不同劑量燕麥β-葡聚糖對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠血糖和血脂水平的影響*

孫娟①?gòu)埫婪饥俑鹇暍?劉海麗②唐雯①?gòu)埡７澧?/p>

目的：研究不同劑量燕麥β-葡聚糖對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠血糖和血脂水平的影響及其相關(guān)作用機(jī)制。方法：選擇50只雄性SD大鼠，按體重分層隨機(jī)將其分為5組，每組10只，分別為正常對(duì)照組、高脂對(duì)照組、燕麥β-葡聚糖低劑量組、燕麥β-葡聚糖中劑量組以及燕麥β-葡聚糖高劑量組。50只雄性SD大鼠連續(xù)喂養(yǎng)14周后做葡萄糖耐量測(cè)試(GTT)，計(jì)算血糖曲線下面積(AUC)。GTT后再連續(xù)喂養(yǎng)一周，將大鼠空腹處死，測(cè)定空腹血糖(FBG)、血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、游離脂肪酸(FFA)、空腹血清胰島素(FINS)、脂聯(lián)素以及胰高血糖素樣肽1(GLP-1)，并計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)。結(jié)果：燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠GTT實(shí)驗(yàn)30 min末梢血糖高于正常對(duì)照組與高脂對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI分別為0.00～2.23和0.25～2.25；P＜0.05)；燕麥β-葡聚糖低劑量組、燕麥β-葡聚糖中劑量組大鼠GTT實(shí)驗(yàn)120 min末梢血糖高于正常對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI分別為0.82～3.57和0.28～2.90；P＜0.05)；燕麥β-葡聚糖高劑量組大鼠GTT檢測(cè)與正常對(duì)照組和高脂對(duì)照組比較均無(wú)差異。燕麥β-葡聚糖低劑量組AUC顯著高于高脂對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI為0.56～4.40；P＜0.05)，且燕麥β-葡聚糖低劑量組TC高于正常對(duì)照組與高脂對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI分別為0.10～0.80和0.01～0.64；P＜0.05)；LDL-C顯著高于正常對(duì)照組與高脂對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95% CI分別為0.03～0.13和0.01～0.10；P＜0.05)；各實(shí)驗(yàn)組大鼠空腹血清GLP-1與正常對(duì)照組及高脂對(duì)照組之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：低劑量的燕麥β-葡聚糖降低了實(shí)驗(yàn)大鼠機(jī)體對(duì)血糖的調(diào)節(jié)能力，并且增加了空腹血清TC和LDL-C水平。

燕麥β-葡聚糖；血脂；血糖；葡萄糖耐量測(cè)試；胰高血糖素樣肽1

[First-author’s address] Department of Nutrition, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai JiaoTong University School of Medicine, Shanghai200011, China.

燕麥?zhǔn)侵饕墓阮愖魑镏?，在燕麥籽粒的糊粉層和亞糊粉層?xì)胞壁中含有一種非淀粉類水溶性植物多糖—燕麥β-葡聚糖，其基本結(jié)構(gòu)是由β(1→3)和 β(1→4)糖苷鍵連接β-D-吡喃葡萄糖單位而形成的一種高分子無(wú)分支線性黏多糖，是一種低聚糖，屬于可溶性膳食纖維[1-2]。大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，燕麥-β葡聚糖具有改善胰島素抵抗和血液總膽固醇水平，降低血壓、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能以及抗疲勞等作用[3-8]。另有研究表明，燕麥β-葡聚糖可影響腸道菌群，增加實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腸道中乳酸桿菌數(shù)量[9]。

以往研究多集中在有關(guān)燕麥β-葡聚糖的治療作用，其在預(yù)防代謝性疾病中的作用，以及合理劑量的相關(guān)研究甚少，因此，缺少不同劑量燕麥β-葡聚糖在預(yù)防代謝性疾病中作用效果的相關(guān)研究。為此，本研究通過(guò)探討不同劑量燕麥β-葡聚糖對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)大鼠血糖和血脂水平的影響，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究燕麥β-葡聚糖對(duì)血糖和血脂水平的影響與腸肽激素GLP-1的關(guān)系，以期為我國(guó)保健食品的研發(fā)，利用燕麥開(kāi)發(fā)出新的功能性谷物食品，或定向擴(kuò)大其應(yīng)用范圍提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

