超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)糖尿病模型小鼠糖耐量的影響

肖安紅，陸世廣

(1. 武漢工業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430023；2. 湖北省農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430023)

超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)糖尿病模型小鼠糖耐量的影響

肖安紅1,2，陸世廣1,2

(1. 武漢工業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430023；2. 湖北省農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430023)

目的：探討超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)正常和四氧嘧啶致糖尿病模型小鼠糖耐量的影響。方法：對(duì)正常和四氧嘧啶致糖尿病模型小鼠灌胃5g/kg bw超細(xì)大豆皮膳食纖維(140～200目和穿過200目)后進(jìn)行血糖耐量實(shí)驗(yàn)。結(jié)果：與正常對(duì)照組比較，正常小鼠兩個(gè)劑量組的血糖曲線下面積分別減小14.94%和15.48%，有顯著性差異(P＜0.05)，餐后血糖峰值分別降低12.38%和12.51%；對(duì)糖尿病模型小鼠，兩個(gè)劑量組的血糖曲線下面積分別減小24.05%和29.68%，有極顯著性差異(P＜0.01)，餐后血糖峰值分別降低38.71%和39.26%。結(jié)論：超細(xì)大豆皮膳食纖維使正常和糖尿病模型小鼠的糖耐量有顯著改善，使餐后血糖峰值及血糖值降低，但大豆皮膳食纖維的粒度差別對(duì)正常和糖尿病模型小鼠的血糖耐量和餐后血糖峰值影響差別不明顯。

超細(xì)大豆皮膳食纖維；粒度；糖尿病模型小鼠；糖耐量

Abstract：Purpose:To explore the effect of superfine dietary fiber from soybean bran on glucose tolerance in diabetic mice.Methods:Glucose tolerance was determined in common and alloxan-induced diabetic mice fed different granular sizes of superfine dietary fiber (140－200 mesh and more than 200 mesh) at a dosage of 5 g/kg bw each day. Results:Compared with the model group, the areas under the blood sugar curve in common mice treated with superfine dietary fiber at two dosages decreased by 14.94% and 15.48% (P< 0.05), and blood sugar peaks in common mice after meal at two dosages decreased by 12.38% and 12.51%. Similarly, compared with the model group, the areas under the blood sugar curve in diabetic mice treated with superfine dietary fiber at two dosages decreased by 24.05% and 29.68% (P< 0.01), and blood sugar peaks in diabetic mice after meal at two dosages decreased by 38.71% and 39.26%. Conclusion:The blood sugar tolerance in common and diabetic mice treated with superfine dietary fiber has an obvious improvement, and blood sugar peaks and blood sugar levels in common and diabetic mice after meal are significantly decreased. However, the granular size of superfine dietary fiber does not exhibit obvious improving effect on blood sugar tolerance and decrease in blood sugar level.

Key words：superfine dietary fiber from soybean bran；granular size；diabetic mice；blood glucose tolerance

隨著人民生活水平大幅度提高，因營養(yǎng)過剩和營養(yǎng)失調(diào)而產(chǎn)生種種文明病，如糖尿病等嚴(yán)重地影響了人類健康，控制患者血糖水平、預(yù)防并發(fā)癥的發(fā)生是治療糖尿病的關(guān)鍵。研究表明，膳食纖維有延緩和降低餐后血糖、升高血清胰島素水平、維持餐后血糖的平衡和穩(wěn)定、避免血糖水平的劇烈波動(dòng)等功能[1-3]。

膳食纖維的功能與膳食纖維的特性有關(guān)。膳食纖維理化特性主要包括含水力、黏性、易發(fā)酵性及對(duì)陽離子結(jié)合交換能力。其中，與降血糖作用關(guān)系較密切的理化特性有含水力、黏性和可發(fā)酵性。膳食纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有很多親水基團(tuán)，因此具有持水性，在消化道形成很黏的液體，延遲胃的排空，在小腸阻礙消化酶與內(nèi)容物混合，減緩小腸收縮，影響葡萄糖吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，減慢消化吸收過程。而膳食纖維的持水性與膳食纖維的粒度有密切關(guān)系，粒度越細(xì)，吸水性越強(qiáng)[4]。因此，本研究通過對(duì)四氧嘧啶致糖尿病模型小鼠灌胃不同粒度的超細(xì)大豆皮膳食纖維，進(jìn)行糖耐量實(shí)驗(yàn)，從而探討超細(xì)大豆皮膳食纖維及其粒度對(duì)糖尿病小鼠糖耐量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

