流行 例 糖尿 利 力 了 量 量 降 量 切 降 度 來 力

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1 類 行 年 年 行 參 理 理 利益 參 年

2 流行 例 糖尿 利 力 了 量 量 降 量 切 降 度 來 力

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4 行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 成果報告 期中進度報告 新育種苦瓜對肥胖與發炎反應之影響及其分子機轉探討 計畫類別 : 個別型計畫 整合型計畫計畫編號 :NSC B 執行期間 :102 年 08 月 01 日至 103 年 07 月 31 日 執行機構及系所 : 中山醫學大學營養學系 計畫主持人 : 徐慶琳共同主持人 : 計畫參與人員 : 曾健維 成果報告類型 ( 依經費核定清單規定繳交 ): 精簡報告 完整報告 本計畫除繳交成果報告外, 另須繳交以下出國心得報告 : 赴國外出差或研習心得報告 赴大陸地區出差或研習心得報告 出席國際學術會議心得報告 國際合作研究計畫國外研究報告 處理方式 : 除列管計畫及下列情形者外, 得立即公開查詢 涉及專利或其他智慧財產權, 一年 二年後可公開查詢 中華民國一百零三年九月二十九日 1

5 摘要肥胖在已開發與開發中國家已成為一種全球之流行病, 已知其是許多疾病的危害因子, 例如 : 糖尿病 癌症 心臟病與高血壓 然而, 苦瓜在抑制肥胖之作用目前仍缺乏完整研究報導, 因此本研究將以動物模式探討新育種苦瓜在抗肥胖之影響及其分子機轉探討 計畫內容擬利用體內試驗模式, 評估具抗肥胖潛力之苦瓜萃取物對高脂飲食誘導大鼠肥胖症之影響及其分子機轉, 此研究計畫期望能了解苦瓜對抑制肥胖之作用 由結果得知, 蘋果苦瓜果肉水萃取物 (water extract from the fruit of Momordica charantia, WEFMC) 給予肥胖大鼠後, 可顯著抑制高脂飲食所誘導之體重 肝臟重量和脂肪組織重量增加, 並降低肝臟三酸甘油酯和膽固醇含量 在肝臟和脂肪組織切片中, 蘋果苦瓜果肉水萃取物可顯著抑制高脂飲食所誘導肥胖大鼠之油滴堆積和脂肪細胞肥大 此外, 給予蘋果苦瓜果肉水萃取物能顯著降低血清與肝臟丙二醛濃度, 並提升肝臟抗氧化酵素活性 在脂肪組織之基因表現上, 蘋果苦瓜果肉水萃取物具有提升脂質合成抑制基因 (SIRT1 與 FATP1) 之基因表現, 以及提升脂質分解 (HSL) 與脂肪酸氧化 (ACO AMPK CPT-1 與 FOXO1) 之基因表現 綜合以上結果證實, 蘋果苦瓜果肉水萃取物確實具有抑制肥胖大鼠體內脂質生合成之作用, 未來能進一步開發成具有抗肥胖潛力之保健食品 關鍵字 : 苦瓜 肥胖 高脂飲食 大鼠 ABSTRACT Obesity has become a global epidemic in both developed and developing countries. It serves as a significant risk factor for various diseases such as diabetes, cancer, heart disease, and hypertension. However, effects of different extracts from new bitter melon on inhibitions of obesity remain scarce. Therefore, the aim of this proposal is to investigate the effect of new bitter melon on inhibition of obesity in animal model and their molecular mechanism. In the plan, in vivo model of evaluation of anti-obesity effect of new bitter melon extract on high fat diet-induced obesity in the rats and its molecular mechanism. The overall plan expects to realize whether new bitter melon can beneficial for the suppression of obesity. The data indicated that the weights of body, adipose tissues, and liver, and hepatic triglyceride and cholesterol in water extract from the fruit of Momordica charantia (WEFMC) groups were significantly decreased as compared with the HFD group. In histological analysis of liver and adipose tissue, WEFMC groups were significantly decreased in lipid accumulation and adipocyte size as compared with the HFD group. However, WEFMC groups were significantly decreased the levels of serum malondialdehyde (MDA) and hepatic MDA, and increased the level of hepatic antioxidant enzymes as compared with the HFD group. In gene expressions of perirenal adipose tissue, WEFMC groups were increased the gene expressions of SIRT1, FATP1, HSL, ACO, AMPK, CPT-1, and FOXO1 as compared with the HFD group. These results demonstrate that intake of WEFMC can be developed as a potential nutraceutical ingredient for preventing obesity. Keywords: Bitter melon; Obesity; High-fat diet; Rat 2

