葡萄籽多酚对糖尿病大鼠的降血糖作用及其机

Ⅱ型糖尿病又称为非胰岛素依赖型糖尿病,患者占患糖尿病总人数的90%以上。大量的流行病学研究表明,Ⅱ型糖尿病通过饮食和生活方式的改变很大程度上是可以预防的。植物多酚作为植物的次生代谢产物具有安全无副作用的特点,可以利用其优异的抗氧化效果发挥降血糖、降血脂等多种生理功能。葡萄籽多酚作为葡萄籽提取物的主要成分,是目前国内外公认的清除自由基极为有效的天然抗氧化剂。但关于葡萄籽多酚的体内降血糖功效,以及如何通过调节胰腺组织和胰岛功能来发挥降糖作用的机制仍不明确。

因此,来自农业部食物与营养发展研究所的仇菊、朱宏和卢林纲以链脲佐菌素(STZ)诱导建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型,通过为期8周的低剂量葡萄籽多酚干预,观察大鼠血糖指标及相关代谢因子的变化,解析葡萄籽多酚对Ⅱ型糖尿病大鼠高血糖的影响,并从胰岛损伤及胰岛素表达改善的角度探讨其作用机制。

1.葡萄籽多酚提取物的成分

葡萄籽多酚提取物中含有极少量不溶性膳食纤维和灰分,另有微量蛋白质、淀粉及油脂被检测到。因此,葡萄籽总多酚样品的质量分数接近95%,为高纯度提取物。葡萄籽中多酚的最主要成分为原花青素,其余为酚酸和花青素类成分。

2.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠空腹血糖的影响

STZ模型组的糖尿病大鼠的空腹血糖浓度((19.11±2.94)mmol/L)显著高于空白组((7.55±0.90)mmol/L)(P<0.05),表明高血糖大鼠模型建立成功。与STZ模型组相比,葡萄籽多酚能够显著降低糖尿病大鼠的空腹血糖水平(P<0.05),但降低后的血糖浓度((11.88±1.40)mmol/L)未能恢复到空白组的水平(P<0.05)。葡萄籽多酚降低糖尿病大鼠空腹血糖的效果上与阳性对照阿卡波糖((12.68±2.47)mmol/L)相似。这说明,葡萄籽多酚对糖尿病大鼠的血糖有所改善,但并不能使大鼠已受损的糖代谢完全恢复至正常水平。

3.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠葡萄糖耐受性的影响

与空白组相比,其他各组大鼠在给予葡萄糖后血糖浓度迅速上升。STZ模型组糖尿病大鼠的血糖浓度在给予葡萄糖30min后升至最大值,随后逐渐降低。而葡萄籽多酚显著降低了糖尿病大鼠在30min时升高的血糖浓度,并持续抑制升高的血糖浓度至90min,随后血糖浓度缓慢降低。从给予葡萄糖后30~90min,葡萄籽多酚组和阿卡波糖组大鼠的血糖浓度均显著低于STZ模型组(P<0.05),而葡萄籽多酚组与阿卡波糖组的大鼠血糖浓度无显著差异(P>0.05)。

4.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠胰岛素水平的影响

STZ模型组糖尿病大鼠的胰岛素水平((7.47±1.25)mU/L)显著低于空白组((16.48±1.84)mU/L)(P<0.05),而葡萄籽多酚可以使胰岛素水平显著升高至(11.39±1.27)mU/L(P<0.05)。葡萄籽多酚升高糖尿病大鼠胰岛素水平的效果与阿卡波糖相近,但均未能恢复到空白组大鼠的胰岛素水平(P<0.05)。

5.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠胰腺中胰岛素表达的影响

空白组胰岛分布均匀、大小适中,细胞无异常,胰岛素表达最强。而STZ模型组糖尿病大鼠的胰岛萎缩,β细胞数量减少;部分出现胰岛代偿性肥大,比正常胰岛体积大2~3倍,β细胞变性;部分胞浆内可见小脂滴,β细胞核凋亡。葡萄籽多酚和阿卡波糖均不同程度地改善了胰岛损伤,使得胰岛数量增加,大小较均一,β细胞变性减轻,凋亡细胞数量减少。

葡萄籽多酚和阿卡波糖可以显著提高糖尿病大鼠的胰岛素水平(P<0.05)。阿卡波糖的效果更为显著,可使糖尿病大鼠的胰岛素分泌恢复到正常大鼠水平。葡萄籽多酚则未能使胰岛素分泌恢复至正常水平(P<0.05)。

6.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠抗氧化指标的影响

STZ模型组糖尿病大鼠的血清中SOD的活力显著低于空白组(P<0.05),而葡萄籽多酚与阿卡波糖均使得SOD活力有所升高。同样地,STZ模型组血清MDA含量显著高于空白组(P<0.05),而葡萄籽多酚与阿卡波糖均抑制了MDA含量的升高,使得糖尿病大鼠的MDA含量恢复到正常大鼠的水平。

大鼠胰腺组织也呈现出相同的变化规律:与STZ模型组相比,在给予葡萄籽多酚后,糖尿病大鼠胰腺组织中SOD活力显著升高(P<0.05);阿卡波糖组和葡萄籽多酚组胰腺组织中MDA的含量与STZ模型组相比均显著性降低(P<0.05)。结果表明,葡萄籽多酚对STZ诱导的糖尿病小鼠有显著的抗氧化作用。

7.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠肝糖原、肌糖原含量的影响

各组大鼠的肝糖原和肌糖原水平在为期8周的干预实验里未发生显著变化。经葡萄籽多酚低剂量干预后,糖尿病大鼠体内的糖储备功能在8周内未能发生显著变化。

结论

葡萄籽多酚可明显降低糖尿病大鼠的空腹血糖水平(P<0.05),提高对葡萄糖的耐受性,促进胰岛素分泌,改善胰岛细胞损伤,增加胰腺中胰岛素的表达(P<0.05),增加血清中超氧化物歧化酶的活力及降低丙二醛的含量(P<0.05)。

长期低剂量的葡萄籽多酚干预可以有效调节糖尿病大鼠的血糖水平。葡萄籽多酚通过修复胰岛损伤促进胰岛素分泌降低空腹血糖水平,改善葡萄糖耐受程度,这一作用可能与其显著的体内抗氧化功效相关。

本文《葡萄籽多酚对糖尿病大鼠的降血糖作用及其机制》来源于《食品科学》年39卷1期-页,作者:仇菊,朱宏,卢林纲。DOI:10./spkx--01034。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑:李莹;责编:张睿梅

图片来源于百度图片

为进一步深入研究食品产业科技创新基础理论,保障食品质量与安全,研发具有营养和保健功能的食品,推动食品科学研究的进步,带动食品产业的技术创新,更好地保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志,将与国际谷物科技学会(ICC)、合肥工业大学生物与食品工程学院、安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室、南京财经大学食品科学与工程学院、华美食品学会(CAFS)共同于年8月2-3日在安徽合肥举办“第十届食品科学国际年会”,

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