苦蕎中可溶性及不可溶性膳食纖維調(diào)控 糖尿病小鼠糖脂代謝的功效

仇 菊，朱 宏，吳偉菁*

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所，北京 100081；2.廈門醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生與醫(yī)學(xué)技術(shù)系，福建 廈門 361023）

膳食纖維對人體的健康作用越來越受到關(guān)注。我國對正常成年人的膳食纖維每日推薦攝入量為25～35 g[1]，而據(jù)統(tǒng)計(jì)我國居民的平均攝入量只有11 g[2]，不到推薦量的一半。所以，在日常膳食中非常有必要補(bǔ)充膳食纖維。已有大量研究發(fā)現(xiàn)，總膳食纖維的攝入與2型糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，其中谷物膳食纖維降低糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)的作用最為明顯，蔬菜其次，水果的膳食纖維與患病風(fēng)險(xiǎn)無明顯關(guān)聯(lián)[3-5]?？梢?，谷物作為膳食纖維的重要來源在平衡膳食營養(yǎng)及預(yù)防2型糖尿病中發(fā)揮重要作用。

由于不可溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）在谷物中占比較大，多數(shù)營養(yǎng)干預(yù)研究將谷物膳食纖維等同于IDF。例如，有研究將燕麥膳食纖維作為IDF，與瓜爾豆膠可溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)燕麥IDF比瓜爾豆膠SDF能更有效地改善肥胖小鼠的胰島素敏感性[6]。然而，燕麥中最受關(guān)注的SDF為β-葡聚糖，β-葡聚糖在調(diào)控血糖及血脂方面的功效均已獲得廣泛的認(rèn)可[7-10]。然而，除了燕麥及大麥[11]中的β-葡聚糖作為SDF受到了較多關(guān)注，其他谷物中SDF及IDF功效尚不明確，更缺乏對谷物中SDF及IDF功效比較的研究。

苦蕎經(jīng)證實(shí)是一種具有改善血糖、血脂代謝的功能性谷物[12]。大部分研究認(rèn)為苦蕎的功效來自類黃酮[12-13]、D-手性肌醇[14]、蛋白質(zhì)[15]等，卻忽視了苦蕎中含量較高的膳食纖維。苦蕎中膳食纖維含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約為25.97%[16]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥（11～17 %）[17]、大米（3.24 %）[18]等谷物中膳食纖維的含量。目前，關(guān)于苦蕎膳食纖維的研究，主要集中在提取工藝及改性上，對其調(diào)控血糖的作用僅局限在體外抑制α-D-葡萄糖苷酶活性的作用[19]。雖然，谷物膳食纖維維持糖脂穩(wěn)態(tài)功能的研究已有較多報(bào)道，但苦蕎膳食纖維的功能活性，特別是體內(nèi)功效活性卻鮮有研究。

因此，本實(shí)驗(yàn)從苦蕎麩皮粉中分別提取SDF及IDF，通過對比二者對糖尿病小鼠血糖、血脂、肝臟脂肪積累及盲腸中短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）的影響，探究不同膳食纖維調(diào)控糖脂代謝的功效差異及相關(guān)調(diào)控機(jī)制的異同。本研究不僅為苦蕎膳食纖維的調(diào)控糖脂代謝功效提供直接科學(xué)證據(jù)，也為探究谷物SDF及IDF的作用差異提供了思路。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、材料與試劑

4 周齡雄性清潔級C57BL/6小鼠，購于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司，生產(chǎn)許可證號(hào)：SCΧK（滬）2017-005。

‘西蕎二號(hào)’苦蕎麩皮粉，由國家燕麥?zhǔn)w麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系涼山綜合試驗(yàn)站提供。其中，麩皮質(zhì)量占全籽粒的37%。