選取清潔級(jí)SD大鼠50只，均為雄性，體重(228±9)g，由上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物公司提供(生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK(滬)2013-0016；使用許可證號(hào)：SYXK(滬)2011-0128)。所有實(shí)驗(yàn)大鼠均適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，以空腹體重為基礎(chǔ)，按體重分層隨機(jī)將其分為5組：①正常對(duì)照組(10只)，采用普通飼料+生理鹽水灌胃；②高脂對(duì)照組(10只)，采用高脂高糖飼料+生理鹽水灌胃；③燕麥β-葡聚糖低劑量組(10只)，采用高脂高糖飼料+燕麥β-葡聚糖148 mg/(kg·d)灌胃；④燕麥β-葡聚糖中劑量組(10只)，采用高脂高糖飼料+燕麥β-葡聚糖296 mg/(kg·d)灌胃；⑤燕麥β-葡聚糖高劑量組(10只)，采用高脂高糖飼料+燕麥β-葡聚糖591 mg/ (kg·d)灌胃。其中燕麥β-葡聚糖各劑量組設(shè)計(jì)參考相關(guān)文獻(xiàn)，并根據(jù)本研究實(shí)驗(yàn)使用燕麥-β葡聚糖濃度做相應(yīng)調(diào)整和相關(guān)預(yù)實(shí)驗(yàn)研究[10]。燕麥β-葡聚糖由西安天瑞技術(shù)有限公司提供，濃度水平為90%。

1.2儀器與試劑

采用advia2400大型生化儀(西門子)；FA2004N電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司)；酶標(biāo)儀318C+(上海市沛歐分析儀器有限公司)；MH-1迷你水平搖床(海門市其林貝爾儀器制造有限公司)；DK-420電熱恒溫水槽(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

大鼠血糖、血脂、游離脂肪酸試劑盒(德國(guó)羅氏公司)；大鼠脂聯(lián)素酶聯(lián)免疫(ELISA)試劑盒、大鼠GLP-1酶聯(lián)免疫(ELISA)試劑盒(美國(guó)Crystalchem公司)；大鼠胰島素酶聯(lián)免疫(ELISA)試劑盒(日本Shibayagi公司)；二肽基肽酶-Ⅳ(Dipeptidyl peptidase-4，DPP-4)抑制劑(美國(guó)Millipore公司)。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)期間正常對(duì)照組繼續(xù)給予普通飼料，其配方為：100 g普通飼料中含有碳水化合物52.0 g(占總熱量60.5%)、脂肪5.28 g(占總熱量13.8%)、蛋白質(zhì)22.10 g(占總熱量25.7%)，供能343.92 kcal/100 g；高脂對(duì)照組和燕麥β-葡聚糖各劑量組喂40%高脂高糖飼料，其配方為：100 g高脂飼料中含有碳水化合物44.6 g(占總熱量40%)、脂肪19.8 g(占總熱量40%)、蛋白質(zhì)22.3 g(占總熱量20%)，供能445.8 kcal/100 g。

實(shí)驗(yàn)大鼠自由進(jìn)食和飲水，每日早8：00給予灌胃，灌胃劑量5 ml/(kg·BW·d)。動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境溫度為(25±2)℃，相對(duì)濕度為50%～70%，每12 h進(jìn)行一次晝夜交替循環(huán)。

1.4檢測(cè)指標(biāo)

采用葡萄糖氧化酶終點(diǎn)法測(cè)定大鼠空腹血糖(fasting blood glucose，F(xiàn)BG)、采用膽固醇氧化酶法測(cè)定血清總膽固醇(total cholesterol，TC)、采用酶法終點(diǎn)法測(cè)定甘油三酯(triglyceride，TG)、采用直接測(cè)量法測(cè)定低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、采用酶法終點(diǎn)法測(cè)定游離脂肪酸(free fatty acid，F(xiàn)FA)、采用ELISA雙抗體夾心法測(cè)定空腹血清胰島素(fasting serum insulin，F(xiàn)INS)、脂聯(lián)素及胰高血糖素樣肽1(glucagon-like peptide 1，GLP-1)，并計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment of insulin resistance index，HOMA-IR)。

