四季豆和淡豆豉提取物降血糖動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

孫紅梅，羅　蓉，陳瑞儀(安利(中國)日用品有限公司，廣州5063;廣東省疾病預(yù)防控制中心，廣州5430)

?

四季豆和淡豆豉提取物降血糖動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

孫紅梅1，羅蓉1，陳瑞儀2
(1安利(中國)日用品有限公司，廣州510613;2廣東省疾病預(yù)防控制中心，廣州511430)

摘要:目的:研究四季豆和淡豆豉提取物的降血糖作用，為開發(fā)輔助降血糖的保健食品提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。方法:設(shè)低、中、高三個(gè)四季豆和淡豆豉提取物受試樣品組，1個(gè)純水對(duì)照組、1個(gè)高血糖模型對(duì)照組，每組12只小鼠。3個(gè)劑量組分別給予0.14、0.28、0.83g/kg BW受試樣品，相當(dāng)于推薦日服量的5、10、30倍。用四氧嘧啶制備高血糖小鼠模型后，連續(xù)用受試樣品30d后，觀察其對(duì)高血糖模型小鼠和正常小鼠空腹血糖和糖耐量的影響。結(jié)果:受試樣品在0.83g/kg BW劑量下，高劑量組的糖耐量值明顯低于高血糖模型對(duì)照組(P＜0.05) ;在0.14g/kg BW和0.83g/kg BW劑量下，低、高劑量組的空腹血糖值明顯低于高血糖模型對(duì)照組(P＜0.01、P＜0.05) ;同時(shí)受試樣品對(duì)正常小鼠的空腹血糖沒有明顯影響(P＞0.05)。結(jié)論:四季豆和淡豆豉提取物對(duì)糖尿病小鼠的血糖具有輔助調(diào)節(jié)作用。

關(guān)鍵詞:四季豆提取物;淡豆豉提取物;降血糖功能

四季豆(Phaseolus vulgaris)屬豆科植物［1］，其含有的α-淀粉酶抑制劑(α-amylase inhibitor)可以通過抑制腸道內(nèi)唾液淀粉酶和胰淀粉酶的活性，阻礙食物中碳水化合物的水解和消化，減少糖分的吸收，從而起到降低血糖的作用［2-5］。淡豆豉是豆科植物大豆的成熟種子的發(fā)酵加工品，除含有優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、必需脂肪酸、無機(jī)鹽和維生素外，還包括大豆異黃酮類、淡豆豉多糖、大豆皂苷等多種生物活性成分［6-9］。研究證明，淡豆豉提取物中含有α-葡萄糖苷酶抑制劑，對(duì)于降低糖尿病患者血糖水平具有顯著作用［10-12］。雖然有文獻(xiàn)報(bào)道單獨(dú)使用四季豆提取物或者淡豆豉提取物具有輔助降血糖的作用，但是目前還沒有兩者聯(lián)合應(yīng)用的相關(guān)研究。因此，為研究四季豆和淡豆豉提取物輔助降血糖的作用，本文研究了以四季豆和淡豆豉提取物為功效原料制成的片劑產(chǎn)品的輔助降血糖作用，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1受試樣品淺米色帶棕色斑點(diǎn)片劑，塑料瓶裝，47g/瓶，主要由四季豆與淡豆豉提取物為原料制作，其中四季豆和淡豆豉原料由熱水提取，經(jīng)過冷卻過濾、濃縮殺菌、噴霧干燥得到四季豆和淡豆豉提取物的粉末。經(jīng)過混料，壓片制成受試樣品。人體推薦日服量為每天3片(0.556g/片)。按60kg體重成人計(jì)算為推薦日服量為27.8mg/kg BW。

1.1.2劑量設(shè)計(jì)按照《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》中輔助降血糖動(dòng)物功能評(píng)價(jià)檢驗(yàn)方法進(jìn)行［13］。實(shí)驗(yàn)設(shè)0.14、0.28、0.83g/kg BW 3個(gè)劑量組，相當(dāng)于推薦日服量的5、10、30倍。同時(shí)設(shè)純水對(duì)照組、高血糖模型對(duì)照組，每組12只小鼠。受試樣品給予時(shí)間30d。

1.1.3受試樣品制備每日稱量1.66g受試樣品，用純凈水調(diào)配至20.0mL作為高劑量組受試樣品，然后量取2.5、5.0mL高劑量組受試樣品，用純凈水調(diào)配至15.0mL制成低、中劑量組受試樣品。

