復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂模型大鼠的降血糖活性研究

生慶海

何雙寧1

安彥君2

何 英2

潘麗娜2

汪家琦2

(1. 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050061；2. 澳優(yōu)乳業(yè)〔中國〕有限公司，湖南 長沙 410200)

近年來，糖尿病患者在全球范圍內(nèi)不斷增多，其中中國糖尿病患者數(shù)占全球的1/4，接近美國確診數(shù)的4倍，而且數(shù)量仍在迅速增加，其中2型糖尿病(T2DM)患者占大多數(shù)[1-2]。

面臨如此嚴(yán)峻的糖尿病現(xiàn)狀，越來越多的學(xué)者開始致力于降糖控糖研究，蔡自立等[3]用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)建立2型糖尿病小鼠模型，探究消渴健脾膠囊對(duì)其降血糖作用，結(jié)果表明，所用膠囊表現(xiàn)出一定降血糖效果；李夢(mèng)穎等[4]探究了茯苓—丹參共發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)糖尿病小鼠血糖的影響，糖尿病小鼠的葡萄糖耐受力表現(xiàn)出明顯升高。另有學(xué)者研究并證實(shí)了郁怒湯[5]、桑瓜飲[6]、武夷巖茶復(fù)合顆粒[7]、復(fù)方海藻瓊脂[8]、復(fù)方降脂顆粒[9-10]等物質(zhì)對(duì)糖尿病動(dòng)物模型的積極效果，表現(xiàn)出了不同程度的降糖作用。但以上研究多集中于膠囊、湯飲、顆粒劑等應(yīng)用形式，口味欠佳，糖尿病患者在實(shí)際食用時(shí)不易產(chǎn)生依從性。

美國食品和藥品監(jiān)督管理局(FDA)稱，苦杏仁中的營養(yǎng)很豐富，其中不飽和脂肪酸、苦杏仁甙等含量很豐富[11]，眾多學(xué)者[12-15]證實(shí)其具有控制血糖和調(diào)節(jié)血脂的作用。Seema等[12]征集了來自印度北部的T2DM患者，進(jìn)食杏仁24周后，參加者的糖化血紅蛋白水平以及血脂評(píng)價(jià)指標(biāo)水平均呈下降趨勢(shì)；Kathy等[13]通過系統(tǒng)回顧和薈萃分析，表明食用杏仁對(duì)血糖及血脂水平有一定的降低效果；劉雪峰等[14]探討并證明了杏仁多肽對(duì)于調(diào)節(jié)糖尿病大鼠的血糖和血脂水平有顯著作用。

試驗(yàn)擬評(píng)估復(fù)合杏仁粉對(duì)正常大鼠和胰島素抵抗糖脂代謝紊亂大鼠的降血糖功能，旨在為該復(fù)合杏仁粉的應(yīng)用提供臨床依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

復(fù)合杏仁粉：主要配料為杏仁粉和麥芽糊精，人體推薦食用量為25～75 g/d，豐寧水星乳品有限責(zé)任公司；

二甲雙胍片：薄膜衣片(0.25 g/片)，臨床擬用量為0.75 g/d，中美上海施貴寶制藥有限公司；

健康雄性SD大鼠：SPF級(jí)，湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司；

大鼠飼料：北京科澳協(xié)力飼料有限公司；

大鼠胰島素酶聯(lián)免疫分析試劑盒：江蘇酶免實(shí)業(yè)有限公司；

地塞米松磷酸鈉注射液：三明三藥獸藥有限公司；

葡萄糖：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

0.9%氯化鈉注射液：湖南康源制藥有限公司;

電子天平：PL2002型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

電子天平：ME1002E型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

大小動(dòng)物多功能麻醉機(jī)：ZS-MV-Ι型，湖南省凱達(dá)實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；

臺(tái)式低速離心機(jī)：TD4型，湖南省凱達(dá)實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；

自動(dòng)生化分析儀：LABOSPECT003型，日本日立儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 正常大鼠試驗(yàn) 參照文獻(xiàn)[16]，SD大鼠分為2組，復(fù)合杏仁粉組和陰性對(duì)照組各10只。復(fù)合杏仁粉組采用復(fù)合杏仁粉樣液按15 mL/kg進(jìn)行灌胃，每次給樣前按劑量設(shè)計(jì)配制成適宜濃度的供試樣液，給樣劑量為5.00 g/kg(相當(dāng)于人體推薦量的10倍)；陰性對(duì)照組采用等體積純水灌胃。給樣頻次和周期同文獻(xiàn)[16]。在第一次給樣前和最后一次給樣后測(cè)定空腹血糖。