6 一 前言苦瓜 (Momordica charantia L.) 為一年生葫蘆科苦瓜屬蔓性攀緣草本植物, 目前已有許多文獻報導苦瓜具有降低血糖 降血脂 抗發炎與抗癌之研究 在降低血糖研究上 :Yibchok-Anun 等 (2006) 指出, 苦瓜含有類似胰島素之成分, 而具有降低血糖之作用 在體內動物研究模式上, 利用 STZ 所誘導第一型糖尿病老鼠中, 餵食糖尿病老鼠苦瓜樣品具有改善胰島素分泌的功能, 進而達到調控血糖之作用 Ojewole 等 (2006) 的研究指出, 在 STZ 所誘發之糖尿病鼠, 當給予苦瓜水萃取物後具有顯著降低血糖之作用 在降血脂的研究上 :Nerurkar 等 (2010) 指出, 苦瓜汁具有降低脂肪細胞三酸甘油酯的含量 抑制油滴的生成, 以及抑制脂肪細胞的分化, 其是透由調節脂質相關基因表現所致 在抗發炎研究上 :Lii 等 (2009) 指出, 在脂多醣 (lipopolysaccharrides, LPS) 所誘導 RAW264.7 巨噬細胞產生發炎反應之試驗模式下, 山苦瓜果肉的乙醇和乙酸乙酯萃取物具有顯著抑制 NO 和 PGE 2 的分泌量 在抗癌的研究上 :Kobori 等 (2008) 研究指出, 苦瓜萃取物對於 HL-60 血癌細胞和 HT-29 大腸癌細胞具有誘發癌細胞凋亡之作用 Alam 等 (2009) 指出, 苦瓜甲醇萃取物可促進大鼠胃潰瘍之癒合功能, 並防止大鼠胃潰瘍和十二指腸潰瘍之發生 肥胖之盛行率在世界各國快速成長, 在台灣的肥胖人口比率亦有快速增加之趨勢 在 年之第三次國民營養健康狀況變遷調查 (Nutrition and Health Surveys in Taiwan, NAHSIT) 指出, 根據台灣 BMI 之定義, 台灣男性體重過重或肥胖之比率分別為 23.3% 與 10.0%, 女性方面則分別為 18.9% 與 12.7% 而直至 年的第五次國民營養健康狀況變遷調查得知, 男性在體重過重與肥胖方面則分別上升至 31.9% 與 18.9% 女性雖在體重過重方面變動不多 ( 由 18.9% 增加至 19.8%), 但在肥胖方面卻增加近 5% ( 由 12.7% 增加至 17.1%), 在代謝症候群發生率上更從原本的 26.37% 增加至 31.48% 男性在代謝症候群發生情形上, 在這十二年間從 13.6% 提升至 25.52%, 增加近 12% (Yeh et al., 2011) 而與肥胖相關之疾病, 在 2011 年國人十大死因中, 更有六項是與肥胖相關, 其中直接影響的疾病包含 : 心臟病 高血壓 糖尿病與腦血管疾病, 而間接影響的則有惡性腫瘤 腎炎 腎病症候群與腎病變 ( 衛生福利部,2012) 目前已知造成肥胖的原因有許多, 例如 : 遺傳因子 生理因素 心理疾病 生活與環境等因素 (Kral and Rauh, 2010; Raj and Kumar, 2010) 但其中以生活型態的改變最具影響力, 在長期高熱量食物的攝取與低體能活動下, 最易造成體內能量失衡, 致使過多的能量轉換成三酸甘油酯儲存於脂肪組織中, 而引發肥胖的問題 (Chen and Farese, 2000; Selassie and Sinha, 2011) 此外, 亦有研究指出甲狀腺機能異常 憂鬱症或類固醇藥物之使用, 會造成能量代謝之異常 (Caballero, 2007) 基於此, 本研究將釐清不同品系 不同部位與不同萃取溶劑所製備之苦瓜萃取物在體內抗肥胖之作用與相關分子機轉, 亦從體外與體內肥胖發炎試驗模式, 釐清 30 種苦瓜萃取物在抑制肥胖相關發炎反應 脂肪細胞激素改變與氧化壓力改變之作用與相關分子機轉 期望能由此三年期研究計畫成果, 清楚釐清苦瓜在抑制肥胖與肥胖相關發炎反應之作用機轉, 為國內外苦瓜研究領域提供實質的研究成果與貢獻 3

7 二 研究目的肥胖在全世界之盛行率年年攀升, 目前已有許多文獻指出, 肥胖是與多種疾病之流行習習相關, 肥胖相關常見的疾病包括 : 心臟病 高血壓 糖尿病 腦血管疾病 惡性腫瘤與腎臟疾病 造成肥胖的原因很多, 例如 : 遺傳 生理 心理 生活或環境等因素, 但其中生活型態的影響力是最為嚴重, 尤其在長期高熱量食物的攝取與低體能活動下, 最易造成體內能量失衡, 致使過多的能量轉換成三酸甘油酯儲存於脂肪組織中, 而引發肥胖問題 此外, 肥胖所造成之相關疾病, 許多亦是與身體之發炎反應有密切相關性 許多文獻指出, 肥胖者通常會有全身性低程度慢性發炎反應, 其所分泌之細胞激素會促使脂肪組織之增加, 特別是內臟脂肪組織 基於此, 以天然多酚抗氧化物應用於肥胖與肥胖相關發炎反應之研究, 本研究團隊已有完整研究成果展現 然而利用不同品系 部位與萃取溶劑所製備之苦瓜萃取物應用於抗肥胖與肥胖相關發炎反應之探討上, 相關文獻資料仍是少數 因此本研究將以不同品系 部位與萃取溶劑所製備之苦瓜萃取物作為研究題材, 進行抗肥胖與肥胖相關發炎反應 脂肪細胞激素調控與氧化壓力之探討, 並且釐清其抗肥胖與抑制肥胖發炎反應之作用分子機轉 本年度之研究主題為 : 新育種苦瓜萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之影響及其分子機轉探討 三 文獻探討脂質之來源除了可由外源性飲食攝取外, 其亦可藉由體內生合成作用產生 (Hata et al., 2009) 脂質生成 (de novo lipogenesis, DNL) 主要是在細胞質中進行合成作用, 是由於體內能量過度堆積而走向脂肪酸合成路徑, 進而以三酸甘油酯型式儲存於肝臟或脂肪組織 (Griffin and Sul, 2004) 在分子作用機轉上, 當能量過剩時, 粒腺體中的檸檬酸 (citrate) 會移至細胞質中, 經由 ATP- 檸檬酸分解酶 (ATP-citrate lyase, ACLY) 作用後分解, 接著在乙醯輔酶 A 羧化酶 (acetyl-coa carboxylase, ACC) 與脂肪酸合成酶 (fatty acid synthase, FAS) [ 並需要菸醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADPH) 的參與 ] 的作用下, 催化長鏈脂肪酸的合成 (long-chain fatty acid, LCFA) (Large et al., 2004; Griffin and Sul, 2004) 在此過程, 胰島素會促使固醇調節元件結合蛋白 -1c (sterol regulatory element binding protein 1c, SREBP-1c) 活化, 並加速 ACC 與 FAS 作用, 進而催化長鏈脂肪酸合成, 同時丙二醯基輔酶 A (malonyl-coa) 會抑制肉鹼棕櫚醯基轉移酶 -1 (carnitine palmitoyl transferase-1, CPT-1) ( 此酵素為負責將脂肪酸送入粒線體進行氧化作用 ) 活性, 而抑制脂肪酸的 β-oxidation (Lelliott and Vidal-Puig, 2004) 此外,SREBPs 家族蛋白除了會調控體內脂質代謝外,CCAAT/ 增強子結合蛋白 (CCAAT/enhancer binding protein, C/EBPs) 與過氧化小體增生活化受體 (peroxisome proliferator-activated receptor) 亦會影響體內脂質之生合成作用 (Wang et al., 2003; Evans et al., 2004; Wang et al., 2010) 肥胖者是存在於一種慢性發炎的狀態, 其所分泌之細胞激素會促使脂肪組織之增加, 特別是內臟脂肪組織 (Kopp et al., 2003) 發炎反應會使得發炎細胞激素表現 C- 反應蛋白 (C-reactive protein, 4