1.1.4給予受試樣品途徑各劑量組按每日1次，每次以0.1mL/10g BW灌胃給予受試樣品，純水對(duì)照組、高血糖模型對(duì)照組按同等容量灌胃給予純凈水。

1.1.5實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及實(shí)驗(yàn)室條件SPF級(jí)昆明種雄性小白鼠，6～8w齡、體重26±2g，廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào): SCXK (粵) 2008-0002號(hào)，質(zhì)量合格證編號(hào): NO.0053189)。顆粒飼料，廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室為SPF級(jí)，合格證為粵檢證號(hào)SYXK(粵) 2008-0011。室溫22±2℃、濕度60%～80%。

1.1.6儀器和試劑四氧嘧啶，美國Sigma公司生產(chǎn);葡萄糖，廣州化學(xué)試劑廠生產(chǎn);血糖測(cè)定試劑盒，中生北控生物科技股份有限公司;日立7600-010全自動(dòng)生化分析儀。

1.2方法

1.2.1造高血糖模型按照《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》中輔助降血糖動(dòng)物功能評(píng)價(jià)檢驗(yàn)方法，隨機(jī)選取96只小鼠，在實(shí)驗(yàn)室條件下檢疫3日，禁食24d后，腹腔注射60mg/kg BW四氧嘧啶，自由攝食和飲水。四氧嘧啶是一種β細(xì)胞毒劑，可選擇性地?fù)p傷多種動(dòng)物的胰島β細(xì)胞，造成胰島素分泌低下，引起實(shí)驗(yàn)性糖尿病。第7d禁食24d后，腹腔注射第二次60mg/kg BW四氧嘧啶，自由攝食和飲水。第14d禁食5d后眼眶采血測(cè)定血糖值，若血糖值為10～25mmol/L，則可認(rèn)為2型糖尿病模型造模成功。

1.2.2葡萄糖耐量試驗(yàn)取造模成功的48只小鼠做葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)分成4個(gè)組:低、中、高劑量組和模型組，每組12只。受試樣品低、中、高劑量組分別灌胃0.14、0.28、0.83g/kg BW劑量(相對(duì)于最小人體推薦用量的5、10、30倍)。禁食5h后，劑量組分別給予不同劑量受試樣品，高血糖模型對(duì)照組按同等容量灌胃給予純凈水。20min后各組經(jīng)口給予2.0g/kg BW的葡萄糖(用純凈水配制)，測(cè)定給葡萄糖后0、0.5、2h 3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的血糖值，按(1)式計(jì)算各劑量組與高血糖模型對(duì)照組3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的血糖曲線下面積。

1.2.3降低空腹血糖試驗(yàn)取造模成功的48只小鼠做空腹血糖實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)分成4個(gè)組:受試樣品低、中、高劑量組和高血糖模型對(duì)照組，每組12只。受試樣品低、中、高劑量組:分別灌胃0.14、0.28、0.83g/kg BW劑量(相對(duì)于最小人體推薦用量的5、10、30倍)。調(diào)整組間血糖值相差小于1.1mmol/L，劑量組分別給予不同劑量受試樣品，高血糖模型對(duì)照組按同等容量灌胃給予純凈水，試驗(yàn)共30d，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)動(dòng)物禁食5h后測(cè)定空腹血糖值，按(2)式計(jì)算各組血糖值及血糖下降百分率。

1.2.4正常小鼠空腹血糖測(cè)定試驗(yàn)將未造模的正常小鼠24只隨機(jī)分成2組，受試樣品高劑量組和純水對(duì)照組，每組12只。受試樣品高劑量組灌胃給予0.83g/ kg BW受試樣品(相當(dāng)于人體推薦日服量的30倍)，純水對(duì)照組按同等容量灌胃給予純凈水，連續(xù)30d，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)動(dòng)物禁食5h后測(cè)定空腹血糖值，比較兩組差異。

1.2.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(珋x±s)表示，各組數(shù)據(jù)采用方差分析，P＜0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果與分析

2.1受試樣品對(duì)高血糖模型小鼠糖耐量的影響

從表1、表2可見，高劑量組3個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖曲線下面積與高糖對(duì)照組比較降低，差異有顯著性意義(P＜0.05)，表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果為陽性，受試樣品可以降低高血糖模型小鼠糖耐量。

表1　對(duì)高血糖模型小鼠3個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖的影響(±s)

表1　對(duì)高血糖模型小鼠3個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖的影響(±s)

