羅依扎·瓦哈甫,駱 新,謝 飛,楊 潔,*
(1.新疆大學生命科學與技術學院,新疆烏魯木齊 830046;
2.新疆醫(yī)科大學藥學院,新疆烏魯木齊 830011)
紅棗多糖對小鼠血糖及血清胰島素水平影響的初步研究
羅依扎·瓦哈甫1,駱 新2,謝 飛1,楊 潔1,*
(1.新疆大學生命科學與技術學院,新疆烏魯木齊 830046;
2.新疆醫(yī)科大學藥學院,新疆烏魯木齊 830011)
研究紅棗多糖對正常小鼠血糖及糖耐量的影響,結果表明紅棗多糖對正常小鼠血糖沒有影響,對正常小鼠糖耐量有改善作用。為研究紅棗多糖對四氧嘧啶、腎上腺素誘導的糖尿病小鼠血糖及血清胰島素水平的影響,以200mg/kg劑量腹腔注射四氧嘧啶建立四氧嘧啶糖尿病動物模型,以0.03mg/kg劑量腹腔注射腎上腺素建立腎上腺素高血糖動物模型。對造模成功的小鼠隨機分為模型對照組、紅棗多糖大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、?。?.2g/kg)劑量組和陽性藥物組,以灌胃給藥。對兩種類型小鼠的處理均設立正常對照組,給予等體積的水。灌胃14d后測定小鼠空腹的血糖、胰島素,結果表明紅棗多糖對腎上腺素引起的急性血糖升高無明顯作用,對四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠其大劑量顯示出一定的降糖作用,并使得血清胰島素水平有所升高。
紅棗多糖,血糖,血清胰島素,糖耐量
有研究表明紅棗多糖具有多種生理活性,如其可作為免疫促進劑,能控制細胞的分裂和分化,調(diào)節(jié)細胞的生長,能有效清除人體內(nèi)的氧自由基[1]。紅棗中性多糖(JDP-N)能引起小鼠腹腔巨噬細胞內(nèi)pH升高[2],是抗衰老的主要活性成分[3],具有明顯抗補體活性[4]。但對紅棗多糖的降糖作用的研究未見報道。近幾年的研究發(fā)現(xiàn),海帶[5]、茶葉[6]、山藥、靈芝、蜜環(huán)菌、銀耳、冬蟲夏草、紫菜、紫草、刺五加、香菇[7]、牛膝[8]、菟絲子[9]、獼猴桃[10]、南瓜[11]、云芝、魔芋、黃芪和苦瓜[12]等許多多糖均具有降低糖尿病模型小鼠血糖的作用。本項目組吳娜等人已對大棗多糖的抗氧化活性做了系統(tǒng)的研究,分別測定了大棗多糖的還原力和清除DPPH自由基、超氧陰離子自由基、羥自由基、NO2-的活性,反應結果均呈陽性,顯示其具有較高的抗氧化活性[13]。許多研究顯示自由基與糖尿病的發(fā)生和發(fā)展有密切的關系,例如陳容容等人以篩選得到的抗氧化成分玫瑰花提取物(MC)和鮑魚菇提取物(BC)處理實驗性糖尿病小鼠[14]。結果表明:MC、BC可顯著降低糖尿病小鼠死亡率和空腹血糖。本人所做的體外實驗研究表明,紅棗多糖對體外糖基化反應和α-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用。這些研究結果為紅棗多糖的降血糖研究奠定了一定的理論基礎。因此我們對紅棗多糖對四氧嘧啶、腎上腺素誘導的糖尿病小鼠血糖及血清島素水平的影響,以及紅棗多糖對正常小鼠血糖及糖耐量的影響進行了研究,以初步了解紅棗多糖的降血糖作用。
1.1 材料與儀器
紅棗多糖(Jujube Polysaccharide JP) 新疆大學生命科學與技術學院自制,將紅棗水煮過濾后的濾液進行醇沉,沉淀除乙醇后冷凍干燥得到;四氧嘧啶(A lloxan) 天津藥業(yè)集團股份有限公司,純度>98%;腎上腺素(Adrenaline)、鹽酸二甲雙胍 天津藥業(yè)集團股份有限公司;清潔級ICR小鼠,體重18~22g,雌雄各半 由新疆醫(yī)科大學動物實驗中心提供,使用許可證號:SYXK(新)2003-0001。
METTLER TOLEDO電子分析天平 感量:0.001g,AL104-IC,瑞士;酶標儀Benchmark Plus TM美國Bio Rad;博士醫(yī)生血糖儀及試紙TD4231 北京宏遠興邦科技股份有限公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠[15]血糖及血清胰島素的影響 120只小鼠適應性喂養(yǎng)1d,禁食不禁水16h后,110只以0.2m L/10g腹腔注射四氧嘧啶(200mg/kg)建立糖尿病模型,其余10只以同等劑量腹腔注射蒸餾水作為正常對照組。72h后測血糖,將血糖值大于11.1mmol/L的作為糖尿病模型小鼠,成模小鼠隨機分為糖尿病模型組、二甲雙胍組(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)劑量組,每組10只,加正常對照組共六組,分別以蒸餾水和相應藥物0.2m L/10g灌胃,每天1次,連續(xù)14d,第14d晚上禁食不禁水12h,次晨末次給藥后2h尾部取血測定空腹血糖,后摘眼球取血并分離血清,ELISA試劑盒測血清胰島素水平。
1.2.2 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠[15]血糖及血清胰島素的影響 72只小鼠,隨機分成6組,分為正常對照組、模型組、二甲雙胍組(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、?。?.2g/kg)劑量組,除正常對照組、模型組用等量蒸餾水灌胃外,其余各組相應藥物連續(xù)灌胃14d,第14d晚上禁食不禁水12h,次晨末次給藥后2h,除正常對照組外,其余各組腎上腺素0.03mg/kg腹腔注射,30min后測定各組血糖,然后摘眼球取血并分離血清,ELISA試劑盒測血清胰島素水平。