8 CRP) 產生與白血球細胞數目增加 肥胖與發炎反應路徑上, 已知脂肪組織 發炎反應 活性氧之來源與氧化壓力之間具有顯著相關性 其中 TNF- 會抑制脂肪細胞之胰島素訊息傳遞與胰島素受器之表現, 此會間接影響到葡萄糖代謝異常與高血糖症, 最終造成 - 細胞死亡 (Weyer et al., 2002) CRP 之含量除了可反應血管發炎狀態外, 亦可間接得知低密度脂蛋白之程度 (Ridker et al., 2000) 研究指出,CRP IL-6 與 TNF- 之含量是與心血管疾病 中風 血栓與周邊動脈疾病有關 (Weyer et al., 2002; Kopp et al., 2003) 亦有研究指出, 血漿中 TNF- IL-6 與 CRP 之濃度是與脂肪細胞數量呈現正相關性 (Weyer et al., 2002) 在人體試驗得知, 因減重或是血漿中 adiponectin 濃度提升, 將可使得血漿中 CRP TNF- 與 IL-6 之濃度降低 (Kopp et al., 2003) 本研究團隊先前分別從體外與體內試驗模式, 進行天然多酚抗氧化物之抗肥胖研究 在體外細胞試驗研究得知,gallic acid 與 quercetin 具有抑制 3T3-L1 pre-adipocytes 之細胞增生, 以及誘發細胞走向凋亡 (Hsu et al., 2006; Hsu & Yen, 2006) 進一步以 gallic acid 探討誘發細胞凋亡之分子機轉, 由結果可知,gallic acid 可透由 Fas 與 mitochondria 調控路徑, 誘發 3T3-L1 pre-adipocytes 凋亡 (Hsu et al., 2007) Capsaicin 則可同時誘發 3T3-L1 pre-adipocytes 之細胞凋亡, 以及抑制 3T3-L1 adipocytes 之脂質合成作用 (Hsu & Yen, 2007a) 此外,rutin 與 o-coumaric acid 具有抑制 3T3-L1 adipocytes 之胞內三酸甘油酯累積與 GPDH 活性 (Hsu & Yen, 2007b) 在體內動物試驗研究得知,gallic acid rutin 與 o-coumaric acid 具有抑制高脂飲食所誘導之大鼠血脂質異常 脂肪肝與氧化壓力上升 (Hsu & Yen, 2007c; Hsu et al., 2009) 多酚化合物中 p-coumaric acid quercetin 與 resveratrol 具有抑制 TNF- 所誘導 3T3-L1 脂肪細胞之發炎反應 脂肪細胞激素改變與氧化壓力改變 (Yen et al., 2011) 四 研究方法一 實驗材料 ( 一 ) 樣品三種新育種苦瓜 ( 蘋果苦瓜 : 從蘋果苦瓜品系所選拔出的優良後代 ; 苦瓜明道選 : 數個野生種多方雜交後選拔出的優良後代 ; 苦瓜沖繩選 : 琉球山苦瓜與台灣山苦瓜雜交後代中選拔出來的優良後代 ) 之果肉與種子樣品由明道大學精緻農業學系劉程煒助理教授提供 本年度計畫所使用之蘋果苦瓜果肉水萃取物, 是依據前一年執行之一年期國科會研究計畫 - 以細胞及動物模式探討新育種苦瓜對脂質生合成之影響及其分子機轉探討 (NSC B ) 所篩選而得之苦瓜萃取物, 進行此新研提計畫之苦瓜萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之影響及其分子機轉探討 ( 二 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物製備取蘋果苦瓜之果肉之 100 克粉末於燒杯中, 再加入 1000 ml 的水, 利用震盪萃取方式於室溫下震盪 24 小時, 經由過濾後以冷凍乾燥方式進行濃縮與定量, 取得蘋果苦瓜果肉水萃取物粉末, 以不透氣 5

9 塑膠袋密封包裝並貯存於 -20C 冰箱保存備用 二 實驗方法 ( 一 ) 動物 飲食與實驗設計 5 週齡的雄性 Wistar 大鼠購自於樂斯科生物科技股份有限公司 ( 台灣, 宜蘭 ) 動物單獨飼養於不銹鋼獸籠, 空調溫度為 23 2 C, 相對濕度為 55-60%, 控制各 12 小時明亮與黑暗, 並給予實驗動物飼料預養一週 動物隨機分成正常飲食組 (normal diet, ND) 與高脂飲食組 (high fat-diet, HFD) (n=10/group) 高脂飲食飼料配方為大鼠飼料 74% (AIN-93G) 猪油 25% 與 1% 其他添加於配方中之受試物或成分 動物分組包括 : 正常飲食組 (ND) 正常飲食組給予高劑量 (high dose, HD) 苦瓜萃取物 (Bitter melon extract, BME) [ 飼料之 0.3%,NDBME (HD)] 高脂飲食組 (HFD) 高脂飲食組給予低劑量 (low dose, LD) 苦瓜萃取物 [ 飼料之 0.05%,HFD+BME (LD)] 高脂飲食組給予中劑量 (medium dose, MD) 苦瓜萃取物 [ 飼料之 0.15%,HFD+BME (MD)] 與高脂飲食組給予高劑量 (high dose, HD) 苦瓜萃取物 [ 飼料之 0.3%,HFDBME (HD)] 為期八週 大鼠在試驗期間自由攝食半合成的飼料與水 每週製備一次半合成飼料, 飼料平時貯存於 4 C 冰箱 試驗期間, 每日進行體重 食物攝取量 (food intake) 與食物利用率 (feed efficiency) 之記錄 試驗結束前一天進行禁食, 利用二氧化碳麻醉後從靜脈進行血液收集, 並取出內臟組織 ( 心臟 肺臟 肝臟 脾臟 腎臟 腎周脂肪 腸繫膜脂肪 睪丸周圍脂肪與腹膜脂肪 ) 立即清洗 稱重並以液態氮冷凍, 貯存於 -80 C 冰箱 食物利用率之計算公式如下 : Feed efficiency = (weigh gain food intake) 100% ( 二 ) 血清生化參數測定血液收集於血清分離管 (BD Vacutainer, Plymouth, UK) 中, 以 4000 rpm 離心 10 min 取出血清, 將其置於 eppendorf 中並貯存於 -80 C 作為分析使用 血清三酸甘油酯 葡萄糖 總膽固醇 低密度脂蛋白膽固醇 高密度脂蛋白膽固醇 AST ALT 尿酸 creatinine 鈉離子 鉀離子與氯離子濃度以市售分析套組 (Bayer Corporation, Tarrytown, NY, USA) 進行測定 ( 三 ) 總體粗脂肪量與百分比動物犧牲後, 經抽血與採集內臟組織後 ( 剩餘的部份放回 ) 所剩下的整隻動物屍體, 依據食品一般組成分析其粗脂肪 ( 參考經濟部中央標準局 CNS 5036 N6117), 經計算整隻動物的粗脂肪量與乾體重之脂肪百分比 ( 四 ) 組織切片染色 肝臟與脂肪組織之 hematoxylin/eosin (H&E) 組織切片染色是以標準操作技術進行 其中脂肪組織 6

