食用索馬甜對(duì)小鼠血糖及血脂的影響

姜少磊,劉兵峰,劉鐘棟,*

(1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,河南鄭州 450001;2.中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院,廣東深圳 518055)

當(dāng)下人民生活水平足以滿足隨時(shí)食用高糖食物需求,而過量攝入糖會(huì)直接帶來情感障礙、藥物濫用、肥胖、糖尿病和代謝綜合癥等健康問題[1]。如何能在人們享受甜味的同時(shí)保持能量攝入平衡,成為亟待解決的問題。因此,尋求合適的代糖產(chǎn)品便成為食品工業(yè)領(lǐng)域新的挑戰(zhàn)。

2014年我國正式批準(zhǔn)新型天然高倍甜味劑索馬甜作為食品添加劑使用,為代糖食品以及功能性食品的開發(fā)與生產(chǎn)提供了新的機(jī)遇。索馬甜是從熱帶植物非洲竹芋中提取出的甜味蛋白質(zhì),甜度最高可達(dá)蔗糖的10000倍,可以改善和增強(qiáng)食品風(fēng)味,掩蓋苦味和澀感[2]。索馬甜平均分子量為22 kDa,等電點(diǎn)為12,對(duì)酸性環(huán)境和堿性環(huán)境均有良好的適應(yīng)性,在pH2.5～9內(nèi)可以保持性質(zhì)穩(wěn)定,75 ℃以下持續(xù)加熱或100 ℃瞬時(shí)加熱不影響其甜味[3],適用于飲料、牛奶制品、果醬、果膠、糖果、冰激凌、調(diào)味品和食品增補(bǔ)劑,以及基于微生物和礦物質(zhì)的膳食補(bǔ)充飲品或咀嚼片等。索馬甜甜味爽口、無異味、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),水解產(chǎn)物為18種人體所需氨基酸[4],經(jīng)過毒理學(xué)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)其無過敏、致死和致突變風(fēng)險(xiǎn)[5]。目前對(duì)于索馬甜分子結(jié)構(gòu)的解析以及其與甜味受體結(jié)合點(diǎn)的研究已經(jīng)取得一定進(jìn)展[6],但關(guān)于攝入含索馬甜食物對(duì)機(jī)體代謝的研究存在空白。尤其是作為代糖產(chǎn)品,其在血糖、血脂代謝異常等由于長(zhǎng)期食用高糖食品而引發(fā)的關(guān)鍵健康問題上缺乏研究數(shù)據(jù),無法于健康飲食層面提供有力的科學(xué)依據(jù),食用索馬甜對(duì)糖、脂代謝的影響將牽動(dòng)著消費(fèi)者和特殊需求人群的敏感神經(jīng),決定著其在代糖產(chǎn)品以及功能性食品中能否得到進(jìn)一步應(yīng)用。

本文主要對(duì)持續(xù)四周食用索馬甜較之蔗糖對(duì)小鼠的血糖、血脂相關(guān)生理特征的影響進(jìn)行研究,以期為食品工業(yè)生產(chǎn)中直觀表現(xiàn)索馬甜代糖產(chǎn)品的核心優(yōu)勢(shì)提供科學(xué)依據(jù),促進(jìn)索馬甜的開發(fā)與應(yīng)用,促進(jìn)食品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小鼠 平均體重為(16.05±0.75) g的成年8周齡C57BL/6J雄性小鼠90只,購買于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,所有動(dòng)物相關(guān)實(shí)驗(yàn)均獲得中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理和使用委員會(huì)倫理審查(IACUC編:SIAT-IRB-171205-NS-ZYJ-A0387),且所有實(shí)驗(yàn)操作均符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利倫理審查指南;正常飼料、25%蔗糖飼料、0.005%的索馬甜飼料 睿迪生物科技有限公司,三種飼料熱量組成均為:蛋白質(zhì)15%,碳水化合物76%,脂質(zhì)9%,飼料配比中篩選出索馬甜與蔗糖的甜度最佳比例為1∶5000,采用此比例配制飼料;戊巴比妥鈉 武漢東康源科技有限公司;4%多聚甲醛 阿拉丁試劑(上海)有限公司;20 x 磷酸緩沖溶液、50%葡萄糖溶液 生工生物工程(上海)股份有限公司;24孔板 康寧公司;Triton(分析純)、蔗糖(分析純)、牛血清白蛋白 西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司;一抗 c-Fos(9F6)Rabbit mAb Alexa Fluor 488-conjugated Cell Signaling Technology;二抗AffiniPure Fab Fragment Goat Anti-Rabbit lgG(H+L) Jackson Immuno Reseach Laboratories;一次性采血針、一次性采血管 佳康醫(yī)療器械有限公司;1 mL注射器 上海聚民生物科技有限公司;12 mm灌胃針 北京中科慧達(dá)科技有限公司;ELISA試劑盒 上海酶聯(lián)生物科技有限公司。

