葛根麥冬復合茶降血糖作用研究

李 欣，陳 梅，席 毅，王 欣，單媛媛, ，呂 欣,

（1.西北農林科技大學食品科學與工程學院，陜西楊凌 712100；2.陜西華州醫(yī)藥生物工程有限公司，陜西西安 710054）

糖尿病（DM）是由代謝紊亂引起的慢性漸進性系統(tǒng)性疾病，其特征是高血糖，2型糖尿病占糖尿病患者總數(shù)的90%以上[1-2]。該情況的特點是缺乏胰島素分泌和胰島素抵抗，或兩者兼有。糖尿病經常伴隨著各種慢性并發(fā)癥，導致多器官系統(tǒng)嚴重受損，發(fā)病率高。目前，全球糖尿病發(fā)病率正在逐步上升。世界衛(wèi)生組織的數(shù)據表明，全球糖尿病患者人數(shù)已達4.15億[3-4]。現(xiàn)如今，雙胍類、胰島素增敏劑、糖苷酶抑制劑等藥物干預是公認的有效降糖方法，但由于這些藥物具有較多副作用，在臨床應用中存在一定的局限性[5]。因此，創(chuàng)新低副作用的降血糖功能性食品，對全球健康具有重要意義。

茶具有悠久的歷史，是最受歡迎的飲料之一，全世界每天有數(shù)百萬人飲用茶[6-7]。茶葉具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗心血管、降血糖和抗肥胖等諸多益處，因此可以在功能性食品，飲料和保健食品中使用[8-9]。茶葉中含有許多活性成分，如酚酸、黃酮醇、生物堿等，其中酚類化合物占據著重要地位[10]。研究表明茶多酚可以減少禁食血糖水平和間質脂肪，同時可能通過防止β細胞損傷增加胰島素的血清水平[11-12]。近年來，葛根、麥冬、靈芝、西洋參等中藥成分由于其抗炎、抗癌、心血管保護、肝保護、抗糖尿病、抗肥胖和神經保護特性引起了廣泛的關注[13-15]，并被用作功能性食物或膳食補充劑來預防和管理慢性疾病。葛根和麥冬分別被衛(wèi)生部列入食藥同源名單以及可用于保健食品的中藥名單，且葛根和麥冬是常見的降血糖組合，當與降糖藥或胰島素聯(lián)合使用時，可以增強降糖效果[16]。有研究表明，葛根可以通過增加4-葡萄糖轉運蛋白（GLUT4）的表達來增加L6細胞中葡萄糖攝取和增強葡萄糖利用活性的能力[17]。葛根素，也稱葛根黃素，是分離于葛根中的異黃酮類衍生物[17-18]。葛根素可以通過GLP-1β信號激活促進β細胞新生，從而改善糖尿病小鼠的高血糖癥狀[19]。此外，人參皂苷是一種類固醇類化合物，又稱三萜皂苷，多年來被用來輔助治療糖尿病[20]。多項實驗和臨床數(shù)據表明，人參皂苷的抗糖尿病功效歸因于其抗氧化，抗炎，抗高血糖，調節(jié)腸道微生物群失調作用[21-23]。因此，葛根麥冬復合茶可能是一種具有潛力的降血糖功能性食品，但對其具體的降血糖效果鮮有報道，缺乏科學驗證。本文所研究的葛根麥冬復合茶主要原料是葛根、麥冬、綠茶，靈芝、西洋參為輔，并且經過特殊工藝加工制備而成，其主要活性成分為葛根素、人參皂苷、茶多酚。本文通過建立高血糖小鼠模型以及臨床試驗進行葛根麥冬復合茶干預，對葛根麥冬復合茶的降血糖作用進行探究，為其發(fā)展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葛根麥冬復合茶 陜西華州醫(yī)藥生物工程有限公司（三原華州醫(yī)藥生物工程生產基地）；四氧嘧啶美國Sigma公司；葡萄糖 天津百世化工有限公司；實驗動物 由北京維通利華實驗動物技術有限公司提供的SPF級7周齡KM雄性小鼠（120只，24.1～28.0 g）（質量合格證號為11400700204569和11400700204571），動物生產許可證號為SCXK（京）2016-0011號。所有動物自由進食標準顆粒飼料及飲水，保持環(huán)境溫度20～24 ℃，相對濕度40%～60%，于12 h光照與12 h黑暗條件下飼養(yǎng)，動物房使用許可證號為SYXK（陜）2013-005號。

