葡萄酒泡洋蔥降脂降糖作用的研究

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(西安培華學院醫學院,陜西西安 710125)

葡萄酒泡洋蔥降脂降糖作用的研究

張颯樂,李曉明,牛睿,楊旸,謝欣恬,方歡樂*

(西安培華學院醫學院,陜西西安 710125)

目的:研究葡萄酒泡洋蔥對實驗性2-型糖尿病小鼠血糖和脂質代謝的影響。方法:采用高脂高糖飼料加鏈脲佐菌素誘導小鼠糖尿病及高血脂模型,根據體質量、血糖水平將小鼠隨機分為6組:即空白對照組,模型組,葡萄酒泡洋蔥高、中、低劑量組,陽性對照組(鹽酸二甲雙胍)。連續灌胃給藥30 d,觀察小鼠胰腺、肝臟、血糖、血脂、胰島素水平及氧化應激指標的變化。結果:與模型組相比,葡萄酒泡洋蔥中劑量及高劑量組小鼠胰島內充滿胰島素分泌顆粒、肝細胞脂肪變性減輕,表明對胰腺及肝臟有一定保護作用;同時其能夠降低糖尿病小鼠的空腹血糖、提高血清胰島素水平,降低2-型糖尿病小鼠的總膽固醇(TC)和甘油三脂(TG)含量(p<0.05),使小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活力升高、丙二醛(MDA)水平下降(p<0.01)。結論:研究表明葡萄酒泡洋蔥中、高劑量均具有較強的抗氧化能力能夠保護胰腺、肝臟,具有一定的降血糖作用,同時能有效改善糖尿病小鼠脂質代謝紊亂。

葡萄酒泡洋蔥,2-型糖尿病小鼠,降血糖,降血脂

糖尿病是一種常見病,隨著人們生活水平的提高,糖尿病尤其是2-型糖尿病嚴重危害著人類健康,其發病率處于上升趨勢[1]。糖尿病治療過程中飲食、運動和藥物治療是三大治療原則,其中飲食治療是最基本的[2]。因此研究天然、不良反應小的降血糖物質具有重要意義[3]。葡萄酒中含有的主要活性物質為類黃酮、多酚類、黃烷醇等,具有很好的抗氧化作用[4-5]。洋蔥中含有類黃酮化合物及其結構中含有的酚羥基結構均有較強的抗氧化作用[6],同時研究顯示洋蔥中含有的槲皮素有一種類似口服降血糖劑甲磺丁脲的降血糖作用[7]。葡萄酒泡洋蔥是民間盛行的一種食療方法,但其降脂降糖改善糖尿病的作用及其機制一直沒有被實驗證實。本研究初步探討了葡萄酒泡洋蔥對高血糖及高血脂小鼠的影響。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

昆明種雄性小鼠 100只，每只重(18～22) g,清潔級,購于西安交通大學動物中心,動物的質量合格證號:SCXK(陜)2010-001,飼養環境溫度20～25 ℃,濕度40%～70%,動物飼養符合動物管理規范；紅皮洋蔥 河南省鄭州市中牟縣;葡萄酒 張裕解百納干紅葡萄酒;高脂高糖飼料(組成:10.0%豬油,20.0%蔗糖,2.5%膽固醇,1.0%膽酸鹽,66.5%常規飼料)和普通飼料 西安交通大學動物中心;鹽酸二甲雙胍 上海信誼天平藥業有限公司;鏈脲佐菌素(Streptozoto-cin,STZ) 美國Sigma公司;超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、總膽固醇(TC)、甘油三脂(TG)試劑盒 南京建成生物工程研究所;小鼠胰島素ELASA試劑盒 上海西塘生物科技有限公司。

表2 葡萄酒泡洋蔥對糖尿病小鼠血糖及胰島素含量的影響

血糖測定儀 華廣生技股份有限公司;高速冷凍離心機TGL-16G 上海安亭科學儀器廠;iMark全自動酶標儀、洗板機 美國Bio-Red公司。

1.2實驗方法

1.2.1 葡萄酒泡洋蔥的制作方法 將紅皮洋蔥250 g切成約0.5 cm×0.5 cm的小塊,放置于500 mL葡萄酒中密封保存,陰涼處浸泡1周后過濾,濾液保存至4 ℃冰箱中[8]。

