陸琪紅^1,2  蔡東聯(lián)¹

 

（1.第二軍醫大學(xué)附屬長(cháng)海醫院營(yíng)養科，上海,200433；2.第二軍醫大學(xué)附屬長(cháng)征醫院營(yíng)養科，上海,200003）

 

摘要：目的研究燕麥β葡聚糖對正常大鼠及鏈佐菌素致糖尿病大鼠的降血糖作用及機制。方法腹腔注射鏈佐菌素復制糖尿病大鼠模型，取成模大鼠隨機分為陽(yáng)性對照組、β葡聚糖3個(gè)劑量組、拜糖蘋(píng)組，同時(shí)設正常組和預防組。測空腹血糖、血脂、果糖胺、SOD、MDA等。結果燕麥β葡聚糖能顯著(zhù)降低STZ致糖尿病大鼠血糖、TC、TG，提高SOD活性，降低MDA含量。結論燕麥β葡聚糖能降低實(shí)驗性糖尿病大鼠血糖，調節血脂，并能提高其抗氧化能力。

關(guān)鍵詞：β-葡聚糖；鏈佐菌素；糖尿病；血糖

 

Study of Oat βGlucan on Glycemia in Experimental Diabetic Rats

 

Lu QihongCai Donglian

 

(Department of Nutrition，Changhai Hospital，SMMU，Shanghai,200433)

 

Abstract：ObjectiveTo study the effect of oatβglucan on glycemia in normal and diabetic rats induced by streptozotocin。MethodsThe living diabetic rats model was established by intra peritoneal injection of streptozotocin。The diabetic rats were devided into model group，three groups of low，middle，high doses of oatβglucan，acarbose group at random。ResultsCompared with model group，oatβglucan could remarkably decrease the blood glucose，triglyceride，cholesterol in diabetic rats. In addition，serum SOD was increased and MDA decreased significantly. ConclusionOatβglucan could effectively decrease blood glucose and regulate lipid metabolism。It could improve antioxdative ability in diabetic rats。

Keywords：βglucan；streptozotocin；diabetic；blood glucose

 

 

燕麥是一種古老的糧食作物，營(yíng)養豐富。有高蛋白低碳水化合物的特點(diǎn)，蛋白質(zhì)含量居谷類(lèi)首位，比大米、小麥粉、高梁、玉米、大麥等糧食均高出近2倍。同時(shí)燕麥中富含可溶性纖維和不溶性纖維，符合現代所倡導的“食不厭粗”的飲食觀(guān)，燕麥已成為廣為大眾歡迎的食品。燕麥主要成分是β葡聚糖。β葡聚糖的黏稠性高，能減緩胃排空率，降低消化速率，是低血糖指數（GI）食物。β葡聚糖消化所產(chǎn)生的糖緩慢釋放入血，可以穩定、持續、長(cháng)時(shí)間地供給機體活動(dòng)所需能量。燕麥β葡聚糖能使血糖指數降低35%，5克β葡聚糖即可使食物ＧＩ降低50%。可溶性纖維比不溶性纖維能更有效控制血糖和胰島素升高幅度，有利于糖尿病的治療。含1%和10%β葡聚糖飲食可使胰島素評分分別降低15%和24%，均可降低餐后血糖水平。

β（1→3）（1→4）D葡聚糖，簡(jiǎn)稱(chēng)β葡聚糖，是一種主要存在于大麥和燕麥皮中的天然非淀粉類(lèi)水溶性植物多糖，其基本結構是由D葡萄糖以β1→3，β1→4糖苷鍵連接而成的線(xiàn)性多糖，這2種糖苷鍵比例大致為7∶3。β葡聚糖是一種優(yōu)質(zhì)水溶性纖維，具有多種有益的生理功能[1，2]。本研究以燕麥為原料提取β葡聚糖，觀(guān)察其對糖尿病大鼠的預防及治療效果，并對其作用機制進(jìn)行初步探討。

1材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藥物：燕麥提取的β葡聚糖（純度＞75%），由無(wú)錫新光化工有限公司提供。

1.1.2 實(shí)驗動(dòng)物：清潔級SD大鼠80只，雄性，體重210±20克，購自第二軍醫大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗中心，合格證號：SYXK（軍）2002-042。

