蛹蟲草茯茶對2型糖尿病大鼠血糖的影響

周楊靜，高 峰*，師宗臣，梁 嬋

(1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)，陜西 咸陽 712046；2.咸陽茯茶生物工程研究院，陜西 咸陽 712046)

糖尿病是一種代謝性疾病，患者會由于胰島素分泌缺陷或胰島素作用障礙，導(dǎo)致高血糖和代謝紊亂的發(fā)生。此外，長期碳水化合物以及脂肪、蛋白質(zhì)代謝紊亂也會導(dǎo)致糖尿病微血管和大血管并發(fā)癥的發(fā)生。近年來，全球范圍內(nèi)的糖尿病患病率急劇上升，日益成為嚴(yán)重威脅人類健康的世界性公共衛(wèi)生問題[1]。持續(xù)高血糖與長期代謝紊亂等可導(dǎo)致身體組織和器官的損害，尤其是眼、腎、心血管和神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙和衰竭[2-3]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活方式的改變(增加能量攝入和減少運(yùn)動)和人口老齡化進(jìn)程的加劇，發(fā)展中國家的2型糖尿病發(fā)病率逐年上升[4]。

蛹蟲草(Cordycepsmilitaris)是子囊菌亞門肉座菌目麥角菌科蟲草屬真菌，又稱北冬蟲夏草或北蟲草，主要產(chǎn)于我國東北、華北、西南等地?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，蛹蟲草和冬蟲夏草的藥用價(jià)值及保健價(jià)值較相近，并且蛹蟲草通過發(fā)酵的方式大規(guī)模培養(yǎng)，成本低、有效成分含量高，因此越來越受到研究者的關(guān)注[5]。近年來有研究資料表明蛹蟲草多糖是蛹蟲草中含量最多且藥理活性豐富的物質(zhì)，蛹蟲草多糖具有調(diào)節(jié)免疫、降血糖、抗腫瘤、抗菌活性、抗氧化活性、增強(qiáng)單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)等多種生物活性，開發(fā)應(yīng)用前景廣闊[6]。茯茶屬于黑茶，是經(jīng)過復(fù)雜發(fā)酵工藝而制成的后發(fā)酵茶。與其他茶類相比，茯茶有特殊的“發(fā)花”工序，“金花”即“冠突散囊菌”是茯茶區(qū)別于其他茶葉的特有成分，能夠調(diào)節(jié)血脂、降低血糖，還可以有效促進(jìn)調(diào)節(jié)新陳代謝，起到保健和疾病預(yù)防作用[7]。

筆者查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)蛹蟲草和茯茶均具有良好的降糖作用[9-14]。本實(shí)驗(yàn)通過復(fù)制2型糖尿病大鼠模型，結(jié)合大鼠體重、空腹血糖、口服糖耐量以及血清生化相關(guān)指標(biāo)糖化血紅蛋白(HbAlc)、血清胰島素(INS)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(T-CHO)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)等指標(biāo)研究蛹蟲草茯茶的降糖作用，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 藥物與試劑

蛹蟲草茯茶由茯茶工程研究院提供。蛹蟲草茯茶水煎液制備：蛹蟲草茯茶與水以1∶10的比例在藥罐中煎煮30 min，每隔10 min攪拌一次，過濾；濾渣再次與水以1∶5的比例煎煮30 min，攪拌，過濾；合并濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至原體積的1/10，冰箱4 ℃儲存?zhèn)溆谩?/p>

大鼠糖化血紅蛋白(GHb)ELISE檢測試劑盒、大鼠胰島素(INS)ELISE檢測試劑盒、總膽固醇(T-CHO)測定試劑盒、甘油三酯(TG)測定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)測定試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)試劑盒(均購自南京建成生物工程研究所)；鏈脲佐菌素(STZ)(購自美國Sigma公司)；格華止牌-鹽酸二甲雙胍片(中美上海施貴寶制藥有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)動物

60只SPF SD大鼠，雌雄各半，體重250～300g(成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動物有限公司，批號SCXK-2015-030)。

