四季豆和淡豆豉提取物降血糖动物实验研究

孙红梅，罗　蓉，陈瑞仪(安利(中国)日用品有限公司，广州5063;广东省疾病预防控制中心，广州5430)



四季豆和淡豆豉提取物降血糖动物实验研究

孙红梅1，罗蓉1，陈瑞仪2
(1安利(中国)日用品有限公司，广州510613;2广东省疾病预防控制中心，广州511430)

摘要:目的:研究四季豆和淡豆豉提取物的降血糖作用，为开发辅助降血糖的保健食品提供实验依据。方法:设低、中、高三个四季豆和淡豆豉提取物受试样品组，1个纯水对照组、1个高血糖模型对照组，每组12只小鼠。3个剂量组分别给予0.14、0.28、0.83g/kg BW受试样品，相当于推荐日服量的5、10、30倍。用四氧嘧啶制备高血糖小鼠模型后，连续用受试样品30d后，观察其对高血糖模型小鼠和正常小鼠空腹血糖和糖耐量的影响。结果:受试样品在0.83g/kg BW剂量下，高剂量组的糖耐量值明显低于高血糖模型对照组(P＜0.05) ;在0.14g/kg BW和0.83g/kg BW剂量下，低、高剂量组的空腹血糖值明显低于高血糖模型对照组(P＜0.01、P＜0.05) ;同时受试样品对正常小鼠的空腹血糖没有明显影响(P＞0.05)。结论:四季豆和淡豆豉提取物对糖尿病小鼠的血糖具有辅助调节作用。

关键词:四季豆提取物;淡豆豉提取物;降血糖功能

四季豆(Phaseolus vulgaris)属豆科植物［1］，其含有的α-淀粉酶抑制剂(α-amylase inhibitor)可以通过抑制肠道内唾液淀粉酶和胰淀粉酶的活性，阻碍食物中碳水化合物的水解和消化，减少糖分的吸收，从而起到降低血糖的作用［2-5］。淡豆豉是豆科植物大豆的成熟种子的发酵加工品，除含有优质蛋白质、必需脂肪酸、无机盐和维生素外，还包括大豆异黄酮类、淡豆豉多糖、大豆皂苷等多种生物活性成分［6-9］。研究证明，淡豆豉提取物中含有α-葡萄糖苷酶抑制剂，对于降低糖尿病患者血糖水平具有显著作用［10-12］。虽然有文献报道单独使用四季豆提取物或者淡豆豉提取物具有辅助降血糖的作用，但是目前还没有两者联合应用的相关研究。因此，为研究四季豆和淡豆豉提取物辅助降血糖的作用，本文研究了以四季豆和淡豆豉提取物为功效原料制成的片剂产品的辅助降血糖作用，现将结果报告如下。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1受试样品浅米色带棕色斑点片剂，塑料瓶装，47g/瓶，主要由四季豆与淡豆豉提取物为原料制作，其中四季豆和淡豆豉原料由热水提取，经过冷却过滤、浓缩杀菌、喷雾干燥得到四季豆和淡豆豉提取物的粉末。经过混料，压片制成受试样品。人体推荐日服量为每天3片(0.556g/片)。按60kg体重成人计算为推荐日服量为27.8mg/kg BW。

1.1.2剂量设计按照《保健食品检验与评价技术规范》中辅助降血糖动物功能评价检验方法进行［13］。实验设0.14、0.28、0.83g/kg BW 3个剂量组，相当于推荐日服量的5、10、30倍。同时设纯水对照组、高血糖模型对照组，每组12只小鼠。受试样品给予时间30d。

1.1.3受试样品制备每日称量1.66g受试样品，用纯净水调配至20.0mL作为高剂量组受试样品，然后量取2.5、5.0mL高剂量组受试样品，用纯净水调配至15.0mL制成低、中剂量组受试样品。