10 特別針對脂肪細胞數目與大小作觀察與記錄 ( 五 ) 肝臟脂質分析 肝臟脂質之萃取參考 Folch 等 (1957) 之方法進行 三酸甘油酯的濃度測定參考 Fletcher (1968) 之方 法進行 膽固醇濃度的測定則是參考 Sperry 和 Webb (1950) 之方法進行 ( 六 ) 脂肪組織均質液製備取 1 克脂肪組織加入 10 倍體積 (w/v) 之 100 mm 之磷酸鉀緩衝溶液 (ph 7.0), 以 IKARW 20 DZM 均質機進行均質 均質液於 4 C 以 g 離心 10 分鐘, 取上清液儲存於 -80 C 備用, 以進行蛋白質含量測定與抗氧化酵素活性測定 ( 七 ) 蛋白質含量測定以 Bio-Rad Protein assay 進行蛋白質含量測定 取 5 倍稀釋之 protein assay 溶液 200 L, 加入 10 L 之肝均質液, 反應 5 分鐘後測定 570 nm 之吸光值, 最後以不同濃度之 BSA (bovine serum albumin) 作為標準品, 以其相對吸光值所作之標準曲線, 換算其肝臟之蛋白質濃度 ( 八 ) 脂肪組織脂解酶活性分析 脂肪組織脂解酶活性分析是使用市售套組 (Bayer Corporation, Tarrytown, NY, USA) 進行測定 ( 九 ) 動物模式探討苦瓜抗肥胖之分子機轉 以基因層級探討相關脂肪細胞分子機轉, 擬探討之分子包括 :Sirt1 FATP1 ATGL HSL ACO AMPK CPT1 FOXO1 與 GAPDH ( 十 ) 基因表現分析使用 real-time RT-PCR 方法分析脂肪組織之基因表現 組織使用 TRIzol (Life Technologies, Rockville, MD, USA) 套組抽取 RNA 其抽取方法如下: 組織加入 1 ml Trizol 溶液並以均質機均質後, 將溶液置於滅菌之 eppendorf 中, 置於室溫 3 分鐘, 再加入 0.2 ml 之 CHCl 3 振盪混合後, 置於室溫 3 分鐘, 再於 4C 以 rpm 離心 15 分鐘使之分層 取上層上清液至另一個滅菌之 eppendorf 中, 加入 0.5 ml 之 isopropanol 混合均勻, 置於室溫 3 分鐘 再以 4C 以 rpm 離心 10 分鐘後, 將上清液去除, 並靜置等待樣品中殘留液體揮發 ( 約 5-10 分鐘 ), 乾燥後之沉澱物加入 100 L 之 DEPC-H 2 O, 充分混合均勻使 RNA 完全溶解 以分光光度計測定樣品在 260 nm 波長之吸光值, 並換算其全量 RNA 在每 L 溶液中含有多少 g 每一樣品取 200 ng 之 RNA 溶液進行逆轉錄反應製備 cdna cdna 之合成是使用 7

11 high-capacity cdna reverse transcription kits (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) 進行, 其反轉錄 反應溶液包括 :RT buffer dntp mix RT random primers MultiScribe TM reverse transcriptase 與 Nuclease-free H 2 O 其反轉錄反應之條件為 25C 反應 10 分鐘,37C 反應 120 分鐘,85C 反應 5 秒, 最後回到 4C 即可 此 cdna 再以 Applied Biosystems 公司提供之標準方法, 進行 real-time RT-PCR/SYBR Green 操作流程 此方法使用 Power SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) 進行, 其實驗流程如下 : 反應溶液在 25 L 之混合液中進行, 內含成分為 :1 Power SYBR Green PCR Master Mix 300 nm forward primer 300 nm reverse primer RNA template 再以去離子水補足至 25 L, 分裝到專用的試管內, 每個樣品皆做二重複, 使用 StepOne TM real-time RT-PCR System 儀器進行分析 在儀器之設定上將樣本的 detector 設定其 reporter dye 為 SYBR Green, 然後進行 RT-PCR 反應, 其反應條件設定如下 :95C 反應 10 分鐘, 再以 95C 反應 15 秒與 60C 反應 1 分鐘之條件進行 40 cycles 分析 SYBR Green 黏合到增幅產物所得之螢光訊號, 以該系統之軟體進行數據之分析 ( 十一 ) 統計分析 實驗數據使用 statistical product and service solutions (SPSS) 電腦統計軟體進行分析 變異數分析 則以 PROC ANOVA 與 Duncan s multiple range test 進行分析,p0.05 為具有顯著性差異 五 結果與討論 ( 一 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠體重變化 食物攝取量與能量攝取之影響高油脂飲食被認為是誘導身體肥胖和脂肪堆積的主因, 過去研究證實, 實驗動物給予高脂飲食會誘導其體重增加與脂肪細胞增大, 並造成肥胖與肥胖相關疾病 (Bray and Bouchard, 2014) 能量攝取過多會造成多餘的能量以三酸甘油酯之形式儲存於體內, 此即為造成個體肥胖和體脂肪堆積的主因 (Griffin and Sul, 2004) 表 1 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠體重變化 食物攝取量與能量攝取之影響 本研究所使用之高脂飲食飼料, 以 AIN-93G 飼料為基礎並加以調整脂肪含量比例, 額外添加 25% 猪油 另外, 口服給予不同劑量的蘋果苦瓜果肉水萃取物 (water extract from the fruit of Momordica charantia, WEFMC) ( 和 250 mg/kg rat) 將 Wistar 大鼠隨機分成五組, 分別為 (1) 正常飲食組 (normal diet, ND) (2) 高脂飲食組 (high-fat diet, HFD) (3) 高脂飲食給予 1 倍劑量之蘋果苦瓜果肉水萃取物 HFD + WEFMC (50mg/kg rat) (4) 高脂飲食給予 2 倍劑量之蘋果苦瓜果肉水萃取物 HFD + WEFMC (100mg/kg rat) (5) 高脂飲食給予 5 倍劑量之蘋果苦瓜果肉水萃取物 HFD + WEFMC (250mg/kg rat) 試驗期間, 每日紀錄食物攝取量與飲水量, 並每 2 日紀錄體重變化, 經過飼養八週後犧牲 由結果得知, 各組之間在起始體重方面並無顯著差異 (p0.05) 高脂飲食組在最終體重方面顯著高於正常飲食組 (p0.05); 而給予蘋果苦瓜果肉水萃取物之劑量組 ( 與 250 mg/kg rat), 可顯著較高脂飲食組降低其體重 (p0.05), 在體重改變量與食物利用率亦有相同的結果 (p0.05) 此外, 8

