热搜: 食品  烟台  保健品  海产品  奶粉  周黑  黑窝点  黑作坊  全聚德  小龙虾 
 
当前位置: 首页 » 检测应用 » 分析应用 » 生命科学应用 » 正文

亚麻籽调节糖脂代谢作用的研究进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-08-20
核心提示:糖代谢异常和脂代谢异常发生率增长迅速并相互影响,常呈并行性发展,严重影响人们的生活及生存质量。虽然在过去几十年中药物治疗已经取得了进步,但临床上仍多采用单病种、单靶点治疗模式,强调对症治疗,面对多病并发的疾病发生背景,治疗效果不尽如人意且往往伴随着副作用。
   糖代谢异常和脂代谢异常发生率增长迅速并相互影响,常呈并行性发展,严重影响人们的生活及生存质量。虽然在过去几十年中药物治疗已经取得了进步,但临床上仍多采用单病种、单靶点治疗模式,强调对症治疗,面对多病并发的疾病发生背景,治疗效果不尽如人意且往往伴随着副作用。
 
  我国的亚麻籽多用于榨制食用油及制备动物饲料,其更多的营养功效尚未被充分利用。越来越多的研究表明,亚麻籽及其功能成分能有效缓解代谢性疾病的发生及发展,这为防治机体糖脂代谢紊乱提供了新的思路和途径。
 
  东南大学公共卫生学院营养与食品卫生学系、环境医学工程教育部重点实验室的史湘铃、孙桂菊*综述了近年来国内外关于亚麻籽调节糖脂代谢的研究概况,以期确定其相关的健康益处,为将来有关亚麻籽的深入研究及开发应用提供依据。
 
  1 亚麻籽改善糖脂代谢异常的功效学研究
 
  1.1 亚麻籽改善糖代谢异常的功效学研究
 
  在动物实验中,用亚麻籽(0.714 g/kg mb)治疗链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠12 周后,显着改善了糖尿病大鼠体质量、血糖和甘油三酯(TG)水平。此外,谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平也显着下降。而在人群干预研究中,结果显示,与干预前相比,干预组空腹血糖(FBG)和餐后2 h血糖(2hPG)水平在干预30 d和60 d时差异均显着,且2hPG在干预60 d时较对照组的差异也具有统计学意义。60 d干预后,TG水平较干预前差异显着,总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平较对照组及干预前差异均具有统计学意义。亚麻籽干预还可以显着降低患者的胰岛素水平和稳态模型评估IR指数(HOMA-IR)并升高定量胰岛素敏感性检测指数(QUICKI),减缓葡萄糖的吸收速率,对IR具有改善作用。
 
  1.2 亚麻籽改善脂代谢异常的功效学研究
 
  既往研究表明,亚麻籽具有改善脂质谱的潜力。研究结果发现,高胆固醇血症组血清TC、TG、LDL-C和极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)水平显着升高,HDL-C水平下降,经亚麻籽干预后均得到显着改善。此外,亚麻籽干预还可显着改善主动脉、心脏和肝脏的病理损伤。在高胆固醇血症+亚麻籽粉干预组还观察到了肝脏和心肌纤维之间内皮细胞增殖并形成了新的血管。有研究结果显示,在排除了饮食和身体活动作为混杂因素的影响后发现,与基线水平相比,亚麻籽干预可显着降低患者的体质量、体质量指数(BMI)、TC和TG水平;与对照组相比,亚麻籽组的体质量、BMI、TC、LDL-C和TG水平均显着下降,HDL-C水平未得到显着改善(P=0.543)。有研究发现补充亚麻籽粉可改善患者的体质量、BMI和血压水平,降低TC、TG、LDL-C和VLDL-C水平,同时升高HDL-C水平,脂质谱的改善显着降低了受试者罹患动脉粥样硬化的风险。
 
  2 亚麻籽调节糖脂代谢异常的主要功效成分
 
  2.1 α-亚麻酸
 
  亚麻籽油(FO)通常通过冷压提取而得,素有“来自高原的深海鱼油”的美称。FO是n-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)的主要植物来源,其中α-亚麻酸(ALA)的质量分数为50%左右,与其他常用食用油相比,要相对丰富得多,有报道指出,随着亚麻籽的成熟,亚麻籽中ALA的比例会持续增加而饱和脂肪酸所占比例越来越少。ALA是n-3 PUFAs中唯一的必需脂肪酸,在体内ALA可通过酶促反应代谢成较长链的二十碳五烯酸(C20:5 n-3)、二十二碳五烯酸(C22:5 n-3)和二十二碳六烯酸(C22:6 n-3)。ALA的生物利用度取决于摄入的亚麻籽产品类型,相对于整个亚麻种子和碾磨的亚麻籽粉,ALA在FO中的生物利用度最高。
 