1.2.2 糖尿病動物模型的建立及分組 依據參考文獻[9]建立小鼠糖尿病模型,將小鼠適應性飼養1周后,取10只為空白對照組喂普通飼料,其余小鼠喂高脂高糖飼料,開始高脂高糖飼料喂養的同時連續3 d以100 mg/kg的劑量、1 次/d給小鼠腹腔注射STZ溶液(用前以0.1 mol/L、pH4.5檸檬酸緩沖液配成1%的STZ溶液),制備2-型糖尿病模型。造模72 h,小鼠剪尾采血,檢測小鼠血糖(FBG),血糖超過11.0 mmol/L為成功模型。

除空白對照組外,取造模成功的小鼠50只隨機分為5組(模型組,葡萄酒泡洋蔥低、中、高劑量組,陽性對照組),每組10只。其中空白對照組、模型組灌服15 mL/kg生理鹽水,葡萄酒泡洋蔥溶液低、中、高劑量分別為5、10、15 mL/kg,陽性藥物組按0.2 mg/kg灌服鹽酸二甲雙胍(配制等量混懸液)。各組小鼠均每日灌胃1次，連續30 d。

1.2.3 指標檢測 記錄小鼠體質量的變化，分別于用藥前、用藥后30 d稱量小鼠體質量。同時于用藥前、用藥后15和30 d,剪尾取血,檢測血糖。小鼠高脂高糖飼養30 d后,各組小鼠隔夜禁食12 h,眼球取血,收集血液1 mL左右。將血液放置于離心機中3500 r/min離心10 min,分離血清,測定血脂TC、TG的含量和抗氧化指標SOD活性、MDA含量(按廠家提供的試劑盒使用說明進行操作)。采用雙抗體夾心ABC-ELISA法,按照試劑盒說明書的實驗操作步驟測定胰島素(INS)的濃度,檢測450 nm處OD值。

1.2.4 胰腺、肝臟組織形態學檢查 各組小鼠頸部脫臼處死,取胰腺、肝臟組織,標本經4%多聚甲醛固定后,進行常規石蠟包埋。對每只小鼠的胰腺及肝臟切取的切片進行蘇木精-伊紅染色法(HE染色),觀察胰腺、肝臟形態學變化。

1.3統計學處理

2 結果與分析

2.1葡萄酒泡洋蔥對糖尿病小鼠體質量的影響

觀察葡萄酒泡洋蔥對各組小鼠體質量的影響,結果見表1。由表1可知,用藥前各組小鼠初始體重無顯著性差異。用藥后體重有所變化,用藥治療30 d體質量數據表明,和空白對照組比較,模型組體重顯著性減少。與模型組比較，陽性對照組、葡萄酒泡洋蔥低劑量組無顯著性差異,中高劑量組體重顯著增加(p<0.05)。

表1 葡萄酒泡洋蔥對糖尿病小鼠體質量的影響

注:與空白對照組比較*p<0.05,**p<0.01;與模型組比較#p<0.05,##p<0.01。表2～表4同。

2.2葡萄酒泡洋蔥對糖尿病小鼠血糖(FGB)及胰島素(INS)含量的影響

觀察葡萄酒泡洋蔥對各組小鼠血糖及胰島素含量的影響,結果見表2。與空白對照組比較,給藥前(0 d)各組小鼠血糖明顯升高(p<0.01),說明糖尿病小鼠模型成功建立。給藥15、30 d后,與模型組比較,葡萄酒泡洋蔥中劑量及高劑量、陽性對照組均可顯著降低糖尿病小鼠血糖(p<0.05)。同時于用藥30 d后檢測小鼠胰島素含量結果顯示,與對照組相比，模型組小鼠胰島素含量顯著降低(p<0.01)。與模型組比較,葡萄酒泡洋蔥中劑量組及高劑量組、陽性對照組治療30 d后能提高胰島素含量(p<0.05),具有統計學意義。

