毛豆對2型糖尿病小鼠血糖及血脂影響

王洲婷，劉璐璐，李佳琪，丁傳波，李慧萍，鄭毅男，劉文叢

（吉林農業大學中藥材學院，吉林長春130118）

毛豆對2型糖尿病小鼠血糖及血脂影響

王洲婷，劉璐璐，李佳琪，丁傳波，李慧萍，鄭毅男*，劉文叢*

（吉林農業大學中藥材學院，吉林長春130118）

目的：研究毛豆對鏈脲菌素致ICR糖尿病小鼠血糖、血脂的影響。方法：高脂飼料聯合腹腔注射鏈脲菌素得到2型糖尿病模型小鼠，以二甲雙胍作為陽性對照組，給藥組分別為毛豆高劑量組4.35g/kg，毛豆低劑量組2.20g/kg進行28d灌胃實驗。結果：給藥28d后，毛豆低劑量組血糖降低作用明顯，小鼠空腹血糖比實驗前降低29.78%，曲線下面積（AUC）下降了12.52%；與模型對照組相比，TC、TG值都有顯著降低（p＜0.05）。結論：毛豆對2型糖尿病小鼠具有良好的降血糖、降血脂作用。

毛豆，糖尿病，ICR小鼠，血糖，血脂

毛豆屬豆科大豆屬栽培大豆種，是指結莢顆粒飽滿末期夾皮還沒有轉黃而采青食用的大豆，隨著人們對健康飲食概念的理解逐步加深，備受消費者青睞[1]，毛豆營養價值高，食用口感好，其富含蛋白質、脂肪、多種氨基酸、維生素及膳食纖維，同時還含有一些微量的功能性成分，如黃酮類、皂苷類成分，毛豆的開發利用已成為全球的又一個新興產業[2-3]。

豆漿是中國最常用的飲品，具有抗高血脂、高血壓、動脈硬化等多種保健功能。小鼠動物實驗表明[4]，飲食中攝入大豆蛋白可提高肝血脂，降低空腹血糖，提高糖耐量的能力。2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）是一種糖脂代謝疾病，目前臨床用于治療T2DM的藥物較多，主要以西醫治療為主，雖有一定療效，但遠程效果較差，因此，T2DM防治藥物的開發和利用具有非常重要的意義。

日本學者報道，轉基因2型糖尿病KK-A（y）的小鼠飼喂未成熟的大豆葉子富含山奈酚苷飼料，證明其具有抗糖尿病作用[5]。李麗娜等[6]的研究認為，大豆異黃酮能夠提高去睪丸大鼠的體內胰島素水平，達到降血糖的作用。然而，另外一組研究人員發現，攝入大豆與降低空腹血糖和胰島素濃度并沒有表現出明顯的作用[7]。本研究以新鮮毛豆為原料，對其進行精深加工制備成豆漿，測定粗脂肪、粗蛋白、水分、游離氨基酸的含量，并研究其對高脂飼料聯合鏈脲菌素誘導的糖尿病模型小鼠的降血糖、血脂作用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

毛豆 購自吉林長春；雄性ICR小鼠 體重18～22g，購自吉林大學白求恩醫學院實驗動物中心；鏈脲佐菌素（STZ） 美國Sigma公司，用pH4.8的檸檬酸鹽緩沖液配制，0.22μm微孔過濾，4℃預冷，現用現配[8]；鹽酸二甲雙胍片 北京京豐制藥有限公司。

血糖試紙條及血糖儀 美國強生公司；葡萄糖、甘油三酯和總膽固醇測定試劑盒 均購自南京建成生物工程研究所。

1.2 豆漿物理性狀

毛豆豆漿為淡綠色液體，與傳統豆漿有所差別，味道較傳統豆漿更為清新可口，普通大眾易于接受。

1.3 毛豆成分測定

粗脂肪測定：按照GB 2906—82進行；粗蛋白測定：按照GB 2905—82進行；水分測定：60℃下烘干48h。

游離氨基酸測定：按照NY/T 1975—2010進行。

1.4 實驗方法

1.4.1 毛豆豆漿的制備 取毛豆10g洗凈，加40mL水，豆水比1∶4，勻漿機勻漿，制成豆漿，未經過濾的條件下煮沸，以備用[9]。

1.4.2 STZ致糖尿病小鼠模型的建立 18～22g雄性ICR小鼠，飼養室溫度（23±2）℃，濕度50%±5%，普通飼料飼養3d，普通飼料加高脂飼料（1∶3）飼養一周，除正常對照組（Control，10只）外，其他小鼠給以高脂飼料飼養四周，體重40～44g，小鼠禁食不禁水12h后，腹腔注射STZ（100mg/kg）一周后，眼眶采血測血糖濃度，血糖值高于16mmol/L的小鼠為成功造模的小鼠[10]。

