摘 要:考察了鹰嘴豆酸奶(CY)和鹰嘴豆粗黄酮(CCFE)对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠降血糖活性。结果表明,与STZ糖尿病模型小鼠相比,灌胃鹰嘴豆酸奶(CY)和鹰嘴豆粗黄酮(CCFE)的STZ糖尿病小鼠血糖分别降低了56.6 %和94.3 %。同时,灌胃鹰嘴豆酸奶(CY)的STZ糖尿病小鼠肝糖原含量显著升高(P<0.05),说明鹰嘴豆酸奶(CY)降低STZ糖尿病小鼠血糖可能与增强肝糖原合成能力有关。灌胃鹰嘴豆酸奶(CY)和鹰嘴豆粗黄酮(CCFE)的STZ糖尿病小鼠血清中的SOD活性增强,同时,灌胃鹰嘴豆粗黄酮(CCFE)的STZ糖尿病小鼠血清中的MDA含量降低。灌胃鹰嘴豆酸奶(CY)和鹰嘴豆粗黄酮(CCFE)的STZ糖尿病小鼠血清胆固醇分别降低了13.9 %和21.7 %。
关键词:鹰嘴豆酸奶;鹰嘴豆黄酮;降血糖;链脲佐菌素(STZ)
大约有三分之二的II型糖尿病人通过药物刺激胰岛素的分泌,然而这些药物对人体存在多方面的副作用[1]。通过调节营养状态、饮食及生活方式对阻止糖尿病的发生可能更有效。鹰嘴豆的GI指数较低(GI = 28±6),使之成为糖尿病患者的重要食品来源[2]。此外,鹰嘴豆中异黄酮物质含量丰富,具有弱雌性激素活性。有研究表明,大豆异黄酮可抑制小肠对糖的吸收,更好地调整体内糖代谢平衡[3],含有异黄酮的雌激素和大豆蛋白与改善胰岛素敏感性有关。鹰嘴豆是人类消费最广泛、食用历史最悠久的豆类之一,也是新疆主要的食用豆类。本研究的主要目的是通过建立STZ诱导糖尿病的小鼠模型,考察鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆黄酮粗提物对糖尿病小鼠的降血糖作用,以期在饮食上对糖尿病的预防及糖尿病人的症状缓解产生积极作用。
1.1 材料试剂
链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ):美国Sigma公司;SOD、MDA、肝糖原、胆固醇试剂盒:南京建成生物公司;鹰嘴豆(Kabuli型):新疆国际大巴扎;保加利亚乳杆菌Lactobacillus.bulgaricus、嗜热链球菌Streptococcus.thermophilus:丹麦DANISCO公司。
1.2 鹰嘴豆酸奶的制备
鹰嘴豆→拣选→清洗→加水浸泡12h→增重1倍→胶体磨磨浆(水温65℃~70℃)→过滤→鹰嘴豆浆→与复原乳1∶1混合→煮沸5 min→冷却至45℃→接种→42℃培养→4℃后熟→成品
1.3 鹰嘴豆粗黄酮的提取
称取经过烘干的鹰嘴豆粉2.000 g,加入适量乙醚去脂6 h,弃去乙醚,加入70 %乙醇[料液比(质量比)为1∶20],在70℃下水浴提取4 h,过滤,滤液经旋转蒸发器除去溶剂,真空冷冻干燥后得到鹰嘴豆粗黄酮粉,置于冰箱保存备用。
1.4 DM模型小鼠的制备
昆明白小鼠随机取雌雄各5只为正常对照组,其余小鼠禁食12 h但不禁水,配制STZ注射液(pH 4.4)4 mg/mL[4],以200 mg/(kg·bw)的剂量[5]给小鼠进行一次性腹腔注射,注射后7 d~14 d内禁食12 h但不禁水测定空腹血糖,血糖大于11.1 mmol/ L为高血糖小鼠(DM小鼠)。
1.5 实验动物分组及灌胃方式、灌胃剂量
按血糖和体重将糖尿病小鼠随机分为1个模型对照组(DM)、1个阳性对照组(PG)、1个鹰嘴豆酸奶治疗组(CY)、1个普通酸奶对照组(YG)、1个鹰嘴豆粗黄酮治疗组(CCFE),每组10只,雌雄各5只。灌胃剂量分别为优降糖4 mg/(kg·bw)、鹰嘴豆酸奶25 mL/(kg·bw)、普通酸奶25 mL/(kg·bw)、鹰嘴豆粗黄酮30 g/(kg·bw)。连续灌胃20 d,在0、10、20 d测定小鼠空腹血糖、体重、耗食量、饮水量、血清SOD、丙二醛(MDA)、总胆固醇、肝糖原。
1.6 数据统计
数据采用GraphPad Prism 4.0软件进行分析,所有数据以平均值±标准偏差即(x±s)表示,两组之间的差异采用独立样本t检验,P<0.05表示两组之间差异显著,具有统计学意义。
2.1 正常组小鼠与STZ诱导的糖尿病小鼠空腹血糖比较
注射STZ诱导剂2周后,空腹血糖大于11.1mmol/L的小鼠作为造模成功的糖尿病小鼠,结果见表1。
由结果可以看出,STZ糖尿病小鼠的空腹血糖水平是正常小鼠的3倍多,STZ糖尿病小鼠分组后各组之间无显著差异。
表1 正常组小鼠与STZ诱导的糖尿病小鼠空腹血糖比较(x±s)
Table 1 Comparison of BG in normal mice and STZ-induced