若復(fù)合杏仁粉組的空腹血糖值與陰性對(duì)照組比較無顯著差異，則認(rèn)為復(fù)合杏仁粉對(duì)正常SD大鼠血糖無影響。

1.2.2 胰島素抵抗糖脂代謝紊亂模型大鼠試驗(yàn) 建模方法同文獻(xiàn)[16]，各組按15 mL/kg灌胃給樣(給樣前配制成適宜濃度樣液)，具體如下：復(fù)合杏仁粉低/中/高劑量組給予復(fù)合杏仁粉樣液，給樣劑量分別為1.25，2.50，5.00 g/kg(相當(dāng)于人體推薦量的2.5，5.0，10.0倍)；陽性對(duì)照組給二甲雙胍(劑量為0.11 g/kg)；模型對(duì)照組、陰性對(duì)照組給等量純水。試驗(yàn)結(jié)束后，眼眶采血測(cè)量空腹血糖和血清胰島素，之后用葡萄糖灌胃(劑量為2.5 g/kg)，在灌胃后0.5，2.0 h分別測(cè)量血糖及血脂指標(biāo)，按照式(1)計(jì)算血糖曲線下面積，按照式(2)計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)。

A=(G0+G0.5)×0.5×0.5+(G2.0+G0.5)×1.5×0.5，

(1)

(2)

式中：

A——血糖曲線下面積，mmol·h/L；

G0——0 h血糖值，mmol/L；

G0.5——0.5 h血糖值，mmol/L；

G2.0——2.0 h血糖值，mmol/L；

H——胰島素抵抗指數(shù)；

G——血糖值，mmol/L；

I——胰島素值，mU/L。

判斷糖脂代謝紊亂模型是否成功及復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂大鼠的空腹血糖、糖耐量、血脂指標(biāo)是否呈陽性的方法同文獻(xiàn)[16]。

1.2.3 結(jié)果判定指標(biāo) 如果正常大鼠的空腹血糖不受復(fù)合杏仁粉的影響，同時(shí)建模大鼠的空腹血糖或糖耐量任一水平呈降低趨勢(shì)，而且不會(huì)升高血脂(甘油三酯、總膽固醇)水平，則判定結(jié)果為陽性。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析方法同文獻(xiàn)[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合杏仁粉對(duì)正常大鼠的影響

喂食30 d后，陰性對(duì)照組空腹血糖值為(5.71±0.50) mmol/L，復(fù)合杏仁粉組空腹血糖值為(6.03±0.54) mmol/L，二者無顯著差異(P>0.05)，表明復(fù)合杏仁粉沒有對(duì)正常SD大鼠的血糖產(chǎn)生明顯影響。

2.2 復(fù)合杏仁粉對(duì)胰島素抵抗糖脂代謝紊亂大鼠的影響

2.2.1 糖脂代謝紊亂模型建模 高脂飲食的大量攝入會(huì)導(dǎo)致肥胖，而肥胖是胰島素抵抗產(chǎn)生的常見因素之一，因其會(huì)誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生脂肪組織慢性低級(jí)別炎癥以及巨噬細(xì)胞的聚集和極化[17]，臨床試驗(yàn)中常用高脂飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗模型[18-19]，所以要減少攝入高脂飲食，避免因過度肥胖導(dǎo)致的種種危害[20]。胰島素拮抗激素的大量使用會(huì)引發(fā)糖耐量異?；蛱悄虿?，糖皮質(zhì)激素便是其中較為常見的一種，動(dòng)物試驗(yàn)中常用其長效類似物——地塞米松來建立胰島素抵抗的糖尿病模型[21-22]。試驗(yàn)采用高脂飲食與地塞米松共同作用誘導(dǎo)健康SD大鼠，形成胰島素抵抗糖脂代謝紊亂模型。

如表1所示，相對(duì)于陰性對(duì)照組，模型對(duì)照組的空腹血糖值、半小時(shí)血糖值和血糖曲線下面積都呈明顯上升趨勢(shì)，且差異顯著(P<0.01)，表明大鼠糖代謝紊亂；另外模型對(duì)照組的血脂指標(biāo)都明顯升高(P<0.01)，說明大鼠脂代謝紊亂；同時(shí)，胰島素抵抗指數(shù)顯著升高，可判定試驗(yàn)建模成功。

2.2.2 復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂大鼠空腹血糖和糖耐量的影響 如表2所示，相對(duì)于模型對(duì)照組，復(fù)合杏仁粉低/中劑量組中各階段血糖值及血糖曲線下面積都沒有明顯變化；而高劑量組的空腹血糖沒有顯著差異，但0.5 h血糖值和血糖曲線下面積都有所下降，且差異顯著(P<0.05)；陽性對(duì)照組的2.0 h血糖值和血糖曲線下面積也呈顯著下降(P<0.05)。該結(jié)果表明，復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂大鼠的空腹血糖指標(biāo)為陰性、糖耐量指標(biāo)為陽性。

