鸡腿菇复合制剂的降血糖作用研究

刘　芹,耿雪冉,许瀛引,张薇薇,王贺祥*

(1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州　450002；2.中国农业大学农业生物技术国家重点实验室，北京　100193)



鸡腿菇复合制剂的降血糖作用研究

刘芹1,耿雪冉2,许瀛引2,张薇薇2,王贺祥2*

(1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州450002；2.中国农业大学农业生物技术国家重点实验室，北京100193)

探讨鸡腿菇复合制剂的降血糖作用，为鸡腿菇复合制剂的推广应用提供理论基础.通过腹腔注射链脲佐菌素构建糖尿病小鼠模型，选取造模成功的小鼠，分成阴性对照(生理盐水)组、阳性对照(盐酸二甲双胍)组、低剂量、中剂量和高剂量(鸡腿菇复合制剂)组，连续给药16 d,每4 d检测1次小鼠的空腹血糖水平，每8 d对小鼠进行1次称重.结果表明，与阴性对照组相比，鸡腿菇复合制剂可以降低小鼠的空腹血糖水平且具有一定的剂量依赖性.此外鸡腿菇复合制剂可以在一定程度上恢复因糖尿病造成的小鼠体重的降低.表明在实验条件下，鸡腿菇复合制剂可以明显降低糖尿病小鼠空腹血糖的水平，并具有一定的剂量依赖性.

鸡腿菇复合制剂；链脲佐菌素；降血糖；小鼠

糖尿病是一种多病因的代谢疾病，可能是由遗传因素、环境因素、精神因素以及免疫功能紊乱等单一或多种因素共同作用所导致[1,2].糖尿病与心脑血管疾病、癌症已经成为危害人类健康的三大疾病，发病率呈逐年上升且年轻化的趋势[3].糖尿病主要分为三种类型，即Ⅰ型糖尿病(胰岛素依赖型，IDDM)、Ⅱ型糖尿病(非胰岛素依赖型，NIDDM)和其它继发性糖尿病.其中Ⅱ型糖尿病病人占全部糖尿病病人的90%，困扰着全世界大约3%的人口[3-5].目前临床上的降糖药物有胰岛素分泌促进剂(磺酰脲类、氯茴苯酸类)、胰岛素促敏剂(双胍类、噻唑烷二酮类)、α-葡萄糖苷酶抑制剂(米格列醇、阿卡波糖)以及新型肽类似物(艾塞那肽、利拉鲁肽DPP-4抑制剂).但是大多数降糖药都有一定的副作用，如严重低血糖、乳酸中毒、肝损伤、消化不适、头痛、头晕甚至死亡[6-7].因此开发新型、高效低毒的天然降糖药物已成为生物医药领域研究的热点[8].其中菌类中药不仅物种资源丰富，而且其有效成分及功能也具有明显的多样性，已成为开发新药的源泉和热点[9].近年来的研究表明，云芝、香菇、蛹虫草、灰树花等菌类中药具有很好的降低血糖的作用，对于治疗糖尿病具有良好的应用前景[10-12].鸡腿菇复合制剂主要是由鸡腿菇等多种食用菌及中草药组成.本研究利用链脲佐菌素诱导小鼠糖尿病模型，探究此制剂对糖尿病小鼠的降血糖作用，为其进一步开发利用提供理论基础.

1　材料和方法

1.1药品及主要试剂

鸡腿菇复合制剂由苏州佛果生物科技有限公司提供，主要成分为鸡腿菇、猴头菇、金针菇、草菇、香菇、茯苓、人参、枸杞子、佛手等.

链脲佐菌素购自美国Sigma公司，盐酸二甲双胍购自上海施贵宝制药有限公司.

1.2实验动物

雌性C57/BL小鼠，体重(16～18)g，由中国军事科学院提供.动物实验设施持续保持屏障环境标准.环境温度25±2 ℃，相对湿度55±5%，光照明∶暗=12 h∶12 h.动物饲养在标准盒内，每周两次更换垫料和笼具，保持盒内环境清洁干燥，每日添加饲料和饮水，保持动物自由饮食活动.实验遵循中国农业大学实验动物道德规范.

1.3实验方法

1.3.1糖尿病动物模型的建立取雌性成年C57/BL小鼠100只，禁食12 h后腹腔注射链脲佐菌素(200 mg·kg-1)，48 h后断尾取血，测定空腹血糖含量，取血糖值在15.1 mmol·L-1以上者作为糖尿病模型小鼠.

