雞腿菇復合制劑的降血糖作用研究

劉　芹,耿雪冉,許瀛引,張薇薇,王賀祥*

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南鄭州　450002；2.中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)生物技術國家重點實驗室，北京　100193)

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雞腿菇復合制劑的降血糖作用研究

劉芹1,耿雪冉2,許瀛引2,張薇薇2,王賀祥2*

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南鄭州450002；2.中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)生物技術國家重點實驗室，北京100193)

探討雞腿菇復合制劑的降血糖作用，為雞腿菇復合制劑的推廣應用提供理論基礎.通過腹腔注射鏈脲佐菌素構建糖尿病小鼠模型，選取造模成功的小鼠，分成陰性對照(生理鹽水)組、陽性對照(鹽酸二甲雙胍)組、低劑量、中劑量和高劑量(雞腿菇復合制劑)組，連續(xù)給藥16 d,每4 d檢測1次小鼠的空腹血糖水平，每8 d對小鼠進行1次稱重.結果表明，與陰性對照組相比，雞腿菇復合制劑可以降低小鼠的空腹血糖水平且具有一定的劑量依賴性.此外雞腿菇復合制劑可以在一定程度上恢復因糖尿病造成的小鼠體重的降低.表明在實驗條件下，雞腿菇復合制劑可以明顯降低糖尿病小鼠空腹血糖的水平，并具有一定的劑量依賴性.

雞腿菇復合制劑；鏈脲佐菌素；降血糖；小鼠

糖尿病是一種多病因的代謝疾病，可能是由遺傳因素、環(huán)境因素、精神因素以及免疫功能紊亂等單一或多種因素共同作用所導致[1,2].糖尿病與心腦血管疾病、癌癥已經(jīng)成為危害人類健康的三大疾病，發(fā)病率呈逐年上升且年輕化的趨勢[3].糖尿病主要分為三種類型，即Ⅰ型糖尿病(胰島素依賴型，IDDM)、Ⅱ型糖尿病(非胰島素依賴型，NIDDM)和其它繼發(fā)性糖尿病.其中Ⅱ型糖尿病病人占全部糖尿病病人的90%，困擾著全世界大約3%的人口[3-5].目前臨床上的降糖藥物有胰島素分泌促進劑(磺酰脲類、氯茴苯酸類)、胰島素促敏劑(雙胍類、噻唑烷二酮類)、α-葡萄糖苷酶抑制劑(米格列醇、阿卡波糖)以及新型肽類似物(艾塞那肽、利拉魯肽DPP-4抑制劑).但是大多數(shù)降糖藥都有一定的副作用，如嚴重低血糖、乳酸中毒、肝損傷、消化不適、頭痛、頭暈甚至死亡[6-7].因此開發(fā)新型、高效低毒的天然降糖藥物已成為生物醫(yī)藥領域研究的熱點[8].其中菌類中藥不僅物種資源豐富，而且其有效成分及功能也具有明顯的多樣性，已成為開發(fā)新藥的源泉和熱點[9].近年來的研究表明，云芝、香菇、蛹蟲草、灰樹花等菌類中藥具有很好的降低血糖的作用，對于治療糖尿病具有良好的應用前景[10-12].雞腿菇復合制劑主要是由雞腿菇等多種食用菌及中草藥組成.本研究利用鏈脲佐菌素誘導小鼠糖尿病模型，探究此制劑對糖尿病小鼠的降血糖作用，為其進一步開發(fā)利用提供理論基礎.

1　材料和方法

1.1藥品及主要試劑

雞腿菇復合制劑由蘇州佛果生物科技有限公司提供，主要成分為雞腿菇、猴頭菇、金針菇、草菇、香菇、茯苓、人參、枸杞子、佛手等.

鏈脲佐菌素購自美國Sigma公司，鹽酸二甲雙胍購自上海施貴寶制藥有限公司.

1.2實驗動物

雌性C57/BL小鼠，體重(16～18)g，由中國軍事科學院提供.動物實驗設施持續(xù)保持屏障環(huán)境標準.環(huán)境溫度25±2 ℃，相對濕度55±5%，光照明∶暗=12 h∶12 h.動物飼養(yǎng)在標準盒內(nèi)，每周兩次更換墊料和籠具，保持盒內(nèi)環(huán)境清潔干燥，每日添加飼料和飲水，保持動物自由飲食活動.實驗遵循中國農(nóng)業(yè)大學實驗動物道德規(guī)范.

1.3實驗方法

1.3.1糖尿病動物模型的建立取雌性成年C57/BL小鼠100只，禁食12 h后腹腔注射鏈脲佐菌素(200 mg·kg-1)，48 h后斷尾取血，測定空腹血糖含量，取血糖值在15.1 mmol·L-1以上者作為糖尿病模型小鼠.

