葡萄酒泡洋葱降脂降糖作用的研究

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(西安培华学院医学院,陕西西安 710125)

葡萄酒泡洋葱降脂降糖作用的研究

张飒乐,李晓明,牛睿,杨旸,谢欣恬,方欢乐*

(西安培华学院医学院,陕西西安 710125)

目的:研究葡萄酒泡洋葱对实验性2-型糖尿病小鼠血糖和脂质代谢的影响。方法:采用高脂高糖饲料加链脲佐菌素诱导小鼠糖尿病及高血脂模型,根据体质量、血糖水平将小鼠随机分为6组:即空白对照组,模型组,葡萄酒泡洋葱高、中、低剂量组,阳性对照组(盐酸二甲双胍)。连续灌胃给药30 d,观察小鼠胰腺、肝脏、血糖、血脂、胰岛素水平及氧化应激指标的变化。结果:与模型组相比,葡萄酒泡洋葱中剂量及高剂量组小鼠胰岛内充满胰岛素分泌颗粒、肝细胞脂肪变性减轻,表明对胰腺及肝脏有一定保护作用;同时其能够降低糖尿病小鼠的空腹血糖、提高血清胰岛素水平,降低2-型糖尿病小鼠的总胆固醇(TC)和甘油三脂(TG)含量(p<0.05),使小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活力升高、丙二醛(MDA)水平下降(p<0.01)。结论:研究表明葡萄酒泡洋葱中、高剂量均具有较强的抗氧化能力能够保护胰腺、肝脏,具有一定的降血糖作用,同时能有效改善糖尿病小鼠脂质代谢紊乱。

葡萄酒泡洋葱,2-型糖尿病小鼠,降血糖,降血脂

糖尿病是一种常见病,随着人们生活水平的提高,糖尿病尤其是2-型糖尿病严重危害着人类健康,其发病率处于上升趋势[1]。糖尿病治疗过程中饮食、运动和药物治疗是三大治疗原则,其中饮食治疗是最基本的[2]。因此研究天然、不良反应小的降血糖物质具有重要意义[3]。葡萄酒中含有的主要活性物质为类黄酮、多酚类、黄烷醇等,具有很好的抗氧化作用[4-5]。洋葱中含有类黄酮化合物及其结构中含有的酚羟基结构均有较强的抗氧化作用[6],同时研究显示洋葱中含有的槲皮素有一种类似口服降血糖剂甲磺丁脲的降血糖作用[7]。葡萄酒泡洋葱是民间盛行的一种食疗方法,但其降脂降糖改善糖尿病的作用及其机制一直没有被实验证实。本研究初步探讨了葡萄酒泡洋葱对高血糖及高血脂小鼠的影响。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

昆明种雄性小鼠 100只，每只重(18～22) g,清洁级,购于西安交通大学动物中心,动物的质量合格证号:SCXK(陕)2010-001,饲养环境温度20～25 ℃,湿度40%～70%,动物饲养符合动物管理规范；红皮洋葱 河南省郑州市中牟县;葡萄酒 张裕解百纳干红葡萄酒;高脂高糖饲料(组成:10.0%猪油,20.0%蔗糖,2.5%胆固醇,1.0%胆酸盐,66.5%常规饲料)和普通饲料 西安交通大学动物中心;盐酸二甲双胍 上海信谊天平药业有限公司;链脲佐菌素(Streptozoto-cin,STZ) 美国Sigma公司;超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)试剂盒 南京建成生物工程研究所;小鼠胰岛素ELASA试剂盒 上海西塘生物科技有限公司。

表2 葡萄酒泡洋葱对糖尿病小鼠血糖及胰岛素含量的影响

血糖测定仪 华广生技股份有限公司;高速冷冻离心机TGL-16G 上海安亭科学仪器厂;iMark全自动酶标仪、洗板机 美国Bio-Red公司。

1.2实验方法

1.2.1 葡萄酒泡洋葱的制作方法 将红皮洋葱250 g切成约0.5 cm×0.5 cm的小块,放置于500 mL葡萄酒中密封保存,阴凉处浸泡1周后过滤,滤液保存至4 ℃冰箱中[8]。

