張海悅,閆小娟,徐鶴,武旭明
1. 長春工業大學(長春 130000);2. 吉林省富生特醫食品有限公司(長春 130607)
2021年全球糖尿病報告,全球糖尿病患者已達到5.37億人,中國糖尿病報告患者人數達1.41億人,是全世界糖尿病患者數量最多的國家。大量降血糖藥物在臨床應用,但不良反應大、使用不便,療效不穩定,尚未發現有效的治療藥物。胰島素只能緩解患者血糖升高,無法治愈。天然抗糖尿病藥物以其不良反應小和不產生耐藥性而受到關注,特別在發展中國家得到廣泛利用[1]。
糖尿病治療仍是世界性難題。常用的控制血糖方法除了藥物控制,輔助降血糖類保健食品控制也成為人們常用的方法之一,而藥物長期使用會出現耐藥性,且服用劑量大或長時間服用副作用更為明顯(如噻唑二烷酮對胰島素抵抗的肥胖患者可降低和改善糖耐量,但會導致水腫和低血糖;拜糖平主要降低餐后高血糖和緩解高胰島素血癥,但會引起患者的胃腸道反應)[2-3]。
馬齒莧是馬齒莧科植物馬齒莧(Portulaca oleraceaL.)的干燥地上部分,分布在全世界溫帶和熱帶地區,在我國各地均產,全草供藥用,有清熱利濕、解毒消腫、消炎、止渴、利尿作用,種子明目。現代藥理研究表明,馬齒莧具有很好的降血糖作用,馬齒莧多糖可作用于胰島細胞和促進胰島素的分泌以調控血糖的高低[4-6]。
試驗用馬齒莧、苦瓜、黃芪和蒼術進行配伍并配合微量具有降糖作用的吡啶甲酸鉻,同時結合填充劑、黏合劑、崩解劑制備一種便于攜帶的馬齒莧復合控糖片,探討該控糖片對胰島損傷高血糖大鼠模型的輔助降血糖功能,從而為馬齒莧復合控糖片的推廣應用提供臨床依據。
SQP QUINTIX6101-1CN電子天平[賽多利斯科學儀器(北京)有限公司];NV2201ZH電子天平[奧豪斯國際貿易(上海)有限公司];Scout系列/STX2201ZH電子天平[奧豪斯國際貿易(上海)有限公司];雅斯血糖測試儀和配套血糖試紙(青島厚美德生物科技股份有限公司);四氧嘧啶(sigma-aldrich);葡萄糖(天津市大茂化學試劑廠)。
由自制的馬齒莧復合控糖片,樣品性狀為片劑,規格0.2 g/片。人口服推薦用量為3次/d,1次2片,即1.2 g/人/d,成人體重按60 kg計算,折合小鼠劑量為0.02 g/(kg·bw·d)。
1.3.1 試驗動物
SPF級雄性昆明小鼠180只[動物質量合格證號110324210106489574,生產許可證號SCXK(京)2019-0010,斯貝福(北京)生物技術有限公司],動物適應1 d。
1.3.2 試驗環境
試驗動物房為屏障系統[使用許可證號SYXKC(陜)2021-009,溫度20~26 ℃,相對濕度40%~70%]。
1.3.3 維持飼料
動物維持飼料[生產許可證號為蘇飼證(2019)01008,飼料合格證號120211020048,江蘇省協同醫藥生物工程有限責任公司]。
1.3.4 動物墊料
試驗動物玉米芯墊料(德州谷美農業科技有限公司)。
將雄性小鼠共分兩大組,第1組為正常動物降糖試驗,高劑量組[0.6 g/(kg·bw),相當于人體推薦用量的30倍]、1個空白對照組(純水),每組15只動物;第2組為胰島損傷高血糖模型降糖試驗,設0.6,0.4和0.2 g/(kg·bw)共3個劑量組,分別相當于人體推薦用量的30,20和10倍。另設1個模型對照組(純水),每組15只動物。樣品配制:分別稱取0.6,0.4和0.2 g樣品加純水至20 mL混合均勻,分別配成濃度30%,20%和10%的混懸液,備用。灌胃體積均按20 mL/(kg·bw)每日經口灌胃1次,連續灌胃30 d后進行各指標測定。
1.5.1 正常動物降糖試驗
適應性飼養1 d后,選30只體重在24~28 g健康小鼠,按禁食4 h的血糖水平分組,隨機分1個高劑量組和1個空白對照組,每組15只動物,分籠喂養。空白對照組給予純水,劑量組給予高劑量濃度受試樣品[0.6 g/(kg·bw)],灌胃體積按20 mL/(kg·bw)每日經口灌胃1次,連續30 d,測空腹血糖(禁食4 h),比較2組動物血糖值。
1.5.2 高血糖模型降糖試驗
適應性飼養1 d后,選150只體重在24~28 g健康小鼠,隨機取15只動物禁食4 h,測空腹血糖,作為該批動物基礎血糖值。動物禁食24 h(自由飲水)后,尾靜脈注射四氧嘧啶[50 mg/(kg·bw)]現配現用,尾靜脈注射,1次造模。5 d后禁食4 h,測血糖。選取60只高血糖模型成功小鼠(血糖值在11.1~23.5 mmol/L),按禁食4 h的血糖水平分組,隨機分高、中、低3個劑量組,1個模型對照組。試驗前后禁食條件一致,禁食的同時更換墊料,每組15只動物,分籠喂養。各劑量組給予不同濃度受試樣品,模型對照組給予等容量溶劑,灌胃體積按20 mL/(kg·bw)每日經口灌胃1次,連續灌胃30 d。測空腹血糖值(禁食4 h),比較各組動物血糖值及血糖下降率,血糖下降率按式(1)計算。
1.5.3 胰島損傷高血糖模型糖耐量試驗
以高血糖模型動物降糖試驗組動物試驗后的空腹血糖為給葡萄糖前(即0 h)血糖值,各劑量組給予1次相應濃度受試樣品,模型對照組給予同容量溶劑,20 min后各組經口給予葡萄糖2.0 g/(kg·bw),測定給葡萄糖后各組0.5和2.0 h的血糖值。觀察模型對照組與受試樣品組給予葡萄糖后各時點(0,0.5和2.0 h)血糖值及血糖曲線下面積的變化,血糖曲線下面積按式(2)計算。
數據可用方差分析,但需按方差分析的程序先進行方差齊性檢驗,方差齊,計算F值,F值<F0.05,各組均數間差異無顯著性;F值>F0.05,P<0.05,用多個試驗組和1個對照組間均數的兩兩比較方法進行統計;對非正態或方差不齊的數據進行適當的變量轉換,待滿足正態或方差齊后,用轉換后的數據進行統計;若變量轉換后仍未達到正態或方差齊的目的,改用秩和檢驗進行統計。
馬齒莧復合控糖片對正常小鼠體重的影響見表1。結果表明,正常組和高劑量組小的鼠各期體重和增重與空白對照組比較,差異均無顯著性。
表1 馬齒莧復合控糖片對正常小鼠體重的影響(±SD)

