孫紅梅，羅　蓉，陳瑞儀(安利(中國)日用品有限公司，廣州5063;廣東省疾病預防控制中心，廣州5430)

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四季豆和淡豆豉提取物降血糖動物實驗研究

孫紅梅1，羅蓉1，陳瑞儀2
(1安利(中國)日用品有限公司，廣州510613;2廣東省疾病預防控制中心，廣州511430)

摘要:目的:研究四季豆和淡豆豉提取物的降血糖作用，為開發(fā)輔助降血糖的保健食品提供實驗依據(jù)。方法:設低、中、高三個四季豆和淡豆豉提取物受試樣品組，1個純水對照組、1個高血糖模型對照組，每組12只小鼠。3個劑量組分別給予0.14、0.28、0.83g/kg BW受試樣品，相當于推薦日服量的5、10、30倍。用四氧嘧啶制備高血糖小鼠模型后，連續(xù)用受試樣品30d后，觀察其對高血糖模型小鼠和正常小鼠空腹血糖和糖耐量的影響。結果:受試樣品在0.83g/kg BW劑量下，高劑量組的糖耐量值明顯低于高血糖模型對照組(P＜0.05) ;在0.14g/kg BW和0.83g/kg BW劑量下，低、高劑量組的空腹血糖值明顯低于高血糖模型對照組(P＜0.01、P＜0.05) ;同時受試樣品對正常小鼠的空腹血糖沒有明顯影響(P＞0.05)。結論:四季豆和淡豆豉提取物對糖尿病小鼠的血糖具有輔助調節(jié)作用。

關鍵詞:四季豆提取物;淡豆豉提取物;降血糖功能

四季豆(Phaseolus vulgaris)屬豆科植物［1］，其含有的α-淀粉酶抑制劑(α-amylase inhibitor)可以通過抑制腸道內唾液淀粉酶和胰淀粉酶的活性，阻礙食物中碳水化合物的水解和消化，減少糖分的吸收，從而起到降低血糖的作用［2-5］。淡豆豉是豆科植物大豆的成熟種子的發(fā)酵加工品，除含有優(yōu)質蛋白質、必需脂肪酸、無機鹽和維生素外，還包括大豆異黃酮類、淡豆豉多糖、大豆皂苷等多種生物活性成分［6-9］。研究證明，淡豆豉提取物中含有α-葡萄糖苷酶抑制劑，對于降低糖尿病患者血糖水平具有顯著作用［10-12］。雖然有文獻報道單獨使用四季豆提取物或者淡豆豉提取物具有輔助降血糖的作用，但是目前還沒有兩者聯(lián)合應用的相關研究。因此，為研究四季豆和淡豆豉提取物輔助降血糖的作用，本文研究了以四季豆和淡豆豉提取物為功效原料制成的片劑產品的輔助降血糖作用，現(xiàn)將結果報告如下。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1受試樣品淺米色帶棕色斑點片劑，塑料瓶裝，47g/瓶，主要由四季豆與淡豆豉提取物為原料制作，其中四季豆和淡豆豉原料由熱水提取，經過冷卻過濾、濃縮殺菌、噴霧干燥得到四季豆和淡豆豉提取物的粉末。經過混料，壓片制成受試樣品。人體推薦日服量為每天3片(0.556g/片)。按60kg體重成人計算為推薦日服量為27.8mg/kg BW。

1.1.2劑量設計按照《保健食品檢驗與評價技術規(guī)范》中輔助降血糖動物功能評價檢驗方法進行［13］。實驗設0.14、0.28、0.83g/kg BW 3個劑量組，相當于推薦日服量的5、10、30倍。同時設純水對照組、高血糖模型對照組，每組12只小鼠。受試樣品給予時間30d。

1.1.3受試樣品制備每日稱量1.66g受試樣品，用純凈水調配至20.0mL作為高劑量組受試樣品，然后量取2.5、5.0mL高劑量組受試樣品，用純凈水調配至15.0mL制成低、中劑量組受試樣品。