1.3.2动物实验及指标检测糖尿病模型小鼠随机分为5组，每组9只.5组小鼠分别为阴性对照组(生理盐水)，阳性对照组(盐酸二甲双胍，100 mg·g-1·d-1)以及鸡腿菇复合制剂低剂量组(770 mg·g-1·d-1)、中剂量组(1 540 mg·g-1·d-1)和高剂量组(3 080 mg·g-1·d-1)，另取9只健康小鼠作为正常对照组.按照表1所示每天定时灌胃给药，正常组和阴性对照组灌胃同样体积的生理盐水.连续灌胃给药16 d，每天观察小鼠的生长状况，每4 d检测1次小鼠的空腹血糖含量，每8 d对小鼠进行1次称重.

表1　实验设计

1.4统计学分析

2　结果

2.1鸡腿菇复合制剂对小鼠生长情况的影响

正常组小鼠饮食正常，活泼好动，精神状态良好并且毛发柔顺有光泽.阴性对照组小鼠毛发凌乱，尿多且精神不振，活动量少.鸡腿菇复合制剂组的小鼠精神状况较阴性对照组好，并且随着用药量和用药天数的增加，小鼠毛发也变得比较柔顺，尿量较少，活动量有所增加.

2.2鸡腿菇复合制剂对小鼠空腹血糖含量的影响

由表2可知，糖尿病小鼠的空腹血糖含量明显高于正常组小鼠的空腹血糖含量，在整个实验过程中，阴性对照组小鼠的空腹血糖含量明显增加，16 d后，其空腹血糖含量是正常小鼠的4.24倍(P<0.01).灌胃不同剂量的鸡腿菇复合制剂后，糖尿病小鼠的空腹血糖含量显著降低，各剂量组糖尿病小鼠的空腹血糖含量与阴性对照组小鼠相比都显著降低(P<0.05).其中高剂量组小鼠的空腹血糖含量与阳性对照组小鼠的空腹血糖含量在16 d时分别为10.47和10.75 mmol·L-1，差异不显著(P>0.05).

表2　鸡腿菇复合制剂对高血糖小鼠空腹血糖水平的影响

注：与正常组比较ΔP<0.05，ΔΔP<0.01；与阴性对照组比较*P<0.05，**P<0.01

ΔP<0.05,ΔΔP<0.01 versus the normal control;*P<0.05,**P<0.01 versus the negative control.

2.3鸡腿菇复合制剂对小鼠体重的影响

由表3可以看出，正常组小鼠体重明显增加，符合正常小鼠的生长规律.与正常组比较，阴性对照组小鼠体重减轻，体现了糖尿病消瘦的特点(P<0.05).阳性对照组小鼠体重与阴性对照组相比明显增加(P<0.05)，鸡腿菇复合制剂组小鼠的体重与阴性对照组相比也有明显上升的趋势，并且有一定的剂量依赖性.其中高剂量组小鼠体重与正常组相比差异不显著(P>0.05).

表3　鸡腿菇复合制剂对高血糖小鼠体重的影响

注：与正常组比较ΔP<0.05，ΔΔP<0.01与阴性对照组比较*P<0.05，**P<0.01

ΔP<0.05,ΔΔP<0.01 versus the normal control;*P<0.05,**P<0.01 versus the negative control.

3　讨论

实验性糖尿病动物模型的制备方法很多，如手术切除胰腺，化学药物诱发(注射链脲佐菌素、四氧嘧啶)、病毒感染、拮抗胰岛素因子、食物诱发及催肥等，其中链脲佐菌素是目前国内外使用较多的造模糖尿病动物的化学药物方法之一，因其对组织毒性小，动物存活率高而普遍使用[13].Szkudelski研究认为链脲佐菌素对胰岛B细胞的毒性是因为其能使DNA烷基化，DNA的损伤会激活多聚ADP-核糖基化，从而导致胞内NAD+和ATP耗竭，进而产生大量高反应性活性氧簇对B细胞产生损伤作用[14]，另有研究者认为链脲佐菌素可能是通过诱导细胞凋亡的方式特异性损伤胰岛B细胞[15-16].

本研究通过一次性注射链脲佐菌素损伤其胰脏的功能，导致胰脏补偿性分泌胰岛素的功能发生障碍，而非直接完全破坏其功能[13].由此形成的糖尿病病症具有可恢复性，能较好的反映鸡腿菇复合制剂的降糖效果.在整个研究过程中，阴性对照组小鼠空腹血糖含量明显增高，毛发散乱，精神萎靡不振，活动量减少，尿量增加，症状与文献报道相符，证明本实验造模成功，能够模拟临床Ⅱ型糖尿病.

