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癞葡萄皂甙的降糖功效探索



全 文 :No.12.2007
4 结论
本实验通过加入不同蛋白酶来水解鹅骨蛋白,
筛选了风味蛋白酶为最佳用酶,通过单因素实验确
定了风味蛋白酶pH为7.0时水解度最大。
以水解度作为响应值,设计了4因素5水平的
响应面实验,从而得到最佳水解工艺条件为加酶量
4671U/g、温度58.7℃、时间 7.2h、底物浓度18.8%,
在此条件下达到最大水解度20.8%。从而为进一步开
发禽骨、畜骨蛋白产品提供可靠的数据。
SAS是一种有效的统计技术,它是利用实验数
据,通过建立数学模型来解决受多因素影响的最优组
合问题。大大提高了实验方案的合理性、实验条件的
优化性、数据处理的可靠性及实验结果的的直观性,
为大规模化生产提供快捷、准确、可靠的工艺参数。
参考文献:
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[4] 王钦德.食品实验设计与统计分析.北京:中国农业大学
出版社,2003
糖尿病是目前影响人类健康最严重的三大疾病之 一。近年来研究表明,治疗糖尿病的西药在综合治疗
收稿日期:2007-05-26
作者简介:赵海雯(1978—),女,甘肃敦煌人,硕士,讲师,研究方向为功能性食品研究与开发。
赵海雯 1,汤 坚 2
(1.江苏食品职业技术学院,淮安 223003;2.江南大学食品学院,无锡 214036)
摘要:以血糖值为评价指标,以小鼠为动物模型,对癞葡萄皂甙的降血糖作用进行了探讨。实验结
果表明,粗皂甙对正常小鼠没有显著不良影响,对糖尿病小鼠的降血糖作用非常显著。通过不同剂
量癞葡萄皂甙对小鼠降糖效果的影响可知:低、中剂量组具有更好的降糖效果。通过糖耐量实验可
知,癞葡萄皂甙对试验性糖尿病小鼠的糖耐量具有显著的增强作用。
关键词:癞葡萄;皂甙;降血糖功效
中图分类号:TS201.4 文献标志码:B 文章编号:1005-9989(2007)12-0224-04
癞葡萄皂甙的降糖功效探索
Studysonhyperglycemialoweringefectofthesaponinfrom
Momordica.charantiaVar.abbreviataSer
ZHAOHai-wen1,TANGJian2
(1.JiangsuFoodScienceColege,Huaian223003;2.SchoolofFoodScienceand
Technology,SouthernYangtzeUniversity,Wuxi214036)
Abstract: Toevaluationtheindicesforthediabetespreventingandcuringfunctionalityofsaponininthe
Momordica. charantiaVar. abbreviataSer.Experimentalresultsshowedthatcrudesaponinnoafectsto
normalmiceandremarkablyafectstoaloxandiabeticmice.low-doseandmiddle-dosesaponinhasbeter
remarkablehypoglycemicefectondiabeticmice.Glucosetoleranceexperimentalresultsshowedthesaponin
remarkablyimprovesglucosetoleranceofaloxandiabeticmice.
Keywords:Momordica.charantiaVar.abbreviataSer;saponin;hyperglycemialoweringefect
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营养研究
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2007.12.068
No.12.2007
措施中有其积极的一面,但多数药物在治疗的同时,
产生的毒副作用又给病人增摄了新的痛苦与危险[1-4]。
实践证明,通过食品途径来达到调节、稳定和控制
糖尿病患者的血糖水平是完全可以做到的,这样还可
以减少甚至不用降糖药物。其中,癞葡萄的降糖作用
一直受到人们的关注,综合药理实验结果[5-6],癞葡萄
的有效降糖成分包括肽类、甙类、萜类等多种物质,