1.1.4給予受試樣品途徑各劑量組按每日1次，每次以0.1mL/10g BW灌胃給予受試樣品，純水對照組、高血糖模型對照組按同等容量灌胃給予純凈水。

1.1.5實驗動物及實驗室條件SPF級昆明種雄性小白鼠，6～8w齡、體重26±2g，廣東省實驗動物中心提供(動物生產許可證號: SCXK (粵) 2008-0002號，質量合格證編號: NO.0053189)。顆粒飼料，廣東省實驗動物中心提供。動物實驗室為SPF級，合格證為粵檢證號SYXK(粵) 2008-0011。室溫22±2℃、濕度60%～80%。

1.1.6儀器和試劑四氧嘧啶，美國Sigma公司生產;葡萄糖，廣州化學試劑廠生產;血糖測定試劑盒，中生北控生物科技股份有限公司;日立7600-010全自動生化分析儀。

1.2方法

1.2.1造高血糖模型按照《保健食品檢驗與評價技術規(guī)范》中輔助降血糖動物功能評價檢驗方法，隨機選取96只小鼠，在實驗室條件下檢疫3日，禁食24d后，腹腔注射60mg/kg BW四氧嘧啶，自由攝食和飲水。四氧嘧啶是一種β細胞毒劑，可選擇性地損傷多種動物的胰島β細胞，造成胰島素分泌低下，引起實驗性糖尿病。第7d禁食24d后，腹腔注射第二次60mg/kg BW四氧嘧啶，自由攝食和飲水。第14d禁食5d后眼眶采血測定血糖值，若血糖值為10～25mmol/L，則可認為2型糖尿病模型造模成功。

1.2.2葡萄糖耐量試驗取造模成功的48只小鼠做葡萄糖耐量實驗，隨機分成4個組:低、中、高劑量組和模型組，每組12只。受試樣品低、中、高劑量組分別灌胃0.14、0.28、0.83g/kg BW劑量(相對于最小人體推薦用量的5、10、30倍)。禁食5h后，劑量組分別給予不同劑量受試樣品，高血糖模型對照組按同等容量灌胃給予純凈水。20min后各組經口給予2.0g/kg BW的葡萄糖(用純凈水配制)，測定給葡萄糖后0、0.5、2h 3個時間點的血糖值，按(1)式計算各劑量組與高血糖模型對照組3個時間點的血糖曲線下面積。

1.2.3降低空腹血糖試驗取造模成功的48只小鼠做空腹血糖實驗，隨機分成4個組:受試樣品低、中、高劑量組和高血糖模型對照組，每組12只。受試樣品低、中、高劑量組:分別灌胃0.14、0.28、0.83g/kg BW劑量(相對于最小人體推薦用量的5、10、30倍)。調整組間血糖值相差小于1.1mmol/L，劑量組分別給予不同劑量受試樣品，高血糖模型對照組按同等容量灌胃給予純凈水，試驗共30d，實驗結束時動物禁食5h后測定空腹血糖值，按(2)式計算各組血糖值及血糖下降百分率。

1.2.4正常小鼠空腹血糖測定試驗將未造模的正常小鼠24只隨機分成2組，受試樣品高劑量組和純水對照組，每組12只。受試樣品高劑量組灌胃給予0.83g/ kg BW受試樣品(相當于人體推薦日服量的30倍)，純水對照組按同等容量灌胃給予純凈水，連續(xù)30d，實驗結束時動物禁食5h后測定空腹血糖值，比較兩組差異。

1.2.5統(tǒng)計學方法采用SPSS11.0軟件進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差(珋x±s)表示，各組數(shù)據(jù)采用方差分析，P＜0.05認為有統(tǒng)計學意義。

2　結果與分析

2.1受試樣品對高血糖模型小鼠糖耐量的影響

從表1、表2可見，高劑量組3個時間點血糖曲線下面積與高糖對照組比較降低，差異有顯著性意義(P＜0.05)，表明實驗結果為陽性，受試樣品可以降低高血糖模型小鼠糖耐量。

表1　對高血糖模型小鼠3個時間點血糖的影響(±s)

表1　對高血糖模型小鼠3個時間點血糖的影響(±s)