盡管苦杏仁富含脂肪，但其升糖指數(shù)較低，食用后有利于血糖控制[23-24]，這可能是由于其脂肪中含有大量的單不飽和脂肪酸，發(fā)揮了改善血糖的功效[25-26]。隨機(jī)試驗(yàn)[27]顯示，含杏仁的高單不飽和脂肪比例的膳食(蛋白質(zhì)、脂肪、單不飽和脂肪供能比分別為25%，40%，22%)與T2DM推薦食用的美國心臟協(xié)會(huì)膳食(蛋白質(zhì)、脂肪、單不飽和脂肪供能比分別為15%，30%，15%)相比，兩種膳食模式均有利于代謝綜合征或2型糖尿病患者改善血糖控制。苦杏仁中還含有苦杏仁甙，有研究[28]顯示苦杏仁甙可保護(hù)小鼠不得四氧嘧啶導(dǎo)致的糖尿病，可能是由于苦杏仁甙可清除四氧嘧啶產(chǎn)生的羥自由基。此外，苦杏仁中含有膳食纖維，能夠在空間上阻礙葡萄糖吸收，從而避免血糖迅速升高[29]。一項(xiàng)回顧研究[30]顯示，膳食纖維作為飲食的干預(yù)手段是有益的，對(duì)調(diào)劑2型糖尿病患者的空腹血糖和糖化血紅蛋白有重要作用。也有新研究推測(cè)其可能與腸道微生物介導(dǎo)的效應(yīng)有關(guān)。試驗(yàn)[31-32]證明使用杏仁可改變糞便微生物菌群的組成，在健康成人中促進(jìn)對(duì)人體有益的活性物質(zhì)(如短鏈脂肪酸)產(chǎn)生從而發(fā)揮健康功效。試驗(yàn)使用的復(fù)合杏仁粉以苦杏仁粉為主要原料，其高劑量組顯示出糖負(fù)荷0.5 h后血糖值和血糖曲線下面積呈明顯下降趨勢(shì)，表明其具有改善血糖的效果，與前述研究[25-30]結(jié)果基本一致。

2.2.3 復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂大鼠血脂的影響 如表3所示，相比于模型對(duì)照組，復(fù)合杏仁粉各劑量組的血脂指標(biāo)沒有表現(xiàn)出顯著差異(P>0.05)；陽性對(duì)照組的結(jié)果與之相似，血脂指標(biāo)沒有顯示出明顯差異(P>0.05)。

表1 胰島素抵抗糖脂代謝紊亂模型建模結(jié)果?

表2 復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂大鼠空腹血糖和糖耐量的影響?

結(jié)果表明，對(duì)于糖脂代謝紊亂模型大鼠，復(fù)合杏仁粉降血脂效果不明顯。

T2DM與血脂異?？偸峭瑫r(shí)存在[2]，所以糖尿病患者也要關(guān)注血脂指標(biāo)變化?？嘈尤什粌H可以調(diào)節(jié)血糖，研究[12-13,33]發(fā)現(xiàn)其還可在一定程度上改善血脂。Li等[33]以杏仁(60 g/d)對(duì)伴有輕度高脂血癥的糖尿病患者進(jìn)行飲食干預(yù)，干預(yù)為期4周發(fā)現(xiàn)通過干預(yù)可使血脂水平明顯下降。這可能是因?yàn)榭嘈尤手袉尾伙柡椭舅峒包S酮類物質(zhì)的含量較高[34-35]。而試驗(yàn)所用復(fù)合杏仁粉對(duì)模型大鼠的降血脂指標(biāo)呈陰性，可能是由于杏仁在配方中占比略低，未達(dá)起效量所致。

2.2.4 復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂大鼠胰島素的影響

如表4所示，相對(duì)于模型對(duì)照組，復(fù)合杏仁粉各劑量組的血清胰島素值和胰島素抵抗指數(shù)未出現(xiàn)明顯差異(P>0.05)。陽性對(duì)照組與復(fù)合杏仁粉組結(jié)果相似。

杏仁屬于樹堅(jiān)果的一種，富含長鏈多不飽和脂肪酸、膳食纖維等，有助于改善胰島素敏感性，穩(wěn)定血糖控制[36]。一項(xiàng)隨機(jī)交叉臨床試驗(yàn)[33]顯示，相對(duì)于不含杏仁的飲食，每日60 g的杏仁干預(yù)可使空腹胰島素水平降低4.1%，胰島素抵抗指數(shù)下降了9.2%。但是，試驗(yàn)結(jié)果尚未表現(xiàn)出對(duì)胰島素改善的積極效果，可能是由于復(fù)合杏仁粉干預(yù)時(shí)間不足，進(jìn)一步試驗(yàn)可選擇HepG2細(xì)胞建立胰島素抵抗細(xì)胞模型以研究復(fù)合杏仁粉對(duì)體外胰島素抵抗的改善作用。

表3 復(fù)合杏仁粉對(duì)糖脂代謝紊亂大鼠血脂的影響

3 結(jié)論

試驗(yàn)的復(fù)合杏仁粉對(duì)正常大鼠空腹血糖無影響，對(duì)糖脂代謝紊亂模型大鼠的糖耐量指標(biāo)呈陽性，血脂水平和胰島素抵抗指數(shù)無明顯變化，復(fù)合杏仁粉具有輔助降血糖功能。今后為深入探討復(fù)合杏仁粉對(duì)2型糖尿病的有效性，可采用與人類T2DM的生理性、行為性特征極其相似的db/db小鼠模型和/或T2DM人群進(jìn)行試驗(yàn)，以期取得良好效果，為廣大2型糖尿病患者提供美味可口的健康食品。