菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血脂、血糖的影響

熊政委，董　全，王　強（1.西南大學食品科學學院，重慶400715；.重慶第二師范學院生物與化學工程系，重慶400067）

菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血脂、血糖的影響

熊政委1，2，董全1，*，王強2
（1.西南大學食品科學學院，重慶400715；2.重慶第二師范學院生物與化學工程系，重慶400067）

用鏈脲佐菌素（STZ）誘導成功的糖尿病小鼠為動物實驗模型，將小鼠分為模型組、普通面包組、各種不同添加量（2%、4%、6%、8%、10%）的菊糖面包組，連續(xù)喂食15 d，研究血糖、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、體重的變化情況。結(jié)果表明，菊糖能夠緩解STZ糖尿病小鼠體重的下降，降低STZ糖尿病小鼠的血糖值，并且對高脂血癥有一定的調(diào)節(jié)作用，同時隨著菊糖面包中菊糖含量的增加，其作用效果也得到增強。

菊糖面包，小鼠，血糖，血脂

菊糖（Inulin），又名菊粉、土木香粉，是由D-果糖經(jīng)β（1→2）糖苷鍵連接而成的鏈狀多糖，末端常含有一個葡萄糖基［1］。菊糖是水溶性很好的膳食纖維，可作為功能性配料，廣泛應用于功能性食品、藥品和保健品的制造。

糖尿病是由于胰島素絕對或相對分泌不足而引起的以持續(xù)高血糖為特征的內(nèi)分泌疾病，常伴有脂代謝絮亂及高脂血癥［2］，因此降低血糖、血脂是緩解糖尿病病癥的關鍵。鏈脲佐菌素（STZ）對組織的毒性小，是目前國內(nèi)外常常使用的一種制備糖尿病模型的藥物［3］。靜脈或者腹腔一次性的大計量的注射STZ所制得的速發(fā)型糖尿病模型，是由于β細胞直接受損所導致的，目前被廣泛的采用［4］。

菊糖（Inulin）有多種生理功能，如防止肥胖［5］，促進礦物質(zhì)的吸收［6-7］，降血脂血糖［8-9］。菊糖能夠降低血液中甘油三酯以及膽固醇的含量，能夠使體內(nèi)低密度脂蛋白濃度降低，但是不會影響高密度脂蛋白的濃度，這樣就會提高高密度脂蛋白/低密度蛋白的比率。菊糖經(jīng)過人體的口腔、胃和小腸后基本上不被吸收，所以不會引起血糖濃度的增加，更不會促進胰島素的上升。但是將菊糖面包作為一個整體對機體的研究較少。本實驗通過建立糖尿病小鼠實驗模型，研究菊糖面包對糖尿病小鼠血糖、血脂的影響，為菊糖面包產(chǎn)品的研究與開發(fā)提供參考。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

清潔級雄性昆明小鼠許可證號：scxk（渝）2012-0006，重慶騰鑫比爾實驗動物銷售有公司提供，實驗前小鼠先經(jīng)過1周的適應期，適應期后，小鼠的體重為20～24 g，清潔級常規(guī)分籠飼養(yǎng)；菊糖廣州市澤玉生物科技有限公司，食品級；面粉河南省雪健實業(yè)有限公司，食品級；活性干酵母安琪酵母股份有限公司，食品級；食鹽重慶合川鹽化工業(yè)有限公司，食品級；白砂糖湖北億龍源食品有限公司，食品級；奶粉內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限司，食品級；起酥油南海油脂工業(yè)（赤灣）有限公司，食品級；鏈脲佐菌素（STZ）、檸檬酸、檸檬酸鈉成都市科龍化工試劑廠，分析級；總膽固醇試劑盒、甘油三酯試劑盒、高密度脂蛋白試劑盒、低密度脂蛋白試劑盒南京建成生物工程研究所，分析級。

表1　面包配方表Table 1　Bread recipe

SW-CJ-1FD型超凈作臺蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司；YLS-Q6型灌胃器北京吉安得爾科技有限公司；活力型血糖儀愛爾蘭羅氏集團；HL-2DW型遠紅外線電熱食品烤箱廣州市番禺成功烘焙設備制造有限公司；HXM-CS12-0型面包發(fā)酵箱上海晴友實業(yè)有限公司；FA2004A型電子天平上海精天電子儀器有限公司；酶標儀Modle680 Bio-Rad公司。

1.2實驗方法

1.2.1菊糖面包的制作主要加工工藝流程：配料→和面→發(fā)酵→整形→醒發(fā)→烘烤→冷卻→成品。具體操作方法參照GB/T 14611-2008采用直接發(fā)酵法。面包的成分配方表見表1。

1.2.2構建糖尿病小鼠模型取小鼠100只，體重為20～24 g，選擇8只作為正常對照組。剩下的小鼠禁食12 h（可自由飲水），對小鼠一次性腹腔注射STZ 150 mg/kg［10］。在造模過程中，小鼠死亡4只，7 d之后，用血糖儀測量小鼠的血糖，篩選出空腹血糖值大于11.1 mmol/L的小鼠作為糖尿病小鼠模型［11-12］。成模率為81%。