2h血糖(mmol/L)高血糖模型對照組　12　15.02±3.62 22.43±5.12　13.64±2.77低劑量組　12　15.16±3.47 21.76±3.51　14.56±2.58中劑量組　12　15.07±2.98 23.51±4.02　15.12±2.91高劑量組組別　動物數(shù)(只) 0h血糖(mmol/L) 0.5h血糖(mmol/L) 12　15.15±2.55 15.83±4.53　14.08±4.44

表2　對高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±s)

表2　對高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±s)

注:與高糖對照組比較，*P＜0.05。

3個時間點血糖曲線下面積高血糖模型對照組　12　29.99±3.40 36.09±4.20　36.41±7.09低劑量組　12　29.51±4.45 35.93±4.83　36.47±5.61中劑量組　12　30.50±2.27 37.09±2.66　38.62±6.28高劑量組　12　30.03±1.87 36.07±2.87 30.18±7.40*F值　0.197　0.246　3.617 P值組別　動物數(shù)(只)始重(g)終重(g) ＞0.05?。?.05　＜0.05

2.2受試樣品對高血糖模型小鼠空腹血糖的影響

從表3可見，低、高劑量組實驗后血糖值與高糖對照組比較降低，差異有顯著性意義(P＜0.05)。各劑量組實驗血糖下降百分率與高糖對照組比較，差異均無顯著性意義(P＞0.05)，表明實驗結果陽性，受試樣品可以降低高血糖模型小鼠空腹血糖。

2.3受試樣品對正常小鼠空腹血糖的影響

從表4可見，0.83g/kg BW組給受試樣品后血糖與純水對照組比較，差異無顯著性意義(P＞0.05)，表明受試樣品對正常小鼠空腹血糖無明顯影響。

表3　對高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±s)

表3　對高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±s)

注:與高糖對照組比較，＊＊P＜0.01、*P＜0.05。

＞0.05?。?.05?。?.05?。?.05?。?.05空腹血糖(mmol/L)給樣前　給樣后　血糖下降百分率(%)高血糖模型對照組　12　28.70±3.08　33.64±3.37　16.09±5.35　29.53±6.25　－98.42±66.68低劑量組　12　31.39±2.32　36.98±3.02　15.83±5.18　22.02±5.13＊＊　?。?5.21±66.12中劑量組　12　31.06±1.78　36.10±2.92　15.68±5.00　25.29±6.09?。?3.19±64.09高劑量組　12　30.55±3.95　35.38±4.43　16.13±5.20　23.19±8.31*　　－61.50±83.43 F值　2.060　1.972　0.021　3.052　0.878 P值組別　動物數(shù)(只)始重(g)終重(g)

表4　對正常小鼠空腹血糖的影響(±s)

表4　對正常小鼠空腹血糖的影響(±s)

組別　動物數(shù)(只)始重(g)終重(g)空腹血糖(mmol/L)給樣前　給樣后純水對照組　12　34.15±1.31 43.18±1.45　7.90±1.19　8.19±0.92 0.83g/kg BW組　12　33.49±1.88 42.28±2.28　7.28±1.90　8.67±0.59 t值　0.993　1.151　0.964　-1.541 P值?。?.05　＞0.05?。?.05?。?.05

2.4受試樣品對高血糖模型小鼠實驗前、后體重的影響

從表2、表3可見，各劑量組小鼠實驗前后體重與高糖對照組比較，差異無顯著性意義(P＞0.05)，表明受試樣品對高血糖模型動物體重無明顯影響。

3　討論

人體攝入食物后，從多糖到可被吸收入血的單糖的演變過程經歷了兩個關鍵步驟:第一步是在α-淀粉酶的作用下由多糖水解成為寡糖;第二步是在α-葡萄糖苷酶的作用下由寡糖水解為葡萄糖。因此，控制以上兩個關鍵水解步驟都發(fā)生減緩，是有效降低餐后血糖的方式［14］?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，四季豆提取物中天然存在著抑制α-淀粉酶活性的物質，稱為α-淀粉酶抑制劑［15］;淡豆豉提取物中天然存在著抑制α-葡萄糖苷酶活性的物質，稱為α-葡萄糖苷酶抑制劑［10］。因此，本實驗受試樣品選用四季豆提取物和淡豆豉提取物聯(lián)合應用的配方，希望可以從上述兩個方面輔助降血糖。