1.1.3 藥物：鏈佐菌素（streptozotocin，STZ），Sigma公司產(chǎn)品；拜糖蘋(píng)（通用名：阿卡波糖）片，拜耳醫藥醫藥保健有限公司產(chǎn)品；果糖胺、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）試劑盒購自南京建成生物工程研究所；其余試劑均為分析純。

1.1.4 儀器：722型分光光度計、羅氏羅康全血糖檢測儀、高速臺式離心機、恒溫水浴鍋、日立全自動(dòng)生化分析儀。

1.2 方法

1.2.1 糖尿病大鼠模型的建立[3，4]：SD大鼠適應性喂養1周，禁食18h，按55mg/kg劑量腹腔注射1%鏈佐菌素（藥物臨用前溶于0.1mol/L、pH4.5的檸檬酸/檸檬酸鈉緩沖液中，冰浴配制）。7d后，禁食10h尾靜脈取血測空腹血糖（FBG），以FBG≥16.7mmol/L確定為糖尿病模型，納入本實(shí)驗。

1.2.2 給藥方法：成模的糖尿病大鼠根據血糖水平隨機分組，分為模型組,葡聚糖低、中、高劑量組,拜糖蘋(píng)組。給予充足飲用水和喂食全價(jià)顆粒飼料。正常對照組：正常大鼠，每天等量蒸餾水灌胃1次；模型組：糖尿病大鼠，每天等量蒸餾水灌胃1次；葡聚糖低劑量組：糖尿病大鼠，每天葡聚糖溶液灌胃1次（0.125g/kg·bw）；葡聚糖中葡聚糖劑量組：糖尿病大鼠，每天葡聚糖溶液灌胃1次（0.25g/kg·bw）；葡聚糖高劑量組：糖尿病大鼠，每天葡聚糖溶液灌胃1次（0.5g/kg·bw）；拜糖蘋(píng)治療組：糖尿病大鼠，每天拜糖蘋(píng)溶液灌胃2次（8AM、4PM），每次0.01g/kg·bw；預防組：正常大鼠，每天葡聚糖溶液灌胃1次（0.25g/kg·bw）。

1.3 觀(guān)察指標

測定血糖、甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、果糖胺、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）

1.4 β葡聚糖對實(shí)驗性糖尿病大鼠的影響

正常大鼠80只，隨機分出12只為正常組，其余按1.2.1方法造模，正常對照組腹腔注射同體積檸檬酸/檸檬酸鈉緩沖液。成模糖尿病大鼠60只根據血糖水平隨機分為糖尿病對照組，葡聚糖治療低、中、高劑量組，糖尿病拜糖蘋(píng)治療組每組12只。各組按1.2.2給藥方法連續灌胃30d。第15d禁食10h尾靜脈采血測空腹血糖。第31d禁食10h眼眶采血測相關(guān)指標。實(shí)驗過(guò)程中，模型組、低劑量組各死亡1只。

1.5 β葡聚糖預防性對正常大鼠糖耐量及

實(shí)驗性糖尿病大鼠血糖的影響

正常大鼠40只，按體重隨機分為正常組（12只）、模型組（14只）、預防組（14只），正常組、模型組每天給予等量蒸餾水灌胃，預防組每天給予葡聚糖溶液灌胃（0.25g/kg·bw），連續21d。第22d天禁食10h，尾靜脈采血測空腹血糖，隨后正常組、預防組灌胃葡萄糖2g/kg·bw，30、60、120min采血測血糖，做糖耐量試驗。第23d，模型組、預防組禁食16h后分別給予等量蒸餾水和葡聚糖溶液（0.25g/kg·bw）灌胃，2h后按55mg/kg劑量腹腔注射1%鏈佐菌素，7d后，禁食10h尾靜脈采血測空腹血糖。眼眶采血測SOD、MDA。

1.6 統計學(xué)處理

應用統計軟件SPSS 11.5進(jìn)行統計學(xué)分析，數據用x±s，組間差異用方差分析進(jìn)行比較；結果P＜0.05有顯著(zhù)性差異；P＜0.01為差異非常顯著(zhù)。

