美食蕉的降血糖活性及其對糖脂代謝指標(biāo)、激素的影響

傅金鳳，涂師運(yùn),2,3，王 娟,3,*，盛 鷗

（1.華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510641；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南亞熱帶果樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640；3.廣東省香蕉精深加工與綜合利用工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510641）

國際糖尿病聯(lián)盟數(shù)據(jù)表明，2021年全球約有5.37億成年人（20～79 歲）患有糖尿病，預(yù)計(jì)到2045年，這一數(shù)字會上升至7.83億，在大多數(shù)國家，糖尿病患者的比例正在增加；據(jù)評估，2021年中國是世界上糖尿病患者人數(shù)最多的國家（1.409億）。糖尿病以高血糖濃度為特征，同時會引起機(jī)體發(fā)生糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、水和電解質(zhì)等物質(zhì)的代謝紊亂。

糖尿病會引起很多并發(fā)癥，降低患者生活品質(zhì)，增加患者和社會的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。因此，尋找具有降血糖活性的天然產(chǎn)物對開發(fā)降血糖膳食補(bǔ)充劑具有重大意義。青香蕉（即未成熟（或催熟）的香蕉，此時香蕉果皮一般為綠色或淡綠色）富含抗性淀粉、膳食纖維等抗消化性碳水化合物，具有良好的減肥、降血糖物質(zhì)基礎(chǔ)。美食蕉（spp., Plantain AAB group）是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所選育改良的新品種香蕉，其主要特點(diǎn)是種植抗病性好（高抗枯萎?。€產(chǎn)高、抗性淀粉含量高。因此，本研究以青美食蕉為原料，探究其對高糖高脂結(jié)合鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的降血糖作用，以期為開發(fā)輔助降血糖功能食品提供參考。

1 材料與方法

1.1 動物、材料與試劑

120 只SPF級雄性SD大鼠（初始體質(zhì)量70～100 g）購于廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，生產(chǎn)許可證號：SCXK（粵）2018-0002，使用許可證號：SYXK（粵）2019-0136，動物實(shí)驗(yàn)經(jīng)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物倫理審查委員會審核批準(zhǔn)，并在該校實(shí)驗(yàn)動物中心進(jìn)行。

青美食蕉由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所提供。維持飼料（無氮浸出物55%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、粗蛋白18%、水分10%、粗灰分8%、粗纖維5%、粗脂肪4%、鈣1%～2%、磷0.6%～1.2%）由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供；高糖高脂飼料（維持飼料47.6%、豬油10%、蔗糖20%、蛋黃粉15%、酪蛋白5%、膽固醇1.2%、膽酸鈉0.2%、碳酸氫鈣0.6%、石粉0.4%）由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。

STZ 美國Sigma公司；葡萄糖（食品級） 重慶和平制藥有限公司；其他試劑均為分析純。游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）、胰島素、C肽、胰高血糖素、胰高血糖素樣肽-1（glucagon like peptide-1，GLP-1）、胰淀素、脂聯(lián)素、瘦素、饑餓素、腎上腺素、生長激素、甲狀腺素、肝糖原和糖皮質(zhì)激素酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）試劑盒武漢貝茵萊生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

血糖儀 瑞士羅氏公司；PHS-25 pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；BAS124S-CW電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；BS-380全自動生化分析儀 深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 美食蕉粉的制備

選取表皮青綠，果指飽滿、棱角分明的青美食蕉，經(jīng)過去皮、切片、熱風(fēng)干燥（60 ℃、72 h）、粉碎后，過100 目篩，得到美食蕉粉，其主要成分（以干基計(jì)）如下：抗性淀粉（56.09±1.64）%、總膳食纖維（5.09±0.76）%、總碳水化合物（84.97±3.60）%、蛋白質(zhì)（3.51±0.23）%、灰分（2.47±0.35）%，能量（1 563.33±51.29）kJ /100 g。