表1 馬齒莧復合控糖片對正常小鼠體重的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動物數/只 體重/g初始重 中期重 末期重 增重高劑量組 0.6 15 25.4±0.6 36.5±1.1 42.7±1.2 17.3±1.4空白對照組 0.0 15 25.7±0.7 35.8±1.3 42.4±1.4 16.8±1.0
馬齒莧復合控糖片對高血糖模型小鼠體重的影響見表2。結果表明,高血糖模型各劑量組小鼠各期體重和增重與模型對照組比較,差異均無顯著。說明馬齒莧復合控糖片對于高血糖模型小鼠體重無影響。
表2 馬齒莧復合控糖片對高血糖模型小鼠體重的影響(±SD)

表2 馬齒莧復合控糖片對高血糖模型小鼠體重的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動物數/只 體重/g初始重 中期重 末期重 增重高劑量組 0.6 15 28.9±1.4 37.4±2.4 41.2±2.2 12.3±1.9中劑量組 0.4 15 29.1±1.7 37.6±2.1 41.0±1.4 12.0±1.2低劑量組 0.2 15 29.3±1.4 37.2±1.7 40.5±1.9 11.2±1.1模型對照組 0.0 15 28.9±1.4 36.8±1.8 40.3±2.0 11.4±1.7
馬齒莧復合控糖片對正常小鼠空腹血糖的影響見表3。結果表明,正常組高劑量組小鼠空腹血糖值與空白對照組比較,差異無顯著性(P>0.05)。馬齒莧復合控糖片對空腹血糖值無影響。
表3 馬齒莧復合控糖片對正常小鼠空腹血糖的影響(±SD)

表3 馬齒莧復合控糖片對正常小鼠空腹血糖的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動物數/只空腹血糖值/(mmol·L-1) 試驗前 P值 試驗后 P值高劑量組 0.6 15 7.1±0.7 1.000 7.1±0.8 0.679空白對照組0.0 15 7.1±0.8 7.1±0.9
由表4可見,從健康小鼠150只隨機取15只動物禁食4 h測得血糖均值為7.1 mmol/L。
表4 小鼠基礎血糖值及體重(±SD)

表4 小鼠基礎血糖值及體重(±SD)
組別 動物數/只 體重/g 空腹血糖值/(mmol·L-1) 隨機 15 25.5±0.7 7.1±0.9
由表5可見,給予受試樣品后,高血糖模型小鼠各劑量組與模型對照組比較,各劑量組空腹血糖值降低且低于模型對照組,但差異均無顯著性(P>0.05),各劑量組血糖下降率升高,且高劑量組差異有顯著性(P<0.05)。
由表5可見,給予受試樣品后,高血糖模型小鼠各劑量組與模型對照組比較,各劑量組空腹血糖值降低且低于模型對照組,但差異均無顯著性(P>0.05),各劑量組血糖下降率升高,且高劑量組差異有顯著性(P<0.05)。
表5 馬齒莧復合控糖片對高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±SD)

