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生、熟小米提取物降糖效果研究(一)

来源:时间:2025-04-21 21:15:06

二型糖尿病(T2DM)是生熟一種複雜的慢性代謝紊亂疾病,其特征是小米因胰島素抵抗的進一步發展和胰島素效率降低導致的胰島素相對或絕對缺乏而引起高血糖症狀。T2DM已成為全球公共衛生麵臨的提取糖效一大挑戰,據國際糖尿病聯合會(IDF)估計,物降2017年有超過4.25億人患有糖尿病,果研到2045年這一數字預計將增加到6.29億人。生熟很多科學家都在尋找合適的小米藥物或者通過膳食幹預來降低二型糖尿病對人體健康的影響。在1922年發現胰島素之前,提取糖效糖尿病的物降治療主要是通過飲食控製和植物療法。如今,果研人們普遍認為植物性食品具有較高的生熟營養價值,其中超過400種植物被用於糖尿病的小米治療。流行病學研究表明,提取糖效穀類食物可以降低二型糖尿病的物降發展。

作為粟類代表的果研小米,由於其種植地域的限製,對其研究也受到一定程度的限製。早在《神農本草》中就記載其具有消渴的功效。國內外的一些研究也指出其具有潛在的健康功效。人群實驗表明,小米膳食可以顯著降低糖耐量減低受試者的空腹血糖、糖耐量後2h血糖、胰島素抵抗指數和肥胖程度。小米的膳食纖維含量是大米的2~10倍,並含有一定量的抗性澱粉,能夠改善餐後血糖反應,避免應激性低血糖。小米中還富含多酚物質(0.30%~3.00%),有較強的抗氧化作用。然而,關於小米多酚的降糖效果存在爭議。有研究表明小米多酚可顯著促進脂肪分解,降低胰島素及瘦素,達到降糖的效果;也有研究認為小米多酚對α-澱粉酶和α-葡萄糖苷酶抑製活性不及高粱等其它雜糧,無法調節餐後血糖。然而,目前的研究均未明確解析小米的降糖成分。此外,小米作為糧食作物,加工方式也決定了其營養特性。加熱為最常見的處理方式,加熱過程可破壞小米中熱敏性物質,使澱粉糊化及蛋白變性。通過對生、熟小米提取物的功效比較可以更好地了解其降糖組分的性質。

針對上述情況,本試驗係統分析了生、熟小米70%乙醇提取物對STZ誘導的SD大鼠糖脂代謝的影響。依次用正己烷、乙酸乙酯、正丁醇、水4種不同極性溶劑萃取生、熟小米70%乙醇提取物,比較其抗氧化及α-澱粉酶抑製作用,從而初步判定小米的活性組分。本試驗結果可為小米的生物功能研究提供借鑒。

1材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1實驗動物

8周齡雄性SD大鼠(動物合格證號:11400700149680),購至北京維通利華實驗動物技術有限公司(SCXK(京)2012-0001)。

1.1.2試劑

以山西東方亮小米為研究對象,澱粉(68.2%)、蛋白(11.0%)、脂肪(6.7%)、總膳食纖維(2.04%)、維生素E(6.58mg/kg)、阿魏酸(15.6μg/100g)。STZ,美國Sigma公司;其它試劑均為分析純。

1.2試驗方法

1.2.1樣品提取

小米與水比例為1∶1.6(小米500g,加入800mL水),用電飯鍋蒸20min,燜10min。50℃,12h左右烘幹,過80目篩。此時糊化度達85%以上。

生、熟小米500g,打粉機每30s停歇1次,1次10min,防止打粉機過熱,過80目篩。料液比1∶10(小米∶70%乙醇),超聲5s,停5s共30次破碎。在50℃旋渦提取2h。抽濾後將上清減壓蒸餾並冷凍幹燥,得生小米70%乙醇粗提取物(UMC)、熟小米70%乙醇粗提取物(M-C),於-80℃保存。

將生、熟小米70%乙醇粗提物(UM-C、M-C)溶解在水中,加入與水等體積的正己烷,常溫萃取3次,合並上相萃取液並減壓濃縮,得生、熟正己烷相粗提物(UM-HX、M-HX);下相依次用乙酸乙酯、正丁醇萃取,合並萃取液並減壓濃縮,得乙酸乙酯相生、熟粗提物(UM-EA、M-EA),正丁醇相生、熟粗提物(UM-BT、M-BT)。有機溶劑萃取後的水相減壓濃縮,獲得水相生、熟粗提物(UM-W、MW)。將上述得到的5種粗提物冷凍幹燥,氮吹過夜,於-80℃保存。

1.2.2動物試驗

1.2.2.1大鼠的常規飼養

所有SD大鼠用維持飼料適應性飼養1周,飼養環境為SPF級,晝夜對半交替,保證自由攝食及攝水。隨後隨機選取6隻為正常對照組,采用10%低脂飼料喂養,直至試驗結束。其餘改用60%高脂飼料喂養,維持4周。

1.2.2.2糖尿病大鼠的製備及分組

高脂飼養4周後的大鼠,經隔夜禁食後,腹腔注射35mg/kg的STZ溶液,繼續60%高脂飼養。STZ注射3d後,隔夜禁食,尾尖取血測空腹血糖,以空腹血糖>10mmol/L為造模成功標準,篩選出血糖達標的糖尿病大鼠,隨機分為模型對照組(D)、二甲雙胍陽性對照組(Met,100mg/kgbw)、生小米70%乙醇粗提物低劑量組(UM-CL,200mg/kgbw)、熟小米70%乙醇粗提物低劑量組(M-CL,200mg/kgbw)、熟小米70%乙醇粗提物高劑量組(M-CH,400mg/kgbw)。

1.2.2.3口服糖耐量試驗(OGTT)

大鼠禁食(不禁水)12h,各組大鼠經口給予2.0g/kgbw葡萄糖溶液。在隨後120min內,分別在0,30,60,120min割尾靜脈采血,血糖儀測定血糖。糖耐量曲線下麵積(AUC)采用梯形法計算:

AUC曲線下麵積=0.25×(0min血糖+30min血糖)+0.25×(30min血糖+60min血糖)+0.5×(60min血糖+120min血糖)                  (1)

1.2.2.4髒器係數測定

實驗動物處死後,立即取髒器,濾紙吸幹表麵水分稱其濕重,計算髒器係數:

髒器係數=髒器質量(g)/體重(kg)  (2)

1.2.3DPPH自由基清除能力測定

0.45mmol/LDPPH乙醇溶液與樣品溶液(0.5,1.0,2.0,4.0,8.0mg/mL)1∶1混合,室溫避光1h後,離心取上清,517nm波長處測定吸光值。利用5~50μmol/LTrolox製作標準曲線。DPPH·清除率的計算公式為:

清除率(%)=(A0-A1+A2)/A0×100         (3)

式中:A0—DPPH溶液3mL+無水乙醇/蒸餾水3mL的吸光度;A1—DPPH溶液3mL+樣品溶液3mL的吸光度;A2—樣品溶液3mL+無水乙醇3mL的吸光度。

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