1.3.2 糖尿病大鼠模型的建立

通過高糖高脂飼料結(jié)合STZ誘導(dǎo)建立糖尿病大鼠模型。120 只雄性SD大鼠飼養(yǎng)于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心的標(biāo)準(zhǔn)化動物房，溫度（21±2）℃，相對濕度60%～70%，12 h/12 h光暗交替，飼養(yǎng)期間每籠4 只，自由飲食。適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后，依據(jù)國食藥監(jiān)保化[2012]107號文件中附件3“輔助降血糖功能評價(jià)方法”，將大鼠隨機(jī)分為2 組，正常組（＝24）以維持飼料繼續(xù)飼養(yǎng)56 d，在飼喂第43、46、53天按3 mL/kg腹腔注射檸檬酸/檸檬酸鈉緩沖液（0.1 mmol/L、pH 4.4，后同），注射前禁食不禁水12 h；造模組（＝96）以高糖高脂飼料飼養(yǎng)56 d，并在飼喂第43、46、53天對大鼠腹腔注射30 mg/kgSTZ（用檸檬酸/檸檬酸鈉緩沖液冰浴條件下配制10 mg/mL STZ溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配）進(jìn)行造模，注射前禁食不禁水12 h。飼喂第56天對大鼠進(jìn)行后尾尖采血（采血前禁食不禁水12 h），用血糖儀測定大鼠空腹血糖濃度，將空腹血糖濃度大于11.1 mmol/L的大鼠納入糖尿病模型。采血后測定大鼠體質(zhì)量，即美食蕉干預(yù)前（第0周）大鼠體質(zhì)量。

1.3.3 動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分組

實(shí)驗(yàn)動物共分為6 組，每組12 只。將造模成功的48 只糖尿病大鼠隨機(jī)分為4 組：模型對照組（DM組，每天灌胃1 mL/kg蒸餾水）、美食蕉低劑量組（LP組，每天灌胃1.0 g/kg美食蕉）、美食蕉中劑量組（MP組，每天灌胃2.0 g/kg美食蕉）、美食蕉高劑量組（HP組，每天灌胃4.0 g/kg美食蕉）；24 只正常大鼠隨機(jī)分為2 組：空白對照組（NC，每天灌胃1 mL/kg蒸餾水）、美食蕉高劑量空白對照組（NH組，每天灌胃4.0 g/kg美食蕉）。灌胃美食蕉時用去離子水配制質(zhì)量濃度0.4 g/mL的美食蕉溶液進(jìn)行灌胃。糖尿病大鼠飼喂高糖高脂飼料，正常大鼠飼喂維持飼料，連續(xù)干預(yù)8 周。

1.3.4 大鼠體質(zhì)量、攝食量、飲水量及排尿量測定

每天固定時間記錄墊料、飼料、水的質(zhì)量，第+1周第2天稱量大鼠體質(zhì)量為第周大鼠體質(zhì)量，干預(yù)8 周后大鼠體質(zhì)量為第8周大鼠體質(zhì)量。分別按照公式（1）～（3）計(jì)算大鼠每周體質(zhì)量增長率、每日攝食量或飲水量及排尿量。第周的攝食量/飲水量/排尿量為這1 周每日攝食量/飲水量/排尿量的平均值，單位為g/d。

式中：m為第天的飼料或水的質(zhì)量；m為第+1天的飼料或水的質(zhì)量。

式中：m為第+1天的墊料質(zhì)量；m為第天的墊料質(zhì)量。

1.3.5 空腹血糖濃度的測定

每周第1天對大鼠進(jìn)行尾尖取血（采血前大鼠禁食不禁水12 h）并利用血糖儀測定空腹血糖濃度。

1.3.6 糖耐量的測定

口服葡萄糖耐受實(shí)驗(yàn)（oral glucose tolerance test，OGTT）在干預(yù)7 周后進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)大鼠禁食不禁水12 h，測定空腹血糖濃度（即BG），30 min后各劑量組灌胃不同劑量（1.0、2.0、4.0 g/kg）的美食蕉，NC組和DM組灌胃1 mL/kg蒸餾水，隨后各組立即經(jīng)口給予5.0 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%葡萄糖溶液，經(jīng)口給予葡萄糖溶液后分別于0.5、1.0、1.5、2.0 h時尾尖取血，利用血糖儀測定大鼠血糖濃度，并據(jù)此繪制糖耐量曲線，按照式（4）計(jì)算曲線下面積（area under curve，AUC）。

式中：BG、BG和BG分別表示給予葡萄糖溶液后0、0.5、2.0 h時的血糖濃度/（mmol/L）。

1.3.7 血清相關(guān)指標(biāo)測定

干預(yù)8 周后，所有大鼠禁食不禁水12 h，稱量體質(zhì)量，按照0.4 mL/100 g腹腔注射10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）水合氯醛麻醉，用5 mL的采血管由腹主動脈取血，收集的血液在常溫下靜置30～60 min，自動凝血后4 ℃、3 000 r /min離心15 min，取上層血清分裝于2 mL尖頭離心管中，-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

