预防性小剂量葡甘聚糖对SD大鼠摄食量及体脂和血脂血糖影响的研究

孙娟 葛声 张海峰 唐雯

摘 要：目的：研究预防性应用小剂量葡甘聚糖对摄食量、体脂、血脂、血糖的影响。方法：将雄性SD大鼠按体重分层随机分为2组（正常对照组和葡甘聚糖组），每组13只，均喂饲普通饲料。实验阶段记录各组进食量并监测体重，连续喂养12周后空腹处死，测定空腹血糖（FBG）、甘油三酯（TG）、血清总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）。对腹部脂肪（腹后壁脂肪、肠系膜脂肪、肾周脂肪及精索部脂肪）进行称重。截取食管下端至肛门的肠段，摘除肠系膜脂肪后称重肠道重量，并计算SD大鼠去除肠道后体重和净体重。结果：葡甘聚糖组每日平均摄食量[（20.97±1.92）g]大于正常对照组[（20.24±2.38）g]，差异具有统计学意义（P=0.029<0.05）。两组实验大鼠的每日平均体重、空腹体重、肠道重量、腹内脂肪、去除肠道后体重以及净体重差异均无统计学意义（P>0.05）。两组血液指标（FBG、TG、TC、LDL-C、HDL-C）差异均无统计学意义（P>0.05）。结论：喂饲普通饲料过程中，预防性应用小剂量葡甘聚糖，可提高正常SD大鼠摄食量，但对其体重、腹部脂肪、血脂、血糖均无明显影响。

关键词：葡甘聚糖;体脂;血脂;血糖;摄食量

葡甘聚糖是一种可溶性膳食纤维，在魔芋中含量极丰富，研究表明，魔芋葡甘聚糖具有调节机体免疫功能、抗肿瘤、抗衰老、抗氧化等多种生物活性[1-8]。本研究旨在通过对小剂量葡甘聚糖预防性干预实验动物，并对实验动物进行体重、体脂肪量、血脂和血糖等指标的监测，探讨葡甘聚糖对疾病的预防作用。

1 材料与方法

1.1 材料

通泰葡甘聚糖胶囊，国药准字 H51023873。

1.2 实验动物

清洁级SD大鼠，雄性，体重（203±11）g。实验动物均由上海西普尔-必凯实验动物公司提供。实验动生产许可证号：SCXK（沪）2008-0016;实验动物使用许可证号：SYXK（沪）2006-0010。实验前所有实验动物均适应性喂养1周。

1.3 试剂与仪器

大鼠血脂、血糖检测试剂盒，德国罗氏公司;西门子advia 2400大型生化仪;离心机，德国Eppendorf公司;FA2004N型电子天平，上海精密科学仪器有限公司;电子秤，由动物实验中心提供。

1.4 方法

1.4.1 实验分组 所有实验大鼠适应性喂养1周后，以空腹体重为基础，按体重分层随机分组，分别为正常对照组（n=13，普通饲料+生理盐水灌胃）和葡甘聚糖组（n=13，普通饲料+葡甘聚糖灌胃），并对每组大鼠进行编号。

1.4.2 动物饲养 实验期间各组实验大鼠均饲养普通饲料，自由进食和饮水，每日早9∶00给予灌胃。每只实验SD大鼠的灌胃量为1 mL/100 g体重，葡甘聚糖溶液配制浓度为100 mg/（kg·BW）[9-10]。動物饲养环境温度为（17±3.0）℃，湿度为50%±20%，12 h昼夜循环周期。

1.4.3 动物饮食、体重的测定 实验期间每日同一时间（早上8∶30）记录各实验组大鼠的摄食量及体重，处死前测定空腹体重。

1.4.4 血脂、血糖的测定 连续喂养12周后，禁食、不禁水12 h，于次日晨内眦静脉采血后处死各组实验大鼠，测定大鼠FBG、TG、TC、LDL-C、HDL-C。FBG的测定采用葡萄糖氧化酶终点法、TG的测定采用酶法终点法、TC测定采用胆固醇氧化酶法、LDL-C和HDL-C测定均采用直接测量法。详细检测步骤均按照试剂盒说明书进行。