1.4.3 實驗分組給藥 將造模成功的小鼠隨機分成4組，每組10只。分別為模型對照組、陽性對照組（二甲雙胍250mg/kg）、毛豆高劑量組（4.35g/kg）、毛豆低劑量組（2.20g/kg）[11]。正常對照組及模型對照組給以等體積的生理鹽水。每天早晚各灌胃一次，連續灌胃28d，小鼠自由攝食、攝水，并觀察其皮毛、活動等生長情況，每天給藥前記錄小鼠體質量、攝食量、攝水量，實驗期間給予高脂飼料。

1.4.4 2型糖尿病小鼠體質量及空腹血糖的測定 連續給藥4周，期間每周測各組小鼠空腹血糖一次，最后一次給藥后測得小鼠最終的空腹血糖、體質量。小鼠禁食12h后（不禁水），眼眶取血，4200r/min離心15min后分離血清，按照葡萄糖試劑盒法測定小鼠空腹血糖值。

1.4.5 2型糖尿病小鼠口服葡萄糖耐量的測定 給藥4周后，各組小鼠空腹灌胃葡萄糖2g/kg，在0、30、60、120min時，分別測定血糖值，并計算曲線下面積。所得數據作為糖尿病小鼠糖耐量的影響。

1.4.6 2型糖尿病小鼠血清中TC、TG的含量測定 給藥4周后，各組小鼠眼球取血，4200r/min離心15min后分離血清，按照TC、TG試劑盒法，用酶標儀測定小鼠血清中TC、TG的水平。

1.4.7 2型糖尿病小鼠肝、脾、胸腺、胰腺指數的影響

給藥4周后，眼球取血，脫臼處死小鼠，解剖取肝、脾、胸腺、胰腺，生理鹽水沖洗后，用脫脂棉花吸干，稱取質量，計算各臟器指數，公式如下所示：

臟器指數（%）=臟器重量/體質量×100

1.5 數據統計

結果用平均值±標準差（mean±SD）來表示，應用SPSS 17.0軟件對結果進行統計學分析，使用ANOVA方差分析處理數據。

2 結果與分析

2.1 毛豆的主要成分

實驗用毛豆的主要成分測定結果顯示，毛豆中水分含量為64.48%，粗脂肪6.51%，粗蛋白14.63%，游離氨基酸含量如表1所示。

2.2 毛豆對2型糖尿病小鼠體質量及空腹血糖的影響

體重作為衡量糖尿病小鼠癥狀的重要指標，實驗過程中采用40～44g ICR小鼠，從表2可見，對照組與模型組小鼠體重穩定，其他各組小鼠體重較給藥前有下降趨勢，但體重下降幅度較小，不具有顯著性差異。

經過28d灌胃后，各組小鼠空腹血糖值如表3所示，模型對照組小鼠空腹血糖水平顯著高于正常對照組，血糖達19.75mmol/L，表明小鼠高血糖模型成功。與模型對照組相比，陽性對照組的降血糖作用具有極顯著性差異（p＜0.01），毛豆低劑量組血糖值降低了29.78%，具有統計學意義（p＜0.05），說明毛豆能抑制糖尿病小鼠血糖升高，低劑量作用效果更為顯著。

毛豆中含有大量的水分，且所含的蛋白是惟一類似于動物蛋白的植物性完全蛋白質，其氨基酸配比與人體所需值也相近，將毛豆加工成豆漿，更容易其吸收[12]，對降糖起到了一定的作用。但毛豆中所含大量蛋白質、脂肪、氨基酸、維生素、膳食纖維以及多

游離氨基酸

天冬

氨酸 蘇氨酸 絲氨酸 谷氨酸 甘氨酸 丙氨酸 纈氨酸 蛋氨酸 異亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 組氨酸 賴氨酸 精氨酸 脯氨酸

含量 21.2 16.61 37.84 4.24 6.89 5.09 9.66 3.12 4.36 8.47 5.13 7.04 37.77 10.85 45.89 8.38

給藥后

第6d 第12d 第18d 第24d 第30d正常對照組 44.22±1.62 43.98±1.39 43.62±2.09 43.28±1.56 43.26±1.96 42.90±1.29模型對照組 42.71±2.93 41.71±1.71 40.48±2.06 40.52±1.98 40.31±1.05 40.21±1.31陽性對照組 43.10±1.96 42.99±1.28 42.38±2.88 42.15±1.00 41.81±1.53 41.64±3.45毛豆高劑量組 44.37±1.39 43.66±1.27 42.88±1.22 41.60±1.71 40.36±1.72 40.30±1.71毛豆低劑量組 43.66±1.34 42.65±2.29 42.26±1.39 42.17±1.70 41.71±1.72 41.35±1.44

組別 給藥前種功能性成分，且其含糖量比成熟的大豆也要高，多食用可能影響其降糖效果，所以毛豆低劑量組效果更為顯著。

表3 毛豆對糖尿病小鼠血糖影響（n=10）Table.3 Fasting blood glucose level of mice（n=10）

2.3 毛豆對2型糖尿病小鼠口服糖耐量的影響

經過28d灌胃后，與模型組小鼠相比，各治療組小鼠口服糖耐量均有改善，AUC如圖所示，模型對照組曲線下面積（AUC）明顯高于正常對照組（p＜0.01），相對于模型對照組（AUC為（1640.40±387.47）mmol· min/L），陽性對照組AUC下降了22.95%，具有極顯著性差異（p＜0.01），而毛豆高和毛豆低劑量組AUC分別下降了12.90%、12.52%，但相對于模型對照組并無顯著性差異。