1.1.4给予受试样品途径各剂量组按每日1次，每次以0.1mL/10g BW灌胃给予受试样品，纯水对照组、高血糖模型对照组按同等容量灌胃给予纯净水。

1.1.5实验动物及实验室条件SPF级昆明种雄性小白鼠，6～8w龄、体重26±2g，广东省实验动物中心提供(动物生产许可证号: SCXK (粤) 2008-0002号，质量合格证编号: NO.0053189)。颗粒饲料，广东省实验动物中心提供。动物实验室为SPF级，合格证为粤检证号SYXK(粤) 2008-0011。室温22±2℃、湿度60%～80%。

1.1.6仪器和试剂四氧嘧啶，美国Sigma公司生产;葡萄糖，广州化学试剂厂生产;血糖测定试剂盒，中生北控生物科技股份有限公司;日立7600-010全自动生化分析仪。

1.2方法

1.2.1造高血糖模型按照《保健食品检验与评价技术规范》中辅助降血糖动物功能评价检验方法，随机选取96只小鼠，在实验室条件下检疫3日，禁食24d后，腹腔注射60mg/kg BW四氧嘧啶，自由摄食和饮水。四氧嘧啶是一种β细胞毒剂，可选择性地损伤多种动物的胰岛β细胞，造成胰岛素分泌低下，引起实验性糖尿病。第7d禁食24d后，腹腔注射第二次60mg/kg BW四氧嘧啶，自由摄食和饮水。第14d禁食5d后眼眶采血测定血糖值，若血糖值为10～25mmol/L，则可认为2型糖尿病模型造模成功。

1.2.2葡萄糖耐量试验取造模成功的48只小鼠做葡萄糖耐量实验，随机分成4个组:低、中、高剂量组和模型组，每组12只。受试样品低、中、高剂量组分别灌胃0.14、0.28、0.83g/kg BW剂量(相对于最小人体推荐用量的5、10、30倍)。禁食5h后，剂量组分别给予不同剂量受试样品，高血糖模型对照组按同等容量灌胃给予纯净水。20min后各组经口给予2.0g/kg BW的葡萄糖(用纯净水配制)，测定给葡萄糖后0、0.5、2h 3个时间点的血糖值，按(1)式计算各剂量组与高血糖模型对照组3个时间点的血糖曲线下面积。

1.2.3降低空腹血糖试验取造模成功的48只小鼠做空腹血糖实验，随机分成4个组:受试样品低、中、高剂量组和高血糖模型对照组，每组12只。受试样品低、中、高剂量组:分别灌胃0.14、0.28、0.83g/kg BW剂量(相对于最小人体推荐用量的5、10、30倍)。调整组间血糖值相差小于1.1mmol/L，剂量组分别给予不同剂量受试样品，高血糖模型对照组按同等容量灌胃给予纯净水，试验共30d，实验结束时动物禁食5h后测定空腹血糖值，按(2)式计算各组血糖值及血糖下降百分率。

1.2.4正常小鼠空腹血糖测定试验将未造模的正常小鼠24只随机分成2组，受试样品高剂量组和纯水对照组，每组12只。受试样品高剂量组灌胃给予0.83g/ kg BW受试样品(相当于人体推荐日服量的30倍)，纯水对照组按同等容量灌胃给予纯净水，连续30d，实验结束时动物禁食5h后测定空腹血糖值，比较两组差异。

1.2.5统计学方法采用SPSS11.0软件进行统计分析，数据均以均数±标准差(珋x±s)表示，各组数据采用方差分析，P＜0.05认为有统计学意义。

2　结果与分析

2.1受试样品对高血糖模型小鼠糖耐量的影响

从表1、表2可见，高剂量组3个时间点血糖曲线下面积与高糖对照组比较降低，差异有显著性意义(P＜0.05)，表明实验结果为阳性，受试样品可以降低高血糖模型小鼠糖耐量。

表1　对高血糖模型小鼠3个时间点血糖的影响(±s)

表1　对高血糖模型小鼠3个时间点血糖的影响(±s)

2h血糖(mmol/L)高血糖模型对照组　12　15.02±3.62 22.43±5.12　13.64±2.77低剂量组　12　15.16±3.47 21.76±3.51　14.56±2.58中剂量组　12　15.07±2.98 23.51±4.02　15.12±2.91高剂量组组别　动物数(只) 0h血糖(mmol/L) 0.5h血糖(mmol/L) 12　15.15±2.55 15.83±4.53　14.08±4.44