(1)實(shí)驗(yàn)大鼠葡萄糖耐量測(cè)試(glucose tolerance test，GTT)的測(cè)定及血糖曲線下面積(area under the curve，AUC)的計(jì)算。5組大鼠連續(xù)喂養(yǎng)14周后進(jìn)行GTT實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)大鼠胰島β細(xì)胞功能和機(jī)體對(duì)血糖的調(diào)節(jié)能力?？崭?2 h后，各組大鼠給予20%葡萄糖2 g/(kg·bw)腹腔內(nèi)注射。在葡萄糖注射前(0 min)及注射后30 min、60 min及120 min的4個(gè)時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)大鼠尾靜脈末梢血糖。葡萄糖AUC[11]計(jì)算為公式1：

AUC=(0 min血糖值＋30 min血糖值)×0.5÷2＋(30 min血糖值+60 min血糖值)×0.5÷2＋(60 min血糖值＋120 min血糖值)×1÷2 (1)

(2)經(jīng)GTT后再連續(xù)喂養(yǎng)一周，處死實(shí)驗(yàn)大鼠。采血前禁食、不禁水12 h，于次日晨采血。測(cè)定大鼠FBG、TC、TG、LDL-C、HDL-C和FFA以及FINS和脂聯(lián)素。將HOMA-IR計(jì)算作為評(píng)價(jià)胰島素抵抗的指標(biāo)，HOMA-IR計(jì)算為公式2：

HOMA-IR=[FBG(mmol/L)×FINS(mU/L)]÷22.5 (2)

(3)空腹GLP-1的測(cè)定。GLP-1釋放到血液中，會(huì)迅速被以DPP-4為主的酶降解而失去活性，并從腎臟清除，其在血液中的半衰期＜2 min[12]。采集血液樣本1 ml后立即加入DPP-4抑制劑10 μl，防止蛋白降解。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，GraphPad Prism繪圖軟件繪制相關(guān)線形圖及直方圖。各計(jì)量數(shù)據(jù)資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示，各組間比較采用方差分析(One-way ANOVA)，Duunet t(2-sided)a檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。95%置信區(qū)間(95% confidence interval，95%CI)。

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第1周和第3周，因灌胃時(shí)SD大鼠掙扎造成損傷，分別導(dǎo)致燕麥β-葡聚糖低劑量組和高劑量組實(shí)驗(yàn)SD大鼠各死亡1只，其余均健康存活，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

2.1各組GTT及AUC檢測(cè)結(jié)果比較

GTT檢測(cè)結(jié)果顯示：燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠30 min末梢血糖為(6.81±0.91)mmol/L，高于正常對(duì)照組(5.70±0.66)mmol/L和高脂對(duì)照組(5.56±0.56) mmol/L，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI分別為0.00～2.23和0.25～2.25；P＜0.05)。燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠120 min末梢血糖為(7.27±1.12)mmol/L，顯著高于正常對(duì)照組(5.08±0.84)mmol/L，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI為0.82～3.57；P＜0.05)，且燕麥β-葡聚糖中劑量組大鼠120 min末梢血糖為(6.67±0.98)mmol/L，高于正常對(duì)照組(5.08±0.84)mmol/L，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI為0.28～2.90；P＜0.05)，燕麥β-葡聚糖高劑量組大鼠GTT檢測(cè)與正常對(duì)照組和高脂對(duì)照組比較均無(wú)差異，見(jiàn)表1，表2。

AUC分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果與GTT結(jié)果變化趨勢(shì)相似，燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠的血糖曲線下面積(14.25±2.09)＞中劑量組(13.17±0.79)＞高劑量組(12.89±1.37)＞正常對(duì)照組(12.14±1.80)＞高脂對(duì)照組(11.77±1.07)，且燕麥β-葡聚糖低劑量組AUC顯著高于高脂對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI 0.56～4.40；P＜0.05)，如圖1所示。

