全 文 :广 西 植 物 Guihaia 30(2):280—283 2O1O年 3月
L一阿拉伯糖对降低高糖高脂喂养
小鼠体重增长速率的影响
桂堂辉1一,何成新1*,李赐玉1,2,邹贵勉0
(1.; 薯 毳广西植物研究所,广西桂林54106;2.广西师范大学生命科学学院,广西
桂林 541004;3.解放军第 181医院 全军肾移植与透析治疗中心 ,广西 桂林 541002)
摘 要:将 L-阿拉伯糖通过口服的方法配合高糖高脂饲料喂养 SPF级昆明雄性小鼠,观察不同剂量 L一阿拉
伯糖对小鼠增重速率的影响。将 100只小鼠随机均分为 A、B、C、D、E五组(五组小鼠体重没有显著差异),分
别采用高、中、低和零四种剂量水 平口服 L一阿拉伯糖水溶液 1个月,另设 E组为空白对照,记录小鼠体重和体
长变化。结果表明:L一阿拉伯糖对小鼠的体重增长有剂量依存关系 ,小剂量(0.5 g/kg)即可产生作用,但只有
添加量达到一定的浓度后(1.0 g/kg),其抑制小鼠体重增长速率作用才有明显效果(P<0.05)。L一阿拉伯糖
能有效减缓肥胖小鼠的体重增长速率。
关键词 :L一阿拉伯糖 ;剂量;体重
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号 :1000—3142(2010)02—0280—04
Effects on reduction of weight increasing rate in
rats feeding with high_—fat and sucrose diet
GUI Tang—Hui 一,HE Cheng-Xin1 ,LI C卜Yul一,ZOU Gui-Mian3
(1.GuangxiInstitute ofBotany,GuangxiZhuangAutonomousRegion andtheChineseAcademy ofSciences,Guilin 541006,
China;2.School of Li Sciences,Guangxi Normal University,Guilin 541004,China;3.Center of Kidney
Transplantation and Dialysis Treatment of PIA ,No.181 Hospital of PlA Guilin 541002.China)
Abstract:To investigate the efects of diferent doses L-Arabinose(LA)on reduction of weight increasing rate of rats,
i00 SPF Kunming rats were fed under high fat and sucrose diets with difirent doses of L-Arabinose for 1 month.The
rats were divided into five groups,A(high LA),B(mid LA),C(1ow LA),D(no LA)and E(control group),which initial
weight was not significantly different among the groups.The weights were recorded every several days.Results reveal
that L-Arabinose has a dose-dependent with weight increasing rate of mice,low-dose(O.5 g/kg)can make a difference,
but only add the amount up to a certain concentration(1.0 g/kg),its inhibitory growth rate of body weight of mice have
a significant efect(P
Key words:L-Arabinose;dose-dependent;weight
L.阿拉伯糖分布于天然植物中,是一种具有甜
味的戊糖,但是其很少以单糖形式存在,而通常与其
它单糖结合,以杂多糖的形式存在于胶质、半纤维
素、果胶酸、细 菌多糖 及某 些糖 苷 中(Loeza—Corte
等,2007)。L.阿拉伯糖与蔗糖的配比食用可以减缓
对蔗糖的消化,降低对葡萄糖的吸收作用,致使血液
葡萄糖含量和胰岛素水平下降(Seri等,1996)。对
人类而言,对蔗糖消化的减缓,意味着对能量应用的
降低,因而体重潜在增加将可能减少。L一阿拉伯糖
因此开始受到关注,美国医疗协会将其列人用做抗
收稿日期:2009-12-15 修回日期:2010—02-28
作者简介 桂堂辉(1984一),男,广西桂林人,硕士研究生 ,生物科学专业,(E—maj1)carj05gui1984@hotmal1.corn。
