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2013年 第38卷 第01期
收稿日期：2012-07-16 *通讯作者
基金项目：太原市科技计划项目(11014908)。
作者简介：韩德平(1985—)，男，山西保德人，硕士研究生，研究方向为蛋白质工程。
韩德平1，李建国2，张 伟2，任页玫1，石亚伟1*
(1.山西大学生物技术研究所，太原 030006；
2.中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所，太原 030006)
摘要：目的：比较莜麦中蛋白和多糖成分对四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖、血脂的影响。方法：
通过注射四氧嘧啶建立糖尿病小鼠模型，用相同剂量的莜麦蛋白和多糖分别灌胃糖尿病模型小鼠
和正常小鼠，并设正常对照组及模型对照组，观察小鼠的体重及血糖值的变化情况。10 d后，眼
眶采血测定血糖(GLU)、总胆固醇(CHOL)、三酰甘油(TG)及高密度脂蛋白(HDL)水平。结果：莜麦
蛋白和莜麦多糖都具一定的降血糖功效，且莜麦多糖的降糖功效优于莜麦蛋白；莜麦蛋白和多糖
均能维持血清中三酰甘油处在相对较低的水平，且莜麦蛋白较莜麦多糖更能改善总胆固醇及高密
度脂蛋白的相对含量，使其趋于正常值。结论：莜麦多糖控制糖尿病小鼠血糖值的作用较莜麦蛋
白更快，更明显，而莜麦蛋白改善血清中总胆固醇及高密度脂蛋白的功效更突出。
关键词：糖尿病小鼠；莜麦蛋白；莜麦多糖；血糖；血脂
中图分类号：TS 201.4；R 285 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2013)01-0066-05
Comparison of the effects of protein and polysaccharide from oat on
blood glucose and lipids in diabetic model mice by alloxan
HAN De-ping1, LI Jian-guo2, ZHANG Wei2, REN Ye-mei1, SHI Ya-wei1*
(1.Institute of Biotechnology, Shanxi University, Taiyuan 030006;
2.China Institute for Radiation Protection, Taiyuan 030006)
Abstract: Objective: Comparison of the effects of protein and polysaccharides from oat on blood glucose
and lipids in diabetic model mice by alloxan. Methods: The mice model with diabetes was established
through the injection of alloxan. Both diabetic model mice and normal mice were treated with the same
doses of oat protein and polysaccharide, and set up a normal control group and diabetic model group. At
the same time, the mice body weight and blood glucose value were observed and recorded. After 15 days,
the serum was obtained from retro-orbital blood drawn from anesthetized mice for the analysis of the
GLU, CHOL, TG and HDL levels. Results: Both oat protein and polysaccharide all had the hypoglycemic
莜麦中蛋白与多糖成分对四氧嘧啶
致糖尿病小鼠血糖、血脂影响的
比较
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2013.01.041
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糖尿病(Diabetes mellitus，MS)是由多种致病
因素引起的，以慢性高血糖为主要特点，伴有胰
岛素分泌不足或障碍的终身性疾病[1]。目前对于该
病的治疗还无特效药，临床上除静脉注射胰岛素
维持体内血糖稳定外，还可口服磺酰脲类、双胍
类、а-葡萄糖苷酶抑制剂以及噻唑烷二酮类降糖
药物，但这些药物不同程度上存在着一定的毒副