圖1 各組小鼠胰腺病理形態的改變(HE 400×)

2.3葡萄酒泡洋蔥對糖尿病小鼠血脂代謝的影響

由表3可見,與空白對照組比較,模型組小鼠血清中TC、TG含量顯著升高(p<0.01),與模型組比較,陽性對照組、葡萄酒泡洋蔥中劑量組及高劑量組小鼠血清TC、TG含量顯著降低(p<0.05)。

表3 葡萄酒泡洋蔥對各組小鼠血脂代謝的影響

2.4葡萄酒泡洋蔥對糖尿病小鼠SOD活性及MDA含量的影響

由表4可見,與空白對照組比較,模型組小鼠SOD活性顯著降低(p<0.05)、MDA含量顯著增加(p<0.01),表明模型組小鼠抗氧化能力降低。與模型組比較,陽性對照組、葡萄酒泡洋蔥低、中、高劑量組SOD活性均升高,MDA含量顯著降低(p<0.05),結果表明葡萄酒泡洋蔥具有較強的抗氧化活性。

表4 葡萄酒泡洋蔥對各組小鼠SOD活性及MDA含量的影響

2.5葡萄酒泡洋蔥對糖尿病小鼠胰腺病理形態的改變

由圖1可見,空白對照組小鼠胰腺(箭頭所指位置)成團索狀,細胞邊緣界限整齊,細胞核大小均一、胰島內胰島數量及島內細胞數較多;模型對照組小鼠胰腺組織中胰島結構松散紊亂、邊緣不清晰、胰島萎縮;葡萄酒泡洋蔥低劑量組胰島萎縮，而葡萄酒泡洋蔥高、中劑量組及陽性對照組小鼠胰島結構較清晰、邊緣整齊、細胞分布均勻、胰島內充滿胰島素分泌顆粒,細胞體積較正常,少量細胞呈萎縮狀。

2.6糖尿病小鼠肝臟病理形態的改變

從圖2可見,空白對照組肝組織結構完整、肝細胞排列整齊,中央靜脈呈放射狀分布。模型組肝臟組織明顯水腫,肝細胞顆粒變性,輕度的水泡變性,葡萄酒泡洋蔥低劑量組有顆粒變性、脂肪變性。葡萄酒泡洋蔥小劑量組有顆粒變性、脂肪變性。陽性對照組、葡萄酒泡洋蔥中劑量、高劑量組肝細胞顆粒變性、脂肪變性減輕。

圖2 各組小鼠肝臟病理形態學改變(HE 400×)

3 討論

目前糖尿病已成為危害人類健康的世界第三大疾病,其中2-型糖尿病是導致人類致殘、致死的主要原因[10]。2-型糖尿病主要表現為胰島素抵抗[11],本研究應用高脂高糖飼料喂養小鼠30 d,同時注射STZ,破壞小鼠胰島β細胞的功能,引發小鼠2-型糖尿病。研究結果表明,和對照組相比高脂高糖模型組小鼠血糖值升高,但由于動物對體內血糖的調節能力很強,隨著時間的推移,模型組小鼠血糖未出現持續升高而表現為略有下降。胰島內胰島素的含量降低同時胰腺切片也顯示模型組小鼠胰島萎縮,表明糖尿病模型建立成功。

肝臟是調節糖代謝的重要器官,在糖異生及糖原生成等方面起著調節作用,維持血糖的穩定。肝臟病變很容易引起糖代謝障礙[12]。糖尿病性肝臟損害主要表現為肝內脂肪浸潤致脂肪肝,部分可發展為脂肪性肝炎等[13]。實驗結果顯示模型組小鼠肝臟HE染色發現有脂肪顆粒變性、肝細胞腫大的現象,血液中TC、TG值升高,表明高脂高糖飼料的喂養引發糖尿病的同時,肝臟也發生了病變,最終引發糖代謝紊亂。和模型組比較,葡萄酒泡洋蔥中、高劑量組能保護小鼠的胰島細胞有助于胰島細胞恢復、促進胰島素分泌功能,減輕肝臟損傷、改善血脂升高、降低空腹血糖的作用,副作用小。陽性對照鹽酸二甲雙胍主要促進組織無氧糖酵解同時加強組織對糖的利用等作用其降糖降脂效果和模型組比較也有顯著性降低[14]。