1.4.5 内脏脂肪及肠道重量的测定 各组实验SD大鼠处死后，剖腹，分别取腹后壁脂肪、肠系膜脂肪、肾周脂肪以及精索部脂肪，称量上述脂肪组织重量作为腹内脂肪总量。截取食管下端至肛门的肠段，摘除肠系膜脂肪后称重肠道重量，并计算各组实验SD大鼠去肠道后体重和净体重。

1.5 统计学处理

所有数据结果均采用均数±标准差（±s）表示，各组之间的数据均采用F检验检查总体方差齐性。实验组与对照组之间的比较采用独立样本t检验，以P<0.05为具有统计学差异。通过SPSS 17.0 统计软件进行统计学处理。

2 结果与分析

实验进行到第四周，因灌胃时SD大鼠挣扎造成损伤，导致葡甘聚糖组实验大鼠死亡1只，其余均健康存活，直至实验结束。

2.1 实验动物摄食量变化情况

对所有实验动物每天同一时间检测摄食量，并计算出每组实验SD大鼠的每日平均摄食量，分析两组每日平均摄食量变化曲线。结果显示，实验期间，葡甘聚糖组（n=12）和正常对照组（n=13）实验SD大鼠每日平均摄食量均成波动性增长趋势（图1）。两组每日平均摄食量情况相比，葡甘聚糖组[（20.97±1.92）g]每日平均摄食量大于正常对照组[（20.24±2.38）g]，且差异具有统计学意义（P=0.029<0.05），95% CI为（0.076～1.395）。

2.2 实验动物体重变化情况

对所有实验动物每天同一时间检测体重，并计算出每组实验动物的平均体重，根据每天的平均体重情况分析两组实验SD大鼠之间实验期间的体重变化曲线并对两组间每日平均体重进行比较。数据分析显示，两组实验SD大鼠在实验期间体重均呈逐渐增长趋势。从实验第17天（约2.5周）开始，葡甘聚糖组实验SD大鼠平均体重增长曲线超越正常对照组，并且两组之间保持均衡的增长趋势直至实验结束（图2）。葡甘聚糖组[（352.84±64.42）g]与正常对照组[（338.35±60.75）g]每日平均体重比较结果显示差异无统计学意义（P>0.05），95% CI为（-4.359～33.339）。

2.3 实验动物空腹体重情况

两组实验动物在处死前均给予禁食12 h，测量空腹体重，结果显示，葡甘聚糖组空腹体重[（423.83±28.71）g]与正常对照组[（416.62±30.70）g]相比，差异无统计学意义（P>0.05），95% CI为（-17.362～31.798）。

2.4 腹内脂肪及肠道重量

麻醉后处死实验SD大鼠进行剖腹，分别取腹后壁脂肪、肠系膜脂肪、肾周脂肪以及精索部脂肪，并称重腹部脂肪总重量，截取食管下端至肛门的肠段，摘除肠系膜脂肪后称重肠道重量，两组实验SD大鼠肠道重量、腹内脂肪重量、去除肠道后体重和净体重（空腹体重减去腹部脂肪及肠道重量）相比较。数据显示，葡甘聚糖组（n=12）和正常对照组（n=13）实验SD大鼠在实验结束时，葡甘聚糖组的腹内脂肪[（20.76±2.53）g]、肠道重量[（16.20±3.74）g]、去除肠道后的体重[（407.63±28.82）g]以及净体重[（386.86±27.31）g]与正常对照组[分别为（17.55±5.64）、（14.92±1.09）、（401.69±30.31）、（384.15±27.26）g]相比，差异均无统计学意义（P>0.05）（图3、图4）。

2.5 生理指标

对两组实验SD大鼠空腹血液在2h内进行检测，附表数据分析显示，葡甘聚糖组（n=12）和正常对照组（n=13）实验SD大鼠在实验结束时，葡甘聚糖组相关血液指标FBG[（5.24±0.36）mmol/L]、TG[（0.53±0.23）mmol/L]、TC[（1.02±0.24）mmol/L]、LDL-C[（0.10±0.03）mmol/L]、HDL-C[（0.35±0.11）mmol/L]与正常对照组相比，差异均无统计学意义（P>0.05）。