1.2.3菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血糖值的影響將STZ誘導的糖尿病小鼠分為以下幾組（每組各8只）：模型組、普通面包組（未添加菊糖）、2%菊糖面包組、4%菊糖面包組、6%菊糖面包組、8%菊糖面包組、10%菊糖面包組。正常對照組和模型組每天自由攝食基礎飼料。普通面包組每天喂食未添加菊糖的面包300 mg/g，菊糖面包組每天喂食含量分別為2%、4%、6%、8%、10%的菊糖面包300 mg/g，每天喂食一次，喂食面包后，讓小鼠自由飲水，自由攝食基礎飼料。連續(xù)喂食15 d，每天喂食菊糖面包1.5 h后，尾部靜脈取全血測血糖值［13］。

1.2.4菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血脂的影響末次喂食前12 h禁食，喂食菊糖面包1.5 h后眼球采血，并將采集到的血液置于37℃的水浴鍋中30 min，然后再放置在4℃冰箱3～4 h，3500 r/min離心15 min使血清分離［14］，用試劑盒測定血脂四項的水平，按照試劑盒的說明測定。

1.2.5菊糖面包對STZ糖尿病小鼠體重的影響每隔5 d測一次小鼠的體重。

1.3數(shù)據(jù)分析

2　結(jié)果與分析

2.1菊糖面包對糖尿病小鼠體重的影響

由表2可以看出，正常組的小鼠體重不斷增加，其余各組小鼠的體重均在下降，其中模型組和普通面包組小鼠體重的下降速度比菊糖面包組快，并且隨著菊糖添加量的不斷增加，小鼠體重下降的速度減慢。喂食菊糖面包第15 d時，喂食添加4%、6%、8%、10%的菊糖面包的小鼠的體重與模型組小鼠的體重存在顯著差異（p＜0.05）。

表2　菊糖面包對STZ糖尿病小鼠體重的影響（±s，n=8）Table 2　Effect of inulin bread on body mass of mice with diabetes induced by STZ（±s，n=8）

表2　菊糖面包對STZ糖尿病小鼠體重的影響（±s，n=8）Table 2　Effect of inulin bread on body mass of mice with diabetes induced by STZ（±s，n=8）

注：*為與對照組比較，p＜0.05；**為與對照組比較，p＜0.01；#為與模型組比較，p＜0.05；##為與模型組比較，p＜0.01；表3、表4同。

組別　體重（g）第5 d　第10 d　第15 d正常對照組　26.38±1.36　29.12±2.08　32.03±2.36模型組　22.08±1.12**21.23±0.92**　20.18±0.74**普通面包組　22.16±0.82**21.05±2.33**　20.37±1.78** 2%菊糖面包組　22.47±1.73*　22.18±0.68**　21.47±1.42** 4%菊糖面包組　22.54±1.63*　22.37±1.13**21.91±0.67**# 6%菊糖面包組　22.68±1.32*　22.46±2.57**22.25±0.88**# 8%菊糖面包組　22.74±0.98*　22.62±1.66**22.49±1.12**# 10%菊糖面包組　22.97±1.22*　22.83±1.27**22.71±1.23**#

2.2菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血糖值的影響

通過表3可以看出，在第15 d時，4%、6%、8%、10%菊糖面包組小鼠的血糖值顯著低于（p＜0.05）模型組。與實驗開始相比，普通面包組小鼠血糖值逐漸升高，菊糖面包組小鼠血糖值均呈下降趨勢，并且隨著菊糖添加量的增加，下降趨勢越明顯，最后相對穩(wěn)定。雖然在第5 d時，10%的菊糖添加組小鼠的血糖高于4%、6%、8%菊糖添加組小鼠的血糖，但是總體上是隨著菊糖添加量的增加下降趨勢越明顯。說明菊糖面包有抑制糖尿病小鼠血糖升高的作用?？赡苡捎诰仗窃谀c道內(nèi)被雙歧桿菌發(fā)酵產(chǎn)生丙酸鹽，能夠抑制糖異生，減少游離氨基酸的水平，促進胰島素的抗性增強。

表3　菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血糖的影響（±s，n=8）Table 3　Effect of inulin bread on blood glucose of mice with diabetes induced by STZ（±s，n=8）

表3　菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血糖的影響（±s，n=8）Table 3　Effect of inulin bread on blood glucose of mice with diabetes induced by STZ（±s，n=8）

組別血糖濃度（mmol/L）第1 d　第5 d　第10 d　第15 d正常對照組　6.68±0.93　6.76±1.23　6.87±0.82　6.81±1.03模型組　16.19±1.54**　16.76±1.82**　17.53±1.61**　17.92±1.35**普通面包組　16.23±2.04**　16.88±1.43**　17.47±3.54**　17.79±2.07** 2%菊糖面包組　16.14±0.98**　15.94±2.69**　15.42±2.11**　15.21±1.21** 4%菊糖面包組　16.12±1.33**　15.51±2.71**　14.84±1.54**　14.58±1.11**# 6%菊糖面包組　16.08±1.89**　15.29±1.47**　14.47±1.73**　14.23±1.37**# 8%菊糖面包組　16.04±3.13**　15.01±1.56**　14.11±0.74**#　13.75±1.74**# 10%菊糖面包組　16.01±1.68**　15.82±2.65**　13.73±1.40**#　13.44±2.02**#