表2　对高血糖模型小鼠糖耐量的影响(±s)

表2　对高血糖模型小鼠糖耐量的影响(±s)

注:与高糖对照组比较，*P＜0.05。

3个时间点血糖曲线下面积高血糖模型对照组　12　29.99±3.40 36.09±4.20　36.41±7.09低剂量组　12　29.51±4.45 35.93±4.83　36.47±5.61中剂量组　12　30.50±2.27 37.09±2.66　38.62±6.28高剂量组　12　30.03±1.87 36.07±2.87 30.18±7.40*F值　0.197　0.246　3.617 P值组别　动物数(只)始重(g)终重(g) ＞0.05　＞0.05　＜0.05

2.2受试样品对高血糖模型小鼠空腹血糖的影响

从表3可见，低、高剂量组实验后血糖值与高糖对照组比较降低，差异有显著性意义(P＜0.05)。各剂量组实验血糖下降百分率与高糖对照组比较，差异均无显著性意义(P＞0.05)，表明实验结果阳性，受试样品可以降低高血糖模型小鼠空腹血糖。

2.3受试样品对正常小鼠空腹血糖的影响

从表4可见，0.83g/kg BW组给受试样品后血糖与纯水对照组比较，差异无显著性意义(P＞0.05)，表明受试样品对正常小鼠空腹血糖无明显影响。

表3　对高血糖模型小鼠空腹血糖的影响(±s)

表3　对高血糖模型小鼠空腹血糖的影响(±s)

注:与高糖对照组比较，＊＊P＜0.01、*P＜0.05。

＞0.05　＞0.05　＞0.05　＜0.05　＞0.05空腹血糖(mmol/L)给样前　给样后　血糖下降百分率(%)高血糖模型对照组　12　28.70±3.08　33.64±3.37　16.09±5.35　29.53±6.25　－98.42±66.68低剂量组　12　31.39±2.32　36.98±3.02　15.83±5.18　22.02±5.13＊＊　　－55.21±66.12中剂量组　12　31.06±1.78　36.10±2.92　15.68±5.00　25.29±6.09　－73.19±64.09高剂量组　12　30.55±3.95　35.38±4.43　16.13±5.20　23.19±8.31*　　－61.50±83.43 F值　2.060　1.972　0.021　3.052　0.878 P值组别　动物数(只)始重(g)终重(g)

表4　对正常小鼠空腹血糖的影响(±s)

表4　对正常小鼠空腹血糖的影响(±s)

组别　动物数(只)始重(g)终重(g)空腹血糖(mmol/L)给样前　给样后纯水对照组　12　34.15±1.31 43.18±1.45　7.90±1.19　8.19±0.92 0.83g/kg BW组　12　33.49±1.88 42.28±2.28　7.28±1.90　8.67±0.59 t值　0.993　1.151　0.964　-1.541 P值　＞0.05　＞0.05　＞0.05　＞0.05

2.4受试样品对高血糖模型小鼠实验前、后体重的影响

从表2、表3可见，各剂量组小鼠实验前后体重与高糖对照组比较，差异无显著性意义(P＞0.05)，表明受试样品对高血糖模型动物体重无明显影响。

3　讨论

人体摄入食物后，从多糖到可被吸收入血的单糖的演变过程经历了两个关键步骤:第一步是在α-淀粉酶的作用下由多糖水解成为寡糖;第二步是在α-葡萄糖苷酶的作用下由寡糖水解为葡萄糖。因此，控制以上两个关键水解步骤都发生减缓，是有效降低餐后血糖的方式［14］。现代研究发现，四季豆提取物中天然存在着抑制α-淀粉酶活性的物质，称为α-淀粉酶抑制剂［15］;淡豆豉提取物中天然存在着抑制α-葡萄糖苷酶活性的物质，称为α-葡萄糖苷酶抑制剂［10］。因此，本实验受试样品选用四季豆提取物和淡豆豉提取物联合应用的配方，希望可以从上述两个方面辅助降血糖。