2h血糖(mmol/L)高血糖模型對(duì)照組　12　15.02±3.62 22.43±5.12　13.64±2.77低劑量組　12　15.16±3.47 21.76±3.51　14.56±2.58中劑量組　12　15.07±2.98 23.51±4.02　15.12±2.91高劑量組組別　動(dòng)物數(shù)(只) 0h血糖(mmol/L) 0.5h血糖(mmol/L) 12　15.15±2.55 15.83±4.53　14.08±4.44

表2　對(duì)高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±s)

表2　對(duì)高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±s)

注:與高糖對(duì)照組比較，*P＜0.05。

3個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖曲線下面積高血糖模型對(duì)照組　12　29.99±3.40 36.09±4.20　36.41±7.09低劑量組　12　29.51±4.45 35.93±4.83　36.47±5.61中劑量組　12　30.50±2.27 37.09±2.66　38.62±6.28高劑量組　12　30.03±1.87 36.07±2.87 30.18±7.40*F值　0.197　0.246　3.617 P值組別　動(dòng)物數(shù)(只)始重(g)終重(g) ＞0.05?。?.05　＜0.05

2.2受試樣品對(duì)高血糖模型小鼠空腹血糖的影響

從表3可見，低、高劑量組實(shí)驗(yàn)后血糖值與高糖對(duì)照組比較降低，差異有顯著性意義(P＜0.05)。各劑量組實(shí)驗(yàn)血糖下降百分率與高糖對(duì)照組比較，差異均無顯著性意義(P＞0.05)，表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性，受試樣品可以降低高血糖模型小鼠空腹血糖。

2.3受試樣品對(duì)正常小鼠空腹血糖的影響

從表4可見，0.83g/kg BW組給受試樣品后血糖與純水對(duì)照組比較，差異無顯著性意義(P＞0.05)，表明受試樣品對(duì)正常小鼠空腹血糖無明顯影響。

表3　對(duì)高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±s)

表3　對(duì)高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±s)

注:與高糖對(duì)照組比較，＊＊P＜0.01、*P＜0.05。

＞0.05?。?.05　＞0.05?。?.05　＞0.05空腹血糖(mmol/L)給樣前　給樣后　血糖下降百分率(%)高血糖模型對(duì)照組　12　28.70±3.08　33.64±3.37　16.09±5.35　29.53±6.25?。?8.42±66.68低劑量組　12　31.39±2.32　36.98±3.02　15.83±5.18　22.02±5.13＊＊　?。?5.21±66.12中劑量組　12　31.06±1.78　36.10±2.92　15.68±5.00　25.29±6.09?。?3.19±64.09高劑量組　12　30.55±3.95　35.38±4.43　16.13±5.20　23.19±8.31*　?。?1.50±83.43 F值　2.060　1.972　0.021　3.052　0.878 P值組別　動(dòng)物數(shù)(只)始重(g)終重(g)

表4　對(duì)正常小鼠空腹血糖的影響(±s)

表4　對(duì)正常小鼠空腹血糖的影響(±s)

組別　動(dòng)物數(shù)(只)始重(g)終重(g)空腹血糖(mmol/L)給樣前　給樣后純水對(duì)照組　12　34.15±1.31 43.18±1.45　7.90±1.19　8.19±0.92 0.83g/kg BW組　12　33.49±1.88 42.28±2.28　7.28±1.90　8.67±0.59 t值　0.993　1.151　0.964　-1.541 P值?。?.05　＞0.05?。?.05?。?.05

2.4受試樣品對(duì)高血糖模型小鼠實(shí)驗(yàn)前、后體重的影響

從表2、表3可見，各劑量組小鼠實(shí)驗(yàn)前后體重與高糖對(duì)照組比較，差異無顯著性意義(P＞0.05)，表明受試樣品對(duì)高血糖模型動(dòng)物體重?zé)o明顯影響。

3　討論

人體攝入食物后，從多糖到可被吸收入血的單糖的演變過程經(jīng)歷了兩個(gè)關(guān)鍵步驟:第一步是在α-淀粉酶的作用下由多糖水解成為寡糖;第二步是在α-葡萄糖苷酶的作用下由寡糖水解為葡萄糖。因此，控制以上兩個(gè)關(guān)鍵水解步驟都發(fā)生減緩，是有效降低餐后血糖的方式［14］?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，四季豆提取物中天然存在著抑制α-淀粉酶活性的物質(zhì)，稱為α-淀粉酶抑制劑［15］;淡豆豉提取物中天然存在著抑制α-葡萄糖苷酶活性的物質(zhì)，稱為α-葡萄糖苷酶抑制劑［10］。因此，本實(shí)驗(yàn)受試樣品選用四季豆提取物和淡豆豉提取物聯(lián)合應(yīng)用的配方，希望可以從上述兩個(gè)方面輔助降血糖。

