水果酵素醋對胰島素抵抗糖脂代謝紊亂大鼠的影響

陳秀麗，李沛波，彭維，蘇薇薇，王永剛

(中山大學生命科學學院，廣東省中藥上市后質量與藥效再評價工程技術研究中心，廣東 廣州 510275)

近幾十年來，隨著人們飲食結構及生活方式的變化，我國居民糖尿病、肥胖及高脂血癥等慢性內分泌代謝系統疾病的患病率持續明顯升高[1]。目前我國糖尿病患者已超1億，成為世界上糖尿病患者數最多的國家[2]，其中多為2型糖尿病[3]，臨床上初期表現為“三多一少”，即多飲多食多尿，體重減少[2，4]。大量的2型糖尿病患者同時患有高脂血癥，給糖尿病的治療增加了很大難度[5-6]。因此，糖尿病防控是控制慢性病和實現“健康中國”目標不可缺少的重要內容。研制能降低血糖水平，口味好、安全、有效、經濟的健康產品對糖尿病的預防和治療有著重要的意義。

水果酵素醋是以玫瑰茄與桃金娘為主要原料，經自然發酵及調配后制成的酵素飲料。本課題組已報道了該水果酵素醋降尿酸的作用[7]，本文則通過動物實驗進一步評價其輔助降血糖功能，為其開發利用提供新的依據。

1 材料與儀器

1.1 實驗動物 SPF級SD大鼠(120～160 g)，由廣東省醫學實驗動物中心提供，實驗動物生產許可證號：SCXK(粵)2018-0002，動物合格證號：44007200068132。實驗動物飼養于中山大學南校區時珍堂，動物使用許可證號為SYXK(粵)2014-0020，溫度為(24±2)℃。

1.2 藥物與試劑 水果酵素醋(批號：20180801，池露飲品釀造廠)；葡萄糖(批號：20171023，廣東光華科技股份有限公司)；鏈脲佐菌素(STZ，批號： Y161101，MP Biomedicals.LLC)；一水合檸檬酸(批號：20151117，廣東光華科技股份有限公司)；檸檬酸鈉(批號：150528，廣州市中南化學試劑有限公司)；烏來糖(氨基甲酸乙酯，批號： 20170908，國藥集團化學試劑有限公司)；氯化鈉注射液(批號：190209125，安徽豐原藥業股份有限公司淮海藥廠)；肌酐肌酐測試盒(南京建成生物工程有限公司)；腺苷脫氨酶ADA測試盒(南京建成生物工程有限公司)；高熱能飼料：豬油10%、蔗糖15%、蛋黃粉15%、酪蛋白5%、膽固醇1.2%、膽酸鈉0.2%、磷酸氫鈣0.6%、石粉0.4%、鼠維持飼料52.6%，由廣東省醫學實驗動物中心提供。

1.3 主要儀器 BS-3000A電子分析天平(感量0.1 g，上海友聲衡器有限公司)； Practum 213-1CN電子分析天平[感量0.001 g，賽多利斯科學儀器(北京)科技有限公司]；血糖儀[強生穩豪，強生(中國)醫療器材有限公司]；血糖試紙(強生穩豪，美國強生公司)；日立7020型全自動生化分析儀(日本株式會社日立高新技術)。

2 實驗方法

2.1 劑量設計與分組 依據國食藥監保化〔2012〕107號輔助降血糖功能評價方法[8]，水果酵素醋設低[玫瑰茄7.95 g(生藥)/kg +桃金娘4.82 g(生藥)/kg]、中[玫瑰茄15.90 g(生藥)/kg +桃金娘9.64 g(生藥)/kg]、高劑量[玫瑰茄47.72 g(生藥)/kg+桃金娘28.92 g(生藥)/kg]組。大鼠檢疫結束后，禁食4 h，取尾血，測定血糖值，按10 mL·kg-1體重灌胃0.25 g·mL-1葡萄糖溶液后，測定0.5、2 h血糖值。淘汰0.5 h血糖值較低及較高的大鼠，取合格大鼠100只隨機分為正常組，模型組，水果酵素醋低、中、高劑量組，20只/組，共5組。

2.2 造模及給藥 各組給予維持飼料飼養1周后，除正常組外，其余各組更換高熱能飼料飼養，喂飼3周后，各組禁食不禁水24 h，除正常組外，模型組及其余給藥組按10 mL·kg-1體重腹腔注射3.5 mg·mL-1STZ溶液，繼續飼養4 d，第5天測空腹血糖及糖耐量，次日禁食4 h，各組動物測空腹血糖后采血，安樂死。從喂飼維持飼料起，各給藥組按20 mL·kg-1體重灌胃相應濃度水果酵素醋，正常組和模型組同法給予等體積純凈水，每天1次，連續35 d直至結束實驗當天。