SCFAs標(biāo)準(zhǔn)品、蛋白酶Alcalase 2.4L（活力大于2.4 U/g）、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、鏈脲佐菌 美國Sigma 公司；淀粉葡萄糖苷酶（100 IU/mg）、耐高溫α-淀粉酶（20 000 U/mL） 北京百靈威試劑公司；胰島素試劑盒 武漢華美生物有限公司；葡萄糖、糖化血清蛋白（glycosylated serum protein，GSP）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（aspartate aminotransferase，AST）試劑盒 南京建成生物工程研究所；其他常用試劑均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890B氣相色譜儀（配有火焰離子化檢測器） 日本 島津公司；ICS-3000離子交換色譜儀（配有脈沖安培檢測器） 美國賽默飛世爾公司；ACCU-CHEK Active血糖儀 瑞士Roche公司；Alpha-2-4-LSC真空冷凍干燥機(jī) 德國Christ公司；Infinite M200酶標(biāo)儀 奧地 利Tecan公司； Avanti JΧN-26 離心機(jī) 美國貝克曼公司； SΧL-1208馬弗爐 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；Kieltec Analysister全自動(dòng)凱氏定氮儀 美國FOSS儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 苦蕎麩皮粉的組成分析

苦蕎麩皮粉中膳食纖維（包括SDF和IDF）質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定采用AOAC方法991.43《膳食纖維的測定方法-酶重量法》；苦蕎麩皮粉中的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》；脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》；總淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參考GB 5009.9—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測定》；水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參考GB 5009.3—2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》；灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參考GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》；抗性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定采用AOAC方法2002.023《淀粉與植物性基質(zhì)中的抗性淀粉-酶消化法》；蘆丁質(zhì)量分?jǐn)?shù)參考文獻(xiàn)[13]測定。

1.3.2 SDF及IDF提取制備

本實(shí)驗(yàn)膳食纖維提取參考AOAC方法991.43，并做適當(dāng)修改?？嗍w麩皮粉于80 ℃、體積分?jǐn)?shù)85%的乙醇溶液中于浸泡1 h，過濾。經(jīng)60 ℃干燥過夜后，將苦蕎麩皮粉與水混合（1∶10，m/V）均勻，加熱至95 ℃保持15 min，使得淀粉糊化。加入耐高溫α-淀粉酶（1∶500，V/V） 水解淀粉，95 ℃保持30 min，直至碘反應(yīng)顯色為陰性。冷卻至60 ℃后，將pH值調(diào)節(jié)為7.5，再加入堿性蛋白酶（1∶500，V/V），于60 ℃反應(yīng)4 h，除去蛋白質(zhì)。用鹽酸調(diào)pH值為4.5，并加入淀粉葡萄糖苷酶，于55 ℃反應(yīng)2 h，將淀粉水解產(chǎn)物進(jìn)一步水解。水解結(jié)束后，將混合液pH值調(diào)至7.0，加熱至80 ℃反應(yīng)10 min以滅酶?；旌衔镉? 500 r/min離心20 min，分別收集上清液和沉淀，獲得的沉淀即為IDF。IDF依次采用蒸餾水、無水乙醇及丙酮進(jìn)一步洗滌、離心（5 500 r/min、10 min），收集沉淀獲得洗滌后的IDF。上清液加入4 倍體積預(yù)熱至60 ℃的無水乙醇，并于室溫沉淀1 h。離心（5 500 r/min、10 min）收集沉淀，隨后采用無水乙醇和丙酮洗滌沉淀、離心（5 500 r/min、10 min），收集沉淀獲得SDF。SDF及IDF分別進(jìn)行真空冷凍干燥。

1.3.3 膳食纖維單糖組成測定

參考文獻(xiàn)[20]，采用離子交換色譜儀，配Carbo PacTMPA20分析柱（3×150 mm，6 μm），測定膳食纖維的單糖組成。

1.3.4 葡萄糖結(jié)合能力測定

體外葡萄糖結(jié)合測定實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)方法[21]。將1 g的膳食纖維樣品加入10 mL不同濃度的葡萄糖溶液中，于37 ℃水浴水平振蕩6 h后，離心（4 000×g、20 min），取上清液測定葡萄糖濃度。上清液的葡萄糖濃度采用葡萄糖試劑盒進(jìn)行測定。葡萄糖結(jié)合能力根據(jù)公式（1）計(jì)算。