12 高脂飲食給予不同劑量之蘋果苦瓜果肉水萃取物, 並不影響其飲水量與能量攝取 (p0.05) ( 二 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之臟器重量之影響表 2 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之臟器重量之影響 將各組別之試驗大鼠以二氧化碳犧牲後, 取其肝臟 心臟 腎臟 脾臟與肺臟後分別測量與紀錄其重量 由結果得知, 高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物之組別, 在腎臟與脾臟重量上, 並無顯著差異 (p0.05) 在肝臟重量上, 高脂飲食組顯著高於正常飲食組 (p0.05), 而給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之組別, 可顯著降低肝臟重量增加情形 (p0.05) 研究指出, 肝臟是體內能量調節的重要器官, 如長期攝取高油脂飲食會導致內生性脂質代謝異常, 進而造成肝臟脂質堆積, 甚至形成病態性之脂肪肝發生 (Kempaiah and Srinivasan, 2006; Saadeh, 2007) ( 三 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之總脂肪量與脂肪組織重量之影響先前研究已證實, 過多的能量攝取會導致多餘的脂肪堆積在周邊組織中 (Large et al., 2004), 而高油脂飲食餵養實驗動物之肥胖誘導模式, 亦可發現有較多的內臟脂肪堆積其中 (Yao et al., 2010) 表 3 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之總脂肪量與各脂肪組織部位重量之影響 各試驗組別之大鼠犧牲後, 取其腎周脂肪組織 副睪脂肪組織和腸系膜脂肪組織為內臟脂肪之代表 ; 鼠蹊部脂肪組織與腹膜外脂肪組織為皮下脂肪之代表, 分別精準測量其重量, 並加總作為總脂肪量 由結果得知, 不論內臟脂肪組織 ( 腎周脂肪 副睪脂肪和腸系膜脂肪 ) 與皮下脂肪組織 ( 鼠蹊部脂肪與腹膜外脂肪 ), 高脂飲食組皆顯著高於正常飲食組, 而給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之組別, 皆可顯著降低其腎周脂肪 副睪脂肪與腹膜外脂肪之重量 (p0.05) ( 四 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之血清生化參數之影響高油脂飲食所誘導之肥胖, 可從其個體中伴隨發現存在有高血脂症問題 (Akiyama et al., 1996) 表 4 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之血清生化參數之影響 動物試驗八週後以二氧化碳進行犧牲, 並由靜脈採取血液, 作為後續血清生化分析 結果得知, 在給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之組別, 可顯著降低血清三酸甘油酯 葡萄糖 天門冬胺酸氨基轉移酶與丙胺酸氨基轉移酶之濃度 (p0.05) 在給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 (250 mg/kg rat) 之高劑量組, 可顯著降低血清中丙胺酸氨基轉移酶與肌酸酐之濃度 (p0.05) 而蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之各劑量組, 在血清總膽固醇 高密度脂蛋白膽固醇與低密度脂蛋白膽固醇之結果, 與高脂飲食組相比不具有統計差異 (p0.05) 以上結果在各組間雖具有統計差異, 但在血清生化數值 ( 血脂 血糖 肝損傷指標 腎功能指標和電解質濃度 ) 仍屬於正常大鼠之生理數值內, 顯示蘋果苦瓜果肉水萃取物對大鼠在血清生化參數不具負面影響, 可作為安全之食材服用 9

13 ( 五 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之肝臟三酸甘油酯與膽固醇之影響表 5 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之肝臟三酸甘油酯和膽固醇之影響 結果顯示, 肝臟三酸甘油酯於高脂飲食組顯著高於正常飲食組 (p0.05), 而蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之各劑量組, 可顯著較高脂飲食組降低肝臟三酸甘油酯 (p0.05) ( 六 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠肝臟和腎周脂肪組織切片之影響圖 1 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之肝臟切片之影響 由肝臟 H&E 組織切片染色得知, 高脂飲食組可較正常飲食組增加油滴堆積情形, 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之各劑量組, 則可較高脂飲食組降低肝臟油滴之堆積情形 圖 2 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之腎周脂肪細胞大小之影響, 由腎周脂肪組織切片結果得知, 高脂飲食組較正常飲食組具有較大的脂肪細胞, 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之各劑量組, 其脂肪細胞大小可較高脂飲食組明顯減少 ( 七 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之血清和肝臟氧化壓力和抗氧化酵素之影響肥胖所形成之脂質堆積, 已知與全身性氧化壓力有密切關聯性, 其可能引起代謝症候群之發生 (Furukawa et al., 2004) 此外, 丙二醛 (Malondialdehyde, MDA) 為多元不飽和脂肪酸發生過氧化反應的二級產物之一, 其亦與脂質變性和毒性發生有關 (Suttnar et al., 1997; Pilz et al., 2000) 許多研究亦證實, 丙二醛是自由基損傷的指標之一, 目前已廣泛的作為評估脂質過氧化 (lipoperoxidation) 之指標 (Bird and Draper, 1984 ; Suttnar et al., 2001) 在高脂飲食所誘導之肥胖大鼠, 已知具有較高的脂質過氧化作用, 且可測得其血清丙二醛濃度較正常飲食大鼠為高 (Mateos et al., 2005) 表 6 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之血清和肝臟氧化壓力和抗氧化酵素的活性影響 由血清與肝臟脂質過氧化物之結果得知, 高脂飲食組顯著較正常飲食組增加血清與肝臟之 MDA 濃度 (p0.05), 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之各劑量組, 則顯著較高脂飲食組降低血清和肝臟之 MDA 濃度 (p0.05) 而血清與肝臟在總抗氧化能力之表現, 各組之間不具有顯著差異 (p >0.05) 在肝臟抗氧化酵素之結果上, 高脂飲食組可顯著較正常飲食組降低肝臟 GRd 和 catalase 之活性 (p0.05) 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 ( 與 250 mg/kg rat) 之各劑量組, 可顯著較高脂飲食組增加肝臟 GRd 之活性 (p0.05) 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 (50 和 100 mg/kg rat) 之劑量組, 可顯著較高脂飲食組增加肝臟 GPx 與 catalase 之活性 (p0.05) 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物 (250 mg/kg rat) 之高劑量組, 可顯著較高脂飲食組增加肝臟 GSH 之活性 (p0.05) 抗氧化酵素 - 麩胱甘肽還原酶 (glutatione reductase, GRd) 可將氧化態麩胱甘肽還原成麩胱甘肽, 而清除體內 10