1.2.2 糖尿病动物模型的建立及分组 依据参考文献[9]建立小鼠糖尿病模型,将小鼠适应性饲养1周后,取10只为空白对照组喂普通饲料,其余小鼠喂高脂高糖饲料,开始高脂高糖饲料喂养的同时连续3 d以100 mg/kg的剂量、1 次/d给小鼠腹腔注射STZ溶液(用前以0.1 mol/L、pH4.5柠檬酸缓冲液配成1%的STZ溶液),制备2-型糖尿病模型。造模72 h,小鼠剪尾采血,检测小鼠血糖(FBG),血糖超过11.0 mmol/L为成功模型。

除空白对照组外,取造模成功的小鼠50只随机分为5组(模型组,葡萄酒泡洋葱低、中、高剂量组,阳性对照组),每组10只。其中空白对照组、模型组灌服15 mL/kg生理盐水,葡萄酒泡洋葱溶液低、中、高剂量分别为5、10、15 mL/kg,阳性药物组按0.2 mg/kg灌服盐酸二甲双胍(配制等量混悬液)。各组小鼠均每日灌胃1次，连续30 d。

1.2.3 指标检测 记录小鼠体质量的变化，分别于用药前、用药后30 d称量小鼠体质量。同时于用药前、用药后15和30 d,剪尾取血,检测血糖。小鼠高脂高糖饲养30 d后,各组小鼠隔夜禁食12 h,眼球取血,收集血液1 mL左右。将血液放置于离心机中3500 r/min离心10 min,分离血清,测定血脂TC、TG的含量和抗氧化指标SOD活性、MDA含量(按厂家提供的试剂盒使用说明进行操作)。采用双抗体夹心ABC-ELISA法,按照试剂盒说明书的实验操作步骤测定胰岛素(INS)的浓度,检测450 nm处OD值。

1.2.4 胰腺、肝脏组织形态学检查 各组小鼠颈部脱臼处死,取胰腺、肝脏组织,标本经4%多聚甲醛固定后,进行常规石蜡包埋。对每只小鼠的胰腺及肝脏切取的切片进行苏木精-伊红染色法(HE染色),观察胰腺、肝脏形态学变化。

1.3统计学处理

2 结果与分析

2.1葡萄酒泡洋葱对糖尿病小鼠体质量的影响

观察葡萄酒泡洋葱对各组小鼠体质量的影响,结果见表1。由表1可知,用药前各组小鼠初始体重无显著性差异。用药后体重有所变化,用药治疗30 d体质量数据表明,和空白对照组比较,模型组体重显著性减少。与模型组比较，阳性对照组、葡萄酒泡洋葱低剂量组无显著性差异,中高剂量组体重显著增加(p<0.05)。

表1 葡萄酒泡洋葱对糖尿病小鼠体质量的影响

注:与空白对照组比较*p<0.05,**p<0.01;与模型组比较#p<0.05,##p<0.01。表2～表4同。

2.2葡萄酒泡洋葱对糖尿病小鼠血糖(FGB)及胰岛素(INS)含量的影响

观察葡萄酒泡洋葱对各组小鼠血糖及胰岛素含量的影响,结果见表2。与空白对照组比较,给药前(0 d)各组小鼠血糖明显升高(p<0.01),说明糖尿病小鼠模型成功建立。给药15、30 d后,与模型组比较,葡萄酒泡洋葱中剂量及高剂量、阳性对照组均可显著降低糖尿病小鼠血糖(p<0.05)。同时于用药30 d后检测小鼠胰岛素含量结果显示,与对照组相比，模型组小鼠胰岛素含量显著降低(p<0.01)。与模型组比较,葡萄酒泡洋葱中剂量组及高剂量组、阳性对照组治疗30 d后能提高胰岛素含量(p<0.05),具有统计学意义。