研究報道氧化應激可對胰島β細胞造成損傷,同時可誘導胰島素抵抗的發生,其在2型糖尿病的發生、發展中具有重要作用[15]。目前,臨床和科研實踐中對機體內SOD和MDA的含量測定能夠反映機體的抗氧化水平,許多研究表明,處于高血糖狀態下的小鼠機體抗氧化防御體系遭到破壞,最終產物MDA生成增多,SOD含量降低,而MDA增多使得生物膜發生變性,細胞突變、衰老或死亡[16]。葡萄酒泡洋蔥有很強的清除氧自由基作用,本研究通過測定糖尿病模型小鼠中血清SOD及MDA的含量,發現SOD含量降低、MDA含量升高,和模型組比較,葡萄酒泡洋蔥中、高劑量組能提高SOD活性,降低MDA含量,表現出很好的抗氧化活性,能夠很好的對抗活性氧自由基引起的β細胞毒性作用、修復氧化損傷的胰腺組織、調節機體免疫力的等作用。

4 結論

本文采用高脂高糖喂養加鏈脲佐菌素誘導小鼠糖尿病及高血脂模型,觀察葡萄酒泡洋蔥對實驗性2-型糖尿病小鼠血糖和脂質代謝的影響。結果顯示和模型組比較，葡萄酒泡洋蔥中、高劑量組血糖、血脂水平顯著降低,胰島素水平顯著升高(p<0.05)。胰腺和肝臟HE染色還表明其能保護胰腺和肝臟,同時中、高劑量組葡萄酒泡洋蔥具有較強的抗氧化作用。研究表明葡萄酒泡洋蔥可能通過增強活性氧清除能力降低血糖,有效改善糖尿病小鼠脂質代謝紊亂,發揮其對胰腺和肝臟的保護作用,可輔助用于2-型糖尿病的治療。

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Studyonthehypoglycemicandhypolipidemiceffectsofwinecombinedwithonion

ZHANGSa-le,LIXiao-ming,NIURui,YANGYang,XIEXin-tian,FANGHuan-le*

(Medical College of Xi’an Peihua University,Xi’an 710125,China)

Objective:Effect of wine combined with onion on blood glucose and blood lipid in diabetic mellitus mice was studied. Method:The diabetic mice model was built by feeding high-fat and high-carbohydrate diet and then injection of streptozotocin(STZ).According to body mass and glucose level,the mice were randomly divided into six groups:control group,model group,high,middle and low dose of wine combined with onion group,and positive control(metformin hydrochloride)group.The mice were perfused once per day for 30 days. Pancreas,liver,fasting blood glucose,blood lipid,insulin levels and the change of oxidative stress were detected. Result:Compared with the DM group,both high dose and middle dose wine combined with onion groups were filled with insulin granules,fatty degeneration of hepatocytes. Pancreas,liver were protected,and then had significant influences on the type 2-diabetic model mice,including reduced blood glucose,increased INS level,and decreased TG and TC levels(p<0.05).Serum SOD was increased,and MDA was decreased(p<0.01). Conclusion:Studies showed that high and middle dose of wine combined with onion can reduce blood glucose,improve lipid disorders and antioxidation function in DM mice.

wine combined with onion;diabetic mellitus mice;hypoglycemic;hypolipidemic

2017-05-11

張颯樂(1980-)，女，本科，講師，主要從事心理學方面的教學及研究，E-mail：43599079@qq.com。

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方歡樂(1981-)，女，碩士，講師，主要從事心血管藥理方面的研究，E-mail：yezi-1023@163.com。

陜西省教育廳項目(16JK2137)；西安培華學院校級重點課題(PHKT1601)。

TS201.6

A

1002-0306(2017)22-0296-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.22.057