2.2各組空腹血糖、胰島素及HOMA-IR結(jié)果比較

對(duì)采集的實(shí)驗(yàn)SD大鼠空腹血糖及胰島素進(jìn)行檢測(cè)，并計(jì)算HOMA-IR作為評(píng)價(jià)胰島素抵抗的指標(biāo)。分析結(jié)果顯示：實(shí)驗(yàn)各組的空腹血糖、胰島素以及HOMA-IR與正常對(duì)照組及高脂對(duì)照組相比，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表3，表4。

表1 正常對(duì)照組與各組間GTT實(shí)驗(yàn)血糖結(jié)果比較(±s，mmol/L)

表1 正常對(duì)照組與各組間GTT實(shí)驗(yàn)血糖結(jié)果比較(±s，mmol/L)

組別 只0 m i n 9 5 % C I P值3 0 m i n 9 5 % C I P值6 0 m i n 9 5 % C I P值1 2 0 m i n 9 5 % C I P值正常對(duì)照組1 0 3 . 8 2 ± 0 . 5 9 --5 . 7 0 ± 0 . 6 6 --7 . 7 2 ± 1 . 5 7 --5 . 0 8 ± 0 . 8 4 --高脂對(duì)照組1 0 3 . 6 5 ± 0 . 4 2 -0 . 9 8～0 . 6 4 0 . 9 5 5 . 5 6 ± 0 . 5 6 -1 . 2 2～0 . 9 5 0 . 9 9 6 . 7 4 ± 1 . 2 0 -2 . 6 7～0 . 7 1 0 . 3 1 6 . 0 4 ± 0 . 9 7 -0 . 3 8～2 . 3 0 0 . 2 1燕麥β -葡聚糖低劑量組1 0 4 . 2 1 ± 0 . 8 8 -0 . 4 4～1 . 2 3 0 . 5 4 6 . 8 1 ± 0 . 9 1 0 . 0 0～2 . 2 3 0 . 0 4 9 8 . 2 0 ± 1 . 4 0 -1 . 2 6～2 . 2 2 0 . 8 7 7 . 2 7 ± 1 . 1 2 0 . 8 2～3 . 5 7 0 . 0 0 1燕麥β -葡聚糖中劑量組1 0 3 . 8 6 ± 0 . 4 6 -0 . 7 6～0 . 8 3 1 . 0 0 6 . 0 3 ± 0 . 7 3 -0 . 7 3～1 . 3 9 0 . 8 1 7 . 8 1 ± 0 . 6 0 -1 . 5 6～1 . 7 5 1 . 0 0 6 . 6 7 ± 0 . 9 8 0 . 2 8～2 . 9 0 0 . 0 1 4燕麥β -葡聚糖高劑量組1 0 3 . 8 3 ± 0 . 3 2 -0 . 8 5～0 . 8 8 1 . 0 0 5 . 9 7 ± 0 . 8 4 -0 . 8 9～1 . 4 2 0 . 9 2 7 . 7 0 ± 1 . 1 2 -1 . 8 2～1 . 7 8 1 . 0 0 6 . 3 5 ± 0 . 4 6 -0 . 1 5～2 . 6 9 0 . 0 9

表2 高脂對(duì)照組與各組間GTT實(shí)驗(yàn)血糖結(jié)果比較(±s，mmol/L)

表2 高脂對(duì)照組與各組間GTT實(shí)驗(yàn)血糖結(jié)果比較(±s，mmol/L)