作用[2]。因此开发绿色环保无毒副作用的药物，具
有十分重要的意义。
莜麦也称裸燕麦，是一种具有多种保健功
效 [3]的粮食作物。其作为糖尿病患者的保健食品
在民间广泛流传。目前关于燕麦多糖降血糖、血
脂功效的研究已经较为深入。李慧、韩晓英等[4]研
究表明，燕麦β-葡聚糖能提高NK细胞活性，增
强机体免疫力。Stacery Bell、Valerie M Goldman等
人[5]认为燕麦β-葡聚糖具有降血脂功效。颜燕、
郭婕等人[6]研究了燕麦β-葡聚糖对四氧嘧啶致糖
尿病小鼠血糖的影响，结果表明，燕麦β-葡聚糖
能降低四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖水平。汪海
波、刘大川等人[7]研究认为燕麦β-葡聚糖可显著
调节糖尿病大鼠血糖水平。然而，莜麦中蛋白保
健功效方面的研究却相对不足。研究报道表明，
在禾谷科作物(如大麦，小麦，高粱等)和豆科作物
(如花生，大豆等)种子常含有能抑制淀粉水解的
淀粉酶抑制剂[8]。该类抑制剂常能抑制胃肠道内
唾液及胰淀粉酶活性，延长食物在肠道中的消化
时间，导致机体吸收葡萄糖的机率下降，从而降
低餐后血糖水平，起到降低糖尿病患者血糖的作
用[9]。莜麦种子是否也存在类似的成分在发挥着
辅助治疗糖尿病的作用，在国内未见报道。本实
验通过建立四氧嘧啶糖尿病小鼠模型，探究、比
较了莜麦中蛋白和多糖成分对糖尿病小鼠血糖、
血脂的影响，为莜麦蛋白及多糖类保健产品的研
究与开发提供参考。
1 材料
1.1 材料与试剂
莜麦种子：市售，于4 ℃干燥保存；莜麦多
糖：纯度为95%，宁夏宏德生物技术有限公司。
四氧嘧啶：中国医药公司北京采购站；拜唐
苹：拜耳医药保健有限公司；生理盐水：山东康
宁药业公司。
1.2 实验动物
SPF级KM小鼠，雄性，体重16~20 g，由军事
医学科学院实验动物中心提供。饲养环境为屏障
级实验室。
1.3 主要仪器
Eppendorf Contifuge 5804R：德国Eppendorf公
司；高速冷冻台式离心机：德国Heraeus有限公
司；精密数显酸度计：上海天达仪器有限公司；
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器：杭州瑞佳
精密科学仪器有限公司；WK-200B高速药物粉碎
机：青州市精诚机械有限公司；CT-X10科宝血糖
仪；Aeroset全自动生化分析仪：美国雅培制药有
限公司。
2 方法
2.1 莜麦蛋白的制备
将莜麦种子粉碎后过75目筛，按料液比为
1:5的比例加入丙酮，4 ℃下搅拌脱脂4 h，真空
抽滤干燥。称取脱脂莜麦粉，按1:8的料液比加
入pH9.0的NaHCO3-NaOH缓冲液过夜抽提；8000
r/min离心40 min，取上清液；调pH至4.0~4.2，
静置30 min；8000 r/min离心40 min，将沉淀用少
量蒸馏水悬起，调节pH至7.0，真空冷冻干燥即为
莜麦蛋白干粉。
2.2 糖尿病小鼠动物模型的建立
取120只健康小鼠适应性饲养3 d后，称质
量，禁食不禁水12 h后取40只作为空白对照组，其
余小鼠空腹注射65 mg/kg四氧嘧啶，注射后给食，
12 h后按0.8 mL/只灌胃给予50%葡萄糖溶液；3 d
后断尾取血，用快速血糖仪测定小鼠空腹血糖浓
度(FBG)，FBG在16.0 mmol/L以上的小鼠选为糖尿
病模型。
effects on diabetic mice, but oat polysaccharide was more obvious. And they could maintain the TG at a
relatively low level, but the effect of oat polysaccharide to improve the content of CHOL and HDL to tent
to normal values was more than oat protein. Conclusion: The effection that oat polysaccharide controlled
blood glucose of diabetic mice was faster and more obvious than protein. Oat protein was more prominent
in improving the CHOL and HDL than polysaccharide.
Key words: diabetic mice; oat protein; oat polysaccharide; blood glucose; blood lipids
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2.3 实验分组及处理
2.3.1 正常小鼠分组及处理 取正常小鼠30只，随
机分为3组，每组10只：正常对照组(每天等量生
理盐水灌胃1次)、正常给药组(1)(每天用200 mg/kg