1.3.5 糖尿病模型的建立及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)鼠維持飼料購自于北京華阜康生物科技股份有限公司，所有小鼠適應(yīng)喂養(yǎng)1 周（溫度（23±1）℃、相對濕度（60±5）%、12 h/12 h的晝夜交替）。隨機(jī)抽取9 只小鼠作為健康組，飼喂標(biāo)準(zhǔn)鼠維持飼料。其余小鼠的處理參考文獻(xiàn)[22]，建立糖尿病模型。糖尿病模型組先通過飼喂高脂飼料（如表1所示，高脂飼料中脂肪供能比為45%）5 周后，禁食16 h，腹腔注射鏈脲佐菌素 120 mg/kg后，繼續(xù)禁食2 h。注射鏈脲佐菌素后第1周及第2周分別測定空腹血糖濃度，選取連續(xù)2 周空腹血糖均超過11.1 mmol/L的小鼠納入糖尿病模型組。糖尿病模型小鼠分為4 個(gè)組（9 只/組），分別為糖尿病組、1% SDF組、1% IDF組、5% IDF組。各組飼料組成如表1所示，飼喂8 周，期間小鼠自由攝入飼料與飲用水。每周記錄小鼠的體質(zhì)量、飼料攝入量及飲水量。

表1 飼料配方和熱量密度Table 1 Composition and energy density of experimental diets used in this study g/kg

1.3.6 空腹血糖濃度的測定及口服葡萄糖耐受實(shí)驗(yàn)

干預(yù)期內(nèi)空腹血糖濃度（禁食16 h）在尾部采血后通過血糖儀測定?？诜咸烟悄褪軐?shí)驗(yàn)在干預(yù)期最后1 d進(jìn)行，禁食16 h后，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物灌胃2 g/kg（以體質(zhì)量計(jì)）的葡萄糖溶液，尾部采血后采用葡萄糖試劑盒測定0、0.5、1.0、1.5、2.0 h的血糖水平。血糖曲線下面積（area under curve，AUC）采用公式（2）進(jìn)行計(jì)算。

式中：BG0、BG0.5、BG1、BG1.5、BG2為灌胃葡萄糖溶液后0、0.5、1.0、1.5、2.0 h的血糖濃度/（mmol/L）。

1.3.7 血清及肝臟生化指標(biāo)的測定

小鼠在禁食16 h后用異氟烷麻醉后，血液樣本由眼眶采血，并于室溫凝固離心后得血清。獲取小鼠肝臟與預(yù)冷的生理鹽水按1∶9（m/V）混合并于冰上均質(zhì)，獲得肝臟均質(zhì)液。血清及均質(zhì)液中生化指標(biāo)（胰島素、GSP、TG、TC、LDL-C、HDL-C、ALT、AST水平）均采用試劑盒法測定。

1.3.8 短鏈脂肪酸的測定

取小鼠盲腸內(nèi)容物，加入5 倍體積的硫酸酸化的超純水（pH 2.0）于4 ℃提取30 min。4 ℃離心（6 000 r/min、15 min）后，精確量取0.5 mL上清液，加入0.5 mL的乙醚，充分漩渦混勻后離心（6000 r/min、10 min），收集乙醚層后，用0.22 μm的濾膜過濾后進(jìn)行氣相色譜檢測。進(jìn)樣量為1 μL。色譜溫度程序：初始溫度100 ℃；6 ℃/min 升溫至170 ℃；20 ℃/min升溫直至230 ℃，并保持2 min。進(jìn)樣口溫度為250 ℃，檢測器溫度為280 ℃。配制SCFAs標(biāo)準(zhǔn)液（質(zhì)量濃度0.1～2 mg/mL）進(jìn)行定量分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 24.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo) 準(zhǔn)差表示。多組之間比較采用單因素方差分析，事后比較采用Duncan分析。P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦蕎麩皮組成及其膳食纖維單糖組成

如表2所示，苦蕎麩皮中含有豐富的蛋白質(zhì)、抗性淀粉及膳食纖維?？嗍w麩皮中總膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.54%，其中IDF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.52%，約為SDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)（4.02%）的5 倍?？嗍w膳食纖維中單糖組成分析結(jié)果顯示，苦蕎SDF中單糖組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為：53.56%葡萄糖、21.22%半乳糖、8.26%阿拉伯糖、6.47%甘露糖、5.74%木糖、4.76%鼠李糖；苦蕎IDF中的單糖組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為：46.65%葡萄糖、21.36%阿拉伯糖、10.42%半乳糖，9.48%木糖、5.87%鼠李糖、5.18%半乳糖糖醛酸、1.04%葡萄糖醛酸。