14 自由基之危害 (Weydert and Cullen, 2010) ( 八 ) 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之腎周脂肪組織基因表現之影響表 7 為蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之腎周脂肪組織 SIRT1 FATP1 ATGL HSL ACO AMPK CPT-1 與 FOXO1 之基因表現影響 在脂肪合成抑制基因表現上, 由結果得知, 高脂飲食組可顯著較正常飲食組降低腎周脂肪組織中 SIRT1 與 FATP1 之基因表現 (p0.05) 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物, 可顯著較高脂飲食組增加 SIRT1 與 FATP1 之基因表現 (p0.05) 在脂質分解相關基因表現上, 高脂飲食組可顯著較正常飲食組降低腎周脂肪組織中 HSL 之基因表現 (p0.05) 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物, 可顯著較高脂飲食組增加 HSL 之基因表現 (p0.05), 但是各處理組之間對 ATGL 不具任何作用 (p>0.05) 在脂肪酸氧化相關基因表現上, 高脂飲食組可顯著較正常飲食組降低腎周脂肪組織中 ACO AMPK 與 FOXO1 之基因表現 (p0.05) 而高脂飲食給予蘋果苦瓜果肉水萃取物, 可顯著較高脂飲食組增加 ACO AMPK CPT-1 與 FOXO1 之基因表現 (p0.05) 六 參考文獻衛生福利部 Akiyama, T., Tachibana, I., Shirohara, H., Watanabe, N., Otsuki, M. (1996). High-fat hypercaloric diet induces obesity, glucose intolerance and hyperlipidemia in normal adult male Wistar rat. Diabetes Research and Clinical Practice 31, Alama, S., Asad, M., Asdaq, S. M. B., Prasad V. S. (2009). Antiulcer activity of methanolic extract of Momordica charantia L. in rats. J. Ethnopharmacol. 123, Bird, R.P., Draper, H.H. (1984). Comparative studies on different methods of malonaldehyde determination. Methods in Enzymology 105, Bray, G.A., Bouchard, C. (2014). Handbook of Obesity: Clinical Applications, Fourth Edition, volume 2. (ISBN: ) Caballero, B. (2007). The global epidemic of obesity: an overview. Epidemiol. Rev. 29, 1-5. Chen, H. C., Farese, R. V. Jr. (2000). DGAT and triglyceride synthesis: a new target for obesity treatment? Trends Cardiovasc. Med. 10, Evans, R. M., Barish, G. D., Wang, Y. X. (2004). PPARs and the complex journey to obesity. Nat. Med. 10, Fletcher, M. J. (1968). A colorimetric method for estimating serum triglyceride. Clin. Chim. Acta 22, Folch, J., Lee, M., Sloane-Stanley, G. H. (1957). A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. Biol. Chem. 226, Furukawa, S., Fujita, T., Shimabukuro, M., Iwaki, M., Yamada, Y., Nakajima, Y., Nakayama, O., Makishima, M., Matsuda, M., Shimomura, I. (2004). Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. The Journal of Clinical Investigation 114, Griffin, M. J., Sul, H. S. (2004). Insulin regulation of fatty acid synthase gene transcription: roles of USF and 11

15 SREBP-1c. IUBMB Life 56, Hata, M., Ito, T., Ohwada, K. (2009). Kinetic analysis of apolipoproteins in postprandial hypertriglyceridaemia rabbits. Laboratory Animals 43, Hsu, C. L., Huang, S. L., Yen, G. C. (2006). Inhibitory effect of phenolic acids on proliferation of 3T3-L1 preadipocytes in relation to their antioxidant activity. J. Agric. Food Chem. 54, Hsu, C. L., Lo, W. H., Yen, G. C. (2007). Gallic acid induces apoptosis in 3T3-L1 pre-adipocytes via a Fas- and mitochondria-mediated pathway. J. Agric. Food Chem. 55, Hsu, C. L., Wu, C. H., Yen, G. C. (2009). Phenolic compounds rutin and o-coumaric acid ameliorate obesity induced by high-fat diet in rats. J. Agric. Food Chem. 57, Hsu, C. L., Yen, G. C. (2006). Induction of cell apoptosis in 3T3-L1 pre-adipocytes by flavonoids is associated with their antioxidant activity. Mol. Nutr. Food Res. 50, Hsu, C. L., Yen, G. C. (2007a). Effects of capsaicin on induction of apoptosis and inhibition of adipogenesis in 3T3-L1 cells. J. Agric. Food Chem. 55, Hsu, C. L., Yen, G. C. (2007b). Effects of flavonoids and phenolic acids on the inhibition of adipogenesis in 3T3-L1 adipocytes. J. Agric. Food Chem. 55, Hsu, C. L., Yen, G. C. (2007c). Effect of gallic acid on high fat diet-induced dyslipidemia, hepatosteatosis, and oxidative stress in rats. Br. J. Nutr. 98, Kempaiah, R.K., Srinivasan, K. (2006). Beneficial influence of dietary curcumin, capsaicin and garlic on erythrocyte integrity in high-fat fed rats. The Journal of Nutritional Biochemistry 17, Kobori, M., Ohnish-Kameyama, M., Akimoto, Y., Yukizaki, C., Yoshida, M. (2008). Alpha-eleostearic acid and its dihydroxy derivative are major apoptosis-inducing components of bitter gourd. J. Agric. Food Chem. 56, Kopp, H. P., Kopp, C. W., Festa, A., Krzyzanowska, K., Kriwanek, S., Minar, E., Roka, R., Schernthaner, G Impact of weight loss on inflammatory proteins and their association with the insulin resistance syndrome in morbidly obese patients. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 23, Kral, T. V. E., Rauh, E.M. (2010). Eating behaviors of children in the context of their family environment. Physiology & Behavior 100, Laemmli, U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227, Large, V., Peroni, O., Letexier, D., Ray, H., Beylot, M. (2004). Metabolism of lipids in human white adipocyte. Diabetes Metab. 30, Lelliott, C., Vidal-Puig, A. J. (2004). Lipotoxicity, an imbalance between lipogenesis de novo and fatty acid oxidation. Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 28, S Lii, C. K., Chena, H. W., Yun, W. T., Liu, K. L. (2009). Suppressive effects of wild bitter gourd (Momordica charantia Linn. var. abbreviate ser.) fruit extracts on inflammatory responses in RAW264.7 macrophages. J. Ethnopharmacol. 122, Mateos, R., Lecumberri, E., Ramos, S., Goya, L., Bravo, L. (2005). Determination of malondialdehyde (MDA) by high-performance liquid chromatography in serum and liver as a biomarker for oxidative stress. Application to a rat model for hypercholesterolemia and evaluation of the effect of diets rich in phenolic antioxidants from fruits. Journal 12