·bw的莜麦多糖灌胃1次)、正常给药组(2)(每天用
200 mg/kg·bw的莜麦蛋白灌胃1次)，连续灌胃10
d，每天观察小鼠的饮水、进食情况，并检测血糖
变化。
2.3.2 糖尿病小鼠分组及处理 取40只糖尿病模型
小鼠随机分为模型对照组(每天给予与空白对照组
相同体积的生理盐水)、模型给药组(1)(每天用20
mg/kg·bw的拜糖平灌胃1次)、模型给药组(2)(每
天用200 mg/kg·bw的莜麦多糖灌胃1次)、模型
给药组(3)(每天用200 mg/kg·bw的莜麦蛋白灌胃
1次)，连续灌胃10 d，每天观察小鼠的饮水、进食
情况，并检测血糖变化。
2.4 血清的采集
连续灌胃10 d后，摘除小鼠眼球，取血，分
别收集于EP管，室温放置40 min后，离心收集血
清，采用全自动生化分析仪测定GLU、CHOL、TG
及HDL水平。
2.5 数据处理
所有数据用平均数±标准差表示。数据分析
采用SPSS17.0统计分析软件，P<0.05为差异有统计
学意义。
3 结果与分析
3.1 莜麦蛋白的分离结果
莜麦粉脱脂处理后，经等电点沉淀，真空冷
冻干燥得到淡黄色的粉末状固体。经Bradford法[10]
测得其蛋白含量为70.29%，苯酚-硫酸法[11]测得其
多糖含量为2.40%，碘-淀粉比色法结果为阴性。
结果表明，从莜麦种子分离到的蛋白基本不含有
多糖成分，可以与莜麦多糖给药治疗组作比较，
灌胃糖尿病小鼠。
3.2 四氧嘧啶糖尿病小鼠模型的建立
实验小鼠造模前各组体重差异不明显，注射
四氧嘧啶后，糖尿病模型组小鼠的体重明显低于
正常对照组，且差异有统计学意义(P<0.01)；糖尿
病模型组小鼠的FBG明显高于正常对照组，且差
异有统计学意义(P<0.01)； 造模后小鼠出现了明显
的多饮、多食、多尿和体重减轻的“三多一少”
症状；由此，说明糖尿病小鼠造模成功。结果见
表1。
表1 四氧嘧啶对小鼠空腹血糖和体重的影响
组别 n
小鼠体重/g
FBG/(mmol/L)
造模前体重 造模后体重
正常对照组 10 17.8±0.919 32.9±1.370 8.560±1.037
模型对照组 10 17.7±0.823 25.6±2.011** 28.433±4.808**
模型给药组(1) 10 18.5±0.972 25.6±1.897** 29.720±4.506**
模型给药组(2) 10 18.3±0.675 26.3±1.494** 29.560±5.196**
模型给药组(3) 10 18.1±0.738 25.9±2.283** 29.960±4.607**
注：模型给药组(1)为拜糖平给药治疗对照组，模型给药组(2)为莜麦
多糖给药治疗组，模型给药组(3)为莜麦蛋白给药治疗组；**.与正常对照
组比较，差异极显著(P<0.01)。
3.3 莜麦蛋白及莜麦多糖对正常小鼠血糖、血脂
的影响
小鼠麻醉处理后，眼眶采血收集血清，测定
血糖(GLU)、总胆固醇(CHOL)、三酰甘油(TG)及高
密度脂蛋白(HDL)水平。结果表明，正常给药组
(1)、正常给药组(2)小鼠GLU、CHOL、TG及HDL
水平与正常对照组小鼠相比较差异无统计学意义
(P>0.05)。表明莜麦蛋白及莜麦多糖对正常小鼠的
表2 莜麦蛋白和多糖对正常小鼠血糖、血脂的影响
组别 GLU/(mmol/L) CHOL/(mmol/L) TG/(mmol/L) HDL/(mmol/L)
正常对照组 9.86±1.896 2.83±0.533 2.036±0.276 2.208±0.447
正常给药组(1) 11.86±1.678 2.78±0.575 1.698±0.515 2.202±0.407
正常给药组(2) 9.78±1.578 2.741±0.475 1.67±0.825 2.084±0.358
血糖、血脂没有影响。结果见表2。
3.4 莜麦蛋白及莜麦多糖对糖尿病小鼠血糖的
影响
糖尿病小鼠给药治疗7、10 d后的血糖值与模
型对照组相比，模型给药组(1)的血糖浓度下降不
明显，且差异无统计学意义(P>0.05)，表明20 mg/
kg·bw的拜糖平灌胃四氧嘧啶致糖尿病小鼠作用
不明显。模型给药组(2)、模型给药组(3)与模型对
照组相比血糖浓度下降明显，且差异有统计学意
义(P<0.05或P<0.01)，表明莜麦蛋白及多糖都有一
定的降低四氧嘧啶糖尿病高血糖的功效。结果见
表3。
第7天时，与模型对照比较莜麦多糖实验组
血糖下降了41.2%，莜麦蛋白实验组血糖下降了
18.1%；第10天时，与模型对照比较莜麦多糖实验
组血糖下降了24.9%，莜麦蛋白实验组血糖下降了
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23.2%。表明莜麦多糖的降血糖功效较莜麦蛋白作
用更快，且相对明显。结果见图1。
表3 不同时期莜麦蛋白和多糖对糖尿病小鼠血糖的影响
组别
血糖值/(mmol/L)
第1天 第7天 第10天