1.3.2動物實驗及指標檢測糖尿病模型小鼠隨機分為5組，每組9只.5組小鼠分別為陰性對照組(生理鹽水)，陽性對照組(鹽酸二甲雙胍，100 mg·g-1·d-1)以及雞腿菇復合制劑低劑量組(770 mg·g-1·d-1)、中劑量組(1 540 mg·g-1·d-1)和高劑量組(3 080 mg·g-1·d-1)，另取9只健康小鼠作為正常對照組.按照表1所示每天定時灌胃給藥，正常組和陰性對照組灌胃同樣體積的生理鹽水.連續(xù)灌胃給藥16 d，每天觀察小鼠的生長狀況，每4 d檢測1次小鼠的空腹血糖含量，每8 d對小鼠進行1次稱重.

表1　實驗設計

1.4統(tǒng)計學分析

2　結果

2.1雞腿菇復合制劑對小鼠生長情況的影響

正常組小鼠飲食正常，活潑好動，精神狀態(tài)良好并且毛發(fā)柔順有光澤.陰性對照組小鼠毛發(fā)凌亂，尿多且精神不振，活動量少.雞腿菇復合制劑組的小鼠精神狀況較陰性對照組好，并且隨著用藥量和用藥天數(shù)的增加，小鼠毛發(fā)也變得比較柔順，尿量較少，活動量有所增加.

2.2雞腿菇復合制劑對小鼠空腹血糖含量的影響

由表2可知，糖尿病小鼠的空腹血糖含量明顯高于正常組小鼠的空腹血糖含量，在整個實驗過程中，陰性對照組小鼠的空腹血糖含量明顯增加，16 d后，其空腹血糖含量是正常小鼠的4.24倍(P<0.01).灌胃不同劑量的雞腿菇復合制劑后，糖尿病小鼠的空腹血糖含量顯著降低，各劑量組糖尿病小鼠的空腹血糖含量與陰性對照組小鼠相比都顯著降低(P<0.05).其中高劑量組小鼠的空腹血糖含量與陽性對照組小鼠的空腹血糖含量在16 d時分別為10.47和10.75 mmol·L-1，差異不顯著(P>0.05).

表2　雞腿菇復合制劑對高血糖小鼠空腹血糖水平的影響

注：與正常組比較ΔP<0.05，ΔΔP<0.01；與陰性對照組比較*P<0.05，**P<0.01

ΔP<0.05,ΔΔP<0.01 versus the normal control;*P<0.05,**P<0.01 versus the negative control.

2.3雞腿菇復合制劑對小鼠體重的影響

由表3可以看出，正常組小鼠體重明顯增加，符合正常小鼠的生長規(guī)律.與正常組比較，陰性對照組小鼠體重減輕，體現(xiàn)了糖尿病消瘦的特點(P<0.05).陽性對照組小鼠體重與陰性對照組相比明顯增加(P<0.05)，雞腿菇復合制劑組小鼠的體重與陰性對照組相比也有明顯上升的趨勢，并且有一定的劑量依賴性.其中高劑量組小鼠體重與正常組相比差異不顯著(P>0.05).

表3　雞腿菇復合制劑對高血糖小鼠體重的影響

注：與正常組比較ΔP<0.05，ΔΔP<0.01與陰性對照組比較*P<0.05，**P<0.01

ΔP<0.05,ΔΔP<0.01 versus the normal control;*P<0.05,**P<0.01 versus the negative control.

3　討論

實驗性糖尿病動物模型的制備方法很多，如手術切除胰腺，化學藥物誘發(fā)(注射鏈脲佐菌素、四氧嘧啶)、病毒感染、拮抗胰島素因子、食物誘發(fā)及催肥等，其中鏈脲佐菌素是目前國內(nèi)外使用較多的造模糖尿病動物的化學藥物方法之一，因其對組織毒性小，動物存活率高而普遍使用[13].Szkudelski研究認為鏈脲佐菌素對胰島B細胞的毒性是因為其能使DNA烷基化，DNA的損傷會激活多聚ADP-核糖基化，從而導致胞內(nèi)NAD+和ATP耗竭，進而產(chǎn)生大量高反應性活性氧簇對B細胞產(chǎn)生損傷作用[14]，另有研究者認為鏈脲佐菌素可能是通過誘導細胞凋亡的方式特異性損傷胰島B細胞[15-16].

本研究通過一次性注射鏈脲佐菌素損傷其胰臟的功能，導致胰臟補償性分泌胰島素的功能發(fā)生障礙，而非直接完全破壞其功能[13].由此形成的糖尿病病癥具有可恢復性，能較好的反映雞腿菇復合制劑的降糖效果.在整個研究過程中，陰性對照組小鼠空腹血糖含量明顯增高，毛發(fā)散亂，精神萎靡不振，活動量減少，尿量增加，癥狀與文獻報道相符，證明本實驗造模成功，能夠模擬臨床Ⅱ型糖尿病.