2結果

2.1 β葡聚糖對鏈佐菌素糖尿病大鼠血糖

的影響

正常大鼠經(jīng)鏈佐菌素致糖尿病后，出現明顯的“三多一少”癥狀，即飲水量、進(jìn)食量和尿量顯著(zhù)增加，體重明顯減輕。給予β葡聚糖后，癥狀逐漸減輕，各組大鼠血糖值變化見(jiàn)表1。模型組血糖顯著(zhù)高于正常對照組（P＜0.01），說(shuō)明鏈佐菌素造模成功。糖尿病大鼠經(jīng)β葡聚糖治療，3個(gè)劑量組與模型組相比血糖有降低趨勢，31d高劑量組和模型組相比差異有顯著(zhù)性（P＜0.01），表明β-葡聚糖具有顯著(zhù)降低血糖的作用。

表1

2.2 β葡聚糖對鏈佐菌素糖尿病大鼠血脂

的影響

模型組血清TC、TG含量明顯高于正常組（P＜0.01），灌胃β葡聚糖后，中、高劑量組TC、TG含量明顯低于模型組（P＜0.01），低劑量組HDL含量最高，與模型組相比有差異，但LDL也升高。高劑量組HDL反而比模型組低。(見(jiàn)表2)

表2

2.3 β-葡聚糖對鏈佐菌素糖尿病大鼠血清SOD、MDA、果糖胺的影響

模型組血清SOD含量明顯低于正常組，中劑量血清SOD含量與模型組相比有差異（P＜0.05），高劑量和拜糖蘋(píng)組血清SOD含量明顯高于模型組。糖化血清蛋白的含量可反映3周的血糖水平，果糖胺是血清中葡萄糖與蛋白質(zhì)形成的酮胺物，其含量可反映血清中糖化血清蛋白的水平。β葡聚糖中、高劑量組果糖胺含量低于模型組，只有高劑量組與陽(yáng)性組相比,有統計學(xué)意義（P＜0.05）。(見(jiàn)表3)

表3

2.4 預防性給予β葡聚糖對正常大鼠糖耐量的影響

預防組0、30、60min時(shí)段血糖值低于正常組，糖耐量曲線(xiàn)高峰下移，說(shuō)明預防性給予β葡聚糖可改善糖耐量。(見(jiàn)圖1)

圖1

 

2.5 預防性給予β葡聚糖對鏈佐菌素糖尿病大鼠血糖、血清超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）的影響

預防性給予燕麥β葡聚糖灌胃的預防組血糖值顯著(zhù)低于模型組，血清SOD活性顯著(zhù)高于模型組，MDA顯著(zhù)低于模型組，說(shuō)明燕麥β葡聚糖對鏈佐菌素致糖尿病有清除自由基，降低糖尿病大鼠的氧化損傷的作用，一定程度上防止糖尿病的發(fā)生。造模過(guò)程中，模型組死亡3只，預防組死亡1只。(見(jiàn)表4)

 

3討論

糖尿病是由于胰島素分泌相對不足或絕對不足而引起的碳水化物、脂肪、蛋白質(zhì)代謝紊亂。高血糖狀態(tài)可在體內產(chǎn)生大量自由基，并使體內自由基防御機制受損，導致氧化應激加重，引起組織的過(guò)氧化損傷。胰島是過(guò)氧化損傷的敏感組織之一。糖尿病的發(fā)病與自由基的損傷有密切關(guān)系。實(shí)驗結果表明，燕麥β葡聚糖具有抗氧化能力，經(jīng)葡聚糖治療的糖尿病大鼠血清SOD顯著(zhù)提高，MDA降低，提示其降糖作用與其抗脂質(zhì)過(guò)氧化有關(guān)[5，6]。燕麥β葡聚糖改善糖尿病引起的脂肪代謝紊亂，有利于血糖值進(jìn)一步降低。但3個(gè)劑量組HDL、LDL含量與文獻報導不一致，尚有待于進(jìn)一步研究。

預防性地給予燕麥β葡聚糖,具有降低實(shí)驗性糖尿病大鼠血糖的作用，結果提示β葡聚糖能改善正常大鼠的糖耐量，減弱鏈佐菌素對胰腺β細胞的損傷,或改善受損的β細胞的功能[7]。

 

表4

Table 4Effect of βglucan protection on blood glucose in diabetic rats by STZ

 

參考文獻

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