模型对照组 28.433±4.808 26.820±3.750 23.150±4.889
模型给药组
(1) 29.96±4.606 24.478±7.370 24.122±5.12
模型给药组
(2) 29.56±5.196 15.767±9.349**17.3881±8.06**
模型给药组
(3) 29.72±4.506 21.960±6.124* 17.780±7.182**
注：*.与模型对照组比较，差异显著(P<0.05)；**.与模型对照组比
较，差异极显著(P<0.01)。
4 讨论
莜麦是西北地区常见的粮食作物，因其自身
的营养价值及保健价值，备受人们的青睐，特别
是糖尿病患者、肥胖人士以及伴有心脑血管疾病
的中老年人。莜麦多糖是一种存在于莜麦中的可
溶性膳食纤维，其主要成分是β-葡聚糖。β-葡
聚糖是由β-(1-4)糖苷键和β-(1-3)糖苷键连接
的多糖，其中(1-4)-β-D-葡聚糖约占70%，另外
30%是(1-3)-β-D-葡聚糖[5]。莜麦蛋白是一种优
质蛋白质，其富含人体所必需的8种氨基酸，且
含量在禾谷科植物中居首位，尤其赖氨酸含量较
高[12]。目前莜麦蛋白的应用主要在化妆品方面，
有关保健方面的研究还很少。关于莜麦中蛋白成
分，可溶性非淀粉多糖及淀粉的分离已有不少报
道[13]。本实验采用碱溶酸沉的方法[14]分离莜麦蛋
白，操作简单，成本低，耗时短且所得蛋白纯度
较高，是一种快速、简单、有效的分离方法。
四氧嘧啶是一种特异性的细胞毒剂，对胰岛
的β细胞具有特殊的破坏作用[15]，可中止胰岛素
的分泌，从而引起动物实验性四氧嘧啶糖尿病。
本实验小鼠腹腔注射四氧嘧啶后，选取血糖值在
16.0 mmol/L以上的作为糖尿病模型。结果表明，
莜麦蛋白及多糖都有一定的降低四氧嘧啶糖尿病
高血糖功效，且莜麦多糖的降糖功效较莜麦蛋白
作用更快、更明显。莜麦多糖的降血糖机理目前
还不是很明确，大多学者认为，β-葡聚糖可提高
机体肠内环境黏度，降低糖类、脂类等营养成分
的吸收率，延长肠排空时间，从而起到降低餐后
血糖值和胰岛负担的作用[6,16]。莜麦蛋白中可能存
在某些糖苷酶的抑制剂，阻断了碳水化合物分解
成单个葡萄糖，从而使血糖平稳且缓慢地维持在
一定水平[8,17]，但其中发挥降糖功效的具体因素还
有待深入研究。
高血糖可引起脂代谢紊乱、影响血脂水平[8]，保
持血脂的正常水平是维持机体健康的重要依据。
血脂中CHOL、TG是动脉粥样硬化和冠心病形成
的促进因子，HDL则是冠心病的保护因子[19]。结
果表明，莜麦蛋白和多糖均能维持血清中TG含量
处在相对较低的水平，且莜麦蛋白较莜麦多糖更
能改善CHOL、HDL的相对含量，使其趋于正常
值。本实验中，模型对照组小鼠的血脂较正常对
照组血脂低，这与其他研究报道结果相反，可能
是由于造模选取的糖尿病小鼠受四氧嘧啶损害过
图1 莜麦蛋白和多糖对糖尿病小鼠血糖的影响
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3.5 莜麦蛋白和多糖对糖尿病小鼠血脂的影响
给药治疗组小鼠处死后测得的各项指标，
与正常对照组相比，模型对照组的CHOL、TG及
HDL水平均有极显著差异(P<0.01)，说明四氧嘧
啶致糖尿病可导致脂代谢发生紊乱。模型给药组
(1)、模型给药组(3)与正常对照组相比，CHOL和
HDL差异无统计学意义(P>0.05)，说明拜糖平和莜
麦蛋白均可改善CHOL、HDL在血清中的含量；
模型给药组(2)与正常对照组相比HDL差异显著
(P<0.05)，说明莜麦多糖不具有改善血清中HDL含
量的作用。与模型对照组相比，模型给药组的TG
值均有显著差异(P<0.05)；与正常对照组相比，模
型给药组的TG值差异极显著(P<0.01)，说明拜糖
平、莜麦多糖及莜麦蛋白均可维持血清中TG含量
处在一个相对较低的水平。结果见表4。
表4 莜麦蛋白及莜麦多糖对糖尿病小鼠血脂的影响
组别 CHOL/(mmol/L) TG/(mmol/L) HDL/(mmol/L)
正常对照组 2.83±0.533 2.036±0.276 2.208±0.447
模型对照组 1.94±0.301** 0.514±0.180** 1.489±0.267**
模型给药组(1) 2.30±0.546 0.797±0.433**# 1.77±0.409
模型给药组(2) 1.864±0.645* 0.769±0.702**# 1.425±0.557*
模型给药组(3) 2.253±0.393 0.786±0.492**# 1.725±0.290
注：*.与正常对照组比较，差异显著(P<0.05)；**.与正常对照组比
较，差异极显著(P<0.01)；#.与模型对照组比较差异显著(P<0.05)。
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大，从而导致血糖值较高，体重下降明显，体内
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