胰岛素是体内唯一的降血糖激素，主要作用于肝脏、肌肉和脂肪组织.在正常情况下，进食后消化吸收的葡萄糖进入血液，血糖浓度升高进而刺激胰岛β细胞分泌胰岛素.胰岛素通过促进糖原合成、抑制糖原分解和糖异生从而导致肝脏糖生成量以及输出量下降，同时促进外周组织对血糖的吸收利用，最终使血糖维持在正常水平.而当机体处于糖尿病状态时，体内的血糖水平一直处于较高的状态.持续的高血糖不仅会引发各种感染而且还会持续刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，时间久了会引起胰岛β细胞功能衰竭、胰岛素敏感性降低.并且由于机体不能很好的吸收利用葡萄糖，从而加速脂肪和蛋白质的分解，造成机体消瘦、病情加重[3,16-17].本实验中，阴性对照组小鼠的空腹血糖水平持续增加，而阳性对照组和鸡腿菇复合制剂组小鼠的空腹血糖水平明显降低并表现出一定的剂量依赖性，此外供试样品鸡腿菇复合制剂还可以在一定程度上回复因糖尿病造成的小鼠体重的降低，说明鸡腿菇复合制剂具有较好的降血糖作用.以往的研究报道称，很多中药是通过促进机体胰岛素的分泌提高胰岛素的敏感性以及抑制小肠对葡萄糖的吸收等途径来实现其降血糖作用[17].中药体内降血糖是多因素、多环节、多机制的综合协同作用，不仅能够改善患者的糖代谢和脂代谢异常，并且能够有效防治糖尿病及其并发症，具有不可替代的优势和潜力[17-18].我国中药资源丰富多样，结合高速发展的现代科学研究方法，筛选出疗效明显的中药及其活性成分，阐明其抗糖尿病作用机制，不断开发出高效低毒的降糖药，可为糖尿病患者带来福音.

4　结论

根据以往文献报道及预实验，采用一次性注射链脲佐菌素诱导建立小鼠糖尿病模型.实验过程中对各组小鼠灌胃鸡腿菇复合制剂，每4 d检测1次小鼠的空腹血糖水平，每8 d对小鼠称重1次.实验发现，鸡腿菇复合制剂具有明显的体内降血糖效果，并且具有一定的剂量依赖性.

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(责任编辑俞诗源)

Coprinuscomatus-compound prevents hyperglycemia in streptozotocin-induced diabetic mice

LIU Qin1,GENG Xue-ran2,XU Ying-yin2,ZHANG Wei-wei2,WANG He-xiang2

(1.Institute of Plant Nutrition and Resource Environment,Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002,Henan,China; 2.State Key Laboratory for Agrobiotechnology and Department of Microbiology,China Agricultural University,Beijing 100193,China)

The hypoglycemic effect ofCoprinuscomatus-compound is evaluated in streptozotocin-induced diabetic mice.Mice are divided into six groups:normal control,negative control(diabetic control),diabetic mice receiving 770,1 540,3 080 mg·kg-1ofCoprinuscomatus-compound or 100 mg/kg metformin hydrochloride(low-dose group,middle-dose group,high-dose group or positive control group).Fasting glucose level is measured every 4 days,body weight is measured every 8 days.Compared with the negative control,administration ofCoprinuscomatus-compound significantly prevented the elevation in fasting glucose level with dose-dependence.The results indicate thatCoprinuscomatus-compound can reverse the weight loss in streptozotocin-treated mice to some extent,and possess significantly dose-dependent anti-diabetic activity on streptozotocin-induced diabetic mice.

Coprinuscomatus-compound;streptozotocin;hypoglycemic;mice

10.16783/j.cnki.nwnuz.2016.05.020

2016-03-22;修改稿收到日期:2016-05-25

现代农业产业技术体系建设专项基金资助(CARS-24)

刘芹(1986—)，女，河南永城人，助理研究员，博士.主要研究方向为食药用菌中生理活性物质分析.

E-mail:liuqin_bio@163.com

Q949.95；R 282.7

A

1001-988Ⅹ(2016)05-0090-05

*通讯联系人，男，教授，博士.主要研究方向为药用与食用真菌.E-mail:hxwang@cau.edu.cn