采用全自動生化儀測定血清葡萄糖、甘油三酯（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）濃度。

采用ELISA試劑盒測定大鼠血清FFA、胰島素、C肽、胰高血糖素、GLP-1、胰淀素、脂聯(lián)素、瘦素、饑餓素、腎上腺素、生長激素、甲狀腺素、肝糖原和糖皮質(zhì)激素水平，具體操作按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理處理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Origin 9.1軟件作圖。采用SPSS Statistic 24.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用LSD檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析，＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 美食蕉對糖尿病大鼠體質(zhì)量、體質(zhì)量增長率、攝食量、飲水量及排尿量的影響

糖尿病會導(dǎo)致機(jī)體對葡萄糖吸收利用不充分，使脂肪和蛋白質(zhì)分解加速，消耗過多，出現(xiàn)形體消瘦和體質(zhì)量下降的癥狀。由圖1A、B可知，干預(yù)期間正常大鼠的體質(zhì)量持續(xù)增加，而糖尿病大鼠的體質(zhì)量始終顯著低于正常大鼠（＜0.05），與馬永強(qiáng)等的研究結(jié)果一致。干預(yù)2～8 周內(nèi)，NH組大鼠的體質(zhì)量均低于NC組，同時，第2、3、4、7周NH組大鼠體質(zhì)量增長率顯著低于NC組，說明在實(shí)驗(yàn)灌胃劑量范圍內(nèi)，美食蕉干預(yù)對正常大鼠無副作用，且在一定程度上呈現(xiàn)出減緩正常大鼠體質(zhì)量增加的趨勢，與課題組前期研究美食蕉具有減肥功能的結(jié)論一致。

干預(yù)8 周期間，DM組和美食蕉干預(yù)組（LP、MP、HP）體質(zhì)量無顯著性差異（＞0.05）。干預(yù)第1～5周，各組糖尿病大鼠體質(zhì)量呈波動變化，從第6周開始，糖尿病大鼠出現(xiàn)體質(zhì)量持續(xù)降低的現(xiàn)象，說明高糖高脂飼料結(jié)合STZ造模的糖尿病大鼠后期病情加重，導(dǎo)致體質(zhì)量降低。干預(yù)第8周時，LP組體質(zhì)量增長率為（-5.77±3.38）%，顯著大于DM組（（-14.00±9.60）%）（＜0.05），表明美食蕉干預(yù)能在一定程度上改善因糖尿病而引發(fā)的消瘦癥狀。

如圖1C所示，正常大鼠的平均攝食量比較穩(wěn)定，NH組大鼠的攝食量均低于NC組，雖然差異不顯著（＞0.05），但說明美食蕉具有飽腹感，能降低攝食量，這可能是其減緩正常大鼠體質(zhì)量增加的原因。干預(yù)1～8 周內(nèi)，各組糖尿病大鼠平均攝食量均顯著高于正常大鼠（＜0.05）。DM組在干預(yù)期間的攝食量呈先增后降的趨勢，其中干預(yù)第4周時，DM組的攝食量突然加大，是NC組的1.99 倍，可能是糖尿病病情加劇導(dǎo)致；第6～8周期間DM組的平均攝食量逐漸減少，與該階段體質(zhì)量降低的結(jié)果一致。與DM組相比，美食蕉干預(yù)組均能顯著降低糖尿病大鼠的攝食量。表明美食蕉對緩解糖尿病多食癥狀具有一定的作用。

如圖1D所示，NC組和NH組大鼠的飲水量變化趨勢平穩(wěn)，表明美食蕉不影響正常大鼠的飲水。各組糖尿病大鼠每天平均飲水量均顯著高于正常大鼠（＜0.05）。與DM組相比，美食蕉干預(yù)均能顯著降低糖尿病大鼠的平均飲水量，表明美食蕉能夠減緩糖尿病大鼠多飲的癥狀。

如圖1E所示，除LP組以外，各組大鼠排尿量的變化趨勢和飲水量變化趨勢相同，NH組和NC組大鼠的排尿量大致相同且在干預(yù)期間變化很小。各組糖尿病大鼠排尿量均顯著高于正常大鼠（＜0.05）。與DM組相比，美食蕉干預(yù)均能顯著降低糖尿病大鼠的排尿量（＜0.05）。因此，美食蕉在緩解多尿癥狀方面也具有一定效果。