通讯作者(Author for correspondence,E-mail:hecx@gxib.en)
2期 桂堂辉等:L-阿拉伯糖对降低高糖高脂喂养小鼠体重增长速率的影响 281
肥胖剂的营养补充剂或非处方药 ,在 日本厚生省将
其列人用于调节血糖的专用特殊保健食品添加剂,
我国卫生部 2008年批准其为新资源食品。有报道
L一阿拉伯糖对新陈代谢 的作用机理 ,主要集 中在对
肠胃酶的作用、血液葡萄糖和胰岛素水平方面(Seri
等 ,1996;Bogner等 ,1962;Wagh& Waibel,1967;
Osaki等 ,2001;Sanai等 ,1997),对动物体重增加效
应过程研究较少 ,剂量 作用强 度 尚未 见文献 报导。
本文以小 鼠为动物试验模型 ,研究不 同剂量水平 L_
阿拉伯糖对以高糖高脂饲料喂养小鼠的体重增加过
程,探讨 L一阿拉伯糖作用的时间及其持续特性、剂
量效应等,为该产品的合理利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1实验材料
(1)L一阿拉伯糖(纯度 99 ,HPLC)由唐传生物
科技(厦门)有限公 司提供 ;高糖高脂 饲料 由北京 中
医药大学实验动物中心配制 (配方 :基础 料 6O ,猪
油 10 ,蔗 糖 15 ,胆 固醇 3 ,鸡 蛋 10 9/6,麻 油
2 )。(2)昆明种小 鼠,1OO只 ,SPF级 ,(20±2)g,
雄性 ,购 自北京 中医药大 学实验 动物 中心 ,按每 天
250 g/kg定量添加饲料,自由饮水。
1.2实验方案
将 100只小 鼠随机分为 A、B、C、D、E五组 ,每
组2O只。A—D组以高糖高脂饲料喂养30 d,同时按
下列剂量和方法分别连续 给药 (L_阿拉伯糖 以磷酸
缓冲液配制成不 同浓度):
A组(高剂量组 ):L一阿拉伯糖 每天 2.0 g/kg,
口服给药 ,一 日2次 。
B组(中剂量组):L一阿拉伯糖每天 1.0 g/kg,口
服给药 ,一 日2次。
C组(低剂量组):L一阿拉伯糖每天 0.5 g/kg,口
服给药,一 日2次。
D组 (模 型 组 ):相 同 剂 量 的 磷 酸 缓 冲溶 液
(PBS,pH7.4),El服给药,一日2次。
E组(空白对照组):始终以基础饲料喂养 ,相同
剂量的生理盐水 ,口服 ,一 日 2次 。
1.3数 据监测
实验开始后,分别在第 1天、第 6天、第 11天、
第 16天、第 21天、第 26天、第 31天用电子天平称
小鼠体重,在第 21天同时测量小鼠体长,第 31天秤
体重后脱颈椎处死小 鼠,剖腹取睾周脂肪及 肾周脂
肪 ,秤总重。
1.4数据统计
增长指标计算:增重速率%一(Day后一Day前)/
Day前×100 ,累计增重 一Day 一Dayo。
脂体比计算:脂体比==(睾周脂肪重量+肾周脂
肪重量)/体重 ×100。
其 中,Day后和 Day前分别为两次相近的后一观
测数据值 和前一次数值 ;Day 和 Day。分别为第 n
天的观测数据值和第一次的观测数值。
采用 SPSS13.0对不同阶段小鼠的体重指标和
体重和体长指标进行 One-way ANOVA单因素方
差分析,采用 t检验,显著水平设为 P=O.05。
2 实验结果
2.1小 鼠食量变化
给药各组小鼠的平均饲料食量相差不大,其 P
值均高于 0.05的显著水平 ,说明本实验中不同剂量
的 L一阿拉伯糖对小 鼠饲料食量没有显著性影响(图
1)。
2 0g/kg 1 0g/kg 0.5g/kg 模型组 空白组
Mode 1 0ontgo
L一阿拉伯糖用量 LA diet leve
图 1 小 鼠食量变化情况
Fig.1 Variation of food picking by rats
under different LA diets
2.1小鼠体重变化
各个试验阶段,各组小鼠体重的差异水平各有
不同(图2)。初始试验时五组小鼠体重没有显著性
差异,随着时间延长,不同剂量药物组及模型组的体
重增加明显不同,除空 白组外 ,A组 、B组的体重增
加明显减少,从第 6天开始至实验结束,A组、B组
与模型组比较具有显著性差异(P<0.05);C组的
体重增加也在减少,但与模型组比较无显著性差异。
而 A组与B组之间的比较却无显著性差异,结果表
明一定剂量 的 L-阿拉伯糖 能明显抑制小 鼠体重的
增 长 。
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282 广 西 植 物 3O卷
从小鼠体重累计增加指标(图 3)也可看出,第 6
天 A组和B组的增重量与其它组相比显著低,与 D
组的差异最大;而 C组与 D组没有显著性差异。以
后的各个实验阶段均呈此状态发展 ,从第 6天开始
至实验结束,A组、B组与模型组比较具有显著性差
异(P<0.05);而低剂量的 C组则无显著性差异 。
Day1 Day6 Day1 1 Day1 6 Day21 Day26 Day31
时间 Tima
图 2 小鼠体重动态变化情况