1.2.3 紅棗多糖對正常小鼠血糖的影響及糖耐量實驗[16]60只小鼠,隨機分成5組,分別為對照組、二甲雙胍組(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、?。?.2g/kg)劑量組,除正對照組用等量生理鹽水灌胃外,其余各組相應藥物連續(xù)灌胃14d,第14d天晚上禁食不禁水12h,次晨測定空腹血糖;另取60只小鼠,適應性喂養(yǎng)1d,隨機分成5組,分別為對照組、二甲雙胍組(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、?。?.2g/kg)劑量組,各組禁食不禁水12h后測定空腹血糖,設為零時血糖,各組給藥2h候后以25%葡萄糖2.5g/kg灌胃,各組分別于給葡萄糖后30、60、120m in時從尾部取血測定血糖值。
1.3 統(tǒng)計學方法
采用SPSS16.0處理分析數(shù)據(jù),組間樣本比較采用t檢驗,數(shù)據(jù)均以平均值±標準差(±s)表示。
2.1 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖及血清胰島素的影響
2.1.1 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的影響由表1可見,模型組空腹血糖高于正常組,差異極顯著(p<0.01),提示糖尿病模型成立;紅棗多糖大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)劑量連續(xù)給藥14d后,大劑量組與模型組比較血糖水平有所降低,差異有統(tǒng)計學意義(p<0.05),但未達到正常水平。
2.1.2 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠血清胰島素的影響 由表2可見,模型組血清胰島素水平顯著低于正常組(p<0.05),大劑量組與模型組比較血清胰島素水平極顯著升高(p<0.01)。
2.2 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠血糖及血清胰島素的影響
2.2.1 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠血糖的影響由表3可見,模型組空腹血糖高于正常組,差異極顯著(p<0.01),說明本次實驗糖尿病小鼠模型造模成功;紅棗多糖大、中、小劑量組與模型組血糖比較無差異,提示紅棗多糖對腎上腺素引起的急性血糖水升高無明顯作用。
表1 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠空腹血糖的影響(±s,n=10)Table 1 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
表1 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠空腹血糖的影響(±s,n=10)Table 1 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
注:“#”與正常對照相比差異顯著,p<0.05;“##”與正常對照組相比差異極顯著,p<0.01;“*”與模型組相比差異顯著,p<0.05;“**”與模型組相比差異極顯著,p<0.01;表2~表4同。
分組 正常組 模型組 二甲雙胍組 JP大劑量組 JP中劑量組 JP小劑量組空腹血糖 4.4±0.4 28.2±1.8## 13.4±2.9 24.2±1.3* 27.5±1.4 28.0±1.2
表2 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠血清胰島素的影響(±s,n=10)Table 2 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
表2 紅棗多糖對四氧嘧啶糖尿病小鼠血清胰島素的影響(±s,n=10)Table 2 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
分組 正常組 模型組 二甲雙胍組 JP大劑量組 JP中劑量組 JP小劑量組血清胰島素 7.5±0.8 5.1±0.8# 8.7±0.4 10.7±0.4** 7.3±0.1 7.2±0.2
表3 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠血糖的影響(±s,n=10)Table 3 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof adrenaline hyperglycemicmice(±s,n=10)
表3 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠血糖的影響(±s,n=10)Table 3 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof adrenaline hyperglycemicmice(±s,n=10)