近年來，四季豆提取物及其α-淀粉酶抑制劑和淡豆豉提取物及其α-葡萄糖苷酶抑制劑的開發(fā)和應(yīng)用日益受到人們的重視。張琪等［16］進(jìn)行了四氧嘧啶糖尿病小鼠灌胃給予α-淀粉酶抑制劑的研究，結(jié)果顯示，給予小鼠α-淀粉酶抑制劑具有降血糖作用。Vinson等［17］研究了四季豆提取物對(duì)人體攝取淀粉后的葡萄糖吸收影響，結(jié)果表明，每日單獨(dú)攝入0.75g和1.5g四季豆提取物具有輔助降血糖作用。Spadafrancal等［18］研究了四季豆提取物對(duì)健康人群的糖代謝和控制食欲的影響，選擇12名受試者每天隨餐服用四季豆提取物的片劑，結(jié)果表明，攝入四季豆提取物具有降血糖作用。Chen等［19］對(duì)豆豉水提物的研究表明，來自中國不同地區(qū)的31個(gè)樣品具有不同程度的α-葡萄糖苷酶抑制活性，并發(fā)現(xiàn)發(fā)酵能顯著提高大豆中的α-葡萄糖苷酶抑制活性。日本的Fujita等［20，21］招募了8名男性臨界糖尿病受試者及4名糖尿病受試者進(jìn)行淡豆豉水提物的臨床藥效學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)表明，單次口服0.3g淡豆豉提取物就能顯著降低糖尿病病人攝入75 g蔗糖或者200 g米飯餐后的血糖。劉曉婷等［22］選用四氧嘧啶糖尿病小鼠，分別給以淡豆豉提取物低(0.5g/kg)、中(1.0g/kg)、高(4.0g/kg) 3個(gè)劑量組連續(xù)30d，結(jié)果證明，淡豆豉提取物具有輔助降血糖的作用。

本實(shí)驗(yàn)采用SPF級(jí)昆明種雄性小鼠，每日經(jīng)口給予0.14、0.28、0.83g/kg BW劑量的以四季豆提取物和淡豆豉提取物為功效原料制成的受試樣品，試驗(yàn)時(shí)間30d。結(jié)果顯示，受試樣品能減少高血糖模型小鼠的3個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖曲線下面積(P＜0.05)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性;受試樣品能降低高血糖模型小鼠的空腹血糖值(P＜0.05)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性;同時(shí)受試樣品對(duì)正常小鼠的空腹血糖沒有明顯影響(P＞0.05)。上述結(jié)果從實(shí)驗(yàn)角度進(jìn)一步驗(yàn)證了四季豆提取物和淡豆豉提取物聯(lián)合應(yīng)用具有輔助降血糖的作用。

參考文獻(xiàn)

［1］張箭.菜豆——四季豆發(fā)展傳播史研究［J］．農(nóng)業(yè)考古，2014，4:218-229.

［2］趙蓉，等.DNS比色法測(cè)定白蕓豆中α-淀粉酶抑制劑活性的方法研究［J］．中成藥，2013，35(3) :573-576.

［3］賈光鋒，等.超聲波輔助提取白蕓豆α-淀粉酶抑制劑的研究［J］．食品研究與開發(fā)，2014，8:39-42.

［4］Veronique Le Berre-Anton，et al.Characterization and functional properties of the a-amylase inhibitor (a-AI) from kidney bean seeds.［J］．Biochimica et Biophysica Acta，1997，1343:31-40.

［5］訾艷，等.具有α-淀粉酶抑制活性的白蕓豆多肽的制備及其熱穩(wěn)定性研究［J］．食品科學(xué)，2015，36 (13) : 190-195.

［6］牛廣財(cái)，賈亭亭，魏文毅，等.淡豆豉的研究進(jìn)展［J］．中國釀造，2013，32(9) :1-5.

［7］趙德安.豆豉的研究與探討［J］．中國調(diào)味品，2015，1: 137-140.

［8］蔣立文.發(fā)酵豆豉的研究進(jìn)展［J］．食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2013，12:1803-1809.

［9］張敏，等.淡豆豉藥材發(fā)酵前后活性成分的變化研究［J］．時(shí)珍國醫(yī)國藥，2015，26(2) :363-364.

