苦蕎醋對糖尿病模型小鼠血糖的影響

馬挺軍陜 方賈昌喜

(北京農學院食品科學系1,北京 102206)

(山西省農業科學院農產品綜合利用研究所2,太原 030031)

苦蕎醋對糖尿病模型小鼠血糖的影響

馬挺軍1陜 方2賈昌喜1

(北京農學院食品科學系1,北京 102206)

(山西省農業科學院農產品綜合利用研究所2,太原 030031)

研究了 3種不同含量D-手性肌醇的苦蕎醋給予 STZ(鏈脲佐菌素)造成糖尿病模型小鼠血糖、口服糖耐量及血脂生化指標的影響。將健康的昆明雄小鼠隨機分為對照組、模型組和苦蕎醋 2號低、中、高 3個劑量組與苦蕎醋 1、3號高劑量組。飼養 4周后,測定不同劑量苦蕎醋對小鼠血糖、口服糖耐量的影響。結果表明在 4周的血糖測量中,與模型組比較苦蕎醋 2號中劑量組均有顯著性差異(P<0.05),血糖比模型組下降了 17.2%。對小鼠口服糖耐量試驗,苦蕎醋 2號可輔助抑制糖負荷引起的血糖升高。苦蕎醋 2號具有降血糖活性。

苦蕎醋 糖尿病模型小鼠 血糖

苦蕎麥是一種藥食兩用植物,《本草綱目》記載:苦蕎麥性味苦、平、寒,有益氣力、續精神、利耳目、降氣寬腸健胃的作用[1]。苦蕎 (Fagopyrum tataricum (Linn)Gaench)富含生物類黃酮 (Flavonoid)、糖醇(Fagopyritol)、D-手性肌醇 (D-chiroInositol)、花青素(Anthocyanidin)等高活性功能成分。現代研究表明,苦蕎具有降血糖、血脂,預防脂肪肝,增強人體免疫力的作用[2-8]。苦蕎獨特的營養保健功能使之成為現代臨床營養學最具影響力的糧食資源之一。研究發現,苦蕎醋在不同的生產工藝條件下,蘆丁、D-手性肌醇含量在發生著變化,而苦蕎蘆丁與D-手性肌醇對血糖水平的影響可能存在協同增效作用[9]。目前對苦蕎醋降血糖的研究未見報道,本研究旨在觀察不同苦蕎醋降血糖的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

苦蕎醋:1號、2號、3號濃縮醋液,有醋的味道和醬油色的液體,由山西農科院農產品綜合利用研究所提供。鏈脲佐菌素 (Streptozocin):sigma;拜唐平:拜耳醫藥保健有限公司;DCI標準品(純度 99%)和三氟乙酸 (TFA,純度 99%,b.p.70℃):Sigma-Aldrich。

三諾 SXT-1型快速血糖測試儀、三諾 SXT-1型快速血糖測試條、ALCYON300全自動生化分析儀:美國雅培公司;高效液相色譜儀AD-VP:日本島津公司;蒸發光檢測器 2000ES:Alltech公司。

SPF級 ICR種小鼠 80只,雄性:北京維通利華實驗動物技術有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 空腹血糖試驗方法

選用成年(26±2)g雄性小鼠造模。動物禁食24 h后,給予 STZ(鏈脲佐菌素);6 d后禁食 3～6 h,測血糖,當血糖值大于 10 mmol/L為高血糖模型動物。

選高血糖模型動物按禁食 3 h的血糖水平分組,分為模型對照組和苦蕎醋 2號 3個劑量組(0.2 mL/只、0.4 mL/只、0.8 mL/只),苦蕎醋 1號、3號各一個劑量 (均為 0.8 mL/只),并設陽性對照組拜唐平[25 mg/(kg·d)]。各劑量組給予不同受試品,同時設正常動物對照組。模型對照組和正常組給予生理鹽水,連續 35 d,測空腹血糖值及血糖下降百分率。

1.2.2 口服糖耐量試驗方法

以上試驗給藥 18 d后進行口服耐糖量試驗。試驗前禁食 12 h,測血糖。高血糖模型動物禁食 3～5 h給藥,20 min后給予葡萄糖 2.0 g/kg,測定給葡萄糖后各組 30、60、120 min的血糖值,計算血糖曲線下面積(AUC)。