胰島素是體內(nèi)唯一的降血糖激素，主要作用于肝臟、肌肉和脂肪組織.在正常情況下，進食后消化吸收的葡萄糖進入血液，血糖濃度升高進而刺激胰島β細胞分泌胰島素.胰島素通過促進糖原合成、抑制糖原分解和糖異生從而導致肝臟糖生成量以及輸出量下降，同時促進外周組織對血糖的吸收利用，最終使血糖維持在正常水平.而當機體處于糖尿病狀態(tài)時，體內(nèi)的血糖水平一直處于較高的狀態(tài).持續(xù)的高血糖不僅會引發(fā)各種感染而且還會持續(xù)刺激胰島β細胞分泌胰島素，時間久了會引起胰島β細胞功能衰竭、胰島素敏感性降低.并且由于機體不能很好的吸收利用葡萄糖，從而加速脂肪和蛋白質(zhì)的分解，造成機體消瘦、病情加重[3,16-17].本實驗中，陰性對照組小鼠的空腹血糖水平持續(xù)增加，而陽性對照組和雞腿菇復合制劑組小鼠的空腹血糖水平明顯降低并表現(xiàn)出一定的劑量依賴性，此外供試樣品雞腿菇復合制劑還可以在一定程度上回復因糖尿病造成的小鼠體重的降低，說明雞腿菇復合制劑具有較好的降血糖作用.以往的研究報道稱，很多中藥是通過促進機體胰島素的分泌提高胰島素的敏感性以及抑制小腸對葡萄糖的吸收等途徑來實現(xiàn)其降血糖作用[17].中藥體內(nèi)降血糖是多因素、多環(huán)節(jié)、多機制的綜合協(xié)同作用，不僅能夠改善患者的糖代謝和脂代謝異常，并且能夠有效防治糖尿病及其并發(fā)癥，具有不可替代的優(yōu)勢和潛力[17-18].我國中藥資源豐富多樣，結合高速發(fā)展的現(xiàn)代科學研究方法，篩選出療效明顯的中藥及其活性成分，闡明其抗糖尿病作用機制，不斷開發(fā)出高效低毒的降糖藥，可為糖尿病患者帶來福音.

4　結論

根據(jù)以往文獻報道及預實驗，采用一次性注射鏈脲佐菌素誘導建立小鼠糖尿病模型.實驗過程中對各組小鼠灌胃雞腿菇復合制劑，每4 d檢測1次小鼠的空腹血糖水平，每8 d對小鼠稱重1次.實驗發(fā)現(xiàn)，雞腿菇復合制劑具有明顯的體內(nèi)降血糖效果，并且具有一定的劑量依賴性.

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(責任編輯俞詩源)

Coprinuscomatus-compound prevents hyperglycemia in streptozotocin-induced diabetic mice

LIU Qin1,GENG Xue-ran2,XU Ying-yin2,ZHANG Wei-wei2,WANG He-xiang2

(1.Institute of Plant Nutrition and Resource Environment,Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002,Henan,China; 2.State Key Laboratory for Agrobiotechnology and Department of Microbiology,China Agricultural University,Beijing 100193,China)

The hypoglycemic effect ofCoprinuscomatus-compound is evaluated in streptozotocin-induced diabetic mice.Mice are divided into six groups:normal control,negative control(diabetic control),diabetic mice receiving 770,1 540,3 080 mg·kg-1ofCoprinuscomatus-compound or 100 mg/kg metformin hydrochloride(low-dose group,middle-dose group,high-dose group or positive control group).Fasting glucose level is measured every 4 days,body weight is measured every 8 days.Compared with the negative control,administration ofCoprinuscomatus-compound significantly prevented the elevation in fasting glucose level with dose-dependence.The results indicate thatCoprinuscomatus-compound can reverse the weight loss in streptozotocin-treated mice to some extent,and possess significantly dose-dependent anti-diabetic activity on streptozotocin-induced diabetic mice.

Coprinuscomatus-compound;streptozotocin;hypoglycemic;mice

10.16783/j.cnki.nwnuz.2016.05.020

2016-03-22;修改稿收到日期:2016-05-25

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項基金資助(CARS-24)

劉芹(1986—)，女，河南永城人，助理研究員，博士.主要研究方向為食藥用菌中生理活性物質(zhì)分析.

E-mail:liuqin_bio@163.com

Q949.95；R 282.7

A

1001-988Ⅹ(2016)05-0090-05

*通訊聯(lián)系人，男，教授，博士.主要研究方向為藥用與食用真菌.E-mail:hxwang@cau.edu.cn