表2 苦蕎麩皮粉的主要成分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 Major composition of tartary buckwheat bran

2.2 苦蕎SDF及IDF的葡萄糖結(jié)合能力

在不同濃度的葡萄糖溶液中，苦蕎SDF及IDF均表現(xiàn)出葡萄糖結(jié)合能力，在各濃度梯度上，二者結(jié)合能力 無顯著差異（P＞0.05）（表3）。隨著葡萄糖溶液的濃度從10 mmol/L升高至200 mmol/L，與SDF及IDF結(jié)合的葡萄糖分別為11.39～2 070.64、12.01～1 913.19 μmol/g。

表3 不同濃度的葡萄糖溶液中苦蕎SDF及IDF的葡萄糖結(jié)合能力Table 3 Glucose binding capacities of SDF and IDF from tartary buckwheat at different concentrations of glucose

2.3 苦蕎SDF及IDF對糖尿病小鼠血糖、血清GSP水平的影響

糖尿病組小鼠的空腹血糖水平及血清中GSP濃度均顯著高于健康組小鼠（P＜0.05），而經(jīng)過8 周干預(yù)后，苦蕎SDF及IDF干預(yù)顯著降低了糖尿病小鼠的空腹血糖水平（P＜0.05）（表4）。但1% SDF與1% IDF及5% IDF組間的空腹血糖水平無顯著差異（P＞0.05）。GSP濃度可反映1～2 周內(nèi)機(jī)體的平均血糖的水平，不受臨時(shí)血糖濃度波動(dòng)的影響，可反映較長時(shí)間的血糖控制水平。其檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SDF及IDF干預(yù)均顯著降低了糖尿病小鼠的GSP濃度（P＜0.05），而且5% IDF組的GSP水平顯著低于1% SDF及1% IDF組（P＜0.05）。雖然，SDF及IDF在干預(yù)期內(nèi)降低空腹血糖的作用無顯著差異（P＞0.05），但5% IDF對GSP濃度的控制效果則更明顯。

表4 膳食干預(yù)后糖尿病小鼠空腹血糖及GSP濃度的變化Table 4 Changes in fasting blood glucose and glycosylated serum protein (GSP) levels in diabetic mice during dietary intervention

如圖1A所示，口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)中，與糖尿病組相比，1% SDF及5% IDF在0～2 h內(nèi)能夠降低血糖水平，而1% IDF對血糖的控制效果不明顯，與糖尿病組無顯著性差異（0.5 h及2 h，P＞0.05）。如圖1B所示，經(jīng)過SDF及IDF干預(yù)后，AUC顯著低于糖尿病組（P＜0.05），但不同劑量組間無顯著差異。如圖1C所示，經(jīng)過1% SDF及5% IDF干預(yù)后，糖尿病小鼠的血清胰島素水平顯著上升，而1% IDF對胰島素水平無顯著改善作用。上述結(jié)果表明，1% IDF控制血糖上升的作用沒有1% SDF強(qiáng)，但當(dāng)IDF劑量達(dá)到5%時(shí)，其控制餐后血糖上升的作用與1% SDF無明顯差別。

圖1 膳食纖維對糖尿病小鼠血糖代謝的影響Fig.1 Effect of dietary fiber on glucose metabolism in diabetic mice

2.4 苦蕎SDF及IDF對糖尿病小鼠血脂代謝的影響

如圖2所示，與糖尿病組相比，苦蕎SDF及IDF均能夠顯著降低糖尿病小鼠的血清TC及LDL-C水平 （P＜0.05），且1% SDF、1% IDF對控制TC和LDL-C水平的效果無顯著差異（P＞0.05），但5% IDF比1% SDF及1% IDF更顯著地降低了TC和LDL-C水平 （P＜0.05）。SDF及IDF對于TG及HDL-C水平無顯著影響（P＞0.05）。上述結(jié)果表明，在降低血清TC及LDL-C水平上，1% IDF與1%的SDF效果相當(dāng)，但5% IDF效果更強(qiáng)。

圖2 膳食纖維對糖尿病小鼠血脂代謝的影響Fig.2 Effect of dietary fiber on serum lipid profile of diabetic mice