1.2.3 苦蕎醋中D-手性肌醇含量測定

苦蕎醋液用乙醇 -水 (1∶1,體積比)溶解并稀釋,用 0.45μm聚偏 (二)氟乙烯濾膜過濾,取 1 mL烘干,加入 2.0 mL 3摩爾三氟乙酸 (TFA)水解即為供試品溶液。色譜條件:奧泰公司粒徑 5微米碳水化合物色譜柱 (4.6×250 mm,Alltech,Deerfield, I

L),流動相為CH3CN∶H2O梯度洗脫(0～20 min,乙腈80%,20～50 min,乙腈 65%);流速 1.0 mL/min; ELS D:the drift tube 95℃,氮氣流速 2.2 L/min,參照YangNan[10]的方法。

1.2.4 數據處理

利用 SPSS11.0軟件對數據進行。

2 結果分析

2.1 空腹血糖影響試驗

圖 1結果顯示,苦蕎醋在給藥第 2、4周時,與模型組比較苦蕎醋 2號高劑量組和苦蕎醋 1號高劑量組均有顯著性差異 (P<0.05),第 2周時苦蕎醋 2號高劑量組與苦蕎醋 1號高劑量組血糖比模型組分別下降了 10.8%與 13.9%,第 4周時苦蕎醋 2號高劑量組與苦蕎醋 1號高劑量組血糖比模型組分別下降了 20.9%與 17.9%。在 4周的血糖測量中,與模型組比較苦蕎醋 2號中劑量組均有顯著性差異 (P<0.05),血糖比模型組下降了17.2%。以上結果表明苦蕎醋 1號和 2號具有一定的降糖作用,可以降低空腹血糖。同樣試驗條件下,拜唐平組在 1、2、4周的血糖測量中,與模型組比較均有顯著性差異 (P<0.05,P<0.01,P< 0.05),血糖比模型組分別下降了 22.0%、19.3%、24.3%,顯示顯著的降糖作用。

圖 1 苦蕎醋對糖尿病小鼠空腹血糖影響的變化圖

2.2 糖耐量測定試驗

圖 2和圖 3結果顯示,給予葡萄糖負荷后,在各時間點 30、60、120 min的血糖檢測中,各給藥組與模型組比較血糖值及血糖曲線下面積與模型組比較未見統計學差異,苦蕎醋 2號高劑量組AUC明顯低于模型組 16.2%;由于動物個體差異引起標準差較大而沒有顯示出統計學差異,但表明苦蕎醋 2號高劑量有輔助抑制糖負荷引起的血糖升高。陽性對照藥物拜糖平組 0、30、60、120 min及血糖曲線下面積與模型組比較均有顯著性差異 (P<0.01),AUC明顯低于模型組 27.9%,顯示可抑制糖負荷引起的血糖升高。

圖 2 苦蕎醋對糖尿病小鼠口服耐糖量血糖影響的變化圖

圖 3 苦蕎醋對糖尿病小鼠口服耐糖量血糖曲線下面積影響的變化圖

2.3 血生化測定試驗

表 1結果顯示,各組高密度脂蛋白 (HDL)、低密度脂蛋白 (LDL)、總膽固醇 (CHO)、尿素氮(BUN)與空白組比較均無顯著性差異;各組與模型組甘油三脂(TG)比較,苦蕎醋 2號高劑量組有顯著性差異 (P<0.05);苦蕎醋 2號高劑量組有調節TG的作用。糖尿病模型小鼠血清 TG、BUN發生顯著變化,而經苦蕎醋 2號高劑量組治療后 TG明顯升高,說明對改善糖尿病小鼠的脂代謝紊亂具有一定的作用。苦蕎醋各劑量對糖尿病小鼠尿素氮水平也有降低作用,說明對腎功能具有一定的保護作用。

表1 苦蕎醋對糖尿病小鼠血生化的影響

2.4 苦蕎醋的成分分析

動物試驗所用的苦蕎醋中主要降血糖成分:其中1號D-手性肌醇(DCI)含量為 0.25 mg/mL,2號DCI含量為0.5 mg/mL,3號DCI含量為 0.1 mg/mL。