表4　菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血脂四項的影響（±s，n=8）Table 4　Effect of inulin bread on blood lipid of mice with diabetes induced by STZ（±s，n=8）

表4　菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血脂四項的影響（±s，n=8）Table 4　Effect of inulin bread on blood lipid of mice with diabetes induced by STZ（±s，n=8）

組別　總膽固醇（mmol/L）　甘油三酯（mmol/L）　高密度脂蛋白（mmol/L）　低密度脂蛋白（mmol/L）正常對照組　2.27±0.10　1.07±0.088　1.78±0.092　1.12±0.076模型組　3.76±0.12**　2.57±0.10**　0.57±0.047**　1.84±0.090**普通面包組　3.78±0.18**　2.58±0.15**　0.55±0.079**　1.88±0.13** 2%菊糖面包組　3.67±0.22**　2.46±0.17**　0.68±0.043**#　1.78±0.074** 4%菊糖面包組　3.50±0.092**#　2.34±0.081**#　0.72±0.063**#　1.62±0.080**# 6%菊糖面包組　3.47±0.11**#　2.30±0.11**#　0.75±0.081**#　1.59±0.11**# 8%菊糖面包組　3.40±0.16**#　2.27±0.15**#　0.76±0.073**#　1.57±0.94**# 10%菊糖面包組　3.38±0.18**#　2.26±0.12**#　0.79±0.066**#　1.58±0.10**#

2.3菊糖面包對STZ糖尿病小鼠血脂四項的影響

從表4可以看出，當菊糖面包的添加量大于等于4%時，菊糖面包小鼠的總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白均顯著（p＜0.05）低于模型組，高密度脂蛋白顯著（p＜0.05）高于模型組。且隨著菊糖添加量的增加，糖尿病小鼠總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平呈下降趨勢，高密度脂蛋白呈上升趨勢。說明菊糖面包對糖尿病小鼠并發(fā)的高脂血癥有一定的調(diào)節(jié)作用。其原因之一是菊糖能夠通過改變脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運來降低血漿中總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇［15］。菊糖能夠降低血脂有多方面原因。第一，菊糖能夠通過抑制脂肪分解酶降解攝食的脂肪，使脂肪在體內(nèi)的消化受阻，并且菊糖作為一種膳食纖維，可以與脂肪形成脂肪-纖維復合物隨糞便排出體外，這樣便可以減少機體對脂肪的吸收。第二，未被消化的菊糖在腸道內(nèi)被雙歧桿菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸鹽和短鏈脂肪酸，短鏈脂肪酸包含丙酸，丙酸可以抑制肝臟中膽固醇的合成。肝臟是合成甘油三酯和膽固醇的主要器官，血漿（清）中VLDL、LDL、HDL能準確反映甘油三酯和膽固醇的體內(nèi)代謝狀況，丙酸鹽被認為是肝臟中膽固醇生物合成反應的抑制劑［16］。

3　結(jié)論與討論

本實驗研究了菊糖面包對STZ糖尿病小鼠調(diào)節(jié)血糖、血脂的作用。實驗結(jié)果顯示菊糖面包能夠緩解STZ糖尿病小鼠體重的下降，降低STZ糖尿病小鼠的血糖值，對高脂血癥有一定的調(diào)節(jié)作用，并且隨著菊糖面包中菊糖含量的增加，其作用效果也得到增強。但是添加過量的菊糖會導致面包品質(zhì)的下降［17］，如何既兼顧面包品質(zhì)，又對生理功能有較好影響，需要做進一步研究。

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Effect of inulin bread on blood glucose and lipid of mice with diabetes induced by STZ

XIONG Zheng-wei1，2，DONG Quan1，*，WANG Qiang2
（1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China；2.School of Biological and Chemical Engineering，Chongqing University of Education，Chongqing 400067，China）

As animal models，diabetic mice were successfully induced by using the STZ.These mice divided into model group，ordinary bread group，variety of different amounts of inulin bread group（2%，4%，6%，8%，10%），feeded 15 days，studied the changes of blood glucose，total cholesterol，triglycerides，HDL，LDL，body mass. The results showed that the inulin could alleviate weight drops of STZ diabetic mice，lowered blood glucose levels in STZ diabetic mice，and had a certain adjustment of hyperlipidemia.At the same time，with the increase of the inulin content in the bread，the effect was improved.

inulin-supplemented bread；mice；blood glucose；blood lipid

TS252.59

A

1002-0306（2015）20-0368-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.067

2015－01－16

熊政委（1989-），男，碩士研究生，研究方向：食品安全與質(zhì)量控制，E-mail：842406970@qq.com。

董全（1962-），男，博士，教授，研究方向：現(xiàn)代食品加工理論與技術，E-mail：dongquan@swu.edu.cn。

國家“863”計劃項目（2011AA100805-2）。