16 of Chromatography B, Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences 827, Nerurkar, P. V., Lee, Y. K., Nerurkar, V. R. (2010). Momordica charantia (bitter melon) inhibits primary human adipocyte differentiation by modulating adipogenic genes. BMC Complement. Altern. Med. 10, 34. Ojewole, J. A., Adewole, S. O., Olayiwola, G. (2006). Hypoglycaemic and hypotensive effects of Momordica charantia Linn (Cucurbitaceae) whole-plant aqueous extract in rats. Cardiovas. J. S. Afr. 17, Pilz, J., Meinike, I., Gleiter, C.H. (2000). Measurement of free and bound malondialdehtde in plasma by high-performance liquid chromatography as the 2,4-dinitriphenylhydrazine derivative. Journal of Chromatography B 742, Raj, M., Kumar, R. K. (2010). Obesity in children & adolescents. Indian J. Med. Res. 132, Ridker, P. M., Hennekens, C. H., Buring, J. E., Rifai, N. (2000). C-reactive protein and other markers of inflammation in the prediction of cardiovascular disease in women. N. Engl. J. Med. 342: Saadeh, S. (2007). Nonalcoholic fatty liver disease and obesity. Nutrition in Clinical Practice 22, Selassie, M., Sinha, A. C. (2011). The epidemiology and aetiology of obesity: a global challenge. Best Practice and Research. Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 25, 1-9. Suttnar, J., Čermák, J., Dyr, J.E. (1997). Solid-phase extraction in malondialdehyde analysis. Analytical Biochemistry 249, Suttnar, J., Mášová, L., Dyr, J.E. (2001). Influence of citrate and EDTA anticoagulants on plasma malondialdehyde concentrations estimated by high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography B 751, Sperry, W. M., Webb, M. (1950). Averision of the Shoenheimer-Sperry method for cholesterol determination. J. Biol. Chem. 187, Wang, Y., Hudak, C., Sul, H. S. (2010). Role of preadipocyte factor 1 in adipocyte differentiation. Clin. Lipidol. 5, Wang, Y. X., Lee, C. H., Tiep, S., Yu, R. T., Ham, J., Kang, H., Evans, R. M. (2003). Peroxisome-proliferator-activated receptor delta activates fat metabolism to prevent obesity. Cell 113, Weydert, C.J., Cullen, J.J. (2010). Measurement of superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase in cultured cell and tissue. Nature Protocols 5, Weyer, C., Yudkin, J. S., Stehouwer, C. D., Schalkwijk, C. G., Pratley, R. E., Tataranni, P. A. (2002). Humoral markers of inflammation and endothelial dysfunction in relation to adiposity and in vivo insulin action in Pima Indians. Atherosclerosis 161, Yao, Y., Li, X.B., Zhao, W., Zeng, Y.Y., Shen, H., Xiang, H., Xiao, H. (2010). Anti-obesity effect of an isoflavone fatty acid ester on obese mice induced by high fat diet and its potential mechanism. Lipids in Health and Disease 9:49. Yeh, C. J., Chang, H. Y., Pan, W. H. (2011). Time trend of obesity, the metabolic syndrome and related dietary pattern in Taiwan: from NAHSIT to NAHSIT Asia Pac. J. Clin. Nutr. 20, Yen, G. C., Chen, Y. C., Chang, W. T., Hsu, C. L. (2011). Effects of polyphenolic compounds on tumor necrosis factor- (TNF-)-induced changes of adipokines and oxidative stress in 3T3-L1 adipocytes. J. Agric. Food Chem. 59, Yibchok-Anun, S., Adisakwattana, S., Yao, C. Y., Sangvanich, P., Roengsumran, S., Hsu, W. H. (2006). Slow Acting Protein Extract from Fruit Pulp of Momordica charantia with Insulin Secretagogue and Insulinomimetic Activities. Biol. Pharm. Bull. 29,

17 ND HFD HFD + WEFMC (50 mg/kg rat) HFD + WEFMC (100 mg/kg rat) HFD + WEFMC (250 mg/kg rat) 圖 1 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之肝臟脂質之影響 Figure 1. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on hepatic lipid in high-fat diet-induced obese rats. Liver were stained with hematocyclin and eosin (H&E). Original magnification: 200x. The oil drop marked by arrow. 14

18 ND HFD HFD + WEFMC (50 mg/kg rat) HFD + WEFMC (100 mg/kg rat) HFD + WEFMC (250 mg/kg rat) 圖 2 蘋果苦瓜果肉水萃取物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之腎周脂肪細胞大小之影響 Figure 2. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on perirenal adipocyte size in high-fat diet-induced obese rats. Perirenal adipocyte tissues were stained with hematocyclin and eosin (H&E). Original magnification: 200x. 15

19 表 1 蘋果苦瓜果肉水萃物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之體重變化 食物攝取量與能量攝取之影響 Table 1. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on body weights, food intake, and energy intake in high-fat diet-induced obese rats Growth parameters ND HFD+WEFMC (mg/kg rat) Initial body weight (g) ±1.99 a ±2.19 a ±2.13 a ±2.19 a ±2.25 a Final body weight (g) ±6.88 c ±13.06 a ±7.40 b ±11.12 b ±9.32 b Weight change (g) ±6.13 c ±12.24 a ±5.70 b ±10.56 b ±8.38 b Feed effiency (%) 19.57±0.31 c 35.08±0.87 a 32.44±0.62 b 32.91±0.76 b 31.65±0.84 b Food intake (g/rat/day) 27.65±0.37 a 20.58±0.17 b 20.91±0.33 b 20.97±0.25 b 20.55±0.39 b Energy intake (kcal/rat/day) ±1.47 a ±0.88 a ±1.69 a ±1.33 a ±2.06 a Water intake (ml/rat/day) 43.52±2.04 a 47.00±0.91 a 44.59±1.16 a 44.04±0.63 a 43.05±1.51 a The reported values are the mean ± SEM (n=10). Mean values with different letters were significantly different (p<0.05). ND, normal diet; HFD, high-fat diet; WEFMC, water extract from the fruit of Momordica charantia. 表 2 蘋果苦瓜果肉水萃物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之臟器重量之影響 Table 2. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on the weights of organs in high-fat diet-induced obese rats Organ weight (g/rat) ND HFD+WEFMC (mg/kg rat) Heart 2.92±0.45 a 2.87±0.85 a 2.84±0.74 a 2.73±0.48 a 2.73±0.61 a Liver 29.36±0.76 b 31.83±0.74 a 28.76±0.62 b 29.21±0.68 b 28.55±0.63 b Spleen 2.29±0.09 a 2.16±0.12 a 2.12±0.08 a 2.09±0.09 a 2.15±0.13 a Lung 4.64±0.19 a 4.76±0.32 a 4.51±0.19 a 4.26±0.11 a 4.97±0.35 a Kidney 6.83±0.15 a 6.56±0.08 ab 6.87±0.17 a 6.38±0.15 b 6.13±0.15 b The reported values are the mean ± SEM (n=10). Mean values with different letters were significantly different (p<0.05). 16