3 討論

糖尿病 (diabetes mellitus,DM)是當代威脅人類健康和生命安全的公共衛生問題,DM及其并發癥嚴重影響糖尿病患者的生活質量。本研究表明:苦蕎醋 1號具有降低 STZ糖尿病模型小鼠空腹血糖,苦蕎醋 2號具有降低糖尿病模型小鼠空腹血糖、輔助抑制糖負荷引起的血糖升高作用。與苦蕎醋 1號和3號比,苦蕎醋 2號中含有較高含量的 D-手性肌醇,這與已報道的D-手性肌醇是苦蕎降血糖的主要功效成分[9]相一致。苦蕎醋中蘆丁與 D-手性肌醇對血糖水平的影響是否存在協同增效作用以及通過改善脂質代謝和調節腎功能,在一定程度上緩解糖尿病癥狀還須進一步研究。

4 結論

苦蕎醋2號D-手性肌醇(DCI)含量為0.5 mg/mL,具有降低糖尿病模型小鼠空腹血糖、輔助抑制糖負荷引起的血糖升高作用,苦蕎醋 2號高劑量組治療后甘油三脂 (TG)明顯升高,對糖尿病小鼠尿素氮(BUN)水平也有降低作用。苦蕎醋作為日常調味品,有望成為糖尿病患者的一種理想食品。

[1]朱瑞,高南南,陳建民.苦蕎麥的化學成分和藥理作用[J].中國野生植物資源,2003,22(2):7-9

[2]張政,周源,王轉花,等.苦蕎麥麩皮中類黃酮的抗氧化作用研究[J].藥物生物技術,2001,8(4):217-220

[3]Steadman K J,Burgoon M S,Schuster R L,et al.Fagopyri2 tols,D-chiro-Inositol,and other soluble carbohydrates in buckwheat seed milling fractions[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2000,48(7):2843-2847

[4]Li ChunHui,Toshiro Matsui,KiyoshiMatsumoto,et al.La2 tent production of angiotensin I-coverting enzyme inhibitors from buckwheat protein[J].Journal of Peptide Science, 2002,8(6):267-274

[5]W Ren,ZQiao,H Wang,et al.Tartary buckwheat flavonoid activates caspase 3 and induces HL-60 cell apoptosis[J]. Methods and Exp Clin Pharmacol,2001,23(8):370

[6]王敏,魏益民,高錦明.苦蕎麥總黃酮對高脂血大鼠血脂和抗氧化作用的影響[J].營養學報,2006,28(6):502-509

[7]童紅莉,田亞平,汪德清.苦蕎殼提取物對高脂飼料誘導的大鼠脂肪肝的預防作用[J].第四軍醫大學學報,2006, 27(10):883-885

[8]王敏,魏益民,高錦明.苦蕎黃酮的抗脂質過氧化和紅細胞保護作用研究 [J].中國食品學報,2006,6(1):278-282

[9]陜方,李文德,林汝法,等.苦蕎不同提取物對糖尿病模型大鼠血糖的影響[J].中國食品學報,2006,6(1):208-211

[10]Nan Yang,Guixing Ren.Determination ofD-Chiro-Inosi2 tol in Tartary Buckwheat Using High Perfor mance Liquid Chromatography with Evaporative Light Scattering Detector [J].Journal ofAgricultural and Food Chemistry,2008,56 (3):757-760.

Effects of TartaryBuckwheatVinegar on Blood Glucose ofDiabeticMice

Ma Tingjun1Shan Fang2Jia Changxi1
(Department of Food Science,BeijingAgricultural College1,Beijing 102206)
(Institute of Fa rm Products Comprehensive Utilization ShanxiAcademy ofAgricultural Sciences2,Taiyuan 030031)

Three types of tartary buckwheat vinegar with relatively high contents of D-chiro-inositol were used to feed diabetic mice.Eighty male K M mice were divided into seven groups and were fed with normal diet(for control and model groups)and diets added with tartary buckwheat vinegar(for test groups)respectively for four weeks.Results:Themiddle dosage of tartary buckwheat vinegar(sample#2)lowers the diabetic index of the diabetic animals by 17.2%,significantly contrastingwith themodelmice(P<0.05).The tartary buckwheat vinegar haspos2 itive effect for decreasing blood glucose level.

tartary buckwheat vinegar,diabetic mice,blood glucose

R587.1 文獻標識碼:A 文章編號:1003-0174(2010)05-0042-04

國家科技支撐計劃(2006BAD02B06),北京市科技新星項目(2007B030)

2009-05-30

馬挺軍,男,1973年出生,博士,副教授,天然產物提取與利用

賈昌喜,男,1956年出生,教授,農產品加工