李攀攀,白錦龍,艾于杰
(1.貴州貴天下進出口實業有限責任公司,貴州 黔南布依族苗族自治州 558000;2.貴州大學 茶學院,貴州 貴陽 550025)
隨著老齡化、城市化不斷深入,中國已成為糖尿病患病率增長最快的國家之一,糖尿病發病率逐年上漲[1]。經過中藥學的不斷發展,從常見食物及中藥中所提煉出的活性組分在臨床上的使用,可促進糖尿病小鼠的胰島素分泌,提高血糖的攝入,具有一定的降血糖功效[2]。天然茶多糖(tea polysaccharide)是一種在茶葉中非常重要的、具有天然活性的綴合物大分子,由糖類、核酸、蛋白質及無機元素等構成,約占茶葉干物質的20%左右[3,4]。研究表明,多種茶樹中所含的茶多糖,具有抗氧化作用,增強免疫功能,降低血糖等作用,具有多種生理功能[5-10]。隨著對茶多糖的進一步的研究,它被證明是一種具有良好的降糖性的物質,可以有效地提高人體內的代謝酶的活力,提高人體內的胰島素的分泌以及肝糖原的含量;具有促進糖代謝,降低血糖的功能[11-13]。本試驗以都勻毛尖茶多糖為原料,基于四氧嘧啶模型誘導小鼠設計降血糖對比實驗,為都勻毛尖茶多糖功能性食品的開發和應用提供理論支持。
葡萄糖,分析純,國藥集團化學試劑有限公司;四氧嘧啶(Alloxan,ALX),美國Sigma公司;其他試劑均為國產分析純。雄性昆明小鼠,清潔級,購于重慶騰鑫生物技術有限公司,合格生產許可證號:SCXK-(軍)2012-0011。
AUY-220型電子分析天平,日本京都島津制作所;D-971型磁力攪拌器,鞏義市英峪予華儀器廠;GZX-9246MBE型電熱鼓風干燥箱,上海博迅實業有限公司;XMTD-204型恒溫水浴鍋,常州諾海電子有限公司;MIX-30S迷你混合器,杭州米歐儀器有限公司;RE52-AA型旋轉蒸發器,上海亞榮生化儀器,ACCU-Chek Advantage血糖儀(德國羅氏診斷有限公司)。
取都勻毛尖粉末樣品100g,用1:20(W/V)的蒸餾水以1:5(W/V)的比率在55℃的水浴中進行磁性攪拌2.5小時,將浸出物過濾,4000r/min離心15min,取上清液,加入3倍容積95%酒精進行沉淀并離心,收集沉淀物并冷凍干燥,得到粗茶多糖(TPS)。
1.4.1 糖尿病小鼠建模。取120只健康雄性昆明小鼠(體重20±2g),適應飼養7天后,24小時內禁食不禁水。隨機選擇10只作為對照組,通過腹腔內注入相同數量的生理鹽水,剩余小鼠靜脈內注入200mg/kg.bw的四氧嘧啶(四氧嘧啶配為2%的生理鹽水溶液,在冰浴下進行制備)。72小時后剪尾尖取血,血糖儀上測量其空腹血糖(測量之前,禁食不禁水),以空腹血糖值>11.1mmol/L的小鼠作為糖尿病模型進行降糖試驗。
1.4.2 降血糖實驗。以20只正常小鼠作為正常對照(NCG),取糖尿病模型鼠隨機分成四組,即糖尿病模型組(MCG)、茶多糖低(T-L)、中(T-M)、高(T-H)劑量組。對照組與模型組每日一次性i.g.等量生理鹽水,T-L、T-M、T-H劑量組每天分別一次性i.g.100、300和600mg/kg?bw劑量的茶多糖溶液,在持續進行14天的灌胃過程中,每組給予基本飼料和自由飲用水,并在給藥第7天和給藥第14天后測定小鼠的空腹血糖值。
1.4.3 糖耐量實驗。在對每組小鼠進行空腹葡萄糖檢測后,對其連續灌胃15天。實驗開始之前4小時禁食,并對在給葡萄糖之前的血糖值進行測量。15min之后,各組通過灌胃給予葡萄糖2.0g/(kg? bw),于30min、120min時測定血糖值,并計算出血糖曲線下面積。
1.4.4 小鼠生化指標實驗。取40只糖尿病模型小鼠,按照禁食4h后的血糖水平,隨機分成4組。即模型組、T-L、T-M、T-H劑量組,糖尿病模型組每天一次性i.g.等量生理鹽水,T-L、T-M、T-H組每天分別一次性i.g.100、300和600mg/kg?bw劑量的茶多糖溶液。連續灌胃3周,灌胃體積為10mL/kg;末次給藥4h后,小鼠禁食不禁水,腹主動脈取血并取其肝臟和胰腺,測定小鼠肝糖原、丙二醛(MDA)、血清胰島素、超氧化物歧化酶(SOD)含量。
采用WPS Office Excel、SPSS 17.0統計學軟件進行數據統計分析處理,各項指標數據用 ±s表示,不同組間差異采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),采用Duncan檢驗法組間兩兩比較。
在模型建立后,以及給予藥物0,7,14天后,對小鼠的空腹葡萄糖值進行測量,如表1所示。與健康對照比較,四氧嘧啶可使小鼠的葡萄糖水平顯著提高,而各組之間沒有顯著差異,說明模型建立成功。給藥之后,各TPS組均能降低糖尿病模型小鼠血糖。給藥7d后,與模型對照組相比,T-M組達顯著水平,T-H組差異達極顯著水平。給藥14d后,各TPS組小鼠血糖值均明顯降低,與模型對照組相比,T-L組差異顯著,T-M、T-H組差異極顯著。表明三種濃度的毛尖茶多糖的降糖效果均存在一定的量效關系。