1.3 主要儀器

可孚逸測牌血糖測試儀及血糖試條；優(yōu)利特URIT-660酶標(biāo)儀；上海安亭牌TDL-60B高速離心機(jī)。

1.4 方法

分組：適應(yīng)性喂養(yǎng)大鼠7天，隨機(jī)分為正常對照組、模型組、陽性對照組、蛹蟲草茯茶水煎液低、中、高劑量組共6組，每組10只。

模型制備：正常對照組大鼠全程給予普通飼料喂養(yǎng)，其余大鼠作為給予高脂飼料(蔗糖20%，豬油18%，蛋黃3%，基礎(chǔ)飼料59%)喂養(yǎng)30天。30天后大鼠禁食12 h，采用腹腔注射鏈脲佐菌素45 mg/ kg復(fù)合高血脂復(fù)制2型糖尿病模型，于注射后24 h定空腹血糖值，血糖值大于16.7 mmol/L為模型成功[15-16]。

給藥方法：模型組、正常對照組給予生理鹽水灌胃；陽性對照組給予鹽酸二甲雙胍100 mg/kg灌胃，蛹蟲草茯茶水煎液低、中、高劑量組分別給予 0.5 g/kg、1 g/kg、1.4 g/kg灌胃，持續(xù)4周并每周測量體重和血糖。

末次給藥后，禁食 12 h，稱重，麻醉，開腹，腹主動脈采血，分離血清并分裝，-20 ℃冰箱冷凍備用。

1.5 檢測指標(biāo)

行為學(xué)觀測：每天早晚觀察大鼠精神狀態(tài)、行為活動狀態(tài)、毛發(fā)狀態(tài)、飲食量、飲水量及尿量等變化。

血糖水平檢測：采用血糖儀測定血清 FBG，按說明書操作步驟進(jìn)行；采用雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測定HbAlc和INS，按說明書操作步驟進(jìn)行，酶標(biāo)儀測定吸光值，計(jì)算其最終濃度；口服糖耐量檢測在末次給藥后，給予大鼠2 g/kg葡萄糖溶液灌胃，并在0 min、30 min、60 min、90 min、120 min分別測量血糖。

血脂水平檢測：采用COD-PAP法檢測T-CHO，GPO-PAP法檢測TG，直接法檢測HDL-C和LDL-C，賴氏法檢測谷丙和谷草轉(zhuǎn)氨酶，均按試劑盒操作步驟進(jìn)行，采用酶標(biāo)儀測定吸光值，計(jì)算其最終濃度。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 對大鼠生理活動的影響

正常對照組大鼠生長良好，精力旺盛，活動頻繁，毛發(fā)順滑有光澤。模型對照組大鼠精神萎靡，活動減少，毛發(fā)蓬松無光澤，且有多飲、多尿、多食等糖尿病癥狀。陽性藥對照組及蛹蟲草茯茶高劑量組大鼠精神狀態(tài)逐漸好轉(zhuǎn)，活動次數(shù)漸增，飲食飲水及尿量減少，毛順滑漸有光澤。

2.2 對大鼠血糖的影響

由表1可以看出，在給藥前，各實(shí)驗(yàn)組大鼠由于長期的高脂高糖飼料喂養(yǎng)，體重明顯高于正常對照組；給藥后，各實(shí)驗(yàn)組大鼠體重在第1周明顯降低，第2～4周體重降低趨勢緩慢，其中藥物中劑量組和高劑量組大鼠體重略有提高。

由表2可以看出，在給藥前，各實(shí)驗(yàn)組大鼠FBG與正常對照組比較顯著升高(P<0.05)，表示造模成功；給藥4周后，與模型組比較，各實(shí)驗(yàn)組FBG降低，均存在顯著性差異(P<0.05)；各實(shí)驗(yàn)組大鼠給藥后HbAlc含量下降，與模型對照組比較差異顯著(P<0.05)，藥物高劑量組與二甲雙胍組比較差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；各實(shí)驗(yàn)組大鼠給藥后INS含量上升，與模型對照組比較差異顯著(P<0.05)，藥物高、中劑量組與二甲雙胍組INS含量比較差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