圖1 美食蕉對大鼠體質(zhì)量（A）、體質(zhì)量增長率（B）、攝食量（C）、飲水量（D）、排尿量（E）的影響Fig. 1 Effect of plantain on body mass (A), body weight growth rate (B),food intake (C), water intake (D) and urine (E) levels of rats

2.2 美食蕉對糖尿病大鼠空腹血糖濃度及糖耐量的影響

由圖2可知，正常大鼠的空腹血糖濃度在干預(yù)期間基本保持在一個相對穩(wěn)定的水平，其中NH組大鼠的空腹血糖濃度幾乎和NC組重疊，表明美食蕉不影響正常大鼠的空腹血糖濃度。與正常大鼠相比，糖尿病大鼠空腹血糖濃度均顯著升高（＜0.05）。美食蕉干預(yù)MP、HP組空腹血糖濃度均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，1～6 周空腹血糖濃度逐漸上升，說明糖尿病病情逐漸加重。除第4周LP組外，干預(yù)8周期間美食蕉干預(yù)組糖尿病大鼠的空腹血糖濃度均低于DM組，且美食蕉在干預(yù)初期（1～2 周）的降血糖效果較好，與DM組相比，低、中、高劑量組分別降低了6.25%、7.95%、12.30%（第1周）和3.84%、5.17%、10.68%（第2周）。此外，各干預(yù)組（除LP組）空腹血糖濃度在第6周達(dá)到峰值，HP組大鼠空腹血糖濃度（（24.36±1.00）mmol/L）較DM組（（27.20±1.76）mmol/L）下降了10.45%，兩者存在顯著性差異（＜0.05）。以上結(jié)果表明，美食蕉能降低糖尿病大鼠空腹血糖濃度，且在干預(yù)初期（1～2 周）的效果較好，后期干預(yù)效果不明顯，可能是隨著糖尿病病情的發(fā)展，飼料干預(yù)對空腹血糖濃度的影響不顯著。

圖2 美食蕉對大鼠空腹血糖濃度的影響Fig. 2 Effect of plantain on fasting blood glucose in rats

2.3 美食蕉對糖尿病大鼠糖耐量的影響

口服葡萄糖耐受實(shí)驗(yàn)是一種葡萄糖負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，可以反映胰島β細(xì)胞功能和機(jī)體對血糖濃度的調(diào)節(jié)能力。通常來說，餐后血糖濃度會暫時升高，達(dá)到峰值后逐漸回落恢復(fù)到正常水平并保持在一個比較穩(wěn)定的范圍內(nèi)，這表明機(jī)體對葡萄糖有較強(qiáng)的耐受能力，即糖耐量正常。如圖3A所示，灌胃葡萄糖溶液后，各組糖尿病大鼠的血糖濃度呈迅速上升趨勢，0.5 h到達(dá)峰值，后期呈緩慢下降趨勢；NH和NC組在0～0.5 h時間段內(nèi)血糖濃度略微上升，后期基本保持穩(wěn)定。0.5 h時，與DM組相比，MP、HP組血糖濃度峰值顯著降低；隨著時間的推移，在2.0 h時，各組血糖濃度較峰值均有所下降，其中LP、HP組基本恢復(fù)到受試前的血糖水平，均顯著低于DM組（＜0.05）。這表明，和正常大鼠相比，糖尿病大鼠在血糖調(diào)節(jié)方面呈現(xiàn)出糖耐量降低的特征癥狀，而美食蕉干預(yù)能降低血糖水平。

利用糖耐量AUC分析各實(shí)驗(yàn)組大鼠對葡萄糖吸收利用的情況，AUC數(shù)值越高表明在相同時間內(nèi)干預(yù)物抑制糖尿病大鼠餐后血糖濃度升高效果越差，反之亦然。如圖3B所示，NH、NC組AUC無顯著性差異（＞0.05），表明美食蕉干預(yù)對正常大鼠的糖耐量不會產(chǎn)生副作用。DM組AUC顯著升高，表明糖尿病大鼠糖耐量受損。與DM組相比，MP、HP組AUC有所下降，MP組的AUC較DM組減小了8.33%（＜0.05），表明美食蕉干預(yù)對糖尿病大鼠調(diào)節(jié)血糖濃度能力有提升作用。