2.5 苦蕎SDF及IDF對糖尿病小鼠肝臟脂質(zhì)代謝及肝功能的影響

如圖3所示，與糖尿病組相比，1% SDF能夠顯著降低肝臟TC、TG水平（P＜0.05），而1% IDF無顯著性降低TC及TG水平的作用（P＞0.05）；SDF及IDF均能夠顯著降低血清ALT水平（P＜0.05），1% IDF及5% IDF對血清ALT水平影響無顯著差異（P＞0.05）。1% SDF降低血清ALT水平的作用顯著高于1% IDF（P＜0.05），而與5% IDF無顯著差異（P＞0.05）。SDF及IDF均對血清中AST活力無顯著影響（P＞0.05）（圖3D）。上述結(jié)果表明，1% IDF對肝臟脂質(zhì)無明顯改善作用，5% IDF降低肝臟TC、ALT水平的作用與1% SDF效果相近，但在降低肝臟TG水平方面，1% SDF效果更強(qiáng)。

圖3 膳食纖維對糖尿病小鼠肝臟脂肪組成及肝功能的影響Fig.3 Effect of dietary fiber on hepatic lipid profile and function parameters of diabetic mice

2.6 苦蕎SDF及IDF對糖尿病小鼠盲腸中SCFAs質(zhì)量濃度的影響

如圖4所示，苦蕎SDF及IDF干預(yù)能夠顯著提高糖尿病小鼠盲腸中的乙酸質(zhì)量濃度（P＜0.05）。1% SDF及5% IDF均能夠顯著提高糖尿病小鼠盲腸中的丙酸及丁酸質(zhì)量濃度（P＜0.05），但1% IDF對提高糖尿病小鼠盲腸中丙酸及丁酸質(zhì)量濃度無影響。由此可見，IDF提高盲腸中SCFAs水平的效果與劑量緊密相關(guān)，1% SDF與5% IDF對盲腸中SCFAs質(zhì)量濃度的影響相同。

圖4 膳食纖維對糖尿病小鼠盲腸中SCFAs質(zhì)量濃度的影響Fig.4 Effect of dietary fiber on caecal SCFAs in diabetic mice

3 討 論

多數(shù)研究將IDF作為谷物膳食纖維的代表來解釋谷物膳食纖維降低2型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)的作用[3-4]，卻忽視了谷物中并存的SDF與IDF的作用貢獻(xiàn)差異。有研究認(rèn)為IDF與SDF不同，SDF通過發(fā)酵促進(jìn)腸道有益菌生長，并產(chǎn)生SCFAs改善腸道健康從而發(fā)揮調(diào)控糖脂代謝等作用[23]， 而IDF更多是通過促進(jìn)腸道蠕動(dòng)來發(fā)揮作用[24]。食物中的SDF及IDF作用也逐步受到關(guān)注，然而，谷物中IDF的含量遠(yuǎn)大于SDF，因此，比較其二者功效時(shí)，需考慮其在谷物中的原始比例。本研究測定苦蕎麩皮中IDF含量約為SDF的5 倍。因此，在比較SDF及IDF在同等劑量下（1%）功效外，按照苦蕎原料中的比例，比較1% SDF及5% IDF干預(yù)對糖尿病小鼠糖脂代謝的影響，旨在研究在苦蕎食品真實(shí)體系下，SDF及IDF作用貢獻(xiàn)。