表1 都勻毛尖茶多糖對小鼠空腹血糖的影響
都勻毛尖茶多糖對四氧嘧啶所致的糖尿病模型的糖耐量測定的結果如表2所示。研究發現,正常對照小鼠經口服葡萄糖接收糖負載后,其血糖值在30min達到最高,之后逐步開始下降,120min時下降至正常。結果表明,在30min時小鼠的葡萄糖濃度達峰值,之后繼續升高,表現出糖耐量降低的特征。TPS各劑量組在30min時的葡萄糖濃度達到峰值,之后逐步下降,至120min時的葡萄糖濃度恢復正常。相比于模型對照組,T-L劑量組差異顯著,而T-M、T-H組差異極顯著。與模式對照比較,各劑量組的血糖曲線下面積均有所下降,T-M、T-H組之間的差別達到了極顯著水平,結果表明,茶多糖能夠有效地提高小鼠的糖耐量,并且呈現出了一定的量效關系。

表2 都勻毛尖茶多糖對小鼠空腹血糖糖耐量的影響
都勻毛尖茶多糖對四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠生化指標的影響實驗結果見表3。實驗結果顯示,連續灌胃三周后,T-M、T-H組的小鼠體內的胰島素和肝臟的糖原均高于正常組,且血清中的 MDA比正常組含量低,差異顯著。各TPS組的 SOD活力均升高,與模型對照相比,T-M、T-H組有顯著性差異。說明都勻毛尖茶多糖可以影響糖尿病小鼠的糖代謝,并具有一定降血糖能力。

表3 都勻毛尖茶多糖對小鼠生化指標的影響
目前,糖尿病已是全球范圍內位居第三的嚴重威脅人們健康的疾病。近些年來,隨著人們生活習慣與飲食結構的不斷改變,糖尿病發病率日益提高,且呈現年輕化趨勢。當前,西藥用于糖尿病病人,不僅會損害病人的肝功能,還會增加病人的胰島素敏感性,對病情的控制不易達到理想水平。基于中藥的諸多優點,中藥復方對上述問題的解決具有重要意義。已知,茶多糖有降血糖等作用,可用作一種自然的輔助藥劑用于長期的糖尿病患者,能顯著提高肝內酶的活力;促進肝臟中的葡萄糖迅速降解,提高胰島素的含量等多個方面降低血糖值。
以上結果表明,都勻毛尖茶多糖具有明顯的降糖效果,能夠顯著地降低四氧嘧啶小鼠的高血糖水平,提高機體的糖耐量,促進肝臟的胰島素分泌及肝臟中糖原含量,從而提高機體的糖代謝水平,達到降血糖的目的。同時可以降低模型小鼠血清中MDA含量,且能顯著提高機體內 SOD活性,能明顯改善高血糖小鼠的脂質過氧化程度,對高血糖小鼠模型有顯著的保護作用。結論:都勻毛尖茶多糖對四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠有明顯的降糖作用,對糖尿病小鼠的糖代謝有明顯的促進作用,能明顯改善高血糖小鼠的脂質過氧化程度,起到一定的降血糖作用。