图1 各组小鼠胰腺病理形态的改变(HE 400×)

2.3葡萄酒泡洋葱对糖尿病小鼠血脂代谢的影响

由表3可见,与空白对照组比较,模型组小鼠血清中TC、TG含量显著升高(p<0.01),与模型组比较,阳性对照组、葡萄酒泡洋葱中剂量组及高剂量组小鼠血清TC、TG含量显著降低(p<0.05)。

表3 葡萄酒泡洋葱对各组小鼠血脂代谢的影响

2.4葡萄酒泡洋葱对糖尿病小鼠SOD活性及MDA含量的影响

由表4可见,与空白对照组比较,模型组小鼠SOD活性显著降低(p<0.05)、MDA含量显著增加(p<0.01),表明模型组小鼠抗氧化能力降低。与模型组比较,阳性对照组、葡萄酒泡洋葱低、中、高剂量组SOD活性均升高,MDA含量显著降低(p<0.05),结果表明葡萄酒泡洋葱具有较强的抗氧化活性。

表4 葡萄酒泡洋葱对各组小鼠SOD活性及MDA含量的影响

2.5葡萄酒泡洋葱对糖尿病小鼠胰腺病理形态的改变

由图1可见,空白对照组小鼠胰腺(箭头所指位置)成团索状,细胞边缘界限整齐,细胞核大小均一、胰岛内胰岛数量及岛内细胞数较多;模型对照组小鼠胰腺组织中胰岛结构松散紊乱、边缘不清晰、胰岛萎缩;葡萄酒泡洋葱低剂量组胰岛萎缩，而葡萄酒泡洋葱高、中剂量组及阳性对照组小鼠胰岛结构较清晰、边缘整齐、细胞分布均匀、胰岛内充满胰岛素分泌颗粒,细胞体积较正常,少量细胞呈萎缩状。

2.6糖尿病小鼠肝脏病理形态的改变

从图2可见,空白对照组肝组织结构完整、肝细胞排列整齐,中央静脉呈放射状分布。模型组肝脏组织明显水肿,肝细胞颗粒变性,轻度的水泡变性,葡萄酒泡洋葱低剂量组有颗粒变性、脂肪变性。葡萄酒泡洋葱小剂量组有颗粒变性、脂肪变性。阳性对照组、葡萄酒泡洋葱中剂量、高剂量组肝细胞颗粒变性、脂肪变性减轻。

图2 各组小鼠肝脏病理形态学改变(HE 400×)

3 讨论

目前糖尿病已成为危害人类健康的世界第三大疾病,其中2-型糖尿病是导致人类致残、致死的主要原因[10]。2-型糖尿病主要表现为胰岛素抵抗[11],本研究应用高脂高糖饲料喂养小鼠30 d,同时注射STZ,破坏小鼠胰岛β细胞的功能,引发小鼠2-型糖尿病。研究结果表明,和对照组相比高脂高糖模型组小鼠血糖值升高,但由于动物对体内血糖的调节能力很强,随着时间的推移,模型组小鼠血糖未出现持续升高而表现为略有下降。胰岛内胰岛素的含量降低同时胰腺切片也显示模型组小鼠胰岛萎缩,表明糖尿病模型建立成功。

肝脏是调节糖代谢的重要器官,在糖异生及糖原生成等方面起着调节作用,维持血糖的稳定。肝脏病变很容易引起糖代谢障碍[12]。糖尿病性肝脏损害主要表现为肝内脂肪浸润致脂肪肝,部分可发展为脂肪性肝炎等[13]。实验结果显示模型组小鼠肝脏HE染色发现有脂肪颗粒变性、肝细胞肿大的现象,血液中TC、TG值升高,表明高脂高糖饲料的喂养引发糖尿病的同时,肝脏也发生了病变,最终引发糖代谢紊乱。和模型组比较,葡萄酒泡洋葱中、高剂量组能保护小鼠的胰岛细胞有助于胰岛细胞恢复、促进胰岛素分泌功能,减轻肝脏损伤、改善血脂升高、降低空腹血糖的作用,副作用小。阳性对照盐酸二甲双胍主要促进组织无氧糖酵解同时加强组织对糖的利用等作用其降糖降脂效果和模型组比较也有显著性降低[14]。