［10］陳靜，程永強(qiáng)，劉曉慶，等.中國傳統(tǒng)發(fā)酵豆豉水提物的α-葡萄糖苷酶抑制活性的體外實(shí)驗(yàn)研究［J］．食品科學(xué)，2007，28(12) :449-453.

［11］郭瑞華，翟麗，劉正猛，等.豆豉及其多糖對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制作用的研究及豆豉中降糖有效成分的初步分析［J］．中藥材，2015，1:38-40.

［12］蘇杰英，張金蘋.α-糖苷酶抑制劑用于2型糖尿病患者的中國證據(jù)［J］．藥品評(píng)價(jià)，2015，12(5) :27-46.

［13］中華人民共和國衛(wèi)生部.保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范［M］．北京:衛(wèi)生部衛(wèi)生法制與監(jiān)督司編印，2003: 38-40.

［14］王周，等.45種蔬菜水果對(duì)α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制活性研究［J］．食品科技，2015，40(3) :20-22.

［15］讓一峰，等.白蕓豆α-淀粉酶抑制劑在加工和消化過程中的活性變化研究［J］．食品工業(yè)科學(xué)，2015，2:11.

［16］張琪，等.小麥a-淀粉酶抑制劑降血糖作用的實(shí)驗(yàn)研究［J］．中國新藥雜志，2006，15(6) :432-435.

［17］Joe A.Vinson，et al．Investigation of an Amylase Inhibitor on Human Glucose Absorption after Starch Consumption ［J］．The Open Nutraceuticals Journal，2009，2，88-91.

［18］Angela Spadafranca，et al.Phaseolus vulgaris extract affects glycometabolic and appetite control in healthy human subjects［J］．Britisb Journal of Nutrition，2012:1-7.

［19］Jing Chen，et al.Anti-a-glucosidase activity of Chinese traditionally fermented soybean (douchi)［J］．Food Chemistry，2007，103(4) :1091-1096.

［20］Hiroyuki Fujita，et al.Fermented Soybean-Derived Water-Soluble Touchi Extract Inhibits a-Glucosidase and Is Antiglycemic in Rats and Humans after Single Oral Treatments ［J］．American Society for Nutritional Sciences，2001，131: 1211-1213.

［21］Hiroyuki Fujita，et al.Long Term Ingestion of a Fermented Soybean-Derived Touchi-Extract with a-Glucosidase Inhibitory Activity Is Safe and Effective in Humans with Borderline and Mild Type-2 Diabetes［J］．American Society for Nutritional Sciences，2001:2105-2108.

［22］劉曉婷，等.豆豉提取物對(duì)糖尿病模型小鼠血糖的影響［J］．中國老年學(xué)雜志，2007，12(27) :2285-2286.

(責(zé)任編輯李婷婷)

Animal Experimental Study on Lowering Blood Glucose Function of Kidney Bean and Soybean Extract

SUN Hong-mei1，LUO Rong1，CHEN Rui-yi2
(1Amway (China) Co.Ltd.，Guangzhou 510613，China;2Guangdong Provincial Center for Disease Control and Prevention，Guangzhou 511430，China)

Abstract:Objective To study lowering blood glucose effect of the kidney bean and soybean extract to provide experimental evidence for developing the health food with the functional of lowering blood glucose.Method We set up low，middle and high dosage samples of kidney bean and soybean extract groups，pure water control group and high blood glucose model control group with 12 mice in each group.The three dose groups were given the 0.14，0.28，0.83g/kg BW samples，equivalent to 5，10 and 30 times of recommending daily dose of human body.After preparation of high blood sugar mice model with alloxan and given samples for 30 d，the effect of samples on blood glucose and glucose tolerance of high blood sugar mice and normal mice were observed.Result At the samples dosage of 0.83g/kg BW，the glucose tolerance in high dose group was obviously lower than that in the model control group (P＜0.05) .At the samples dosage of 0.14g/kg BW and 0.83g/kg BW，the fasting blood glucose of low and high dose group were obviously lower than that in the model control group (P＜0.01，P＜0.05) .The blood glucose level of normal mice was not influenced by samples.Conclusion Kidney bean and soybean extract had the auxiliary function of lowering blood glucose for high blood sugar mice.

Keywords:kidney bean extract; soybean extract; lowering blood glucose function

通訊作者:羅蓉(1970—)，女，學(xué)士，研究方向:食品和保健食品技術(shù)法規(guī)。

作者簡介:孫紅梅(1985—)，女，碩士，研究方向:保健食品研發(fā)和注冊(cè)。