近年來，四季豆提取物及其α-淀粉酶抑制劑和淡豆豉提取物及其α-葡萄糖苷酶抑制劑的開發(fā)和應用日益受到人們的重視。張琪等［16］進行了四氧嘧啶糖尿病小鼠灌胃給予α-淀粉酶抑制劑的研究，結果顯示，給予小鼠α-淀粉酶抑制劑具有降血糖作用。Vinson等［17］研究了四季豆提取物對人體攝取淀粉后的葡萄糖吸收影響，結果表明，每日單獨攝入0.75g和1.5g四季豆提取物具有輔助降血糖作用。Spadafrancal等［18］研究了四季豆提取物對健康人群的糖代謝和控制食欲的影響，選擇12名受試者每天隨餐服用四季豆提取物的片劑，結果表明，攝入四季豆提取物具有降血糖作用。Chen等［19］對豆豉水提物的研究表明，來自中國不同地區(qū)的31個樣品具有不同程度的α-葡萄糖苷酶抑制活性，并發(fā)現(xiàn)發(fā)酵能顯著提高大豆中的α-葡萄糖苷酶抑制活性。日本的Fujita等［20，21］招募了8名男性臨界糖尿病受試者及4名糖尿病受試者進行淡豆豉水提物的臨床藥效學研究，實驗表明，單次口服0.3g淡豆豉提取物就能顯著降低糖尿病病人攝入75 g蔗糖或者200 g米飯餐后的血糖。劉曉婷等［22］選用四氧嘧啶糖尿病小鼠，分別給以淡豆豉提取物低(0.5g/kg)、中(1.0g/kg)、高(4.0g/kg) 3個劑量組連續(xù)30d，結果證明，淡豆豉提取物具有輔助降血糖的作用。

本實驗采用SPF級昆明種雄性小鼠，每日經口給予0.14、0.28、0.83g/kg BW劑量的以四季豆提取物和淡豆豉提取物為功效原料制成的受試樣品，試驗時間30d。結果顯示，受試樣品能減少高血糖模型小鼠的3個時間點血糖曲線下面積(P＜0.05)，實驗結果陽性;受試樣品能降低高血糖模型小鼠的空腹血糖值(P＜0.05)，實驗結果陽性;同時受試樣品對正常小鼠的空腹血糖沒有明顯影響(P＞0.05)。上述結果從實驗角度進一步驗證了四季豆提取物和淡豆豉提取物聯(lián)合應用具有輔助降血糖的作用。

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(責任編輯李婷婷)

Animal Experimental Study on Lowering Blood Glucose Function of Kidney Bean and Soybean Extract

SUN Hong-mei1，LUO Rong1，CHEN Rui-yi2
(1Amway (China) Co.Ltd.，Guangzhou 510613，China;2Guangdong Provincial Center for Disease Control and Prevention，Guangzhou 511430，China)

Abstract:Objective To study lowering blood glucose effect of the kidney bean and soybean extract to provide experimental evidence for developing the health food with the functional of lowering blood glucose.Method We set up low，middle and high dosage samples of kidney bean and soybean extract groups，pure water control group and high blood glucose model control group with 12 mice in each group.The three dose groups were given the 0.14，0.28，0.83g/kg BW samples，equivalent to 5，10 and 30 times of recommending daily dose of human body.After preparation of high blood sugar mice model with alloxan and given samples for 30 d，the effect of samples on blood glucose and glucose tolerance of high blood sugar mice and normal mice were observed.Result At the samples dosage of 0.83g/kg BW，the glucose tolerance in high dose group was obviously lower than that in the model control group (P＜0.05) .At the samples dosage of 0.14g/kg BW and 0.83g/kg BW，the fasting blood glucose of low and high dose group were obviously lower than that in the model control group (P＜0.01，P＜0.05) .The blood glucose level of normal mice was not influenced by samples.Conclusion Kidney bean and soybean extract had the auxiliary function of lowering blood glucose for high blood sugar mice.

Keywords:kidney bean extract; soybean extract; lowering blood glucose function

通訊作者:羅蓉(1970—)，女，學士，研究方向:食品和保健食品技術法規(guī)。

作者簡介:孫紅梅(1985—)，女，碩士，研究方向:保健食品研發(fā)和注冊。