分組 正常組 模型組 二甲雙胍組 JP大劑量組 JP中劑量組 JP小劑量組空腹血糖 4.3±0.4 8.2±0.5## 6.8±0.6 7.6±0.2 7.9±0.6 8.1±0.9
表4 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠血清胰島素水平的影響((±s,n=10)Table 4 Effect of Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
表4 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠血清胰島素水平的影響((±s,n=10)Table 4 Effect of Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
分組 正常組 模型組 二甲雙胍組 JP大劑量組 JP中劑量組 JP小劑量組血清胰島素 7.7±0.4 5.1±0.2## 7.3±0.1 6.8±0.4 6.1±0.5 6.0±0.9
表5 紅棗多糖對正常小鼠血糖的影響(±s,n=10)Tab.5 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin content of normalmice(±s,n=10)
表5 紅棗多糖對正常小鼠血糖的影響(±s,n=10)Tab.5 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin content of normalmice(±s,n=10)
分組 正常組 二甲雙胍組 JP大劑量組 JP中劑量組 JP小劑量組空腹血糖 4.4±0.4 5.3±0.2 4.8±0.3 4.6±0.1 4.9±0.2
2.2.2 紅棗多糖對腎上腺素糖尿病小鼠血清胰島素水平的影響 由表4可見,模型組血清胰島素水平極顯著低于正常組(p<0.01);紅棗多糖大、中、小劑量組與模型組血清胰島素水平比較無顯著性差異。
2.3 紅棗多糖對正常小鼠血糖的影響及糖耐量實驗
2.3.1 紅棗多糖對正常小鼠血糖的影響 由表5可見,紅棗多糖大、中、小劑量對正常小鼠血糖均無影響,符合正常血糖(2.9~6.1mmol/L)的范圍,說明紅棗多糖對正常小鼠的血糖沒有影響。
2.3.2 紅棗多糖正常小鼠糖耐量實驗 紅棗多糖對正常小鼠糖耐量的影響由圖1可見,各組給藥2h候后以25%葡萄糖2.5g/kg灌胃,在30min各組血糖水平均升高,隨著時間的延長,紅棗多糖大劑量在60、120m in對正常小鼠糖耐量有不同程度的改善。
計算血糖曲線下面積=1/2×(0h血糖值+0.5h血糖值)×0.5+1/2×(2h血糖值+0.5h血糖值)×1.5=0.25×(0h血糖值+4×0.5h血糖值+3×2h血糖值),對照組為13.233,二甲雙胍陽性對照組為11.185,紅棗多糖大劑量為13.578,紅棗多糖中劑量為16.198,紅棗多糖小劑量為13.723。由此可以看出,紅棗多糖大劑量和小劑量組糖耐量與正常對照組相比較無顯著差異。但中劑量組糖耐量與正常對照組相比差異較顯著。
圖1 紅棗多糖對正常小鼠糖耐量的影響Fig.1 Effect of Jujube Polysaccharide on sugar tolerance of normalmice
本實驗結果顯示,紅棗多糖對四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠血糖的升高有一定的抑制作用,并能促進胰島素的分泌。而對腎上腺素引起的急性血糖水平升高無明顯作用,對腎上腺素糖尿病小鼠的血清胰島素水平也沒有影響。四氧嘧啶是一種特異性β細胞毒劑,產(chǎn)生超氧自由基破壞β細胞,可選擇性破壞實驗動物的胰島β細胞,導致胰島素缺乏致使血糖升高。而腎上腺素與肝和肌的細胞膜的β受體結合,通過G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶、增高細胞內(nèi)cAMP濃度,蛋白激酶級聯(lián)激活磷酸化酶、抑制糖原合酶,從而加速糖原分解、抑制糖原合成[17]。因此可根據(jù)四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠血清胰島素水平升高,初步推測紅棗多糖可能與促進胰島β細胞功能的恢復有一定的關系,但有待作進一步證實。從劑量效應來看,在抑制四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠血糖升高和促進胰島素分泌的方面,紅棗多糖以高劑量(0.8g/kg)表現(xiàn)最明顯,而且有一定的劑量效應。
紅棗多糖對正常小鼠的血糖和糖耐量影響的研究結果表明,紅棗多糖大、中、小劑量對正常小鼠血糖均無影響。目前研究的許多多糖都對正常小鼠血糖也都并無影響。例如巫光宏等[18]對虎奶菇菌核多糖對四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠的降血糖作用的研究,結果表明虎奶菇菌核多糖對正常小鼠的血糖無降低作用。
綜上所述,從本實驗結果可以看出,食用紅棗多糖可能具有一定的輔助降血糖功能,但有待作進一步證實。本實驗結果為開發(fā)利用紅棗多糖提供了一定的理論依據(jù)。
[1]李雪華,尤盛京.大棗多糖的提取與抗活性氧研究[J].廣西科學,2000,7(1):54-56.