組別 只0 m i n 9 5 % C I P值3 0 m i n 9 5 % C I P值6 0 m i n 9 5 % C I P值1 2 0 m i n 9 5 % C I P值正常對(duì)照組 1 0 3 . 8 2 ± 0 . 5 9 -0 . 6 6～1 . 0 0 0 . 9 5 9 5 . 7 0 ± 0 . 6 6 -0 . 9 7～1 . 2 4 0 . 9 9 3 7 . 7 2 ± 1 . 5 7 -0 . 7 4～2 . 7 0 0 . 4 0 9 5 . 0 8 ± 0 . 8 4 -2 . 3 2～0 . 4 1 0 . 2 3 6高脂對(duì)照組 1 0 3 . 6 5 ± 0 . 4 2 --5 . 5 6 ± 0 . 5 6 --6 . 7 4 ± 1 . 2 0 --6 . 0 4 ± 0 . 9 7 --燕麥β -葡聚糖低劑量組 1 0 4 . 2 1 ± 0 . 8 8 -1 . 8 8～1 . 3 2 0 . 1 8 9 6 . 8 1 ± 0 . 9 1 0 . 2 5～2 . 2 5 0 . 0 1 1 8 . 2 0 ± 1 . 4 0 -1 . 0 0～3 . 0 2 0 . 0 7 2 7 . 2 7 ± 1 . 1 2 -0 . 0 0 3～2 . 4 7 0 . 0 5 1燕麥β -葡聚糖中劑量組 1 0 3 . 8 6 ± 0 . 4 6 -0 . 5 0～0 . 9 1 0 . 8 7 3 6 . 0 3 ± 0 . 7 3 -0 . 4 7～1 . 4 1 0 . 5 2 4 7 . 8 1 ± 0 . 6 0 -0 . 3 9～2 . 5 4 0 . 2 0 6 6 . 6 7 ± 0 . 9 8 -0 . 5 3～1 . 7 9 0 . 4 5 5燕麥β -葡聚糖高劑量組 1 0 3 . 8 3 ± 0 . 3 2 -0 . 6 0～0 . 9 7 0 . 9 6 3 5 . 9 7 ± 0 . 8 4 -0 . 6 4～1 . 4 5 0 . 7 2 5 7 . 7 0 ± 1 . 1 2 -0 . 6 7～2 . 5 9 0 . 3 7 9 6 . 3 5 ± 0 . 4 6 -0 . 9 8～1 . 6 0 0 . 9 2 8

圖1 各組實(shí)驗(yàn)大鼠血糖曲線下面積曲線圖

圖 2 各組實(shí)驗(yàn)大鼠空腹血清血脂水平示圖

2.3各組血脂指標(biāo)結(jié)果比較

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠的血清TC為(1.486±0.413)mmol/L，高于正常對(duì)照組(1.038±0.150)mmol/L和高脂對(duì)照組(1.165±0.132) mmol/L，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI分別為0.10～0.80和0.01～0.64；P＜0.05)。燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠的血清LDL-C為(0.209±0.054) mmol/L，顯著高于正常對(duì)照組(0.126±0.021) mmol/L和與高脂對(duì)照組(0.150±0.032)mmol/L，且差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI分別為0.03～0.13和0.01～0.10；P＜0.05)。各實(shí)驗(yàn)組大鼠與正常對(duì)照組及高脂對(duì)照組相比，血清TG、HDL-C及FFA之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，如圖2所示。

2.4各組空腹脂聯(lián)素及GLP-1結(jié)果比較

燕麥β-葡聚糖高劑量組空腹血清脂聯(lián)素水平最高，但與正常對(duì)照組以及高脂對(duì)照組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI分別為-2099.52～4895.06和-2688.55～3599.51；P＞0.05)。各實(shí)驗(yàn)組大鼠空腹血清GLP-1與正常對(duì)照組及高脂對(duì)照組之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表5，表6。

3 討論

表3 正常對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠FBG、FINS及HOMA-IR指數(shù)結(jié)果比較(±s)

表3 正常對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠FBG、FINS及HOMA-IR指數(shù)結(jié)果比較(±s)

組別只FBG (mmol/L) 95%CI P值FINS (mU/L) 95%CIP值HOMA-IR 95%CI P值正常對(duì)照組105.58±1.09 --16.57±8.49--3.91±1.47 --高脂對(duì)照組105.66±1.04-1.21～1.32 0.99936.61±15.89-2.78～42.850.0969.21±4.05 -0.73～11.340.096燕麥β-葡聚糖低劑量組105.71±0.68-1.19～1.46 0.99638.38±14.39-1.63～45.240.0739.84±4.49 -0.27～12.140.063燕麥β-葡聚糖中劑量組105.04±0.86-1.83～0.75 0.62935.43±20.64-4.58～42.290.1398.12±4.95 -1.99～10.410.248燕麥β-葡聚糖高劑量組105.60±0.75-1.30～1.34 1.00032.92±14.55-7.08～39.790.2298.44±4.23 -1.67～10.740.197

