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甜玉米芯多糖对糖尿病大鼠的降血糖作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-08-13
核心提示:目前,糖尿病已经成为继肿瘤、心血管疾病后在世界范围内的第三大严重危害人类健康的非传染性疾病,若不加以干预可引发多种并发症。
   目前,糖尿病已经成为继肿瘤、心血管疾病后在世界范围内的第三大严重危害人类健康的非传染性疾病,若不加以干预可引发多种并发症。但目前治疗糖尿病的药物多具有一些副作用,例如会造成体质量增加、心脏和肾脏功能受损、胃肠道疾病等。所以开发一种天然且副作用小的药物已经成为了研究糖尿病的重点。近年来,研究发现一些植物多糖具有很好的降糖作用,并能改善胰岛素抵抗,且毒副作用小。
 
  目前已经有研究证明多糖具有良好的抗肿瘤、抗氧化、抗凝血、降血糖降血压等作用。甜玉米芯多糖是以甜玉米芯为原料,经干燥、粉碎、过筛等前处理过程后,进行脱脂、脱蛋白、脱色、乙醇醇沉得到的醇沉物进行冷冻干燥后得到的具有生物活性的物质,前期实验证明甜玉米芯多糖对α-葡萄糖苷酶起到一定的抑制效果,呈现出较好的体外降血糖及抗凝血作用。但甜玉米芯多糖在大鼠体内的降血糖、降血脂效果以及对胰腺组织的形态变化均未做深入研究。
 
  哈尔滨商业大学食品工程学院的马永强、张凯*和王鑫等人利用STZ诱导建立糖尿病大鼠模型,并灌胃不同剂量的甜玉米芯多糖来评估其降血糖作用,然后通过与糖尿病大鼠对比血糖水平、血脂水平、葡萄糖耐受量以及胰腺组织切片情况,揭示甜玉米芯多糖对糖尿病大鼠的降血糖影响。
 
  1 大鼠一般状况
 
  在实验期间观察各组大鼠的状况发现,空白组大鼠摄食、饮水及排尿量正常,健康活泼,毛色鲜亮,体质量增长较快;糖尿病模型组大鼠进食、饮水及排尿量明显增加,精神状态不好,毛色暗淡,体质量下降明显;阳性药物组和各剂量SCP组大鼠与糖尿病组相比在进食量、饮水量及排尿量上均减少,且精神状态有不同程度的改善。
 
  如图1所示,经STZ造模后,模型组大鼠体质量较空白组大鼠极显着下降(P<0.01)。灌胃二甲双胍和甜玉米芯多糖4 周后,与模型组相比,SCP-L组大鼠体质量显着增加(P<0.05),阳性药物组、SCP-H和SCP-M组大鼠体质量极显着增加(P<0.01)。
 
  2 SCP对大鼠血糖及葡萄糖耐受量的影响
 
  由图2可知,空白组大鼠空腹血糖浓度基本无变化,处于6~7 mmol/L之间。饲喂期间模型组空腹血糖浓度均在22 mmol/L以上,与空白组比较差异显着(P<0.05),即认为造模成功且糖尿病模型稳定性良好。灌胃后,大鼠空腹血糖没有降到空白组水平的原因推测是阳性药物剂量偏低或造模时血糖浓度太高造成的。各SCP剂量组均有不同程度的降血糖作用,且呈现一定的量效关系,随着SCP药物剂量的减少,降低血糖的能力也随之下降。
 
  由图3可知,空白组大鼠血糖浓度随时间变化趋势平缓,糖尿病模型组大鼠血糖浓度在各时间段都较高,经二甲双胍以及高剂量SCP治疗后,各时间段血糖浓度均显着下降(P<0.05),但SCP-M以及SCP-L组经过治疗后与模型组比较无显着性差异(P>0.05)。根据各组大鼠经口给予葡萄糖0、0.5、2 h的血糖浓度分别计算出血糖曲线下面积分别为:空白组为14.7,模型组为58.1,阳性组为33.6,SCP-H组为35.8,SCP-M组为50.0,SCP-L组为53.9。模型组与空白组比较差异显着(P<0.05),阳性药物组与模型组比较差异显着(P<0.05),各SCP给药组均具有降低血糖曲线下面积的趋势,且呈一定的量效关系,其中SCP-H组与模型组比较差异显着(P<0.05)。
 
  3 SCP对糖尿病大鼠血清中胰岛素含量的影响
 
  结果显示,灌胃后,与模型组比较发现,各灌胃组大鼠血清中胰岛素含量均有不同程度的升高,除SCP-L组差异显着外(P<0.05),阳性药物组和SCP-M、SCP-H组大鼠血清中胰岛素含量均较模型组大鼠极显着上升(P<0.01)。
 
  4 SCP对糖尿病大鼠血脂指标的影响
 
  由图5可见,与空白组相比,模型组的TC、TG和LDL-C水平显着增加,HDL-C水平显着降低(P<0.05)。与模型组比较,阳性药物组和SCP高、中、低剂量组降低了TC、TG和LDL-C水平,并提高了HDL-C水平。其中HDL-C和LDL-C的水平与SCP浓度呈量效关系,且SCP-H组效果最佳。
 
  5 SCP对糖尿病大鼠脏器指数的影响
 
  如图6所示,与空白组比较,糖尿病模型组大鼠肝脏、肾脏的脏器指数极显着升高(P<0.01),表明高脂糖尿病大鼠呈现明显的肝脏、肾脏肿胀现象。阳性药物组以及SCP各剂量组治疗后对脏器肿胀具有一定程度的减轻作用。
 
  6 SCP对大鼠胰腺组织的影响
 
  胰岛损伤是糖尿病发病的机理之一,而胰岛损伤程度可根据胰岛的完整性以及胰岛B细胞的排列和数量来判断。苏木精-伊红染色后各组胰岛形态如图7所示。空白组大鼠胰岛组织结构完整,胰岛细胞排列整齐,边界清晰圆润;而模型组大鼠胰岛破坏明显,无明显的边界,胰岛细胞排列不规则;阳性药物组胰岛结构恢复完整,边界清晰,胰岛细胞数增加。各SCP给药组对于胰岛组织和胰岛细胞起到一定的修复作用,与SCP剂量呈量效关系,且SCP-H组效果最佳。
 
  讨  论
 
  在本研究中,STZ诱导的糖尿病大鼠血糖水平明显升高,体质量降低。本实验中,与模型组比较,SCP-80-I组TC、TG、LDL-C、HDL-C水平均有显着变化。表明SCP-80-I可显着降低高脂血症大鼠的血脂水平,原因可能是SCP-80-I升高了血清中HDL水平,使胆固醇向肝脏转运、加速肝脏脂质降解从而降低了血脂水平。表明SCP-80-I可以改善STZ诱导的糖尿病大鼠的脂质代谢,降低心血管疾病的发生。通过分析胰腺组织中胰岛细胞的排列、形状以及分布,发现SCP-80-1对STZ诱导的型糖尿病大鼠胰腺组织细胞形态损伤有一定缓解作用,推测SCP可能具有修复糖尿病引起的胰腺脏器病变的功能。
 
  综上所述,SCP-80-1可改善STZ诱导的糖尿病大鼠血糖以及血脂状况,其作用机制可能与胰岛细胞的修复及改善血脂水平过程有关,但降血糖以及降血脂的机制还需要进一步研究来阐明。甜玉米芯多糖作为具有一定开发潜力和研究价值的天然降糖物质,在糖尿病治疗中的应用具有广泛前景。
 
 
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