圖3 美食蕉對大鼠葡萄糖耐受能力的影響Fig. 3 Effect of plantain on glucose tolerance in rats

2.4 美食蕉對糖尿病大鼠脂代謝的影響

研究表明，糖尿病會引起高血壓和高膽固醇水平，其發(fā)展往往與高脂血癥相關(guān)，因此在糖尿病病程中對脂代謝的監(jiān)測十分必要。圖4顯示了美食蕉干預(yù)對糖尿病大鼠血脂水平的影響。NC組和NH組大鼠的TG、TC、HDL-C和LDL-C濃度均無顯著性差異（＞0.05），表明在實(shí)驗(yàn)干預(yù)劑量范圍內(nèi)，美食蕉對正常大鼠的脂代謝無副作用。與NC組相比，DM組大鼠血清TG、TC、LDL-C濃度顯著升高，HDL-C濃度顯著降低（＜0.05），表明糖尿病大鼠出現(xiàn)血脂代謝紊亂的現(xiàn)象，與王云威等的研究結(jié)果一致。

圖4 美食蕉對大鼠血脂水平的影響Fig. 4 Effect of plantain on lipid profiles in rats

美食蕉干預(yù)8 周后，與DM組相比，LP、MP、HP組血清TG濃度分別下降59.06%、62.32%和50.12%（＜0.05），MP、HP組血清TC和LDL-C濃度顯著下降（＜0.05），其中TC濃度分別降低35.51%和55.23%，LDL-C濃度分別降低41.81%和65.67%。雖然美食蕉各干預(yù)組HDL-C濃度較DM組并無顯著差異（＞0.05），但均略有上升，且MP、HP組與正常組水平相當(dāng)。研究表明，以TC和LDL-C濃度升高為主要特征的血脂異常是動脈粥樣硬化性心血管疾病發(fā)生的危險(xiǎn)因素，美食蕉干預(yù)能夠顯著降低血清TG、TC和LDL-C濃度，同時HDL-C濃度略有上升，表明美食蕉對糖尿病大鼠的脂代謝紊亂有改善作用。

2.5 美食蕉對糖尿病大鼠游離脂肪酸的影響

血脂紊亂時，F(xiàn)FA濃度的增加導(dǎo)致其在胰島、肝臟等靶組織中沉積，造成葡萄糖運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，引起胰島素抵抗；同時脂質(zhì)過氧化物的形成亦會引起胰島細(xì)胞凋亡，抑制胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，因此降低血清FFA濃度對脂代謝有積極影響。

如圖5所示，NC組和NH組大鼠的血清FFA濃度無顯著性差異（＞0.05），表明美食蕉干預(yù)對正常大鼠血清FFA水平無影響。DM組FFA濃度達(dá)到（883.96±23.60）μmol/L，是NC組的3.25 倍，美食蕉干預(yù)后血清FFA濃度較DM組顯著降低（＜0.05），且呈劑量-效應(yīng)關(guān)系，LP、MP、HP組分別降低了30.10%、37.92%和49.53%，這表明美食蕉可能是通過降低血清FFA濃度來改善糖尿病的血脂代謝紊亂。

圖5 美食蕉對大鼠血清FFA濃度的影響Fig. 5 Effect of plantain on free fatty acid levels in serum of rats

2.6 美食蕉對糖尿病大鼠糖代謝的影響

葡萄糖攝取是指肝臟、肌肉及脂肪等組織從外周通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞綄⑵咸烟寝D(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)的過程，糖代謝的紊亂使得靶細(xì)胞對葡萄糖的攝取量降低，糖原合成減少，胰島素抵抗增加。如圖6所示，NC組和NH組無顯著差異（＞0.05），說明美食蕉對正常大鼠血清葡萄糖濃度無影響。DM組血清葡萄糖濃度（（28.40±2.07）mmol/L）是NC組的3.34 倍。與DM組相比，LP、MP、HP組血清葡萄糖濃度分別顯著降低10.70%、10.19%和13.94%（＜0.05），表明美食蕉能夠降低糖尿病大鼠的血清葡萄糖濃度，有效緩解高血糖癥狀，對糖代謝起到較好的調(diào)節(jié)作用。