本研究的體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，苦蕎SDF及IDF具有一定的調(diào)節(jié)血糖的作用。體外葡萄糖結(jié)合能力結(jié)果未發(fā)現(xiàn)二者在相同濃度下的差異，但根據(jù)以往研究來看，不同來源IDF的葡萄糖結(jié)合能力各異，大米IDF在5～200 mmol/L葡萄糖溶液中的結(jié)合能力為 10～1 040 μmol/g[25]；燕麥IDF在100 mmol/L葡萄糖溶液中的結(jié)合能力為430 μmol/g[26]，相比之下，苦蕎SDF及IDF的葡萄糖結(jié)合能力較高。膳食纖維可能通過結(jié)合葡萄糖延緩餐后血糖升高[21]。進(jìn)一步的血糖研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，苦蕎SDF及IDF在糖尿病小鼠體內(nèi)降低空腹血糖的作用無顯著差異，但對GSP水平的控制效果則是5% IDF更顯著。這說明，IDF對血糖的調(diào)控存在劑量依賴性。隨后的口服葡萄糖耐受實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果，1% IDF控制血糖上升的作用比1% SDF弱。這一發(fā)現(xiàn)與以往對比SDF及IDF的研究結(jié)果一致：在同等劑量下，脫脂小茴香SDF比IDF具有更顯著降低血糖作用[23]。另外研究還發(fā)現(xiàn)，5% IDF的調(diào)控血糖的效果與1% SDF相同，說明雖然同等劑量下IDF作用較弱，但是由于IDF在谷物中占比大，它能與SDF一樣調(diào)控血糖代謝。在接下來的研究中發(fā)現(xiàn)，苦蕎IDF提高盲腸中SCFAs水平的效果也與劑量緊密相關(guān)，1% SDF與5% IDF對盲腸中SCFAs的含量具有相同作用，而1% IDF對丙酸和丁酸的產(chǎn)生無促進(jìn)作用。膳食纖維通過發(fā)酵促進(jìn)腸道菌群生長并提高SCFAs的作用已有較多報(bào)道。SDF可顯著提高盲腸中SCFAs含量，例如，低聚果糖、β-葡聚糖、蘋果果膠[27]、瓜爾膠[6]、脫脂小茴香的SDF[23]等，但纖維素?zé)o相關(guān)作用[27]。研究表明，膳食纖維發(fā)酵后產(chǎn)生SCFAs可能參與血糖調(diào)控，這與改善胰島素抵抗、改善炎癥、促進(jìn)β胰島細(xì)胞增殖及抑制凋亡、增加GLP-1分泌等機(jī)制有關(guān)[28-30]。

在調(diào)控脂質(zhì)代謝方面，苦蕎膳食纖維也呈現(xiàn)出劑量依賴效應(yīng)。5% IDF能夠比1% IDF及1% SDF更顯著降低血清TC及LDL-C水平，且5% IDF降低肝臟TC、ALT水平的作用與1% SDF效果相同。已有研究報(bào)道，SDF（7%瓜爾膠[31]及2%、4%大麥β-葡聚糖[32]）對模型鼠的血清TC、TG水平無影響。但大麥β-葡聚糖可以有效降低高脂誘導(dǎo)肥胖小鼠的肝臟TG及TC水平。膳食中添加甲基纖維素及車前草殼纖維等IDF能夠降低高脂誘導(dǎo)肥胖大鼠的血清TG及TC，而纖維素?zé)o該作用[33]。另外，10%燕麥IDF能夠比瓜爾膠（一種SDF）更顯著降低高脂誘導(dǎo)肥胖小鼠肝臟的TG積累，其機(jī)理與肝臟中脂肪代謝相關(guān)酶的活力增加有關(guān)[6]。這些研究說明不同來源的SDF及IDF調(diào)控脂質(zhì)代謝的效果存在差異。谷物膳食纖維能夠降低血脂及肝臟脂肪積累已有科學(xué)證據(jù)，其作用機(jī)制可能是通過調(diào)控脂肪代謝相關(guān)基因FAS[32-33]及膽固醇相關(guān)基因CYP7A1[32]，促使脂肪分解轉(zhuǎn)化生成SCFAs。由此可見，苦蕎SDF和IDF均能夠通過促進(jìn)SCFAs生成，改善糖尿病小鼠的脂質(zhì)代謝。

綜上所述，SDF及IDF干預(yù)均能夠降低糖尿病小鼠的空腹血糖，相同劑量下SDF能夠比IDF更有效的發(fā)揮降血糖作用，但當(dāng)IDF劑量為SDF的5 倍時(shí)，即苦蕎麩皮中的原始比例，IDF降低血清TC及LDL-C水平的作用比SDF更佳。1% SDF及5%的IDF具有同樣的提高盲腸中SCFAs水平的效果。本研究揭示了苦蕎SDF及IDF在維持血糖及血脂穩(wěn)態(tài)作用的量效關(guān)系上的差異，以及通過促進(jìn)胰島素分泌改善糖耐量、通過促進(jìn)SCFAs排出改善脂質(zhì)代謝等相關(guān)作用機(jī)制方面的異同，為充分理解谷物中SDF和IDF的糖脂調(diào)控功效提供了科學(xué)證據(jù)。