由表3可以看出，各組大鼠給予葡萄糖后血糖開始升高，到30 min左右達(dá)到高峰，其中模型組血糖升高幅度最大，各給藥組升高幅度均小于模型組；120 min時(shí)，除模型組外，各組大鼠血糖均有下降，二甲雙胍組和藥物組均低于模型組，表明蛹蟲草茯茶有不同程度的增強(qiáng)糖尿病大鼠糖耐量的作用。

組別只數(shù)(n)給藥前(g)第1周(g)第2周(g)第3周(g)第4周(g)正常對照組10285.4±30.80285.3±42.04274.2±34.73306.1±24.41310.6±4.07模型對照組10334.8±34.21320.8±16.29316.4±6.74316.7±8.77313.9±8.99二甲雙胍組10335.8±35.84311.6±17.06307.6±22.47311.4±24.80304.0±30.49蛹蟲草茯茶高劑量10352.2±18.98305.9±27.81288.3±13.80242.8±13.81253.8±7.32蛹蟲草茯茶中劑量10329.5±31.47312.2±17.54316.8±2.86307.6±5.25314.5±9.79蛹蟲草茯茶低劑量10332.1±25.92325.2±23.83303.7±4.43296.9±16.82287.9±30.31

組別只數(shù)(n)FBG(mmol·L-1)給藥前給藥后HbAlc(ng·ml-1)INS(mU·L-1)正常對照組104.54±0.564.69±0.6817.38±1.2626.76±4.08模型對照組1023.53±2.6225.53±2.62*25.89±1.21*9.13±2.45*二甲雙胍組1023.45±2.08*11.77±2.23▼20.56±2.13▼20.78±3.96▼蛹蟲草茯茶低劑量組1023.85±3.08*13.78±2.22▼18.48±1.81▼▽15.12±3.43▼▽蛹蟲草茯茶中劑量組1022.98±2.87*14.22±3.29▼18.92±2.09▼▽18.05±2.87▼蛹蟲草茯茶高劑量組1023.86±3.42*10.50±3.45▼16.16±1.10▼18.36±3.13▼

注：與正常對照組比較，*P<0.05；與模型對照組比較，▼P<0.05 。

組別只數(shù)(n)FBG(mmol·L-1)0min30min60min90min120min正常對照組104.69±0.686.21±0.564.90±0.714.82±0.524.71±0.43模型對照組1025.53±2.6233.82±2.5329.83±2.7126.90±2.3226.45±2.73二甲雙胍組1011.77±2.23**16.13±2.26**16.02±2.30*13.21±2.29*11.94±2.35**蛹蟲草茯茶低劑量組1013.78±2.22**19.92±2.43*16.45±2.12*16.34±2.30**14.32±2.24*蛹蟲草茯茶中劑量組1014.22±3.29**17.34±2.98*15.91±3.02*15.51±2.87*15.32±2.67*蛹蟲草茯茶高劑量組1010.50±3.45**16.13±2.94*16.10±2.89*11.44±3.21*10.76±2.85**

注：與模型組對比，*P<0.05，**P<0.01。

2.3 對大鼠血脂的影響

生化指標(biāo)結(jié)果見表4。由表4可以看出，與正常對照組比較，模型對照組大鼠TC、TG、HDL-C、LDL-C含量均顯著升高(P<0.05)。蛹蟲草茯茶低劑量組大鼠TG含量，蛹蟲草茯茶中劑量組大鼠TC、TG、HDL-C含量，蛹蟲草茯茶高劑量組TC、TG、HDL-C、LDL-C含量均顯著低于模型對照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

組別只數(shù)(n)TCTGHDL-CLDL-C正常對照組101.14±0.48**0.45±0.12**1.45±0.33*0.57±0.21**模型對照組104.24±1.241.03±0.154.35±1.073.00±0.77二甲雙胍組102.13±0.74*0.57±0.21**2.45±1.00*2.11±0.47*蛹蟲草茯茶低劑量組103.22±0.390.58±0.27*2.45±1.232.89±0.21蛹蟲草茯茶中劑量組102.42±0.40*0.54±0.21*3.15±0.46*2.24±0.35蛹蟲草茯茶高劑量組101.74±0.39**0.75±0.19*2.74±0.65*1.89±0.47*