近年来，四季豆提取物及其α-淀粉酶抑制剂和淡豆豉提取物及其α-葡萄糖苷酶抑制剂的开发和应用日益受到人们的重视。张琪等［16］进行了四氧嘧啶糖尿病小鼠灌胃给予α-淀粉酶抑制剂的研究，结果显示，给予小鼠α-淀粉酶抑制剂具有降血糖作用。Vinson等［17］研究了四季豆提取物对人体摄取淀粉后的葡萄糖吸收影响，结果表明，每日单独摄入0.75g和1.5g四季豆提取物具有辅助降血糖作用。Spadafrancal等［18］研究了四季豆提取物对健康人群的糖代谢和控制食欲的影响，选择12名受试者每天随餐服用四季豆提取物的片剂，结果表明，摄入四季豆提取物具有降血糖作用。Chen等［19］对豆豉水提物的研究表明，来自中国不同地区的31个样品具有不同程度的α-葡萄糖苷酶抑制活性，并发现发酵能显著提高大豆中的α-葡萄糖苷酶抑制活性。日本的Fujita等［20，21］招募了8名男性临界糖尿病受试者及4名糖尿病受试者进行淡豆豉水提物的临床药效学研究，实验表明，单次口服0.3g淡豆豉提取物就能显著降低糖尿病病人摄入75 g蔗糖或者200 g米饭餐后的血糖。刘晓婷等［22］选用四氧嘧啶糖尿病小鼠，分别给以淡豆豉提取物低(0.5g/kg)、中(1.0g/kg)、高(4.0g/kg) 3个剂量组连续30d，结果证明，淡豆豉提取物具有辅助降血糖的作用。

本实验采用SPF级昆明种雄性小鼠，每日经口给予0.14、0.28、0.83g/kg BW剂量的以四季豆提取物和淡豆豉提取物为功效原料制成的受试样品，试验时间30d。结果显示，受试样品能减少高血糖模型小鼠的3个时间点血糖曲线下面积(P＜0.05)，实验结果阳性;受试样品能降低高血糖模型小鼠的空腹血糖值(P＜0.05)，实验结果阳性;同时受试样品对正常小鼠的空腹血糖没有明显影响(P＞0.05)。上述结果从实验角度进一步验证了四季豆提取物和淡豆豉提取物联合应用具有辅助降血糖的作用。

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(责任编辑李婷婷)

Animal Experimental Study on Lowering Blood Glucose Function of Kidney Bean and Soybean Extract

SUN Hong-mei1，LUO Rong1，CHEN Rui-yi2
(1Amway (China) Co.Ltd.，Guangzhou 510613，China;2Guangdong Provincial Center for Disease Control and Prevention，Guangzhou 511430，China)

Abstract:Objective To study lowering blood glucose effect of the kidney bean and soybean extract to provide experimental evidence for developing the health food with the functional of lowering blood glucose.Method We set up low，middle and high dosage samples of kidney bean and soybean extract groups，pure water control group and high blood glucose model control group with 12 mice in each group.The three dose groups were given the 0.14，0.28，0.83g/kg BW samples，equivalent to 5，10 and 30 times of recommending daily dose of human body.After preparation of high blood sugar mice model with alloxan and given samples for 30 d，the effect of samples on blood glucose and glucose tolerance of high blood sugar mice and normal mice were observed.Result At the samples dosage of 0.83g/kg BW，the glucose tolerance in high dose group was obviously lower than that in the model control group (P＜0.05) .At the samples dosage of 0.14g/kg BW and 0.83g/kg BW，the fasting blood glucose of low and high dose group were obviously lower than that in the model control group (P＜0.01，P＜0.05) .The blood glucose level of normal mice was not influenced by samples.Conclusion Kidney bean and soybean extract had the auxiliary function of lowering blood glucose for high blood sugar mice.

Keywords:kidney bean extract; soybean extract; lowering blood glucose function

通讯作者:罗蓉(1970—)，女，学士，研究方向:食品和保健食品技术法规。

作者简介:孙红梅(1985—)，女，硕士，研究方向:保健食品研发和注册。