diabetic mice(x±s)
注:NG.正常组;DM.糖尿病模型组;PG.阳性对照组;CY.鹰嘴豆酸奶组;YG.普通酸奶组;CCFE.鹰嘴豆粗黄酮组;△△△P<0.001.与正常小鼠相比较(NG)。
分组 数量/只 血糖/(mmol/L)NG 10 6.97±0.29 DM 10 27.64±1.73△△△PG 10 27.94±1.58△△△CY 10 26.41±2.26△△△YG 10 29.42±1.95△△△CCFE 10 27.17±1.56△△△
2.2 鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆粗黄酮对STZ糖尿病小鼠血糖及肝糖原的影响
灌胃20 d后,STZ糖尿病小鼠的血糖水平、肝糖原含量结果见图1。
图1 鹰嘴豆制品对STZ糖尿病小鼠血糖、肝糖原影响
Fig.1 Effects of chickpea products on the contents of blood glucose,glycogen in STZ-induced diabetic mice
从结果可以知道,与STZ糖尿病模型小鼠相比,鹰嘴豆酸奶引起了STZ糖尿病小鼠血糖水平显著降低(P<0.05);鹰嘴豆粗黄酮也显著降低了STZ糖尿病小鼠血糖水平(P<0.01)。同时,灌胃鹰嘴豆酸奶和普通酸奶20 d后STZ糖尿病小鼠的肝糖原含量显著增加(P<0.05),说明肝糖原的增加可能是STZ糖尿病小鼠血糖水平降低的原因。
2.3 鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆粗黄酮对STZ糖尿病小鼠SOD、MDA的影响
灌胃鹰嘴豆酸奶、普通酸奶、鹰嘴豆粗黄酮20 d后,STZ糖尿病小鼠的SOD有增加的趋势,说明糖尿病小鼠体内的SOD酶活性增强,机体的抗氧化能力有所提高,见表2。
表2 鹰嘴豆制品对STZ糖尿病小鼠SOD、MDA的影响(x±s)
Table 2 Effects of chickpea products on SOD enzyme activity and the content of MDA in STZ-induced diabetic mice(x±s)
注:*P<0.05.与糖尿病模型小鼠相比较(DM)。
分组 数量/只 SOD/(U/mL) MDA/(nmol/mL)NG 9 372.80±30.47 7.68±0.76 DM 5 366.00±24.91 10.70±1.46 PG 6 370.50±31.73 7.29±0.55 CY 5 414.60±27.77 7.95±1.35 YG 5 406.60±33.97 8.12±1.20 CCFE 6 398.20±34.53 5.65±0.80*
同时,与STZ糖尿病模型组小鼠相比,STZ糖尿病小鼠的MDA含量仅在鹰嘴豆粗黄酮(CCFE)组有显著降低(P<0.05),结果见表2。鹰嘴豆粗黄酮能够显著减少STZ糖尿病小鼠的MDA含量,说明由于MDA量的减少,减轻了对机体的毒害作用,糖尿病小鼠体内的氧化胁迫也得到了一定程度缓解。
2.4 鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆粗黄酮对STZ糖尿病小鼠血清胆固醇的影响
灌胃20 d后,STZ糖尿病小鼠的血清胆固醇水平结果见表3。
表3 鹰嘴豆制品对STZ糖尿病小鼠胆固醇的影响(x±s)
Table 3 Effects of chickpea products on the level of cholesterol in STZ-induced diabetic mice(x±s)
注:△P<0.05.与正常小鼠相比较(NG);*P<0.05.与糖尿病模型小鼠相比较(DM)。
分组 数量/只 胆固醇/(mmol/L) 降低率/% NG 9 2.41±0.22 DM 5 3.36±0.28△PG 6 2.60±0.16* 22.7 CY 5 2.90±0.25 13.9 YG 5 2.91±0.27 13.6 CCFE 6 2.63±0.25 21.7
从结果可以看出,与STZ糖尿病模型小鼠相比,优降糖能够显著降低STZ糖尿病小鼠的血清胆固醇水平(P<0.05)。鹰嘴豆酸奶、普通酸奶、鹰嘴豆粗黄酮干预后,对STZ糖尿病小鼠血清胆固醇有降低的作用,其降低血清胆固醇的比率分别为13.9 %、13.6 %、21.7 %。
2.5 鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆粗黄酮对STZ糖尿病小鼠体重、饮水量及摄食量的影响
以鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆粗黄酮灌胃STZ糖尿病小鼠20 d后,STZ糖尿病小鼠的体重、饮水量及摄食量如表4所示。
表4 鹰嘴豆制品对STZ糖尿病小鼠体重、饮水量、摄食量的影响(x±s)
Table 4 Effects of chickpea products on body weight,food intake,and water intake in STZ-induced diabetic mice(x±s)
注:△△P<0.01,△△△P<0.001.与正常组相比(NG)。
组别 体重/g 饮水量/(mL/kg·bw)摄食量/(g/kg·bw)NG 34.37±1.048 283.5±59.76 1 212±162.1 DM 24.07±0.260 3△△△ 1 989±223.3△△ 1 679±256.7 PG 23.13±0.633 3 2 036±81.29 1 375±128.2 CY 24.03±0.779 6 1 712±89.40 1 564±147.5 YG 23.87±0.266 7 1 470±217.0 1 538±173.2 FG 22.17±1.450 1 809±278.4 1 517±99.90
从结果可以看出,灌胃期间STZ糖尿病小鼠的饮水量和摄食量均有下降的趋势,但与STZ糖尿病模型小鼠相比,无显著差异,说明鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆粗黄酮对STZ糖尿病小鼠的症状有缓解的作用。
鹰嘴豆酸奶、鹰嘴豆粗黄酮能够调整和控制STZ糖尿病小鼠的血糖,降低糖尿病小鼠的氧化胁迫程度,缓解糖尿病小鼠体重降低和饮水量增加的症状。鹰觜豆制品可能在糖尿病及其并发症的控制方面起到积极的作用。
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Hypoglycemic Effects of Chickpea Products on Diabetic Mice
Abstract:The antidiabetic effects of the chickpea yoghurt(CY)and crude chickpea flavones extract(CCFE)in streptozotocin(STZ)-induced diabetic mice were investigated. The plasma glucose level in STZ mice was substantially reduced by 56.6 %,94.3 % in chickpea yoghurt and crude chickpea flavones extract(CCFE)groups respectively as compared to the diabetic model control(DM). Meanwhile,significant increase in glycogen of STZ mice was found after treatment with chickpea yoghurt(P<0.05). We also observed a significant reduction in MDA level when CCFE was administered to diabetic mice and activities of SOD were elevated when chickpea yoghurt and CCFE were given. In addition,experimental groups with chickpea yoghurt and CCFE for diabetic mice were associated with reduction in serum cholesterol levels by 13.9 % and 21.7 % separately.
Key words:chickpea yoghurt;crude chickpea flavones extract(CCFE);hypoglycemic;streptozotocin
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.04.007
基金项目:新疆生物资源与基因工程重点实验室(XJDX0201200601);新疆高校科研计划项目(XJEDU2013I10)
收稿日期:2015-07-20