表4 高脂對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠FBG、FINS及HOMA-IR指數(shù)結(jié)果比較(±s)

表4 高脂對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠FBG、FINS及HOMA-IR指數(shù)結(jié)果比較(±s)

組別只FBG (mmol/L) 95%CIP值FINS (mU/L) 95%CIP值HOMA-IR95%CIP值正常對(duì)照組105.58±1.09-1.39～1.23 0.98716.57±8.49-43.24～3.170.107 3.91±1.47-11.45～0.84 0.107高脂對(duì)照組105.66±1.04-36.61±15.89--9.21±4.05--燕麥β-葡聚糖低劑量組105.71±0.68-1.14～1.24 0.88338.38±14.39-19.29～22.84 0.9989.84±4.49-4.95～6.200.995燕麥β-葡聚糖中劑量組105.04±0.86-1.77～0.52 0.80635.43±20.64-22.24～19.891.008.12±4.95-6.67～4.480.965燕麥β-葡聚糖高劑量組105.60±0.75-1.25～1.13 0.97432.92±14.55-24.75～17.39 0.9768.44±4.23-6.35～4.800.990

本研究結(jié)果顯示，燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠的30 min末梢血糖高于正常對(duì)照組與高脂對(duì)照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。燕麥β-葡聚糖低劑量組、中劑量組大鼠的120 min末梢血糖顯著高于正常對(duì)照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AUC分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果與GTT結(jié)果變化趨勢(shì)相似，燕麥β-葡聚糖低劑量組血糖曲線下面積顯著高于高脂對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后各實(shí)驗(yàn)組大鼠的空腹血糖、空腹胰島素以及HOMA-IR與正常對(duì)照組及高脂對(duì)照組之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。燕麥β-葡聚糖低劑量組大鼠的空腹血清TC、LDL-C均高于正常對(duì)照組與高脂對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。燕麥β-葡聚糖高劑量組空腹血清脂聯(lián)素水平最高，但與正常對(duì)照組以及高脂對(duì)照組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各實(shí)驗(yàn)組大鼠空腹血清GLP-1與正常對(duì)照組及高脂對(duì)照組之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

腸促胰島素具有抑制食欲、延緩胃排空以及有效降低體重，促進(jìn)胰島素的合成和分泌，保護(hù)胰島β細(xì)胞功能，抑制胰島β細(xì)胞凋亡等作用。目前常見(jiàn)的腸道激素有胃分泌的胃泌素和胃促生長(zhǎng)素；胰腺分泌的胰島素、胰升血糖素、胰多肽和胰淀素；小腸分泌的縮膽囊素(cholecystokinin，CCK)、胃動(dòng)素、促胰液素及抑胃肽(gastric inhibitory peptide，GIP)；大腸分泌的GLP-1和酪酪肽(peptide YY，PYY)等。上述腸道激素多數(shù)與糖脂代謝密切相關(guān)，腸道激素水平及其作用的改變可能在糖尿病以及肥胖等代謝性疾病中發(fā)揮重要的作用，其作用效果越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

GLP-1主要是由回腸和結(jié)腸的L細(xì)胞分泌的腸肽類激素，其含有30個(gè)氨基酸，半衰期＜2 min，主要由DPP-4為主的酶將其降解為無(wú)活性的GLP-1(9-36)。GLP-1以分泌顆粒的形式貯存，其通過(guò)感受細(xì)胞液中Ca2+和環(huán)腺苷酸(Cyclic adenosine monophosphate，cAMP)的水平，以胞吐的方式釋放[13]。GLP-1可作用于多個(gè)靶器官，主要作用是增強(qiáng)葡萄糖介導(dǎo)的胰島素分泌，同時(shí)有效抑制胰升血糖素的分泌，調(diào)節(jié)血糖穩(wěn)態(tài)，改善胰島β細(xì)胞的功能，減輕體重[14]。

