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甜玉米芯多糖對糖尿病大鼠的降血糖作用

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-08-13
核心提示:目前,糖尿病已經成為繼腫瘤、心血管疾病后在世界范圍內的第三大嚴重危害人類健康的非傳染性疾病,若不加以干預可引發多種并發癥。
   目前,糖尿病已經成為繼腫瘤、心血管疾病后在世界范圍內的第三大嚴重危害人類健康的非傳染性疾病,若不加以干預可引發多種并發癥。但目前治療糖尿病的藥物多具有一些副作用,例如會造成體質量增加、心臟和腎臟功能受損、胃腸道疾病等。所以開發一種天然且副作用小的藥物已經成為了研究糖尿病的重點。近年來,研究發現一些植物多糖具有很好的降糖作用,并能改善胰島素抵抗,且毒副作用小。
 
  目前已經有研究證明多糖具有良好的抗腫瘤、抗氧化、抗凝血、降血糖降血壓等作用。甜玉米芯多糖是以甜玉米芯為原料,經干燥、粉碎、過篩等前處理過程后,進行脫脂、脫蛋白、脫色、乙醇醇沉得到的醇沉物進行冷凍干燥后得到的具有生物活性的物質,前期實驗證明甜玉米芯多糖對α-葡萄糖苷酶起到一定的抑制效果,呈現出較好的體外降血糖及抗凝血作用。但甜玉米芯多糖在大鼠體內的降血糖、降血脂效果以及對胰腺組織的形態變化均未做深入研究。
 
  哈爾濱商業大學食品工程學院的馬永強、張凱*和王鑫等人利用STZ誘導建立糖尿病大鼠模型,并灌胃不同劑量的甜玉米芯多糖來評估其降血糖作用,然后通過與糖尿病大鼠對比血糖水平、血脂水平、葡萄糖耐受量以及胰腺組織切片情況,揭示甜玉米芯多糖對糖尿病大鼠的降血糖影響。
 
  1 大鼠一般狀況
 
  在實驗期間觀察各組大鼠的狀況發現,空白組大鼠攝食、飲水及排尿量正常,健康活潑,毛色鮮亮,體質量增長較快;糖尿病模型組大鼠進食、飲水及排尿量明顯增加,精神狀態不好,毛色暗淡,體質量下降明顯;陽性藥物組和各劑量SCP組大鼠與糖尿病組相比在進食量、飲水量及排尿量上均減少,且精神狀態有不同程度的改善。
 
  如圖1所示,經STZ造模后,模型組大鼠體質量較空白組大鼠極顯著下降(P<0.01)。灌胃二甲雙胍和甜玉米芯多糖4 周后,與模型組相比,SCP-L組大鼠體質量顯著增加(P<0.05),陽性藥物組、SCP-H和SCP-M組大鼠體質量極顯著增加(P<0.01)。
 
  2 SCP對大鼠血糖及葡萄糖耐受量的影響
 
  由圖2可知,空白組大鼠空腹血糖濃度基本無變化,處于6~7 mmol/L之間。飼喂期間模型組空腹血糖濃度均在22 mmol/L以上,與空白組比較差異顯著(P<0.05),即認為造模成功且糖尿病模型穩定性良好。灌胃后,大鼠空腹血糖沒有降到空白組水平的原因推測是陽性藥物劑量偏低或造模時血糖濃度太高造成的。各SCP劑量組均有不同程度的降血糖作用,且呈現一定的量效關系,隨著SCP藥物劑量的減少,降低血糖的能力也隨之下降。
 