本文主要对确定癞葡萄皂甙的降血糖功效和癞葡萄皂
甙的剂量对降血糖效果的影响进行探讨。
1 实验材料与仪器
四氧嘧啶(Aloxan):Sigma公司产品。
动物:昆明种小鼠,体质量18~22g,雌雄各半,
由无锡市三和药业提供。
乐康全血糖测定仪及血糖仪用试纸:罗氏诊断
公司;数显电子天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有
限公司。
癞葡萄皂甙粗提物:由实验室自制[7];癞葡萄皂
甙精制品:由实验室自制,纯度86%。
2 实验方法
2.1 取血及测定方法
血糖升高是糖尿病最显著的特征。近年来美国
糖尿病学会提倡以空腹血糖升高作为糖尿病诊断的
主要依据[8],因此,在实验中以血糖高低作为检测指
标。测定血糖前小鼠禁食8h,然后灌胃给药,灌胃
2h后剪尾取血,用血糖仪测定其血糖。
2.2 动物模型的建立与分组
将小鼠饲养3d后,建立动物模型。从中随机挑
选16只分为两组:空白对照组和正常对照组。其余
小鼠在禁食(不禁水)24h后腹腔注射四氧嘧啶,剂量
为200mg/kg,造成糖尿病模型。注射后 72h尾静脉
剪尾取血,用血糖仪测定血糖,以血糖≥13.8mmol/L
确定为糖尿病小鼠模型,未达指标者追加注射四氧
嘧啶。
将糖尿病模型小鼠随机分成5组,分别为高血糖
对照组、粗皂甙组、低剂量组、中剂量组、高剂量组。
2.3 粗皂甙对正常小鼠及糖尿病小鼠血糖浓度的影响
正常小鼠的测定方法:空白对照组的小鼠喂给
生理盐水0.4mL/只·d,正常对照组喂给粗皂甙溶液,
生药剂量为200mg/kg·d,测定给药前、给药2d后的
血糖值。
糖尿病小鼠的测定方法:粗皂甙组小鼠喂给粗
皂甙溶液,生药剂量为 200mg/kg·d,测定给药前、
给药2d的血糖值。
2.4 癞葡萄皂甙降血糖功效确定
空白对照组和高血糖对照组喂生理盐水0.4mL/
只·d,粗皂甙组与中剂量组分别喂食粗皂甙和皂甙
精制品溶液,生药剂量为200mg/kg·d,分别测定建
模时、喂食第2天、第5天的血糖。
2.5 不同剂量对小鼠降血糖效果的影响
空白对照组和高血糖对照组喂生理盐水0.4mL/
只·d,粗皂甙组与中剂量组分别喂食粗皂甙和皂甙
精制品溶液,生药剂量为200mg/kg·d,低剂量组和
高剂量组喂食皂甙精制品溶液,生药剂量分别为
100mg/kg·d和 400mg/kg·d,分别测定各组建模时、
喂食第2天、第5天的血糖。
2.6 小鼠糖耐量实验
空白对照组与高血糖对照组的小鼠喂食生理盐
水0.4mL/只·d,中剂量组小鼠连续给药3d,生药剂
量为200mg/kg·d,末次给药前禁食3h,测定血糖值
(0min),给药后4h灌胃葡萄糖溶液,剂量为2.5g/kg,
随后30min、120min测定血糖值。
2.7 实验前后小鼠体质量测定
分别测定小鼠建模前、建模后及实验结束时的
体质量,比较体质量的变化。
3 结果与讨论
3.1 实验性糖尿病小鼠动物模型的建立
本实验是通过腹腔注射四氧嘧啶选择性地破坏
小鼠胰岛β细胞致使β细胞分泌胰岛素的功能发生
障碍,诱发小鼠高血糖,成为胰岛素低下型高血糖
动物模型。在建模后,选用血糖值为13.2~31.1mmol/
L的小鼠进行实验。
3.2 粗皂甙对正常小鼠及糖尿病小鼠血糖浓度的影响
由表1可以看出,正常对照组的小鼠在灌胃后
血糖值稳定,与空白组小鼠血糖没有显著性差别,
说明癞葡萄粗皂甙对正常小鼠没有显著不良影响,
不会降低正常小鼠血糖。而对糖尿病小鼠癞葡萄粗
皂甙的降血糖作用非常显著。与未治疗前比较,中
剂量组的糖尿病小鼠精神明显好转,毛色恢复光泽,
说明病情正在好转。
由于四氧嘧啶是以破坏机体胰岛β细胞,使机
体内胰岛素分泌不足而形成高血糖,由此推测癞葡
萄皂甙对正常状态下的小鼠胰岛β细胞功能无加强
作用;而对糖尿病小鼠胰岛β细胞的功能较治疗前
表1 癞葡萄粗皂甙对正常小鼠及
糖尿病小鼠血糖浓度的影响x±SD(mmol/L)
组别 剂量/(mg/kg)
血糖值/(mmol/L)
0d 2d
空白对照组 0 6.78±1.40 6.38±1.22
正常对照组 200 6.00±1.09 6.05±1.46
粗皂甙组 200 21.2±6.25 6.6±1.19***
注:*表示P<0.05,说明有差异,**表示P<0.01,说明差异显著,***
表示P<0.001,说明差异极显著。
营养研究
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表2不同剂量的癞葡萄皂甙对降糖效果影响x±SD(mmol/L)