已有相關(guān)研究表明，β-葡聚糖可促進(jìn)或抑制一些胃腸激素的分泌，健康和超重人群在進(jìn)食富含β-葡聚糖的面包或谷物后，餐后血液中PYY的水平顯著升高，β-葡聚糖有促進(jìn)PYY分泌的作用，PYY與下丘腦的Y2受體結(jié)合，該受體通過(guò)抑制食欲刺激因子神經(jīng)肽YY的釋放抑制食欲[15-17]。

表5 正常對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠空腹血清脂聯(lián)素及GLP-1結(jié)果比較(±s)

表5 正常對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠空腹血清脂聯(lián)素及GLP-1結(jié)果比較(±s)

組別只脂聯(lián)素(ng/ml)95%CIP值GLP-1(PM)95%CIP值正常對(duì)照組108682.43±1725.05--3.46±0.82--高脂對(duì)照組109624.72±3604.43-2462.70～4347.280.8695.33±1.84-1.35～5.090.373燕麥β-葡聚糖低劑量組108928.57±1621.35-3251.15～3743.400.9996.19±1.62-0.85～6.300.171燕麥β-葡聚糖中劑量組108983.88±1369.44-3195.83～3798.740.9984.11±3.56-2.78～4.060.963燕麥β-葡聚糖高劑量組1010080.20±2191.48-2099.52～4895.060.6695.05±1.93-1.84～5.010.560

表6 高脂對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠空腹血清脂聯(lián)素及GLP-1結(jié)果比較(±s)

表6 高脂對(duì)照組與各組實(shí)驗(yàn)大鼠空腹血清脂聯(lián)素及GLP-1結(jié)果比較(±s)

組別只脂聯(lián)素(ng/ml)95%CIP值GLP-1(PM)95%CIP值正常對(duì)照組108682.43±1725.05-4405.48～2520.900.8963.46±0.82-5.14～1.400.408高脂對(duì)照組109624.72±3604.43--5.33±1.84--燕麥β-葡聚糖低劑量組108928.57±1621.35-3840.18～2447.880.9476.19±1.62-2.42～4.130.909燕麥β-葡聚糖中劑量組108983.88±1369.44-3784.86～2503.200.9604.11±3.56-4.32～1.880.713燕麥β-葡聚糖高劑量組1010080.20±2191.48-2688.55～3599.510.9885.05±1.93-3.38～2.820.998

已有大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，燕麥-β葡聚糖具有治療糖尿病、緩解糖尿病并發(fā)癥以及改善胰島素抵抗和血液總膽固醇水平[3-5]的作用。相關(guān)人群研究也表明，燕麥β-葡聚糖對(duì)高膽固醇血癥和肥胖人群確實(shí)有顯著降脂和減肥功效，但對(duì)健康人群血脂調(diào)節(jié)以及減肥作用仍存在一定爭(zhēng)議[18-21]。

GLP-1和PYY均主要來(lái)自于腸道的分泌，但本研究通過(guò)不同劑量燕麥β-葡聚糖的干預(yù)實(shí)驗(yàn)，并未發(fā)其對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠空腹血清GLP-1含量有明顯的影響。本研究發(fā)現(xiàn)燕麥-β葡聚糖低劑量組降低了實(shí)驗(yàn)大鼠機(jī)體對(duì)血糖的調(diào)節(jié)能力，并且增加了血清TC和LDL-C水平，這可能與本研究從預(yù)防保健的作用進(jìn)行研究有一定關(guān)系。在本研究中所有實(shí)驗(yàn)大鼠均為正常健康大鼠，自身機(jī)體調(diào)節(jié)能力比較完善，且燕麥-β葡聚糖是一種黏多糖，但也是一種可溶性膳食纖維，可溶解于水又可吸水膨脹，并能被大腸中微生物酵解，具有調(diào)節(jié)腸道功能，刺激腸道蠕動(dòng)的作用，低劑量的燕麥β-葡聚糖對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠的作用結(jié)果可能是以這種促進(jìn)作用占主要地位，進(jìn)而可通過(guò)促進(jìn)食欲、增加體重等作用降低了實(shí)驗(yàn)大鼠機(jī)體對(duì)血糖的調(diào)節(jié)能力，并且增加了空腹血清TC和LDL-C水平；此外有研究發(fā)現(xiàn)，燕麥β葡聚糖具有益生元的作用，能夠改善腸道環(huán)境、調(diào)節(jié)腸道系統(tǒng)中微生物群落組成等諸多生理功效[22-24]。不同劑量的燕麥β-葡聚糖可能對(duì)機(jī)體腸道菌群也產(chǎn)生不同的作用效果，引起腸道菌群發(fā)生不同方向的變化，這種作用可能也會(huì)呈現(xiàn)出劑量依賴性，進(jìn)而引起最終的不同作用。