Fig.2 Weight growth dynamic of rats
feeding with L—Arabinose
Day6 Day1 1 Day1 6 Day21 Day26 Day31
时间 Time
图 3 小鼠体重一段时间内累计增重特征
Fig.3 Increase pattern of accumulated weight of rat
feeding with L—Arabinose in one month period
2.2小鼠体重增重速率变化
在 1个月的试验期内,给药组小鼠的增重速率
呈快一慢一快一慢一平稳格局(图 4),其中第一阶
段的增重速率最大,为 15.7 9/6(A组)~46.2 (D
组),通过 Otie—Way—ANOVA方差分析和 t检验,A
组、B组与 D组呈极其显著性差异(P<0.01),C组
与 D组呈显著性差异(P<0.05)。第二阶段(即第
6天到第 1l天),各组增重速率变化较小,增重速率
比第一个阶段明显下降,但第三阶段又略有上升,第
四阶段和第五阶段缓慢下降然后趋于平稳。这种格
局也反映了小 鼠对高能量食物 和添加 L一阿拉伯糖
的适应和调节过程,即开始食用高脂高糖饲料时,体
重迅速增长 ,但添加较大剂量 L.阿拉伯糖的小 鼠增
重速率受到限制,当小鼠开始适应这种食物后,体重
增加速率明显下降,最后体重趋于稳定。
2.3小鼠体形变化特征
体形(体重/体长)从外观上可以反映动物肥胖
特征。随着试验时间的延长,小鼠的体重、体重增长
速率和累计增 重均趋于稳定 ,在小 鼠试验第 21天
时,对其体形进行比较(图 5),D组(模型组)的体重
/体长最大,给药组中,A组与B组差别较小,其与D
组比较均呈显著性差异,而小剂量的 C组则未呈显
著性差异。
E o
‘) 。一
营
半 <
芒毛
图 4 小鼠体重增重速率变化
Fig.4 Dynamic of weight increase rate
of rats feeding with L-Arabinose
4.0
3.5
3.O
2 5
2 0 g/kg 1.0 g/kg 0 5 g/kg模型组 空白组
Mode l Contro
L邯可拉伯糖用量 L-Arab inose dosage
图 5 小 鼠体形变化特征(第 21日)
Fig.5 Shade character of rats feeding
different L—Arabinose levels
2.4小鼠脂体比比较
脂体比数据可以反应出小鼠体内脂肪所 占比
例,本实验在第 31天宰杀小鼠后测得其脂体比(图
6)。图6结果显示,D组(模型组)的脂体比最大,给
药组中 A组与 B组最小 ,与模型组呈显著性差异,C
组差别较小 ,与 D组未呈显著性差异。可见,在体重
增重最小情况下,A组与 B组的脂体比也很小,证实
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2期 桂堂辉等:L一阿拉伯糖对降低高糖高脂喂养小鼠体重增长速率的影响 283
其体内的脂肪总量很少,说明中、高剂量的 L_阿拉伯
糖剂量对小鼠的脂肪增长抑制具有明显效果。
● _
丑
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磐
2.0 g/kg 1.0 g/kg 0.5 g/kg 模型组 空白组
ModeI ContI0
L一阿拉伯糖用置 LA diet IeveI
图 6 不同 LA剂量小鼠脂体 比比较
Fig.6 Comparison of fat index of rats
under different LA diets
3 讨论
通过生物法从水稻、玉米秸杆中制备获取的 L_
阿拉伯糖,对小鼠进行 1个月时间喂养高糖高脂饲
料试验,小鼠增重过程在不同阶段有不同的结果。
动物短期内因为食物摄取造成增重主要表现在脂肪
和肌 肉含量的增加 ,而脂肪 堆积和增加为最常见的
方式。L一阿拉伯糖在 2 h内对小鼠血糖的升高即可
产生明显的抑制作用,研究发现高蔗糖含量食物 l0
d内促进小 鼠肝脏脂肪合成酶活性和提高三脂 酰甘
油含量,而 L一阿拉伯糖能显著抑制这种增长,从而
抑制脂肪的合成(Osaki等,2001;Ayumi等,2005)。
从肝糖原和肝细胞的脂肪性变和堆积情况也说明了
L一阿拉伯糖能够有效抑制蔗糖 的吸收 ,同时通过降
低血清中甘油三脂 TG 和 TC水平 ,减少体 内脂肪
的堆积,降低体重增 长,从 而达 到降脂减肥 的效果
(周克夫等,2008;秦海等,2006)。
采用高糖高脂饲料喂食 小鼠,在 1个 月的时间
内观察 L一阿拉伯糖对小 鼠体重增长速率 的影响 ,小
鼠的增重速率呈快一慢 一快 一慢一平稳格局 ,说明
了小 鼠对高能量食物和添加 L一阿拉伯糖 的适应 和
调节过程 。对猪 的研究 发现添 加 L一阿拉伯糖后 小
肠糜物中不饱和脂肪酸和乳酸增加,说明小肠中也
发生微生物降解 L一阿拉伯糖的现象,这种降解作用
的存在会导致 L一阿拉伯糖在小肠内浓度的降低,因