组别 剂量/
(mg/kg)
血糖值/(mmol/L)
0d 2d 5d
空白对照组 0 6.78±1.40 6.38±1.22 5.38±0.78
高血糖对照组 0 22.20±6.2520.99±5.18 21.85±6.04
粗皂甙组 200 21.2±6.25 6.0±1.19** 6.6±2.29***
低剂量组 100 21.2±5.98 6.0±1.92*** 6.20±2.50***
中剂量组 200 23.05±6.16 6.6±1.61*** 6.20±1.91***
高剂量组 400 23.3±5.83 14.2±10.00* 7.60±3.42***
注:*表示P<0.05,说明有差异,**表示P<0.01,说明差异显著,***
表示P<0.001,说明差异极显著。
图1 癞葡萄皂甙剂量对降血糖效果的影响
表3 小鼠糖耐量实验结果x±SD(mmol/L)
组别 剂量/(mg/kg)
血糖值/(mmol/L)
0min 30min 120min
空白对照组 0 5.28±1.48 9.4±1.07 5.5±0.83
高血糖对照组 0 20.38±5.7425.1±3.6624.1±6.15
中剂量组 200 5.47±0.968.89±1.336.10±1.33
图2 小鼠糖耐量实验结果
表4 实验前后各实验组小鼠体质量变化表x±SD(g)
实验组 实验前期/g 实验中期/g 实验后期/g
空白对照组 20.15±1.88 21.32±4.60 24.81±3.64
正常对照组 19.17±2.47 22.89±5.13 24.56±4.04
高血糖对照组 18.46±2.05 16.20±3.21 15.56±3.62
粗皂甙组 20.94±2.04 16.95±2.64 16.81±1.36
低剂量组 19.01±3.04 15.52±1.75 16.22±1.89
中剂量组 18.83±2.05 17.58±1.66 17.59±2.27
高剂量组 19.09±2.14 16.24±2.04 17.27±2.47
营养研究
有显著地改善。
3.3 癞葡萄皂甙降血糖功效的确定
从表2可以看出,癞葡萄皂甙对糖尿病小鼠有
明显的降血糖作用,经F检验,粗皂甙组与中剂量
组在生药剂量相同的情况下的降血糖效果没有显著
差别。这说明在粗皂甙和精制品中,起主要降糖作
用的是同一有效成分。因此可以确定,癞葡萄皂甙
确有降血糖的功效。
3.4 不同剂量对小鼠降血糖效果的影响
实验小鼠的血糖测定见表2及图1。
从表2可知,喂食低、中剂量的癞葡萄皂甙精制
品都有非常显著的降血糖作用,喂食高剂量的癞葡萄
皂甙精制品2d后血糖开始下降,5d后有显著效果。
在喂食的第2天,癞葡萄皂甙精制品的剂量对
糖尿病小鼠的降糖效果的影响不可忽略(P<0.05)。在
喂食5d后,剂量对降糖效果的影响可忽略。
癞葡萄皂甙精制品低剂量组(6.2±2.5)mmol/L的降
血糖效果优于高剂量组(7.6±3.42)mmol/L,表明癞葡
萄皂甙可能能减弱四氧嘧啶对胰岛β细胞的损伤或
改善受损伤细胞的功能,有益于缓解糖尿病小鼠的
症状。
3.5 小鼠糖耐量实验结果
正常情况下,由于血糖调节机构的协调作用,
即使一次食入大量糖,血糖含量也仅暂时升高,不
久(约2h)恢复正常水平,这种现象成为耐糖现象,耐
糖试验分为口服葡萄糖耐糖实验(OGTT)和静脉注射葡
萄糖耐糖试验,其中前者最为常用。通过耐糖实验
可以了解机体调节血糖的机构是否健全,同时对评
估胰岛细胞的功能状态及药物的治疗效果等具有重
要的现实意义。
小鼠糖耐量实验结果见表3及图2。
从表3及图2可以看出,空白对照组的小鼠糖
耐量正常,在30min后达到峰值,120min降至正常
水平。高血糖对照组小鼠的血糖值在30min后也达到
峰值,且一直持续在较高水平,与正常小鼠糖耐量
比较,其峰值降低速度迟缓,表现为糖耐量降低。中
剂量组经治疗后,血糖水平恢复为正常值,在实验
中表现为正常糖耐量。
糖尿病小鼠经治疗后,在口服葡萄糖糖耐量实验
时胰岛素释放反应正常,这表明,癞葡萄皂甙能使糖
尿病小鼠口服葡萄糖后血糖升高受到抑制,对实验性
糖尿病小鼠的糖耐量具有显著的增强作用,更进一步
说明它有降血糖活性;由此推测癞葡萄皂甙有使受损
的胰岛β细胞恢复正常的分泌功能的作用。
3.6 实验前后小鼠体质量的变化
从表4可知,空白对照组小鼠的体质量由实验
前的(20.15±1.88)g上升至实验结束后的(24.81±3.64)g,
这符合小鼠的生长发育规律。正常对照组小鼠体质