注：與模型組比較，*P<0.05，**P<0.01。

3 討論

蛹蟲草可降血糖、增強(qiáng)免疫、抗氧化、抗腫瘤、抗菌消炎，其中蛹蟲草多糖具有降低血糖水平的作用，有實(shí)驗(yàn)研究蛹蟲草多糖對小鼠的血糖及代謝影響，結(jié)果表明蛹蟲草多糖治療的高血糖小鼠血糖水平顯著降低，同時(shí)TC、TG含量也顯著降低[8-9]。茯茶可顯著改善高脂高糖飲食所致的糖脂代謝紊亂、抑制細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)積累，從而達(dá)到降脂減肥的效果[7]，而且其富含的茶多酚、兒茶素、茶多糖能提高細(xì)胞免疫力、促進(jìn)胰島素分泌、提高肝糖原含量、降低血糖[11]。茯茶提取物可抑制脂質(zhì)過氧化、調(diào)節(jié) ADMA/NO降低血脂、保護(hù)血管內(nèi)皮，發(fā)揮降脂減肥、調(diào)節(jié)血糖的獨(dú)特功效[7，12]。其含有的獨(dú)特金花成分冠突散囊菌能夠調(diào)節(jié)血脂、降血糖[13]。還有研究表明茯茶水提取物干預(yù)能顯著改善糖尿病小鼠多食、多飲、多尿、消瘦癥狀，降低空腹血糖濃度，提高機(jī)體對糖負(fù)荷的耐受性，提升胰島素水平和胰島素敏感性，降低胰島素抵抗水平[14]。同時(shí)，qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，茯茶水提物通過增強(qiáng) PPAR-α、GLUT2和 gLUT4基因表達(dá)，促進(jìn)了葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和肝臟內(nèi)脂質(zhì)代謝，從而改善糖尿病小鼠體內(nèi)糖代謝紊亂。綜上所述，蛹蟲草茯茶處方具備降低血糖的理論基礎(chǔ)，對其進(jìn)行降血糖的功能評價(jià)具有可行性。

糖尿病檢測常用指標(biāo)為空腹血糖、糖化血紅蛋白、血清胰島素和口服糖耐量[17-18]。本實(shí)驗(yàn)通過給予高血脂聯(lián)合高血糖糖尿病大鼠模型不同劑量蛹蟲草茯茶來研究其對2型糖尿病的降糖作用。研究結(jié)果顯示，蛹蟲草茯茶可以降低模型大鼠FBG、HbAlc含量，提升INS含量，同時(shí)可不同程度增加大鼠糖耐量的作用。

研究表明，除了血糖以外，胰島素缺乏也會影響脂肪代謝，因此脂代謝紊亂是2型糖尿病的一個(gè)重要特征。糖尿病脂代謝紊亂中常見甘油水平異常提高，甘油水平會阻礙糖酵解的進(jìn)程，使血液中的血脂相關(guān)指標(biāo)，如總膽固醇、高密度、低密度脂蛋白異常升高。血液中的有形成分會因?yàn)檠?、血脂的異常提高而提高，使得血液黏稠度提高[19]。本實(shí)驗(yàn)選用甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白來檢測蛹蟲草茯茶降低血脂水平的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，高、中劑量組蛹蟲草茯茶可降低大鼠血液中甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白含量，結(jié)果表明蛹蟲草茯茶可調(diào)節(jié)2型糖尿病所造成的脂代謝紊亂。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，蛹蟲草茯茶對2型糖尿病大鼠糖脂代謝紊亂有顯著的調(diào)節(jié)作用，可調(diào)節(jié)糖尿病大鼠空腹血糖、糖化血紅蛋白、總膽固醇、甘油三酯水平，其降糖機(jī)制有待進(jìn)一步研究。