吉林农业大学食品科学与工程学院李鹏程、朴春红和吉林医药学院公共卫生学院张岚等人长期从事荞麦壳综合利用的研究,发现荞麦壳黄酮提取物对改善糖尿病症状方面具有显着的改善作用。
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结果与分析
1、 荞麦壳黄酮(BHEs)抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的影响
以硝基苯-α-D-葡萄糖吡喃苷(PNPG)和麦芽糖做底物时,BHEs具有抑制α-葡萄糖苷酶活性作用,对麦芽糖底物抑制作用高于PNPG底物。同时BHEs对α-淀粉酶也具备抑制作用,尽管其抑制作用非常微弱。
2、BHEs对α-葡萄糖苷酶的抑制反应类型的确定
BHEs参与时,α-葡萄糖苷酶的米氏常数Km值随抑制剂BHEs质量浓度的增大而增大,并与抑制剂浓度成良好线性关系,表明BHEs在α-葡萄糖苷酶上只有一个或一种单独的抑制位点。
3、BHEs对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠体质量的影响
实验动物的分组如下:正常组(未诱导,蒸馏水),模型组(诱导,蒸馏水),阳性对照组(盐酸二甲双胍,100 mg/(kg·d))和BHEs低、中、高剂量组(50、100、200 mg/(kg·d),分别为LBHEs、MBHEs、HBHEs)。BHEs干预28 d后中剂量组和高剂量组体质量低于正常组20.0%和10.2%,但显着高于模型组大鼠的体质量。阳性对照组体质量较模型组提高了16.20%,具有显着性差异(P<0.05),但低于高剂量组。可以得出BHEs对糖尿病大鼠体质量减少症状有改善作用。
4、BHEs对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠空腹血糖(FBG)浓度的影响
BHEs干预28天后中剂量组和高剂量组FBG浓度与模型组相比均有下降(P<0.05),降低幅度分别为,低剂量组18.88%、中剂量组41.10%、高剂量组50.05%。
5、BHEs对STZ诱导的糖尿病大鼠血清空腹胰岛素(FINS)和C肽含量的影响
模型组大鼠FINS与正常组相比显着降低,表现为糖尿病的早期症状,即胰岛素的匮乏。BHEs干预后,中剂量组和高剂量组FINS含量与模型组相比分别提高32.79%、34.44%,差异显着(P<0.05),FINS量几乎达到了正常组水平。C肽含量变化与FINS变化趋势一致,随着BHEs剂量的增加,C肽含量呈上升趋势,中剂量组和高剂量组大鼠血清中C肽含量与正常组无显着差异。综合表明BHEs可以恢复糖尿病大鼠的胰岛细胞的功能。
6、BHEs对STZ诱导的糖尿病大鼠口服糖耐量(OGTT)和糖线下面积(AUC)结果
BHEs干预26d后进行OGTT试验。给药30min后各试验组血糖值都出现最高值,高剂量组在灌胃淀粉30 min后血糖浓度接近正常组的血糖值。给药120 min后中剂量组和高剂量组血糖浓度均可以恢复到其空腹血糖水平,模型组AUC值远远高于正常组。随着BHEs剂量的增加,AUC值逐渐降低,与模型组相比差异显着(P<0.05);高剂量组与正常组差异不显着(P>0.05)。中、高剂量组与模型组相比都能显着降低AUC值,下降程度分别为47.36%、59.47%。以上表明BHEs可以改善STZ诱导的糖尿病大鼠口服糖耐量的作用。
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讨 论
通过BHEs在抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的体外试验以及STZ诱导的2型糖尿病大鼠模型体内试验,证明了荞麦壳提取物具有改善糖尿病大鼠高血糖的作用。BHEs在麦芽糖为底物的α-葡萄糖苷酶反应中表现为竞争型抑制类型,其Ki为(0.62±0.10) mmol/L,而对α-淀粉酶,BHEs具有较低的抑制率。
综上,BHEs提取物通过抑制α-葡萄糖苷酶活性和修复胰岛细胞功能的双重机制改善STZ诱导的2型糖尿病大鼠的血糖指标,并呈现一定的剂量-效应关系。