量也由实验前的(19.17±2.47)g上升为实验结束后
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的(24.56±4.04)g,说明癞葡萄皂甙对正常小鼠的生长
发育没有不良影响。高血糖对照组小鼠体质量在实
验前为(18.46±2.05)g,在建模后体重下降为(16.20±3.21)
g,由于没有药物治疗,在实验结束时,体质量比建
模时又有所下降,为(15.56±3.62)g。这说明实验性糖
尿病会导致小鼠体质量下降。其他糖尿病小鼠(包括
粗皂甙组、低、中、高剂量组)在建模后体质量比实
验前明显下降,当在给药后情况好转,在实验结束
时体重保持在同一水平,甚至有所上升,这说明癞
葡萄皂甙可以减缓糖尿病小鼠体质量下降的趋势。
糖尿病病人的体质量下降一般是因为代谢紊乱
引起的。蛋白质代谢紊乱时,肌肉及肝中蛋白质合
成减少,分解增多,机体呈氮质负平衡,出现消
瘦、乏力、虚弱、生长发育受阻等现象。癞葡萄皂
甙能延缓糖尿病小鼠的体质量下降,这说明它能对
实验性糖尿病小鼠的蛋白质代谢紊乱起到一定的调
节作用。
4 小结
本文对癞葡萄皂甙的降血糖作用进行了探讨。
实验结果表明,粗皂甙对正常小鼠没有显著不良影
响,不会使正常小鼠血糖降低;对糖尿病小鼠的降
血糖作用非常显著;对粗皂甙组和中剂量组的比较
进一步确定了皂甙是癞葡萄中的降糖有效成分。通
过不同剂量癞葡萄皂甙对小鼠降糖效果的影响知道,
低、中剂量组具有更好的降糖效果。同时从实验结果
可以看出,癞葡萄皂甙低、中剂量组对小鼠的降糖效
果没有明显的差别,这说明在实验中的皂甙剂量并
没有达到低限,还可以进一步降低剂量而达到同样
的降糖效果。
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[9] 陈卓,黄自强.金线莲及其提取物降血糖实验研究.福建
医科大学学报,2000,34(4):350-354
营养研究
[本刊讯]“落实科学发展观,促进营养产业大发展”,这是第三届中国营养产业高层论坛的主题词。2007年11月15
日至17日,被中国营养产业界视为规格最高、导向性最强、影响力最大的盛会在北京隆重召开。全国政协副主席郝建秀;
国务院有关部委和相关国际组织负责人;各行业协会、学会领导;国际国内权威专家;世界和中国知名企业家、金融投资
家、市场策划营销专家;新闻媒体等300人出席了会议。
本次论坛旨在探讨产业的未来,把握产业的方向,制定产业的规则,形成产业的声音,组织产业的队伍,论坛由主论坛
和若干专题论坛组成。主论坛主要围绕我国营养发展规划、法规、政策及措施;分析我国营养产业的发展和市场状况;发
表促进中国营养产业发展的真知灼见;介绍全球食品和营养产业发展方向、研发趋势。同时,大会还举办了“益生元国际
论坛”、“大米营养强化”、“国际螺旋藻营养论坛”、“WGP(β-葡聚糖)在食品中的应用”、“坚果营养与公众健康”等一
系列专题论坛,每个专题论坛均自成体系,由国内外权威专家深入介绍各类产品的作用、机理、研发、应用、市场等全面
情况。
在“益生元国际论坛”上多名与会专家对自己在“益生元”领域的研究成果作了相关报告,“益生元”的营养价值备
受推崇。据专家介绍,将OLIGO益生元补充于食品中这一方式已在日本和欧美运用多年,日本厚生省批准的569种特定保
健食品中有240种都添加了OLIGO益生元,占总数的42.1%以上;在美国,OLIGO益生元已被FDA认可为GRAS级别的
食品配料,列为膳食纤维源而广泛应用于市场,而欧盟则已提出了OLIGO益生元的全欧研发计划。目前,已有一部分大公
司瞄准了“益生元”在中国的市场前景,表现出合作开发研究的意向,现中国OLIGO生产的产品主要集中于饮料、奶粉以
及保健品行业,急待在其它产业链上进一步丰富。专家建议:(1)大力宣传和普及大众健康及营养知识,了解微生态平衡对
人体健康的重要意义及如何维持平衡。(2)调理食品结构,采用天然保健食品,吃绿色食品。(3)打击假冒产品,维护益生菌
制剂产品的推广应用。(4)调整环境卫生及饮食结构,少用并合理使用抗生素,从农业、养殖等源头控制。(5)对特殊环境下
的特殊人群应关注。(6)加强微生态调节剂的基础理论研究,对益生菌的基因工程菌的开发应用,多做益生菌对致病菌的抑
菌试验,加强对益生菌生理功能的基础研究。(7)加强科普教育,政策倾斜,积极扶持微生态行业的发展。
第三届中国营养产业高层论坛在京圆满召开
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