圖6 美食蕉對大鼠血清葡萄糖濃度的影響Fig. 6 Effect of plantain on serum glucose in rats

2.7 美食蕉對糖尿病大鼠胰島素和C肽分泌的影響

C肽也由胰島β細(xì)胞分泌，與胰島素具有共同前體——胰島素原。胰島素原的生物活性較弱，會分解形成一分子胰島素和一分子C肽，又由于C肽較胰島素在代謝過程中不易被肝臟降解，因此血清C肽水平在一定程度上能反映胰島細(xì)胞分泌功能是否正常。如圖7所示，NC組和NH組在血清胰島素、C肽水平上無顯著差異（＞0.05），但NH組血清胰島素水平高于NC組（＜0.05），表明在實(shí)驗(yàn)干預(yù)劑量范圍內(nèi)，美食蕉能提高正常大鼠胰島細(xì)胞的分泌功能，從而增加胰島素水平。與NC組相比，DM組胰島素水平和C肽質(zhì)量濃度顯著上升（＜0.05），造成高胰島素血癥，與吳睿婷等的研究結(jié)果一致，表明高血糖能反饋性促進(jìn)胰島素分泌，進(jìn)一步加重胰島素抵抗，造成高胰島素血癥。與DM組相比，LP、MP、HP組胰島素和C肽的水平均顯著下降（＜0.05），且呈劑量-效應(yīng)關(guān)系，其中胰島素水平分別下降了28.54%、39.50%和49.14%，C肽質(zhì)量濃度分別下降了24.19%、35.85%和45.00%。結(jié)果表明美食蕉干預(yù)能緩解高胰島素血癥，改善糖尿病癥狀。

圖7 美食蕉對大鼠胰島素（A）和C肽（B）水平的影響Fig. 7 Effect of plantain on insulin (A) and C-peptide (B) levels in rats

2.8 美食蕉對糖尿病大鼠胰高血糖素樣肽-1和胰淀素分泌的影響

GLP-1是由回腸末端和結(jié)腸的L細(xì)胞所分泌的葡萄糖濃度依賴的腸促胰素。由圖8可知，NC組和NH組大鼠在GLP-1和胰淀素水平上無顯著差異（＞0.05），表明美食蕉對正常大鼠GLP-1和胰淀素的分泌并無不良影響。DM組GLP-1濃度顯著提高，是NC組的3.59 倍（＜0.05），美食蕉干預(yù)后血清GLP-1濃度顯著下降（＜0.05），LP、MP、HP分別較DM組降低21.97%、35.53%和43.24%。這說明美食蕉可能是通過降低GLP-1濃度從而降低胰島素分泌，達(dá)到改善糖尿病大鼠高胰島素血癥的作用效果。

圖8 美食蕉對大鼠GLP-1（A）和胰淀素（B）水平的影響Fig. 8 Effect of plantain on GLP-1 (A) and amylin (B) levels in rats

胰淀素由與胰島素一起分泌的胰淀素多肽生成，可調(diào)節(jié)葡萄糖代謝。研究表明，糖尿病患者常伴有胰淀素沉積的現(xiàn)象，高胰島素血癥導(dǎo)致胰淀素多肽過量分泌，從而生成大量胰淀素，進(jìn)而對胰島β細(xì)胞產(chǎn)生毒性，導(dǎo)致胰島功能的下降以及β細(xì)胞的凋亡。DM組胰淀素質(zhì)量濃度顯著增加至NC組的3.28 倍（＜0.05），美食蕉干預(yù)后，與DM組相比，LP、MP、HP組胰淀素質(zhì)量濃度分別顯著下降18.38%、34.91%和44.62%（＜0.05）。說明美食蕉改善糖尿病癥狀的途徑之一可能是減輕高胰淀素血癥，從而保護(hù)胰島功能。

2.9 美食蕉對糖尿病大鼠糖脂代謝相關(guān)激素的影響

激素的調(diào)節(jié)對于血糖濃度的相對穩(wěn)定至關(guān)重要，血糖平衡主要由降低血糖水平的胰島素以及升高血糖水平的胰高血糖素、腎上腺素、糖皮質(zhì)激素、甲狀腺素等激素的綜合調(diào)節(jié)作用維持。此外，脂肪因子常與能量攝入和消耗以及胰島素敏感性等機(jī)體狀態(tài)相關(guān)并通過內(nèi)分泌系統(tǒng)傳遞到代謝相關(guān)器官，從而調(diào)節(jié)代謝。