自制兩種粒度的超細(xì)大豆皮膳食纖維，主要成分為：水分(140～120目7.63%，穿過200目7.36%)、灰分(140～200目4.72%，穿過200目4.84%)、 淀粉(140～200目0%，穿過200目0%)、 脂肪(140～200目0.28%，穿過200目0.25%)、蛋白質(zhì)(140～200目1.72%，穿過200目1.70%)、不溶性膳食纖維(140～200目78.13%，穿過200目78.15%)、水溶性膳食纖維(140～200目0.93%，穿過200目1.04%)。

小鼠(昆明種，體質(zhì)量18～22g)購于湖北省疾病控制中心。

醫(yī)用酒精、葡萄糖、苦味酸、中性紅、生理鹽水、四氧嘧啶 Sigma公司；羅康全活力型血糖試紙；羅康全活力型血糖儀。

1.2 方法

1.2.1 糖尿病模型小鼠的建立

小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后體質(zhì)量達(dá)到(26±2)g，禁食24h后，經(jīng)腹腔注射四氧嘧啶水溶液(160mg/kg bw)。7d后禁食12h，通過尾部取血用血糖儀測(cè)其空腹血糖值，選血糖水平10～30mmol/L的小白鼠為成功糖尿病動(dòng)物模型。模型動(dòng)物具備Ⅰ型糖尿病特征。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)分組

共分為6組。每組10只小鼠，雌雄各半，見表1。

1.2.3 糖耐量實(shí)驗(yàn)方法

小鼠禁食5h，按表1灌胃要求灌胃，20min后，灌胃葡萄糖溶液2.0g/kg bw，測(cè)定給葡萄糖后0、0.5、1、2h的血糖值，觀察血糖峰值的變化，并按下式計(jì)算血糖曲線下面積。

表1 實(shí)驗(yàn)小鼠分組及灌胃要求Table 1 Grouping and gavage requirements of experimental mice

血糖曲線下面積=0.25×(0h血糖值+4×0.5h血糖值+3×2h血糖值)

1.2.4 統(tǒng)計(jì)處理

用t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。

2 結(jié)果與分析

超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)小鼠糖耐量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2及圖1。

表2 超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)小鼠糖耐量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Effect of superfine dietary fiber with different granular sizes on blood glucose tolerance in mice

從表2可知，給予葡萄糖后，比較T2、T3劑量組與T1正常對(duì)照組小鼠血糖曲線下面積發(fā)現(xiàn)，劑量組小鼠血糖曲線下面積減小，均有顯著性差異，說明超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)正常小鼠餐后血糖有一定控制作用。但超細(xì)大豆皮膳食纖維的粒度差別對(duì)正常小鼠餐后血糖影響不大，即T2、T3劑量組小鼠血糖曲線下面積接近。

同樣，給予葡萄糖后，比較T5、T6劑量組與T4糖尿病模型對(duì)照組小鼠血糖曲線下面積發(fā)現(xiàn)，劑量組小鼠血糖曲線下面積減小，均有極顯著性差異，P＜0.01，說明超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)糖尿病模型小鼠餐后血糖均有較好的控制作用。但超細(xì)大豆皮膳食纖維的粒度差別的影響不明顯，穿過200目的大豆皮膳食纖維的作用稍好。

圖1 不同粒度超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)小鼠餐后血糖值的影響Fig. 1 Effect of superfine dietary fiber with different granular sizes on post-meal blood glucose level in normal and diabetic mice

從圖1可見，給予葡萄糖后，正常小鼠對(duì)照和劑量組、糖尿病模型小鼠對(duì)照和劑量組，均在0.5h出現(xiàn)餐后血糖峰值，以后血糖逐步降低，2h時(shí)接近給予葡萄糖前的水平。劑量組均較對(duì)照組小鼠餐后血糖峰值低，并且均有顯著性差異(P＜0.05)，說明超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)餐后正常和糖尿病模型小鼠的餐后血糖峰值均有一定控制作用。對(duì)于正常小鼠，超細(xì)大豆皮膳食纖維的粒度差別對(duì)餐后不同時(shí)間的血糖值影響不大，即T2、T3劑量組小鼠餐后不同時(shí)間的血糖值接近；對(duì)于糖尿病模型小鼠，超細(xì)大豆皮膳食纖維的粒度差別對(duì)餐后的血糖值，在0～1h之間影響不大，T5、T6組血糖峰值(0.5h)和1h血糖值接近，1h后，穿過200目超細(xì)大豆皮膳食纖維使血糖值的降低更多。