圖1 毛豆對STZ糖尿病小鼠口服糖耐量的影響Fig.1 Effect of Edamame on oral glucose tolerance in STZ mice

2.4 毛豆對2型糖尿病小鼠血清中TC、TG的影響

據有關報道，糖尿病患者可發生異常高血脂癥[13-15]。本研究中STZ誘導糖尿病小鼠出現脂質代謝異常，主要特征為TG、TC值升高，HDL-C值下降，而脂質代謝紊亂是糖尿病并發癥之一，因此改善脂代謝異常也是糖尿病的有效治療手段之一。

經過28d灌胃后，小鼠血脂指標如表4所示。模型對照組小鼠血清中TC、TG水平均極顯著高于空白組（p＜0.01）。各給藥組均能降低2型糖尿病小鼠血清TC和TG水平，血清TC、TG水平總體上具有降低的趨勢；而相對模型對照組，陽性對照組TC水平下降19.27%，具有顯著性差異（p＜0.05）；毛豆低劑量組TC與TG水平分別下降17.74%與27.41%，具有顯著性差異（p＜0.05）。因此，毛豆具有調節2型糖尿病小鼠血脂的作用，能顯著降低小鼠血清中TC、TG水平。

表4 毛豆對2型糖尿病小鼠血脂指標的影響（Mean±SD，mmol/L）Table.4 Effect of Edamame on serum lipid levels in STZ mice（Mean±SD，mmol/L）

2.5 毛豆對2型糖尿病小鼠臟器指數的影響

實驗結果如表5所示，正常對照組、模型對照組及給藥組肝臟指數和胰腺指數無顯著差異。相對于模型對照組，毛豆高劑量組具有降低胸腺指數的趨勢，毛豆低劑量組降低胸腺指數作用極顯著（p＜0.01）。各給藥組脾臟指數均降低，而陽性對照組降低脾臟指數作用極顯著（p＜0.01）。

3 結論與討論

本實驗以高脂飼料喂養4周與單次注射STZ，聯合造T2DM小鼠模型，考察了毛豆對T2DM小鼠的影響。28d小鼠灌胃實驗表明，毛豆對STZ致T2DM小鼠具有緩解小鼠體重下降，多飲多食等癥狀的作用。同時毛豆可抑制糖尿病小鼠血糖升高，第28d與實驗起始相比，毛豆高劑量組小鼠空腹血糖值降低了18.04%，毛豆低劑量組小鼠空腹血糖值降低了29.28%，效果更為顯著（p＜0.05），并使病鼠血糖曲線下面積減小，對糖耐量有改善作用，但對其影響不顯著。同時，毛豆高、低劑量組均能降低T2DM小鼠血清中TC、TG含量，低劑量組效果更為顯著（p＜0.05），說明毛豆還具有調節2型糖尿病小鼠脂代謝的作用。

表5 毛豆對STZ糖尿病小鼠臟器指數的影響（Mean±SD，mg/g）Table.5 Effect of Edamame on organ index in STZ mice（Mean±SD，mg/g）

綜上所述，毛豆能抑制2型糖尿病小鼠血糖值增加，降低血清中TC、TG含量。但有關毛豆如何參與機體的血糖、血脂代謝，以及其分子層面更深入的降糖、降脂機理，尚有待研究，但本文為其預防和治療糖尿病及其并發癥提供了實驗和理論依據。

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Effects of edamame on blood glucose and blood lipid in type 2 diabetic mellitus mice

WANG Zhou-ting，LIU Lu-lu，LI Jia-qi，DING Chuan-bo，LI Hui-ping，ZHENG Yi-nan*，LIU Wen-cong*
（College of Chinese Medicinal Materials，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China）

Objective：To study the effect of edamame on blood glucose and blood lipids in（streptozotocin（STZ）-induced ICR diabetic mice.Methods：Models of type 2 diabetes mellitus（T2DM）mice）were induced by high fat chow and intraperitoneal injection of streptozotocin（STZ），and were divided into different groups，which were given High dose of 4.35g/kg Edamame，low dose of 2.20g/kg Edamame and metformin respectively.Results：After 28d drug administration，symptoms of diabetic mice fed a dose of 2.20g/kg edamame were alleviated obviously.the level of blood glucose in this group decreased by 29.78%and the area under the curve（AUC）decreased by 12.52%.Compared with the model group，the levels of TC and TG in this group were lowered remarkably（p＜0.05）.Conclusion：Edamame might be related to improving hypoglycemic and hypolipidemic effect in type 2 diabetic mellitus mice.

edamame；diabetes mellitus；ICR mice；blood glucose；blood lipid

TS201.2

A

1002-0306（2014）04-0334-04

2013－07－03 *通訊聯系人

王洲婷（1989-），女，碩士研究生，主要從事天然藥物研究與開發方面的研究。

吉林省科技發展計劃（20110904，20120910）。