如表1所示，糖代謝相關(guān)激素方面，NC組和NH組的胰高血糖素、腎上腺素、糖皮質(zhì)激素、甲狀腺素、生長激素以及饑餓素水平無顯著差異（＞0.05），表明美食蕉對正常大鼠的糖代謝無副作用。DM組胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺素和饑餓素水平分別顯著升高至NC組的2.78、3.03、2.82、3.72 倍（＜0.05）；與DM組相比，LP、MP、HP組在各激素水平上均有不同程度的下降，胰高血糖素質(zhì)量濃度分別下降14.47%、28.00%和40.89%，腎上腺素質(zhì)量濃度分別下降19.70%、36.78%和46.94%，甲狀腺激素質(zhì)量濃度分別下降18.22%、26.54%和43.12%，饑餓素質(zhì)量濃度分別下降26.75%、35.77%和48.93%。另一方面，與NC組相比，DM組的糖皮質(zhì)激素和生長激素質(zhì)量濃度分別下降48.21%和71.77%（＜0.05），美食蕉干預(yù)后，MP、HP組糖皮質(zhì)激素質(zhì)量濃度較DM組分別升高14.12%和38.22%，LP、MP、HP組生長激素質(zhì)量濃度較DM組分別升高46.31%、73.62%和102.36%。

表1 美食蕉對大鼠糖脂代謝相關(guān)激素的影響Table 1 Effect of plantain on hormones related to glucose metabolism in rats

脂代謝相關(guān)激素方面，NC組和NH組大鼠的脂聯(lián)素質(zhì)量濃度無顯著差異（＞0.05），NH組瘦素質(zhì)量濃度顯著高于NC組（＜0.05），表明美食蕉對正常大鼠脂代謝有積極影響，可能是其減肥功能的作用機(jī)制之一。DM組瘦素質(zhì)量濃度是NC組的3.50 倍，差異顯著（＜0.05），表明糖尿病大鼠存在高瘦素血癥的情況，可能會進(jìn)一步發(fā)展成瘦素抵抗，與DM組相比，LP、MP、HP組瘦素質(zhì)量濃度分別顯著下降23.32%、36.54%和48.90%（＜0.05）。DM組脂聯(lián)素質(zhì)量濃度較NC組顯著下降67.91%（＜0.05），LP、MP、HP組脂聯(lián)素質(zhì)量濃度較DM組分別顯著提高49.71%、81.57%和133.51%（＜0.05）。

綜上所述，美食蕉干預(yù)一方面有效降低糖尿病大鼠胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺素和饑餓素水平，另一方面升高糖皮質(zhì)激素和生長激素水平，從而對糖尿病大鼠的糖代謝起到良好的調(diào)節(jié)作用；可有效緩解糖尿病大鼠高瘦素血癥以及改善脂聯(lián)素水平較低的癥狀，從而對糖尿病大鼠脂代謝起到良好的調(diào)節(jié)作用。

3 結(jié) 論

青香蕉具有良好的降血糖物質(zhì)基礎(chǔ)，因而本研究以青美食蕉為原料，探究其對高糖高脂結(jié)合STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的降血糖作用及對糖脂代謝指標(biāo)、激素水平的影響。結(jié)果表明，美食蕉干預(yù)能在一定程度上緩解糖尿病“三多一少”的癥狀，減輕糖尿病大鼠多食、多飲、多尿癥狀，維持糖尿病大鼠體質(zhì)量，改善由糖尿病引起的消瘦；美食蕉能有效降低糖尿病大鼠的血清葡萄糖濃度，并且提高其葡萄糖耐受能力，同時有效緩解糖尿病引起的糖脂代謝紊亂。在脂代謝方面，美食蕉能降低血清TG、TC、LDL-C和FFA濃度。糖代謝方面，通過降低血清胰島素、C肽、胰淀素和GLP-1的水平，減緩高胰島素血癥和高胰淀素血癥，從而保護(hù)胰島功能。美食蕉改善糖脂代謝紊亂的激素調(diào)節(jié)機(jī)制可能是：其一，降低胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺素和饑餓素水平，升高糖皮質(zhì)激素和生長激素水平，從而改善胰島細(xì)胞的活性和功能；其二，降低異常升高的瘦素水平，升高脂聯(lián)素水平，抑制高瘦素血癥的產(chǎn)生，增強(qiáng)脂肪酸氧化作用，降低血脂水平。因此，美食蕉具有一定的輔助降血糖功能，在功能食品領(lǐng)域具有開發(fā)應(yīng)用的潛力。