  2.2 木酚素
 
  木酚素主要以开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷(SDG)的形式存在。人体摄入亚麻籽后,SDG首先在酶的作用下变为开环异落叶松脂酚(SECO)形式,由肠道菌群代谢为植物雌激素的代谢产物,以肠二醇(ED)和肠内酯(EL)为主,它们具有比木酚素前体更强的生物活性,ED和EL的转换效率取决于许多因素并且在个体之间存在很大差异。血液和尿液中高浓度的ED和EL与降低许多慢性疾病的患病风险有关,有益作用主要是由于它们的抗氧化活性。有研究表明,FO和SDG对MS鼠氧化应激的保护作用主要是由于其高木酚素含量。对抗氧化活性进行进一步评估发现,SDG、SECO、ED和EL作为抗氧化剂的效力分别是VE的1.27、4.86、5.02、4.35 倍,其中ED的抗氧化活性最强。
 
  2.3 膳食纤维
 
  亚麻籽中膳食纤维含量丰富,约占种子质量的28%,包含可溶性亚麻籽胶(FG)与不溶性纤维两部分,其比例在1∶4至2∶3之间变化。FG主要由具有高水结合能力的黏液胶组成,不溶性部分由纤维素和木质素组成。亚麻籽的膳食纤维到达大肠后,由结肠微生物群发酵,产生短链脂肪酸(SCFA)、氢、二氧化碳、甲烷等。在大肠中,亚麻籽不溶性纤维通过膨胀效应,增加肠道内容物体积、减少内容物在肠道内的传输时间、增加排泄量,可有效治疗便秘和肠易激综合征。亚麻籽黏液中的可溶性纤维增加肠内物质的黏度、调节肠道菌群,有益于降糖降脂、延缓胃排空和营养物质的吸收。
 
  3 亚麻籽调节糖脂代谢的主要机制
 
  3.1 亚麻籽调节糖代谢的主要机制
 
  抑制α-淀粉酶的活性
 
  通过抑制α-淀粉酶等糖代谢相关酶来延迟淀粉消化在控制糖尿病中起着关键作用。SDG、SECO、ED、EL对胰腺α-淀粉酶活性的抑制效果显示ED、SECO、EL、SDG的半数抑制浓度分别为8.6、9.5、10.9、15.7 μmol/L,其中ED最为有效。
 
  调节肠道激素的分泌
 
  胰升血糖素样肽-1(GLP-1)是一种肠促胰岛素激素。天然GLP-1的半衰期很短,这为临床直接应用带来难度,因此,内源性刺激GLP-1的分泌是糖尿病药物作用的一个重要靶点。研究证明,FO可显着升高血浆GLP-1水平,通过促进肠道分泌GLP-1改善血糖。G蛋白偶联受体120(GPR120)是n-3 PUFAs的受体,可介导GLP-1的内源性分泌。
 
  改善胰岛素信号的转导
 
  胰岛素信号转导在血糖代谢中扮演了核心作用。胰岛素信号经由胰岛素受体(INSR)、胰岛素受体底物(IRS),激活磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/丝/苏氨酸激酶(Akt)系统,最终导致GLUT4迁移到细胞膜中并促进葡萄糖进入细胞。信号转导通路中任何位置的功能失调均会影响血糖水平的正常代谢。研究表明,ALA能够通过调节胰岛素通路上的关键基因INSR、IRS1、Akt和GLUT4的mRNA表达来改善胰岛素敏感性,从而有效降低血糖水平。SDG则可通过增加AKt、IRS1和腺嘌呤核糖核苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的磷酸化水平和GLUT4表达,增强胰岛素信号传导,减轻IR。
 
  抗炎、抗氧化及抗糖化作用
 
  糖尿病是以慢性高血糖为主要特征的代谢性疾病。持续高血糖状态下,蛋白质(如血红蛋白和白蛋白)的过度糖化会产生不可逆的晚期糖基化终产物(AGEs)。循环AGEs能够在各种组织中诱导炎性细胞因子,其反过来刺激氧化应激和更高水平的炎症反应。降低机体氧化炎症应激水平以及抑制机体内AGEs的累积在糖尿病及其并发症的发生及发展中发挥着重要作用。
 
  3.2 亚麻籽调节脂代谢的主要机制
 
  抑制脂质生成相关基因的表达
 
  固醇调节原件结合蛋白(SREBPs)已被确立为脂质合成的转录因子,尤其是对胆固醇和脂肪酸的合成,有3 种已知的SREBP同种型被命名为SREBP-1a、SREBP-1c和SREBP-2。乙酰CoA羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)等脂肪生成基因的表达可以通过关键转录因子SREBP-1c调节。体外研究表明,ALA处理可以显着抑制SREBP-2、SREBP-1a、SREBP-1c和FAS的mRNA表达,下调参与TC和TG生物合成途径和脂质转运的8 种脂质代谢相关基因(SC5D、TM7SF2、CYP51、HMGCS1、SQLE、ACSL3、ABCA1、ACSS2)的表达水平,表明ALA可能通过抑制转录因子SREBPs的表达来抑制胆固醇和脂肪酸生物合成途径。
 