AU400全自動生化分析儀 日本奧林巴斯公司；URIT-500尿液化學分析儀 桂林優(yōu)利特醫(yī)療電子有限公司；X線透視機 日本島津公司；穩(wěn)豪R倍優(yōu)型血糖測試儀 美國強生公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 葛根麥冬復合茶制作工藝 首先進行原輔料檢驗，將檢驗合格的綠茶干燥、粉碎、過篩后滅菌備用；取檢驗合格的葛根、麥冬、靈芝、西洋參在75 ℃下水提90 min，過濾后濃縮、干燥備用；將原輔料混勻進行濕法制粒，干燥后包裝、檢驗得到葛根麥冬復合茶。葛根麥冬復合茶配方見表1。

表1 葛根麥冬復合茶配方Table 1 Formula of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea

1.2.2 葛根麥冬復合茶提取物制備 在常壓下，取30 g葛根麥冬復合茶，在溫度為80～90 ℃的水浴中浸泡30 min，提取2次，合并兩次提取液并濃縮至含生茶1 g/mL（即1 mL提取液含有1 g綠茶）的提取液備用。葛根麥冬復合茶提取物主要成分見表2。

表2 葛根麥冬復合茶提取物成分Table 2 Extract ingredients of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea

1.2.3 動物分組及處理 正常小鼠降糖試驗：健康小鼠20只，隨機分組，對照組給予蒸餾水，劑量組經口給予高劑量濃度葛根麥冬復合茶（3.0 g/kg BW），灌胃容量為0.2 mL/10 g BW，每日1次，連續(xù)30 d，測空腹血糖（禁食5 h），比較兩組動物血糖值。

高血糖模型小鼠降糖試驗：選小鼠100只，禁食24 h后，尾靜脈注射四氧嘧啶（45 mg/kg BW）一次造模，注射完后恢復自由進食標準顆粒飼料及飲水，飼養(yǎng)5 d。造模5 d后禁食5 h，測定血糖濃度。選取高血糖建模成功小鼠（血糖值在10～25 mmol/L）40只[24]，每組10只。取葛根麥冬復合茶分為高劑量（3.0 g/kg BW）、中劑量（2.0 g/kg BW）和低劑量（1.0 g/kg BW）三組，分別相當于人體推薦用量的30、20和10倍。人體推薦用量根據《中國藥典》計算標準成人（60 kg）用法與用量計算[25]。灌胃容量為0.2 mL/10 g BW。模型組灌胃同等體積蒸餾水，每日1次，連續(xù)30 d。

1.2.4 葡萄糖耐量試驗 高、中、低劑量組分別灌胃葛根麥冬復合茶3.0、2.0、1.0 g/kg BW，模型組灌胃同等體積蒸餾水，灌胃容量為0.2 mL/10 g BW，每日1次，連續(xù)30 d。測空腹血糖值（禁食5 h），然后各劑量組再給予一次相應濃度葛根麥冬復合茶，模型組灌胃同等體積蒸餾水，15 min后各組經口給予葡萄糖2.0 g/kg BW，測定給葡萄糖后各組0.5、2.0 h的血糖值。比較各組動物血糖值，觀察模型組與試劑組給葡萄糖后各時點（0、0.5、2.0 h）血糖值及血糖曲線下面積的變化。