目前雖然大量研究顯示，糖尿病發(fā)病率高與膳食纖維攝入量低有很大關(guān)系，高膳食纖維飲食對(duì)糖尿病病情控制十分有效，但由于糖尿病本身發(fā)病原因及發(fā)病機(jī)制很復(fù)雜，膳食纖維對(duì)高血糖和糖尿病控制作用機(jī)理尚不明確。

本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，超細(xì)大豆皮膳食纖維對(duì)正常小鼠和四氧嘧啶致糖尿病小鼠糖耐量改善作用顯著。可能的原因：1)膳食纖維進(jìn)入機(jī)體后吸水膨脹形成凝膠過濾系統(tǒng)，增加食物黏滯性，使胃排空延緩，縮短食物在胃腸道內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，從而限制營養(yǎng)物質(zhì)向胃腸道黏膜表面彌散，延緩或阻礙葡萄糖在腸道吸收。2)膳食纖維可改善末梢組織對(duì)胰島素感受性，降低機(jī)體對(duì)胰島素要求，從而降低糖尿病患者血糖水平。也可能是膳食纖維通過改變腸道內(nèi)消化酶活性調(diào)節(jié)機(jī)體代謝活動(dòng)，如Dunaif等[5]發(fā)現(xiàn)燕麥麩皮可通過降低人類小腸內(nèi)淀粉酶、脂酶和糜蛋白酶活性調(diào)節(jié)代謝。Ou等[6]、高矚等[7]的實(shí)驗(yàn)表明膳食纖維可抑制α-淀粉酶對(duì)淀粉作用，延長(zhǎng)酶作用于淀粉的時(shí)間，從而減緩葡萄糖釋放。

另外，膳食纖維的降血糖功能與膳食纖維的特性有關(guān)，如持水力、吸水性、黏性、易發(fā)酵性等[8]。膳食纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有很多親水基團(tuán)，因此具有良好的持水性。纖維分子的形狀、大小、空間結(jié)構(gòu)不同均可在消化道形成黏性很強(qiáng)的液體，黏液在胃中延遲胃的排空，在小腸阻礙消化酶與內(nèi)容物混合，減緩小腸收縮，影響葡萄糖吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，減慢消化吸收過程。在消化層形成不動(dòng)水層，阻止葡萄糖擴(kuò)散。

比較膳食纖維的性質(zhì)，兩種膳食纖維的持水力幾乎相同，但穿過200目超細(xì)大豆皮膳食纖維的吸水膨脹能力要大，可溶性物質(zhì)稍多，但黏性稍小[9]。大豆皮膳食纖維粒度越細(xì)，顆粒的表面積越大，溶解性和吸水膨脹力越好，故粒度小更易吸附在腸道黏膜上，延緩糖分的吸收，抑制血糖生成和血胰島素的上升，改善末梢組織胰島素的需求量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)血糖水平的作用[10]。 因此，穿過200目超細(xì)大豆皮膳食纖維的降血糖作用效果較140～200目顆粒膳食纖維稍好。

3 結(jié) 論

超細(xì)大豆皮膳食纖維使正常小鼠和四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖曲線下面積明顯減小，對(duì)糖耐量有顯著改善作用。但超細(xì)大豆皮膳食纖維粒度差別對(duì)其的影響不顯著。

超細(xì)大豆皮膳食纖維使正常小鼠和四氧嘧啶致糖尿病小鼠餐后血糖峰值及血糖值降低。但超細(xì)大豆皮膳食纖維粒度差別對(duì)其的影響不顯著。

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Effect of Superfine Dietary Fiber from Soybean Bran on Blood Glucose Tolerance in Diabetic Mice

XIAO An-hong1,2，LU Shi-guang1,2
(1. Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China；2. Hubei Key Laboratory for Processing and Transformation of Agricultural Product, Wuhan 430023, China)

TS214.2

A

1002-6630(2010)21-0329-03

2010-02-23

湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2008CDA077)

肖安紅(1963—)，女，教授，博士，研究方向?yàn)槭称窢I養(yǎng)。 E-mail：xiao19630118@sina.com