李攀攀,白錦龍,艾于杰
(1.貴州貴天下進(jìn)出口實業(yè)有限責(zé)任公司,貴州 黔南布依族苗族自治州 558000;2.貴州大學(xué) 茶學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
隨著老齡化、城市化不斷深入,中國已成為糖尿病患病率增長最快的國家之一,糖尿病發(fā)病率逐年上漲[1]。經(jīng)過中藥學(xué)的不斷發(fā)展,從常見食物及中藥中所提煉出的活性組分在臨床上的使用,可促進(jìn)糖尿病小鼠的胰島素分泌,提高血糖的攝入,具有一定的降血糖功效[2]。天然茶多糖(tea polysaccharide)是一種在茶葉中非常重要的、具有天然活性的綴合物大分子,由糖類、核酸、蛋白質(zhì)及無機(jī)元素等構(gòu)成,約占茶葉干物質(zhì)的20%左右[3,4]。研究表明,多種茶樹中所含的茶多糖,具有抗氧化作用,增強(qiáng)免疫功能,降低血糖等作用,具有多種生理功能[5-10]。隨著對茶多糖的進(jìn)一步的研究,它被證明是一種具有良好的降糖性的物質(zhì),可以有效地提高人體內(nèi)的代謝酶的活力,提高人體內(nèi)的胰島素的分泌以及肝糖原的含量;具有促進(jìn)糖代謝,降低血糖的功能[11-13]。本試驗以都勻毛尖茶多糖為原料,基于四氧嘧啶模型誘導(dǎo)小鼠設(shè)計降血糖對比實驗,為都勻毛尖茶多糖功能性食品的開發(fā)和應(yīng)用提供理論支持。
葡萄糖,分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;四氧嘧啶(Alloxan,ALX),美國Sigma公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。雄性昆明小鼠,清潔級,購于重慶騰鑫生物技術(shù)有限公司,合格生產(chǎn)許可證號:SCXK-(軍)2012-0011。
AUY-220型電子分析天平,日本京都島津制作所;D-971型磁力攪拌器,鞏義市英峪予華儀器廠;GZX-9246MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海博迅實業(yè)有限公司;XMTD-204型恒溫水浴鍋,常州諾海電子有限公司;MIX-30S迷你混合器,杭州米歐儀器有限公司;RE52-AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海亞榮生化儀器,ACCU-Chek Advantage血糖儀(德國羅氏診斷有限公司)。
取都勻毛尖粉末樣品100g,用1:20(W/V)的蒸餾水以1:5(W/V)的比率在55℃的水浴中進(jìn)行磁性攪拌2.5小時,將浸出物過濾,4000r/min離心15min,取上清液,加入3倍容積95%酒精進(jìn)行沉淀并離心,收集沉淀物并冷凍干燥,得到粗茶多糖(TPS)。
1.4.1 糖尿病小鼠建模。取120只健康雄性昆明小鼠(體重20±2g),適應(yīng)飼養(yǎng)7天后,24小時內(nèi)禁食不禁水。隨機(jī)選擇10只作為對照組,通過腹腔內(nèi)注入相同數(shù)量的生理鹽水,剩余小鼠靜脈內(nèi)注入200mg/kg.bw的四氧嘧啶(四氧嘧啶配為2%的生理鹽水溶液,在冰浴下進(jìn)行制備)。72小時后剪尾尖取血,血糖儀上測量其空腹血糖(測量之前,禁食不禁水),以空腹血糖值>11.1mmol/L的小鼠作為糖尿病模型進(jìn)行降糖試驗。
1.4.2 降血糖實驗。以20只正常小鼠作為正常對照(NCG),取糖尿病模型鼠隨機(jī)分成四組,即糖尿病模型組(MCG)、茶多糖低(T-L)、中(T-M)、高(T-H)劑量組。對照組與模型組每日一次性i.g.等量生理鹽水,T-L、T-M、T-H劑量組每天分別一次性i.g.100、300和600mg/kg?bw劑量的茶多糖溶液,在持續(xù)進(jìn)行14天的灌胃過程中,每組給予基本飼料和自由飲用水,并在給藥第7天和給藥第14天后測定小鼠的空腹血糖值。
1.4.3 糖耐量實驗。在對每組小鼠進(jìn)行空腹葡萄糖檢測后,對其連續(xù)灌胃15天。實驗開始之前4小時禁食,并對在給葡萄糖之前的血糖值進(jìn)行測量。15min之后,各組通過灌胃給予葡萄糖2.0g/(kg? bw),于30min、120min時測定血糖值,并計算出血糖曲線下面積。