1.2.5 臨床試驗 受試對象：經飲食控制或口服降糖藥治療后病情較穩(wěn)定，不需要更換藥物品種及劑量，僅服用維持量的成年2型糖尿病受試者，即空腹血糖≥7 mmol/L（126 mg/dL）或餐后2 h血糖≥11.1 mmo1/L（200 mg/dL）?？崭寡?.6～7 mmol/L（100～126 mg/dL）或餐后2 h血糖7.8～11.1 mmol/L（140～200 mg/dL）的糖調節(jié)受損人群。志愿者委托陜西省中醫(yī)藥研究院食品化妝品檢驗檢定中心與陜西中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院共同進行招募。獲得知情同意書，受試者自愿參加，并排除不符合標準的受試者（注冊檢驗受理編號：GZ05120160095）。試食前對受試者進行問詢及檢查，實驗組和對照組的一般資料比較差異無顯著性（P＞0.05），且兩組受試者合并用藥情況均無顯著性差異（P＞0.05），見表3。

表3 受試者資料Table 3 Data of subjects

試驗設計及分組：采用自身和組間兩種對照設計。根據隨機盲法的要求隨機分為實驗組和對照組，進行均衡性檢驗以保證組間的可比性。實驗組服用葛根麥冬復合茶，每日2次，每次3 g，開水沖泡后飲用，連續(xù)服用60 d。對照組服用安慰劑，并觀測兩組指標變化。

1.3 數(shù)據處理

試驗結果用“平均值±標準差”表示。使用Origins 8.5和SPPS 25.0軟件中的方差的分析進行差異顯著性比較以及繪圖。

2 結果與分析

2.1 葛根麥冬復合茶對正常小鼠的影響

由圖1A可見，與對照組相比，劑量組體重增重無顯著差異（P＞0.05）。此外，與對照組相比，劑量組試驗后空腹血糖值無顯著差異（P＞0.05）（圖1B）。結果顯示葛根麥冬復合茶不會造成正常小鼠體重下降以及血糖降低。

圖 1 葛根麥冬復合茶對正常小鼠的影響Fig.1 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on normal mice

2.2 葛根麥冬復合茶對高血糖小鼠的影響

圖2A表明，與模型組比較，各劑量組對高血糖模型小鼠體重增重差異均無顯著性（P＞0.05），表明葛根麥冬復合茶對高血糖小鼠的體重無顯著作用。圖2B表明，試驗前，各組小鼠血糖值均在10～25 mmol/L范圍內，表明高血糖模型成立[24]。試驗后各劑量組小鼠空腹血糖值均較模型組降低，但各劑量組與模型組間差異均無顯著性（P＞0.05）。

糖耐量受損是糖尿病發(fā)展前期的表現(xiàn)，可以通過根據口服葡萄糖耐量試驗（oral glucose tolerance test, OGTT）進行判斷[26]。本研究進一步探究葛根麥冬復合茶對高血糖模型小鼠糖耐量的影響，結果如圖2C～D，各劑量組高血糖模型小鼠給葡萄糖后各時間點血糖值和血糖曲線下面積均低于模型組。其中，高、中劑量葛根麥冬復合茶可以顯著、極顯著降低餐后2 h血糖值（P＜0.05，P＜0.01），高劑量葛根麥冬復合茶顯著降低血糖曲線下面積（P＜0.05）。有研究表明，血糖曲線面積可以更準確地描述對食物的血糖反應，表明葛根麥冬復合茶具有降血糖作用[27]。

圖 2 葛根麥冬復合茶對高血糖小鼠的影響Fig.2 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on mice with hyperglycemia

