 All values are means ± S.D. (N=8). # p<0.05, ### p<0.001 as compared with the control group.
HFD: high fat diet
Table 4-2 Effect of AFEF on plasma triglycerides in mice with high fat diet-induced obesity
Dose (g/kg)
Triglycerides (mg/dl) Treatment
Weeks 2 Weeks 4 Weeks 6 Weeks 8 control 66.4±17.2 52.1±21.6 61.8±18.0 56.8±20.6 HFD + H2O 79.0±8.1 87.7±15.2## 73.2±16.1 49.0±14.6 HFD+ AFEF 0.5 77.9±12.4 99.6±16.2 58.7±21.1 57.2±18.6
1.5 81.2±12.7 80.4±17.0 62.5±22.5 47.9±14.7 HFD+clenbuterol 0.002 81.2±6.7 67.0±18.4 57.3±26.3 37.2±15.7
All values are means ± S.D. (N=8). ## p<0.01 as compared with the control group.
HFD: high fat diet
Table 4-3 Effect of AFEF on plasma cholesterol in mice with high fat diet-induced obesity
Dose (g/kg)
Cholesterol (mg/dl) Treatment
Weeks 2 Weeks 4 Weeks 6 Weeks 8 control 73±7 74±8 70±9 68±18 HFD + H2O 103±15### 136±25### 156±18### 150±9###
HFD+ AFEF 0.5 115±14 146±17 155±187 147±14 1.5 116±14 152±18 159±15 161±16 HFD+clenbuterol 0.002 100±11 125±13 138±13 155±19 All values are means ± S.D. (N=8). ### p<0.001 as compared with the control group.
HFD: high fat diet
Table 4-4 Effect of AFEF on plasma AST and ALT activities in mice with high fat diet-induced obesity
Treatment Dose (g/kg)
AST (U/dl)
ALT (U/dl) control 69.0±19.3. 42.3±8.5 HFD + H2O 73.4±18.2 26.4±22.5 HFD+ AFEF 0.5 65.4± 4.0 19.4±3.4
1.5 60.4± 9.0 19.7±17.9 HFD+clenbuterol 0.002 64.0±23.1 21.6±4.4 All values are means ± S.D. (N=8).
HFD: high fat diet
Table 4-5 Effect of AFEF on body weight in mice were fed a HFD supplemented with 10% alcohol
Dose (g/kg)
Body weight (g) Treatment
Week 0 Weeks 2 Weeks 4 Weeks 6 Weeks 8 HFD + H2O + H2O 25.9±0.4 25.7±1.7 27.1±1.6 28.8±2.5 28.3±1.8 HFD + alcohol + H2O 26.7±0.7 28.0±1.3 30.1±1.5# 33.3±1.4# 32.9±1.4# HFD + alcohol + AFEF 0.5 26.6±1.4 27.3±1.8 28.7±2.4 31.3±2.8 30.9±2.5
1.5 26.1±1.1 27.4±1.7 29.0±2.3 31.2±3.4 31.2±3.9 HFD +alcohol + silymarin 0.05 26.3±0.6 27.0±1.4 28.4±1.6 31.1±2.0 30.7±2.4 All values are means ± S.D. (N=8). # p < 0.05 as compared with the
control group.
HFD: high fat diet
Table 4-6 Effect of AFEF on plasma triglycerides in mice were fed a HFD supplemented with 10% alcohol
Dose (g/kg)
Triglycerides (mg/dl) Treatment
Weeks 2 Weeks 4 Weeks 6 Weeks 8 control 58.0±17.3 40.8±24.8 56.0±78.4 44.5±13.2 HFD + alcohol + H2O 70.2±10.7 61.7±13.1 58.7±33.5 47.6±32.3 HFD + alcohol + AFEF 0.5 83.4±36.5 68.7±29.3 67.5±37.2 67.9±21.4
1.5 82.7±25.1 78.8±30.4 44.9±23.3 52.2±35.6 HFD +alcohol + silymarin 0.05 75.2±8.9 54.5±14.8 59.3±31.6 51.4±26.4
All values are means ± S.D. (N=8).