2.3 指標檢測 末次空腹血糖、糖耐量測定：腹腔注射STZ后第5天，各組動物禁食不禁水約4 h，測定空腹血糖值(0 h)后各給藥組灌胃給予相應濃度水果酵素醋，模型組同法給予純凈水，正常組不做處理。灌胃給藥20 min后各組均按10 mL·kg-1體重灌胃0.25 g·mL-1葡萄糖溶液，測定給予葡萄糖溶液后0.5、2 h的血糖值，計算血糖曲線下面積(AUC)[9]。次日各組動物禁食不禁水約4 h，測定空腹血糖，按6 mL·kg-1體重的體積腹腔注射20%烏來糖溶液麻醉后腹主動脈采血致死，3 000 r·min-1，離心10 min收集血清用于檢測血清胰島素、甘油三酯、總膽固醇及尿素氮、肌酐含量，并計算胰島素抵抗指數[9]。

2.5 判定標準 本實驗所建胰島素抵抗糖/脂代謝紊亂大鼠模型、輔助降血糖功能相關指標均依照國食藥監保化〔2012〕107號輔助降血糖功能評價方法[8]以及保健食品檢驗與評價技術規范[9]進行判定。

3 結果

3.1 水果酵素醋對大鼠糖代謝紊亂的影響 從表1可知，實驗前各組糖耐量血糖無明顯差異。與正常組相比，模型組0、0.5、2 h糖耐量血糖值及AUC明顯升高(P<0.01)，表明糖代謝紊亂模型構建成功。與模型組相比，水果酵素醋中高劑量組0、0.5、2 h糖耐量血糖值及AUC明顯降低(P<0.01)。

表1 水果酵素醋對大鼠糖耐量的影響

3.2 水果酵素醋對大鼠脂代謝紊亂的影響 從表2可知，與正常組相比，模型組總膽固醇含量升高(P<0.01)，說明脂代謝紊亂模型造模成功；與模型組相比，水果酵素醋各劑量組甘油三酯和總膽固醇含量無明顯變化(P>0.05)。

表2 水果酵素醋對脂代謝紊亂模型大鼠血脂水平的影響

3.3 水果酵素醋對胰島素抵抗指數的影響 從表3可知，與正常組相比，模型組胰島素抵抗指數升高(P<0.01)，結合“3.1”和“3.2”項下結果可知，本實驗的胰島素抵抗糖/脂代謝紊亂模型造模成功。與模型組比較，水果酵素醋各劑量組胰島素抵抗指數無明顯變化(P>0.05)。

表3 水果酵素醋對胰島素抵抗指數的影響

3.4 水果酵素醋對大鼠腎功能的影響 由表4可見，與正常組比較，模型組血清尿素氮和肌酐含量明顯升高(P<0.01)；與模型組比較，水果酵素醋給藥組血清肌酐含量無明顯差異(P>0.05)，而血清尿素氮含量顯著下降(P<0.05)。

表4 水果酵素醋對大鼠腎功能的影響

4 討論

胰島素抵抗被視為糖尿病慢性并發癥的危險因素之一[10-11]。鏈脲佐菌素(streptozocin,STZ)是構建大鼠2型糖尿病模型常用的誘導藥物，用藥量小，建模方法簡便[12-14]。本研究以高脂飲食聯合腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素成功復制了胰島素抵抗糖/脂代謝紊亂模型。

糖耐量檢測是糖尿病臨床診斷中常用的生化檢驗指標[15]。本研究結果表明：與模型組相比，水果酵素醋中、高劑量組0、0.5、2 h糖耐量血糖值及AUC明顯降低(P<0.01)。這說明水果酵素醋中、高劑量能降低血糖和改善糖耐量，具有輔助降血糖作用。

臨床上，血肌酐是評價腎功能的重要指標，其含量升高意味著腎功能的損傷[16-17]。尿素氮是判斷腎小球濾過功能的指標，能較為準確地反映腎實質受損的情況[18]，尿素氮從腎小球濾過而排出體外，在腎功能不全失代償時，尿素氮將升高。在本實驗中，與正常組比較，模型組的肌酐及尿素氮含量均有明顯升高(P<0.01)，表明本實驗造模對大鼠腎臟會產生一定損傷。與模型組比較，水果酵素醋給藥組血清肌酐含量無明顯差異(P>0.05)，尿素氮含量顯著下降(P<0.01或0.05)，表明水果酵素醋可以一定程度上緩解腎功能損傷。

綜上所述，水果酵素醋中、高劑量能降低血糖及改善糖耐量，具有輔助降血糖的功能，并具有一定的緩解腎功能損傷的作用。