[2]張慶,雷林生,許軍.紅棗中性多糖對小鼠腹腔巨噬細胞內(nèi)pH的影響[J].中藥藥理與臨床,2002,18(1):8-9.
[3]苗明三,盛家河.大棗多糖對衰老模型小鼠、脾臟和腦組織影響的形態(tài)計量學觀察[J].中藥藥理與臨床,2001,17(5):18.
[4]張慶,雷林生,林勤保,等.紅棗多糖體外抗補體活性及促進小鼠脾細胞的增殖作用[J].中藥藥理與臨床,1998,14(5):19-21.
[5]譚雯文,秦宇.海帶多糖生物活性的研究進展[J].廣西輕工業(yè),2009(7):5-7.
[6]Xiaoqiang Chen,Zhi Lin,Yang Ye,et al.Suppression of diabetes in non-obese diabetic(NOD)mice by oraladministration of water-soluble and alkali-soluble polysaccharide conjugates prepared from green tea[J].Carbohydrate Polymers,2010,82:28-33.
[7]李海泉.牛膝多糖降糖作用實驗研究[J].安徽醫(yī)藥,2004,8(5):326-327.
[8]張昕,張強,梁彥龍.香菇多糖的抗腫瘤和降糖作用機制的研究進展[J].中國藥事,2008,22(2):149-154
[9]李道中,彭代銀,徐先祥,等.菟絲子多糖降糖作用機制研究[J].中華中醫(yī)藥學刊,2008,26(12):2717-2718.
[10]田龍.獼猴桃果降糖作用活性成分的確定[J].食品工業(yè),2008(6):6-8.
[11]?;燮?,陶令霞,夏鐵騎.南瓜多糖對四氧嘧啶型糖尿病小鼠血糖和血脂的影響[J].食品科技,2008(6):246-249.
[12]石雪萍,姚惠源.苦瓜水溶性粗多糖提取及降血糖功能研究[J].中國野生植物資源2008,27(3):49-52.
[13]陳容容,王常榮,江筠,等.玫瑰花和鮑魚菇中抗氧化成分的降血糖作用研究[J].南開大學學報:自然科學版,2009,42(2):87-91.
[14]吳娜,楊潔,許海燕,等.若羌大棗多糖的分離純化及抗氧化活性的研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2009,21(2):319-323,345.
[15]徐淑云.藥理實驗方法學[M].第三版.人民衛(wèi)生出版社,2012:1516-1527.
[16]陳奇.中藥藥理研究方法學[M].第二版.人民衛(wèi)生出版社,2006:809-820.
[17]張艷,李永哲,周鴻立,等.玉米須多糖對腎上腺素所致高血糖小鼠的影響[J].吉林化工學院學報,2011,28(7):27-29.
[18]巫光宏,伍志權,何典路,等.虎奶菇菌核多糖對四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠的降血糖作用[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報,2007,28(4):100-104.
Influence of jujube polysaccharide on blood glucose and serum insulin ofm ice
LUOYiZha·W ahafu1,LUO Xin2,XIE Fei1,YANG Jie1,*
(1.Life Science and Technology,Xinjiang University,Urumqi830046,China;
2.Pharmacy Collage,Xinjiang Medical University,Urumqi830011,China)
To study the effect of jujube polysaccharide(JP)on b lood g lucose and g lucose tolerance of the normalm ice.The results showed that JP had no effect on b lood g lucose of the normalm ice,but imp roved their g lucose tolerance.To study the influence of JP on b lood g lucose and b lood insulin of the diabetic m ice,alloxan diabetic m ice models and ad renaline hyperg lycem ic m ice models were constructed by adm inistering alloxan(200mg/kg)and ad renaline(0.03mg/kg)to the m ice through intraperitoneal injection,respectively.The d iabetic m ice were random ly divided into five g roups,inc lud ing model control,JP large dose(0.8g/kg),JP m idd le dose(0.4g/kg),JP low dose(0.2g/kg)and positive control group,all the experimental sam p les were adm inistrated through gastry lavage.The normal control g roup was setted up at the same time and given equal volume water.The fasting b lood g lucose and b lood insulin of the m ice were analyzed 14d later.The result showed that JP had no significant effec t on the m ice b lood g lucose quickly risen by ad renaline.However,JP at the dose of 0.8g/kg significantly reduced the b lood g lucose and increased the b lood insulin level of the alloxan d iabetic m ice.
jujube polysaccharide;b lood g lucose;serum insulin;g lucose tolerance
TS201.4
A
1002-0306(2012)22-0369-04
2012-03-05 *通訊聯(lián)系人
羅依扎·瓦哈甫(1972-),女,在讀碩士,講師,研究方向:生化制藥。
自治區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項資金項目([2011]567)。