3 结论

本研究通过检测实验大鼠每日平均摄食量、每日平均体重、腹内脂肪、肠道重量以及血脂血糖等血液指标来探讨预防性应用小剂量的葡甘聚糖对实验SD大鼠摄食量、体脂及血脂、血糖的影响，结果显示，喂饲普通饲料过程中，预防性应用小剂量葡甘聚糖，可提高正常SD大鼠摄食量（P=0.029<0.05）。但两组大鼠之间的每日平均体重、空腹体重、腹内脂肪、肠道重量、去除肠道后体重、净体重以及血脂、血糖，差异均无统计学意义（P>0.05）。在实验进行中第12天，两组实验SD大鼠日平均摄食量均低于总体趋势值，在实验进行中的第13、19天，两组实验SD大鼠的日平均摄食量均高于总体趋势值，但两组呈现相同趋势，这可能是由饲料湿度不同造成，但因两组同时进行添加，并不影响两组之间的统计学差异性。

4 讨论

研究表明，葡甘聚糖具有益生元活性，可促进乳酸杆菌等肠道益生菌的代谢和增值，调节肠道功能[7-8]，能促进胃肠道运动[6、11]，可适度增加便秘儿童排便频率[12]。本研究中葡甘聚糖可能会通过对实验动物肠道益生菌的调节以及对肠道的规律性运动产生作用，包括增加大便次数、软化大便、增加排便量等，从而对葡甘聚糖组实验SD大鼠摄食量产生一定程度的促进作用。

葡甘聚糖作为一种可溶性纤维素具有明确的降脂、降糖及减肥作用[1-3]，研究表明，短期内应用葡甘聚糖有助于减肥[13]。本研究并未观察到葡甘聚糖组大鼠与正常对照组相比较体重有所降低，这与早期Yoshida M等[14]的动物实验研究的体重结果相一致。Yoshida M等的动物实验研究表明，链脲霉素诱导的糖尿病SD大鼠膳食中添加葡甘聚糖与接受常规饮食的非糖尿病对照组相比，体重的增加无统计学意义。Arvill A等[15]采用的双盲交叉、安慰剂对照研究设计表明，给予年龄在25～65岁之间的63名健康男性摄入葡甘聚糖，并未发现体重的变化。Vuksan V等[16]的研究表明，每100 kcal饮食中摄入0.5 g葡甘聚糖3周，可降低TC、LDL-C和血清果糖胺水平，但对胰岛素、FBG、TG、HDL-C和体重无明显影响。近期有关文献[17]报导，葡甘聚糖在减轻超重和肥胖儿童体重方面的有效性仍在讨论中，目前尚无确切定论。

葡甘聚糖可通过延缓小肠对营养物质的吸收来抑制餐后胰岛素高峰，以及加强粪便中性固醇和胆汁酸的排泄[18]，减少餐后胰岛素的浓度，可以降低胆固醇合成。胰岛素能够增加羟甲基戊二酸单酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶的活性[19]，餐后胰岛素的减少降低了HMG-CoA还原酶活性，并且抑制胆固醇合成的增加。

实验结束时，本研究中葡甘聚糖组相关血液指标FBG、TG、TC、LDL-C及HDL-C与正常对照组之间的差异均无显著性（P>0.05）。

研究表明，受试者食用含50 g可利用碳水化合物的普通糕点和添加5%葡甘聚糖的糕点后，发现食用含葡甘聚糖的食物可降低糖尿病患者和健康成人血糖升高的幅度;且这一作用在糖尿病患者中强于健康成人[20]。但早期Vuksan V等[21]通过对血糖、血脂和血压的监测来研究魔芋葡甘聚糖对高危2型糖尿病患者的代谢调控，结果表明，葡甘聚糖能明显降低果糖胺以及TC/HDL-C的比率和收缩压，然而对体重、TC、LDL-C和HDL-C、TG、载脂蛋白 A-1、B及其比值、葡萄糖、胰岛素和舒张压均无明显影响。后期人群实验研究[22]发现，无论是合并或未合并糖尿病的高脂血症患者，联合使用葡甘聚糖和植物甾醇均可明显降低患者的LDL-C。但与预期结果相比，接受葡甘聚糖治疗的患者并未出现血糖的改变，膳食葡甘聚糖并未影响患者空腹胰岛素、果糖胺浓度和糖耐量。一项纳入了12项研究（包括8项成年人研究和4项儿童研究）的荟萃分析表明[23]，魔芋葡甘聚糖能够明显降低LDL-C和非高密度脂蛋白胆固醇浓度，但其中6项研究的数据表明魔芋葡甘聚糖对载脂蛋白B无显著影响。