此添加 L_阿拉伯糖 浓度达到一定 量才能产生 明显
的效果。本试验 中,高、中剂 量 的 A组 (2.0 g/kg)
和 B组(1.0 g/kg)体现出了显著的抑制体重增长的
效果(P<0.05),而低剂量的 C组(0.5 g/kg)虽有
一 定的效果,但无统计学意义。
通过以上分析,本实验结合高糖高脂饲料对 L-
阿拉伯糖采用口服的方法喂服 SPF级昆明小鼠的
增重速率进行试验研究 ,结论 如下 :(1)L一阿拉伯糖
可明显减缓肥胖小 鼠的体重增加速率。(2)L一阿拉
伯糖对减缓小鼠的增重作用强度与其剂量相关,小
剂量(O.5 g/kg)即可产生作用 ,但只有添加量达到
一 定 的浓度后 (本试验为 1.0 g/kg),L一阿拉伯糖抑
制体重增长效果才进一步加强。(3)L_阿拉伯糖在
达到一定浓度(1.0 g/kg)后,再提高其用量(2.0 g/
kg),则未呈现一定的量效关系 。
致谢 感谢唐传生物科技(厦门)有限公司对本
研究提供纯度 99%的 L一阿拉伯糖试验样品。
参考文献 :
Ayumi K,Noriko T,Mineko I,eta1.2005.Effects of L-Arabinose
on skeletal muscle fiber compositioni,J].J J pn Soc Nutr o
Sci,SS(2):51— 57
Bogner PH. 1961. AIimentary absorption of reducing sugars
byembryos and young chicks[J].Proceedings o/’the Society
Jor Experimental Biology and Medicine,107:263—267
Loeza-Corte JM ,Verde-Calvo JR,Cruz-Sosa F,et a1.2007.L-Ar—
abinose production by hydrolysis of mesoquite gum by a grude
extract with L-Arabinose furanosidase activity from Aspergil—
lus Niger[J].Revista Mexicana De Ingenierla Quimica,6(3):
259——265
Osaki S,Kimura,Sugimoto T,et a1.2001.L-arabinose feeding pre—
vents increases due to dietary sucrose in lipogenic enzymes and
triacylglycerol levels in rats[J].J Nutrition,131(3):796—799
Qin H(秦海),Yu ZR(喻宗阮),Rong RB(容如滨).2006.The
research development of L-Arabinose(L-阿拉伯糖的研究进展)
[J].Chemical and Biological Engineering(化 学 与 生 物 工
程 ),23(2):34—37
Sanai K.Seri K,Inoue S.1997.Inhibition of sucrose digestion and
absorption by L-arabinose in rats[J].J Jpn Soc Nutr F0
Sci,50:133— 137
Seri K,Sanai K,Matsuo N,eta1.1996.L-Arabinose selectivity in—
hibits intestinal sucrase in an uncompetitive manner and sup—
presses glycemic response after sucrose ingestion in animals[J].
MetabolismC1inical and Experimental,45(11):1 368—1 374
Wagh PV,Wa-beI PE. 1967.Alimentary absorption of L—Arabi—
nose and D-xylose in chicks[J].Proceedings of the Society for
Experimental Biology and M edicine,124:421—424
Zhou KF(周克夫),Han W(韩伟 ),Zhang ZY(张 忠英),et a1.
2008.Effects of L-Arabinose on weight and glucose tolerance of
mice feeding under high—fat and sucrose diet(L,阿拉伯糖对高
糖高脂喂养 小 鼠体质 量 及耐 糖 量 的影 响)i-J].J Xiamen
Univ(厦门大学学报),47(6):772—776
6 5 4 3 2 1 0