2.3 葛根麥冬復合茶臨床試驗結果

目前國內外雖對復合保健茶的降血糖作用有一定研究，但臨床試驗仍較少[28-29]。本研究選取111名成年2型糖尿病受試者進行在臨床試驗，試食前對受試者進行問詢及檢查，實驗組和對照組的一般資料比較差異無顯著性（P＞0.05）。試食期間，兩組受試人群一般癥狀體征均未見異常，表明該樣品對受試者的一般狀況體征無不良影響。如表4所示，受試者試食前后白細胞、紅細胞、血紅蛋白、血小板、肝腎功能、血液、膽固醇、甘油三酯和血壓檢測均未見明顯變化（P＞0.05）。試食前后實驗組異常尿糖例數(shù)與對照組比較差異無顯著性（P＞0.05）。所有受試者試食前后尿常規(guī)、大便常規(guī)檢查以及胸透、心電圖、腹部B超檢查均未見明顯異常，表明葛根麥冬復合茶具備一定的安全性。

表4 葛根麥冬復合茶對人生化指標的影響Table 4 Effects of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on biochemical markers in human

圖3A、B表明試食前兩組間空腹血糖比較差異無顯著性（P＞0.05），試食后對照組空腹血糖下降值為0.08±0.80，下降率為0.55%±9.56%，實驗組空腹血糖下降值為1.13±1.18，下降率為14.28%±14.93%。實驗組試食后空腹血糖與對照組試食后、實驗組試食前比較差異均有極顯著性（P＜0.01）。試食后對照組餐后2 h血糖下降值為0.09±1.06，下降率為0.64%±8.94%，實驗組餐后2 h血糖下降值為1.38±1.12，下降率為11.41±9.23%，實驗組試食后餐后2 h血糖與對照組試食后、實驗組試食前比較差異均有極顯著性（P＜0.01）。試食前后兩組間糖化血紅蛋白比較差異無顯著性（P＞0.05）（圖3C）。圖3D表明，試食前兩組受試者臨床癥狀總積分比較無顯著性差異（P＞0.05），實驗組試食后臨床癥狀總積分極顯著下降（P＜0.01）。

圖 3 葛根麥冬復合茶對高血糖人群的影響Fig.3 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on human with hyperglycemia

糖尿病病人多表現(xiàn)多飲、多尿、多食易饑、倦怠乏力等臨床癥狀[30-31]，本研究進一步探究了葛根麥冬復合茶對糖尿病病人的臨床癥狀的改善率的影響。如表5，實驗組改善口渴多飲、多尿、多食易饑、倦怠乏力癥狀的有效率分別為44.90%、53.85%、48.94%、50.00%，與對照組比較差異均有顯著/極顯著性（P＜0.05，P＜0.01）。試驗期間未見與受試品或安慰劑有關的不良反應，并且受試者的安全性檢查指標均未見明顯變化或異?，F(xiàn)象。根據《國食藥監(jiān)保化【2012】107號附件3》輔助降血糖功能評價方法判定標準可判定，葛根麥冬復合茶具有輔助降血糖功能，在治療糖尿病方面具有良好的應用前景，但是具體的降血糖機制值得進一步探究。

表5 葛根麥冬復合茶對各臨床癥狀改善率的影響Table 5 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on the improvement rate of clinical symptoms

3 結論

本實驗結果表明，高劑量（3.0 g/kg BW）葛根麥冬復合茶對正常小鼠的體重、血糖值無顯著影響（P＞0.05）。高、中劑量（3.0 g/kg BW、2.0 g/kg BW）葛根麥冬復合茶可以顯著、極顯著降低（P＜0.05，P＜0.01）高血糖模型小鼠餐后2 h血糖，且高劑量組高血糖模型小鼠血糖曲線下面積顯著減少（P＜0.05）。對于高血糖人群，葛根麥冬復合茶可以極顯著降低其空腹血糖和餐后2 h血糖（P＜0.01），改善口渴多飲、多尿、多食易饑、倦怠乏力癥狀。綜上所述，葛根麥冬復合茶具有輔助降血糖作用。本項研究工作的開展，為葛根麥冬復合茶的開發(fā)提供了的理論依據，為開發(fā)天然降糖食品奠定了基礎。