1.4.4 小鼠生化指標(biāo)實驗。取40只糖尿病模型小鼠,按照禁食4h后的血糖水平,隨機(jī)分成4組。即模型組、T-L、T-M、T-H劑量組,糖尿病模型組每天一次性i.g.等量生理鹽水,T-L、T-M、T-H組每天分別一次性i.g.100、300和600mg/kg?bw劑量的茶多糖溶液。連續(xù)灌胃3周,灌胃體積為10mL/kg;末次給藥4h后,小鼠禁食不禁水,腹主動脈取血并取其肝臟和胰腺,測定小鼠肝糖原、丙二醛(MDA)、血清胰島素、超氧化物歧化酶(SOD)含量。
采用WPS Office Excel、SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理,各項指標(biāo)數(shù)據(jù)用 ±s表示,不同組間差異采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),采用Duncan檢驗法組間兩兩比較。
在模型建立后,以及給予藥物0,7,14天后,對小鼠的空腹葡萄糖值進(jìn)行測量,如表1所示。與健康對照比較,四氧嘧啶可使小鼠的葡萄糖水平顯著提高,而各組之間沒有顯著差異,說明模型建立成功。給藥之后,各TPS組均能降低糖尿病模型小鼠血糖。給藥7d后,與模型對照組相比,T-M組達(dá)顯著水平,T-H組差異達(dá)極顯著水平。給藥14d后,各TPS組小鼠血糖值均明顯降低,與模型對照組相比,T-L組差異顯著,T-M、T-H組差異極顯著。表明三種濃度的毛尖茶多糖的降糖效果均存在一定的量效關(guān)系。
表1 都勻毛尖茶多糖對小鼠空腹血糖的影響
都勻毛尖茶多糖對四氧嘧啶所致的糖尿病模型的糖耐量測定的結(jié)果如表2所示。研究發(fā)現(xiàn),正常對照小鼠經(jīng)口服葡萄糖接收糖負(fù)載后,其血糖值在30min達(dá)到最高,之后逐步開始下降,120min時下降至正常。結(jié)果表明,在30min時小鼠的葡萄糖濃度達(dá)峰值,之后繼續(xù)升高,表現(xiàn)出糖耐量降低的特征。TPS各劑量組在30min時的葡萄糖濃度達(dá)到峰值,之后逐步下降,至120min時的葡萄糖濃度恢復(fù)正常。相比于模型對照組,T-L劑量組差異顯著,而T-M、T-H組差異極顯著。與模式對照比較,各劑量組的血糖曲線下面積均有所下降,T-M、T-H組之間的差別達(dá)到了極顯著水平,結(jié)果表明,茶多糖能夠有效地提高小鼠的糖耐量,并且呈現(xiàn)出了一定的量效關(guān)系。
表2 都勻毛尖茶多糖對小鼠空腹血糖糖耐量的影響
都勻毛尖茶多糖對四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠生化指標(biāo)的影響實驗結(jié)果見表3。實驗結(jié)果顯示,連續(xù)灌胃三周后,T-M、T-H組的小鼠體內(nèi)的胰島素和肝臟的糖原均高于正常組,且血清中的 MDA比正常組含量低,差異顯著。各TPS組的 SOD活力均升高,與模型對照相比,T-M、T-H組有顯著性差異。說明都勻毛尖茶多糖可以影響糖尿病小鼠的糖代謝,并具有一定降血糖能力。
表3 都勻毛尖茶多糖對小鼠生化指標(biāo)的影響
目前,糖尿病已是全球范圍內(nèi)位居第三的嚴(yán)重威脅人們健康的疾病。近些年來,隨著人們生活習(xí)慣與飲食結(jié)構(gòu)的不斷改變,糖尿病發(fā)病率日益提高,且呈現(xiàn)年輕化趨勢。當(dāng)前,西藥用于糖尿病病人,不僅會損害病人的肝功能,還會增加病人的胰島素敏感性,對病情的控制不易達(dá)到理想水平?;谥兴幍闹T多優(yōu)點,中藥復(fù)方對上述問題的解決具有重要意義。已知,茶多糖有降血糖等作用,可用作一種自然的輔助藥劑用于長期的糖尿病患者,能顯著提高肝內(nèi)酶的活力;促進(jìn)肝臟中的葡萄糖迅速降解,提高胰島素的含量等多個方面降低血糖值。
以上結(jié)果表明,都勻毛尖茶多糖具有明顯的降糖效果,能夠顯著地降低四氧嘧啶小鼠的高血糖水平,提高機(jī)體的糖耐量,促進(jìn)肝臟的胰島素分泌及肝臟中糖原含量,從而提高機(jī)體的糖代謝水平,達(dá)到降血糖的目的。同時可以降低模型小鼠血清中MDA含量,且能顯著提高機(jī)體內(nèi) SOD活性,能明顯改善高血糖小鼠的脂質(zhì)過氧化程度,對高血糖小鼠模型有顯著的保護(hù)作用。結(jié)論:都勻毛尖茶多糖對四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠有明顯的降糖作用,對糖尿病小鼠的糖代謝有明顯的促進(jìn)作用,能明顯改善高血糖小鼠的脂質(zhì)過氧化程度,起到一定的降血糖作用。