本研究GLP-1的檢測(cè)采用的空腹血清，這與PYY的研究標(biāo)本存在一定的差異，并且本研究為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，與大樣本人群研究可能會(huì)存在一定的差異，其相關(guān)作用及作用機(jī)制有待于大樣本臨床研究予以進(jìn)一步證實(shí)。

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The effect of different doses of oat β-glucan on serum blood glucose and lipid of high fat induced rats

/SUN Juan, ZHANG Mei-fang, GE Sheng, et al//China Medical Equipment,2017,14(1):111-116.

Objective: To investigate the effect of different doses of oat β-glucan on serum blood glucose and lipid of high fat induced rats, and find out its related mechanism. Methods: The 50 male SD rats were divided into 5 groups: Normal control group, High fat feed group, β-glucan (low dosage) LD group, β-glucan (moderate dosage) MD group and β-glucan (high dosage) HD group. With continuous feed for 14 weeks, the glucose tolerance of the rats were detected by glucose tolerance test (GTT), and the blood glucose area under curve (AUC) were calculated. After GTT, the rats were continuously feed for 1 week and then were euthanized. The fasting blood glucose (FBG), serum total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), high density lipoprotein cholesterol (HDL-C), free fatty acid (FFA), fasting serum insulin (FINS), Adiponectin and Glucagon-like peptide 1(GLP-1) were detected, and the homeostasis model assessment of insulin resistance index (HOMA-IR) were counted. Results: The results showed that the 30 min peripheral blood glucose of β-glucan LD group was significantly higher than normal control group and high fat feed group (95% CI were 0.00～2.23 and 0.25～2.25, respectively; P＜0.05); the 120 min peripheral blood glucose of β-glucan LD and MD groups were significantly higher than the normal control group (95% CI were 0.82～3.57 and 0.28～2.90, respectively; P＜0.05); both of the GTT detection results between β-glucan HD group and normal control group and between HG group and high fat feed group were no significant difference (P＞0.05), respectively. The AUC of β-glucan LD group was significantly higher than high fat feed group (95% CI was 0.56～4.40; P＜0.05); the TC of the β-glucan LD group was higher than normal control group and high fat feed group (95%CI was 0.10～0.80 and 0.01～0.64, respectively; P＜0.05); the LDL-C of β-glucan LD group was significantly higher than normal control group and high fat feed group (95% CI was 0.03～0.13,0.01～0.10; P＜0.05); the serum GLP-1 of other groups were no differences with normal control group and high fat feed group(P＞0.05). Conclusion: The low dosage of oat β-glucan can reduce the ability of blood glucose regulation function of experiment rats and increase the level of TC and LDL-C in fasting serum.

Oat β-glucan; Serum lipid; Fasting blood glucose; GTT; GLP-1

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.01.034

1672-8270(2017)01-0111-06

R587.1

A

2016-08-07

上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃(ZZjdyx13113)“β-葡聚糖對(duì)糖尿病大鼠體內(nèi)GLP-1及DPP-4作用的研究”

①上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院營(yíng)養(yǎng)科 上海 200011

②上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科 上海 200233

*通訊作者：xjwan1107@163.com

孫娟,女,(1984- ),碩士，營(yíng)養(yǎng)師。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院營(yíng)養(yǎng)科，從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)與代謝性疾病研究工作。