表5 馬齒莧復合控糖片對高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動物數/只 試驗前 試驗后空腹血糖值/(mmol·L-1) P值 空腹血糖值/(mmol·L-1) P值 血糖下降率/% P值高劑量組 0.6 15 16.8±4.2 1.000 11.9±2.6 0.514 27.6±7.1* 0.011中劑量組 0.4 15 16.9±4.3 0.998 12.6±2.5 0.932 23.9±7.2 0.356低劑量組 0.2 15 16.6±4.2 1.000 12.9±3.4 0.993 22.1±6.5 0.813模型對照組 0 15 16.7±4.2 13.1±3.2 20.3±6.5
由表6可見,給予葡萄糖前,各劑量組在0 h血糖值均低于模型對照組,與模型對照組比較,但差異均無顯著性(P>0.05)。各組給予葡萄糖后,各劑量組在0.5和2 h的血糖值及血糖曲線下面積均低于模型對照組,與模型對照組比較,其中高劑量組2 h血糖值,差異有顯著性(P<0.05)
表6 馬齒莧復合控糖片對高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±SD)

表6 馬齒莧復合控糖片對高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動物/只 給糖后血糖值/(mmol·L-1) 血糖曲線下面積 P值0 h P值 0.5 h P值 2 h P值高劑量組 0.6 15 11.9±2.6 0.514 18.4±3.6 0.154 14.5±2.8 0.033 32.2±6.0 0.075中劑量組 0.4 15 12.6±2.5 0.932 19.1±3.6 0.408 15.4±3.0 0.238 33.9±5.7 0.326低劑量組 0.2 15 12.9±3.4 0.993 19.8±3.7 0.734 16.5±3.0 0.888 35.4±6.3 0.791模型對照組 0 15 13.1±3.2 20.9±3.5 17.1±2.4 37.0±5.2
結果顯示高血糖模型動物的空腹血糖指標和糖耐量2項指標均為陽性,且對正常小鼠空腹血糖無影響。依據國食藥監保化[2012]107號“輔助降血糖功能評價方法”,可判定“馬齒莧復合控糖片”輔助降血糖功能動物試驗結果為陽性。
馬齒莧復合控糖片以馬齒莧多糖為君,苦瓜為臣,佐以黃芪蒼術,君臣佐使,并配合微量具有降糖作用的吡啶甲酸鉻制成,其降血糖作用可能是由于其各種成分的協同作用:馬齒莧具有抗糖尿病的作用,提高四氧嘧啶小白鼠的糖耐量,保護肝臟,抑制糖尿病小鼠的前脂肪細胞的分化,提高糖尿病小鼠血清胰島素水平,增加HDL-C值:調節血脂代謝,抑制α-葡萄糖苷醇和提高糖尿病小鼠的高密度脂蛋白水平[7-10];苦瓜也是一種“藥食同源”食品原料,素有“藥用蔬菜”之稱,在中醫看來,苦瓜可以清熱解毒,有滋養強壯之效,歸心、脾、肺經,研究表明,苦瓜的水提物或者醇提物都具有輔助降血糖功效,苦瓜的全果都是具有利用價值的[11-14];黃芪為豆科植物膜莢黃芪或蒙古黃芪的干燥根,具補氣固表、利尿、強心、降壓、抗菌、托毒作用[15-16];蒼術為菊科植物茅蒼術或北蒼術的干燥根莖,味辛、苦,性溫,歸脾、胃、肝經[17]。黃芩搭配蒼術,在王麗丹等關于“芪術顆粒”的研究中表明,針對糖尿病腎病具備與眾不同而關鍵的功效[18]。黃芪的功效不獨補氣血之一端,其既能牽正,且能調達血氣,補而兼通,性不壅膩[19]。此外,添加吡啶甲酸鉻,鉻是葡萄糖耐量因子的一個重要組成部分,糖尿病患者必不可少的微量營養素,能改進能量平衡和胰島素功能,增強胰島素活性,改善人體糖代謝[20]。
建立四氧嘧啶誘導的2型糖尿病小鼠模型。結果顯示高血糖模型動物的空腹血糖指標和糖耐量2項指標均為陽性,且對正常小鼠空腹血糖無影響。依據國食藥監保化[2012]107號“輔助降血糖功能評價方法”,可判定“馬齒莧復合控糖片”輔助降血糖功能動物試驗結果為陽性。雖然馬齒莧復合控糖片對四氧嘧啶誘導的2型糖尿病小鼠模型表現出積極的降血糖作用,但是畢竟人體與大鼠體內環境不盡相同,后續可通過增加人體臨床試驗,從而為馬齒莧復合控糖片的推廣應用提供依據。