研究报道氧化应激可对胰岛β细胞造成损伤,同时可诱导胰岛素抵抗的发生,其在2型糖尿病的发生、发展中具有重要作用[15]。目前,临床和科研实践中对机体内SOD和MDA的含量测定能够反映机体的抗氧化水平,许多研究表明,处于高血糖状态下的小鼠机体抗氧化防御体系遭到破坏,最终产物MDA生成增多,SOD含量降低,而MDA增多使得生物膜发生变性,细胞突变、衰老或死亡[16]。葡萄酒泡洋葱有很强的清除氧自由基作用,本研究通过测定糖尿病模型小鼠中血清SOD及MDA的含量,发现SOD含量降低、MDA含量升高,和模型组比较,葡萄酒泡洋葱中、高剂量组能提高SOD活性,降低MDA含量,表现出很好的抗氧化活性,能够很好的对抗活性氧自由基引起的β细胞毒性作用、修复氧化损伤的胰腺组织、调节机体免疫力的等作用。

4 结论

本文采用高脂高糖喂养加链脲佐菌素诱导小鼠糖尿病及高血脂模型,观察葡萄酒泡洋葱对实验性2-型糖尿病小鼠血糖和脂质代谢的影响。结果显示和模型组比较，葡萄酒泡洋葱中、高剂量组血糖、血脂水平显著降低,胰岛素水平显著升高(p<0.05)。胰腺和肝脏HE染色还表明其能保护胰腺和肝脏,同时中、高剂量组葡萄酒泡洋葱具有较强的抗氧化作用。研究表明葡萄酒泡洋葱可能通过增强活性氧清除能力降低血糖,有效改善糖尿病小鼠脂质代谢紊乱,发挥其对胰腺和肝脏的保护作用,可辅助用于2-型糖尿病的治疗。

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Studyonthehypoglycemicandhypolipidemiceffectsofwinecombinedwithonion

ZHANGSa-le,LIXiao-ming,NIURui,YANGYang,XIEXin-tian,FANGHuan-le*

(Medical College of Xi’an Peihua University,Xi’an 710125,China)

Objective:Effect of wine combined with onion on blood glucose and blood lipid in diabetic mellitus mice was studied. Method:The diabetic mice model was built by feeding high-fat and high-carbohydrate diet and then injection of streptozotocin(STZ).According to body mass and glucose level,the mice were randomly divided into six groups:control group,model group,high,middle and low dose of wine combined with onion group,and positive control(metformin hydrochloride)group.The mice were perfused once per day for 30 days. Pancreas,liver,fasting blood glucose,blood lipid,insulin levels and the change of oxidative stress were detected. Result:Compared with the DM group,both high dose and middle dose wine combined with onion groups were filled with insulin granules,fatty degeneration of hepatocytes. Pancreas,liver were protected,and then had significant influences on the type 2-diabetic model mice,including reduced blood glucose,increased INS level,and decreased TG and TC levels(p<0.05).Serum SOD was increased,and MDA was decreased(p<0.01). Conclusion:Studies showed that high and middle dose of wine combined with onion can reduce blood glucose,improve lipid disorders and antioxidation function in DM mice.

wine combined with onion;diabetic mellitus mice;hypoglycemic;hypolipidemic

2017-05-11

张飒乐(1980-)，女，本科，讲师，主要从事心理学方面的教学及研究，E-mail：43599079@qq.com。

*

方欢乐(1981-)，女，硕士，讲师，主要从事心血管药理方面的研究，E-mail：yezi-1023@163.com。

陕西省教育厅项目(16JK2137)；西安培华学院校级重点课题(PHKT1601)。

TS201.6

A

1002-0306(2017)22-0296-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.22.057