HFD: high fat diet
Table 4-7 AFEF on plasma cholesterol in mice were fed a HFD supplemented with 10% alcohol
Dose (g/kg)
Cholesterol (mg/dl) Treatment
Weeks 2 Weeks 4 Weeks 6 Weeks 8
control 120±8 135±16 142±11 128±20
HFD + alcohol + H2O 116±9 133±12 137±12 129±7 HFD + alcohol + AFEF 0.5 112±10 132±9 143±14 128±14
1.5 105±12 132±14 136±19 131±9 HFD +alcohol + silymarin 0.05 107±5 125±21 132±20 129±28 All values are means ± S.D. (N=8).
HFD: high fat diet
Table 4-8 Effect of AFEF on plasma AST and ALT activities in mice were fed a HFD supplemented with 10% alcohol
Treatment Dose
(g/kg)
AST (U/dl)
ALT (U/dl) control 55.0±4.3 21.6±6.1 HFD + alcohol + H2O 59.0±7.8 14.4±2.9 HFD + alcohol + AFEF 0.5 66.0±15.0 21.2±6.5 1.5 59.5±6.3 14.5±4.5 HFD +alcohol + silymarin 0.05 61.0±11.8 16.9±7.2 All values are means ± S.D. (N=8).
HFD: high fat diet
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
###
**
CON H2O 0.5 1.5 2
AFEF(g/kg) clenbuterol (mg/kg) HFD
Perinephric fat (g/100g body weight)
Fig. 4-1 Effect of AFEF on perinephic fat weight percentage (%) in mice with high fat diet-induced obesity. All values are means ± S.D.
(N=8). ###
p<0.001 as compared with the control group. ** p<0.01, as
compared with the HFD + H2O group.HFD: high fat diet
0 2 4 6 8 10
###
*
CON H2O 0.5 1.5 2
AFEF(g/kg) clenbuterol (mg/kg) HFD
Epididymal fat (g/100g body weight)
Fig. 4-2 Effect of AFEF on epididymal fat weight percentage (%) in mice with high fat diet-induced obesity. All values are means ± S.D.
(N=8). ###
p<0.001 as compared with the control group. ** p<0.01, as
compared with the HFD + H2O group.HFD: high fat diet
0 2 4 6 8 10 12
###
**
CON H2O 0.5 1.5 2
AFEF(g/kg) clenbuterol (mg/kg) HFD
Visceral fat (g/100g body weight)
Fig. 4-3 Effect of AFEF on visceral fat weight percentage (%) in mice with high fat diet-induced obesity. All values are means ± S.D. (N=8).
###
p<0.001 as compared with the control group. ** p<0.01, as
compared with the HFD + H2O group.HFD: high fat diet
0 1 2 3 4 5 6
###
CON H2O 0.5 1.5 2
AFEF(g/kg) clenbuterol (mg/kg) HFD
Liver weight (g/100g body weight)
Fig. 4-4 Effect of AFEF on liver weight percentage (%) in mice with high fat diet-induced obesity. All values are means ± S.D. (N=8). ###
p<0.001 as compared with the control group.
HFD: high fat diet
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
#
*
CON H2O 0.5 1.5 50
AFEF(g/kg) silymarin (mg/kg) HFD + Alcohol(10%)
Perinephric fat (g/100g body weight)
Fig. 4-5 Effect of AFEF on perinephic fat weight percentage (%) in mice were fed a HFD supplemented with 10% alcohol. All values are means ± S.D. (N=8). #
p<0.05 as compared with the control group. * p<0.05, as compared with the HFD +10% alcohol + H
2O group.HFD: high fat diet
0 1 2 3 4 5 6 7
#
*
CON H2O 0.5 1.5 50
AFEF(g/kg) silymarin (mg/kg) HFD + Alcohol(10%)
Epididymal fat (g/100g body weight)
Fig. 4-6 Effect of AFEF on epididymal fat weight percentage (%) in mice were fed a HFD supplemented with 10% alcohol. All values are
Fig. 4-6 Effect of AFEF on epididymal fat weight percentage (%) in mice were fed a HFD supplemented with 10% alcohol. All values are