  胆汁酸是由肝脏中的胆固醇合成的内源性类固醇分子,除了促进脂溶性营养素的吸收外,还调节许多代谢过程,包括葡萄糖、脂质和能量稳态,胆汁酸的这种调节功能主要由胆汁酸激活的核受体法尼醇X受体和G蛋白偶联胆汁酸受体1介导。胆汁酸在肝脏中通过两种途径形成,分别由限速酶胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)和甾醇-27-羟化酶(CYP27A1)引发。研究结果表明,增加胆汁酸合成是亚麻籽的主要降胆固醇机制之一。
 
  促进脂肪代谢相关基因的表达
 
  过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是核激素受体家族中的配体激活受体,能够增强线粒体脂肪酸β氧化,降低脂质合成,包括PPARα、PPARβ/δ和PPARγ 3 种亚型。PPARα与配体结合激活后会增加线粒体和过氧化物酶体中肉毒碱棕榈酰转移酶1A(CPT1A)和酰基辅酶A氧化酶1(ACOX1)mRNA和蛋白表达。FO可显着改善TG分解代谢相关基因(PPARα、CPT1A、ACOX1)和脂肪合成相关基因(SREBP-1c、ACC)的表达水平从而降低血脂水平。
 
  亚麻籽胶干预可上调脂联素的蛋白表达水平并活化AMPK,通过增加CPT-1的表达来增强脂肪酸氧化并通过上调脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)引起TG水解增强。此外,升高的AMPK还降低了SREBP-1的水平及FAS的表达以抑制脂肪生成。
 
  抗炎、抗氧化作用
 
  有研究表明,FO和SDG均可通过增加还原型谷胱甘肽、过氧化氢酶、SOD和GPx活性,提高MS模型鼠的抗氧化能力并改善其血脂代谢水平。对氧化损伤情况分析发现,亚麻籽的抗氧化作用主要是由于其高SDG的含量。在补充完整亚麻籽粉的干预研究中观察到肝脏、心脏和主动脉中SOD活性显着增强,血浆促炎细胞因子IL-1β和IL-6表达水平显着下降,表明亚麻籽有助于降低高胆固醇血症患者的血脂水平,改善氧化应激和炎症。
 
  调节肠道菌群
 
  亚麻籽胶可通过降低厚壁菌门菌(如氏菌、乳酸杆菌和瘤胃球菌等)和(或)厚壁菌门菌/拟杆菌门菌的相对丰度,显着降低肥胖小鼠体质量,体脂率和TG水平。此外,由肠道微生物群发酵膳食纤维产生的短链脂肪酸可以通过激活GPR41从而影响脂肪生成。亚麻籽纤维可以增加乳酸菌属、阿克曼氏菌属和双歧杆菌等潜在有益菌的丰度和盲肠中短链脂肪酸总量,给机体提供能量的同时调节GPR41的表达。
 
  结    语
 
  亚麻籽是一种潜在的功能性食品,它的各种健康益处和营养价值主要归功于其丰富的生物活性成分。近年来,越来越多的研究证明了其潜在的降糖降脂功效。亚麻籽参与糖脂代谢的功能成分主要包括ALA、木酚素和亚麻籽胶等,主要通过调节糖脂代谢过程中关键酶的活性和基因表达、调节肠道菌群紊乱以及抗炎抗氧化等机制来实现的。
 
  亚麻籽因其独特的营养成分一直是营养学家和医学研究人员关注的焦点,但目前亚麻籽的相关研究仍还存在以下问题:尽管大量临床实验和动物实验肯定了亚麻籽调节糖脂代谢的能力,但多集中在ALA和SDG,对亚麻籽粉或亚麻籽胶的相关研究相对较少且由于亚麻籽剂量,给药方法以及研究对象(2型糖尿病、前驱糖尿病、妊娠糖尿病、高脂血症等),疾病状态等的差异,研究之间结论缺乏一致性;调控糖脂代谢的具体机制研究并不是很清楚,很多工作只停留现象的观察;此外,亚麻籽的补充对高胆固醇血症儿童以及哺乳期妇女后代的有效性及安全性也亟待探讨。
 
  我国是亚麻籽主产国之一,其高效利用可以带来可观的经济效益和社会效益。针对以上问题,今后应进一步加强对亚麻籽功能成分提取和分离纯化技术的研究,不断优化生产工艺;需要进行更多的体内研究,以确定亚麻籽成分与糖脂代谢的关系并进一步探讨其剂量效应关系以及生物利用度;明确其调节糖脂代谢的分子机制并确定其发挥体内效应的关键结构基团,为相关慢性病的防治提供新靶点和新思路;评价其对包括孕妇和哺乳期妇女在内的特殊人群的应用潜力及安全性;开发更具稳定性、吸引力和实用性的亚麻籽功能产品,提高受众依从性,充分发挥其有益作用。
 
 
[ 检测应用搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐检测应用
点击排行
  

鲁公网安备 37060202000213号