本研究中葡甘聚糖组与正常对照组之间，没有监测到血脂、血糖以及体重、体脂等指标的统计学差异，此结果与以往研究的差异性可能与实验设计以及摄食控制、热量控制等情况不同有關。以往的阳性研究结果均是在糖尿病或/和高脂血症受试者中进行，且进行一定的饮食控制等措施，但本研究是在普通饲料喂养的正常SD大鼠中进行的小剂量葡甘聚糖干预的预防性试验。正常机体有完善的自身调节作用，可能因其自身调解作用远远强于本实验中添加的小剂量葡甘聚糖所产生的作用效应，导致葡甘聚糖组与正常对照组之间没有出现体重、体脂以及血脂、血糖的差异性变化。另外，本研究中对餐后血糖、胰岛素及果糖胺浓度没有进行明确测定，因此也不明确在此实验中葡甘聚糖是否能够通过胰岛素降低胆固醇的合成。另一方面，葡甘聚糖在水溶液及唾液中会形成一种高粘度的凝胶，这一特性在其降血糖、降胆固醇方面发挥着重要的作用，但也因此会产生不好的味道和口感。葡甘聚糖的口感以及食用剂量等均会影响到受试者的依从性。有些实验研究中会出现体重的降低等可能与此种副作用有关，但本实验中采用的灌胃方式，因而无对口感的影响，进而对实验SD大鼠因葡甘聚糖口感问题引起的体重变化也基本无负面影响。

不同剂量的葡甘聚糖可能对机体产生不同的作用效果，而本研究是采用预防性小剂量葡甘聚糖干预的动物实验研究，与大样本人群研究可能会存在一定的差异，其相关作用效果有待进一步大样本人群研究及进行剂量效应关系研究予以证实。

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Preventive Effect of Low Dose of Glucomannan on Food intake，Body Fat，Blood Lipid and Blood Glucose in SD Rats

SUN Juan1，GE Sheng2，ZHANG Hai-feng1，TANG Wen1

（1 Department of Clinical Nutrition，Shanghai Ninth People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine，Shanghai 200011，China;2 Department of Clinical Nutrition，Shanghai sixth People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School，Shanghai 200233，China）

Abstract：【Objective】 To study the preventive effect of low dose glucomannan on the food intake，body fat，blood lipid and blood glucose.【Method】 According to body weight，26 adult male Sprague Dawley rats were randomly assigned to two groups including normal control group （n=13）and glucomannan group （n=13），and the rats of each group were numbered.The rats in the normal control group were intragastriced with saline and the glucomannan group were given certain concentration of the glucomannan every day.Body weight and food intake were recorded every day throughout the experiment.Fasting blood glucose（FBG），and lipids（TG，TC，LDL-C，and HDL-C）were measured at the end of the experiment.Perirenal fat，retroperitoneal fat，mesenteric fat，as well as epididymal fat of all rats were weighed and summed as the total abdominal fat.Intestines without mesentery were weighed.The weight of SD rats without intestines and the net weight were calculated.【Result】 Compared with that in normal control group [（20.24±2.38）g]，the average daily food intake in the glucomannan group [（20.97±1.92）g]were higher，and the difference was statistically significant （P=0.029 < 0.05）.At the end of the experiment，the body weight measured daily，the fasting body weight，abdominal fat，weight of intestines，weight without intestines and the net weight in the glucomannan group were not significant difference（P>0.05）compared with normal control group.The datas showed that FBG、TG、TC、LDL-C and HDL-C of glucomannan group SD rats were not significant difference（P>0.05）compared with normal control group.【Conclusion】 In the process of normal feed feeding，the low dose of gluconan can increase the food intake of SD rats，but it has no obvious effect on their body weight，abdominal fat，blood lipid and blood glucose.

Keywords：glucomannan;body fat;blood lipid;blood glucose;food intake

作者簡介：孙 娟（1984— ），女，硕士，中级营养师，研究方向：临床营养与慢病的防治。

通信作者：葛 声（1967— ），女，博士，教授，主任医师，研究方向：临床营养与慢病的防治。