  由圖3可知,空白組大鼠血糖濃度隨時間變化趨勢平緩,糖尿病模型組大鼠血糖濃度在各時間段都較高,經二甲雙胍以及高劑量SCP治療后,各時間段血糖濃度均顯著下降(P<0.05),但SCP-M以及SCP-L組經過治療后與模型組比較無顯著性差異(P>0.05)。根據各組大鼠經口給予葡萄糖0、0.5、2 h的血糖濃度分別計算出血糖曲線下面積分別為:空白組為14.7,模型組為58.1,陽性組為33.6,SCP-H組為35.8,SCP-M組為50.0,SCP-L組為53.9。模型組與空白組比較差異顯著(P<0.05),陽性藥物組與模型組比較差異顯著(P<0.05),各SCP給藥組均具有降低血糖曲線下面積的趨勢,且呈一定的量效關系,其中SCP-H組與模型組比較差異顯著(P<0.05)。
 
  3 SCP對糖尿病大鼠血清中胰島素含量的影響
 
  結果顯示,灌胃后,與模型組比較發現,各灌胃組大鼠血清中胰島素含量均有不同程度的升高,除SCP-L組差異顯著外(P<0.05),陽性藥物組和SCP-M、SCP-H組大鼠血清中胰島素含量均較模型組大鼠極顯著上升(P<0.01)。
 
  4 SCP對糖尿病大鼠血脂指標的影響
 
  由圖5可見,與空白組相比,模型組的TC、TG和LDL-C水平顯著增加,HDL-C水平顯著降低(P<0.05)。與模型組比較,陽性藥物組和SCP高、中、低劑量組降低了TC、TG和LDL-C水平,并提高了HDL-C水平。其中HDL-C和LDL-C的水平與SCP濃度呈量效關系,且SCP-H組效果最佳。
 
  5 SCP對糖尿病大鼠臟器指數的影響
 
  如圖6所示,與空白組比較,糖尿病模型組大鼠肝臟、腎臟的臟器指數極顯著升高(P<0.01),表明高脂糖尿病大鼠呈現明顯的肝臟、腎臟腫脹現象。陽性藥物組以及SCP各劑量組治療后對臟器腫脹具有一定程度的減輕作用。
 
  6 SCP對大鼠胰腺組織的影響
 
  胰島損傷是糖尿病發病的機理之一,而胰島損傷程度可根據胰島的完整性以及胰島B細胞的排列和數量來判斷。蘇木精-伊紅染色后各組胰島形態如圖7所示。空白組大鼠胰島組織結構完整,胰島細胞排列整齊,邊界清晰圓潤;而模型組大鼠胰島破壞明顯,無明顯的邊界,胰島細胞排列不規則;陽性藥物組胰島結構恢復完整,邊界清晰,胰島細胞數增加。各SCP給藥組對于胰島組織和胰島細胞起到一定的修復作用,與SCP劑量呈量效關系,且SCP-H組效果最佳。
 
  討  論
 
  在本研究中,STZ誘導的糖尿病大鼠血糖水平明顯升高,體質量降低。本實驗中,與模型組比較,SCP-80-I組TC、TG、LDL-C、HDL-C水平均有顯著變化。表明SCP-80-I可顯著降低高脂血癥大鼠的血脂水平,原因可能是SCP-80-I升高了血清中HDL水平,使膽固醇向肝臟轉運、加速肝臟脂質降解從而降低了血脂水平。表明SCP-80-I可以改善STZ誘導的糖尿病大鼠的脂質代謝,降低心血管疾病的發生。通過分析胰腺組織中胰島細胞的排列、形狀以及分布,發現SCP-80-1對STZ誘導的型糖尿病大鼠胰腺組織細胞形態損傷有一定緩解作用,推測SCP可能具有修復糖尿病引起的胰腺臟器病變的功能。
 
  綜上所述,SCP-80-1可改善STZ誘導的糖尿病大鼠血糖以及血脂狀況,其作用機制可能與胰島細胞的修復及改善血脂水平過程有關,但降血糖以及降血脂的機制還需要進一步研究來闡明。甜玉米芯多糖作為具有一定開發潛力和研究價值的天然降糖物質,在糖尿病治療中的應用具有廣泛前景。
 
 
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