20 表 3 蘋果苦瓜果肉水萃物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之總脂肪量與脂肪組織重量之影響 Table 3. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on the weights of total body fat and adipose tissue in high-fat diet-induced obese rats Contents (mg/g rat) ND HFD+WEFMC (mg/kg rat) Total body fat 86.94±3.97 c ±8.47 a ±7.44 b ±6.15 b ±3.67 b Visceral adipose tissue 61.57±2.98 c 95.94±5.17 a 80.15±5.71 b 82.84±4.43 b 80.87±2.65 b Perirenal adipose tissue 28.13±1.38 c 40.36±2.07 a 32.65±2.58 bc 36.02±2.41 b 34.08±1.84 b Epididymal adipose tissue 18.58±1.19 c 32.83±1.47 a 28.40±1.77 b 26.57±1.11 b 27.27±1.24 b Mesenteric adipose tissue 14.86±1.12 b 22.75±2.18 a 19.09±2.35 ab 20.25±1.88 ab 19.52±0.99 ab Subcutaneous adipose tissue 25.37±1.41 c 39.96±3.39 a 32.63±2.22 b 33.39±2.01 ab 29.70±1.97 bc Retroperitoneal adipose tissue 16.45±1.13 c 26.79±2.26 a 21.49±1.11 b 22.47±1.36 b 19.45±1.14 bc Inguinal adipose tissue 8.93±0.69 b 13.16±1.35 a 11.14±1.31 ab 11.93±1.23 ab 10.25±1.32 ab The reported values are the mean ± SEM (n=10). Mean values with different letters were significantly different (p < 0.05). Total body fat (mg/g rat) = visceral adipose tissue (mg) + subcutaneous aipose tissue (mg) final body weight (g). Visceral adipose tissue (mg/g rat) = perirenal adipose tissue (mg) + epididymal adipose tissue (mg) + mesenteric adipose tissue (mg) final body weight (g). Subcutaneous adipose tissue (mg/g rat) = retroperitoneal adipose tissue (mg) + inguinal adipose tissue (mg) final body weight (g). 17

21 表 4 蘋果苦瓜果肉水萃物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之血清生化參數之影響 Table 4. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on the serum biochemical parameters in high-fat diet-induced obese rats Serum biochemical parameters ND HFD+WEFMC (mg/kg rat) Triglyceride (mg/dl) ±9.84 a ±12.51 a 81.50±6.56 b 70.60±5.99 b 62.20±4.15 b Total cholesterol (mg/dl) a a a a a HDL-cholesterol (mg/dl) a a a a a LDL-cholesterol (mg/dl) a a a a a Glucose (mg/dl) c a ab b b AST (U/L) a b b b c ALT (U/L) bc a ab bc c Uric acid (mg/dl) bc a ab bc c Creatinine (mg/dl) ab a c bc c Na + (mmol/l) a ab bc ab c K + (mmol/l) a a a a a Cl (mmol/l) a ab b ab b The reported values are the mean ± SEM (n=10). Mean values with different letters were significantly different (p<0.05). 表 5 蘋果苦瓜果肉水萃物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之肝臟三酸甘油酯與膽固醇之影響 Table 5. Effect of water extract from the fruit of Momordi cacharantia on hepatic triglyceride and cholesterol in high-fat diet-induced obese rats HFD+WEFMC (mg/kg rat) Contents (mg/g tissue) ND Hepatic triglyceride 6.34±0.68 b 9.63±1.34 a 6.11±0.87 b 5.57±0.90 b 5.57±0.97 b Hepatic cholesterol 11.32±1.56 a 11.94±1.56 a 9.84±1.13 a 8.60±1.34 a 7.95±0.56 a The reported values are the mean ± SEM (n=10). Mean values with different letters were significantly different (p<0.05). 18

22 表 6 蘋果苦瓜果肉水萃物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之血清和肝臟抗氧化酵素之影響 Table 6. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on serum and hepatic levels of oxidative stress and antioxidant enzymes in high-fat diet-induced obese rats HFD+WEFMC (mg/kg rat) Contents ND Serum MDA (μmol/ml serum) 1.89±0.15 b 2.96±0.24 a 2.35±0.16 b 2.19±0.19 b 2.03±0.22 b Hepatic MDA (nmol/mg protein) 0.14±0.02 b 0.61±0.18 a 0.24±0.03 b 0.27±0.05 b 0.25±0.03 b Hepatic GSH (nmol/mg protein) 7.32±0.96 c 11.45±1.16 b 12.74±1.32 b 12.59±1.33 b 19.46±1.86 a Hepatic GSSG (nmol/mg protein) 6.42±0.62 b 8.04±0.78 ab 10.03±1.50 a 10.24±0.83 a 7.05±0.82 b Hepatic GRd (μmol/mg protein) a b a a a Hepatic GPx (μmol/mg protein) c b a a b Hepatic catalase (unit/mg protein) b c a b c The reported values are the mean± SEM (n=10). Mean values with different letters were significantly different (p<0.05). TEAC, trolox equivalent antioxidant capacity; MDA, malondialdehyde; GRd,glutathione reductase; GPx, glutathione peroxidase; GSH, glutathione; GSSG, glutathione disulfide. 表 7 蘋果苦瓜果肉水萃物對高脂飲食誘導肥胖大鼠之腎周脂肪組織之基因表現 Table 7. Effect of water extract from the fruit of Momordica charantia on gene expression in perirenal adipose tissue of high-fat diet-induced obesity rats Gene expression ND HFD+WEFMC (mg/kg rat) 0 50 Sirt ab b a FATP a b a ATGL a a a HSL b c a ACO a c b AMPK b c a CPT b b a FOXO a b a The reported values are the mean ± SEM (n=3). Mean values with different letters were significantly different (p < 0.05). 19

23 科技部補助計畫衍生研發成果推廣資料表日期 :2014/09/29 科技部補助計畫 計畫名稱 : 新育種苦瓜對肥胖與發炎反應之影響及其分子機轉探討計畫主持人 : 徐慶琳計畫編號 : B 學門領域 : 食品及農化 無研發成果推廣資料

24 年度 論 利 數 量 數 ( 數 ) 論 / 論 數 數 數 利金 說 數 列 參 力 論 利 參 力 理 論 / 論 / 數 數 數 利金 理

25 ( 量 理 力 益 列 ) 量 量 路 參 數

26 度 利 1. 度 說 100 說 2. 利 論 利 來 力