Lecia CM195冰凍切片機(jī) 徠卡顯微系統(tǒng)貿(mào)易有限公司;Leica TCS SP5玻片掃描儀 徠卡顯微系統(tǒng)貿(mào)易有限公司;PS-390電子計(jì)時(shí)器 追日科技有限公司;infinite 200PRO光吸收微孔板檢測(cè)儀 帝肯貿(mào)易有限公司;強(qiáng)生穩(wěn)豪倍易型血糖儀 強(qiáng)生公司;HYC-940醫(yī)用冷藏柜 海爾集團(tuán);5424R高速冷凍離心機(jī) 德國艾本德公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 小鼠取食偏好測(cè)試 15只C57BL/6J雄性小鼠每5只一籠飼養(yǎng)于恒溫(23 ℃)、12 h明暗交替(07:00燈亮,19:00燈滅)SPF級(jí)動(dòng)物房?；A(chǔ)飼料喂養(yǎng)l周后,將小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、高糖組,索馬甜組,每組5只。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)三組。使用雙食盒間斷喂養(yǎng)策略,各組小鼠1號(hào)食盒全天供應(yīng)正常飼料,四周內(nèi)每日于飼養(yǎng)間照明關(guān)閉時(shí)(19:00)分別于各鼠籠2號(hào)食盒添加相應(yīng)的正常飼料、高糖飼料、索馬甜飼料,同時(shí)各組仍然保留1號(hào)食盒內(nèi)正常飼料。各組小鼠自由取食兩個(gè)食盒內(nèi)的飼料,并于2號(hào)食盒添加甜味飼料后2 h后測(cè)量各組小鼠對(duì)其鼠籠內(nèi)兩種飼料的取食量,同時(shí)取出相應(yīng)的2號(hào)食盒內(nèi)的額外添加飼料,保留1號(hào)食盒內(nèi)的正常飼料。記錄每日小鼠在提供兩種飼料期間對(duì)各種飼料的取食量,以2 h內(nèi)小鼠對(duì)2號(hào)食盒內(nèi)飼料的取食量占此2 h期間兩個(gè)食盒總食物消耗量的比例來表示小鼠對(duì)普通飼料、高糖飼料、索馬甜飼料的偏好程度[7],即偏好程度計(jì)算為式(1):

偏好程度(%)=2號(hào)食盒食物消耗量(g)/(1號(hào)食盒食物消耗量(g)+2號(hào)食盒食物消耗量(g))×100

式(1)

1.2.2 免疫熒光染色 雙食盒策略喂養(yǎng)四周后,在實(shí)驗(yàn)的最后一天,小鼠自由取食鼠籠內(nèi)兩種飼料2 h后(21:00),處死全部小鼠,取腦組織,進(jìn)行免疫熒光染色。實(shí)驗(yàn)重復(fù)三組。具體操作過程為:用戊巴比妥鈉(50 mg/kg)對(duì)小鼠進(jìn)行深度麻醉,依次灌注生理鹽水和4%多聚甲醛。取出大腦組織,并在4%多聚甲醛中固定過夜。隨后將大腦置于30%蔗糖溶液中脫水,待大腦沉至底部后,使用冰凍切片機(jī)進(jìn)行切片,腦片厚度為50 mm。將腦片置于24孔板,每孔6～8片。使用封閉液(5%牛血清,0.3% Triton)封閉腦片2 h。隨后棄去封閉液,加入1∶1000濃度的一抗,置于4 ℃搖床過夜。過夜后使用0.3% PBST(1x PBS配制的0.3%濃度的Triton溶液)置于搖床洗三組,每次10 min,然后每孔加入300 μL 1∶200的二抗。室溫?fù)u床,避光2 h。2 h后,棄去二抗,以0.3% PBST洗三組。然后按腦片前后順序?qū)⑵滟N放于載玻片,加帶4,6-聯(lián)脒基-2-苯基吲哚(DAPI)封片液封片[8]。使用玻片掃描儀成像。

1.2.3 日糧消耗與體重監(jiān)測(cè) 另15只C57BL/6J雄性小鼠每5只一籠飼養(yǎng)于恒溫(23 ℃)、12 h明暗交替(07:00燈亮,19:00燈滅)SPF級(jí)動(dòng)物房?；A(chǔ)飼料喂養(yǎng)l周后,將小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、高糖組,索馬甜組,每組5只。整個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)三組。基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)l周,測(cè)量每只小鼠的體重。將所有小鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、高糖組,索馬甜組,每組15只。使用單食盒,三組小鼠全天分別只供應(yīng)普通飼料、高糖飼料,連續(xù)四周。每天20:00記錄各組小鼠日糧消耗及體重,計(jì)算各周小鼠平均日糧消耗和平均體重,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)量小鼠體重,并計(jì)算各組小鼠四周總體平均日糧消耗。

1.2.4 血糖值的測(cè)定 為上述1.2.3中的小鼠持續(xù)供應(yīng)四周正常飼料、高糖飼料、索馬甜飼料后,在實(shí)驗(yàn)的最后一天,記錄完小鼠的日糧消耗和體重后,對(duì)小鼠禁食12 h,于次日上午8:00于尾部末端約3 mm處剪尾,進(jìn)行尾靜脈取血,使用血糖測(cè)試儀測(cè)定空腹血糖值,實(shí)驗(yàn)重復(fù)三組。隨后給予50%葡萄糖溶液灌胃(2 g/kg),分別在灌胃后0、5、10、15、30、60、90、120 min 7個(gè)時(shí)間點(diǎn),使用血糖測(cè)試儀測(cè)定每只小鼠的血糖值[9]。

1.2.5 血清生化指標(biāo)的測(cè)定 血糖測(cè)試結(jié)束后,恢復(fù)上述1.2.4中各組小鼠對(duì)應(yīng)的飼料供應(yīng),在血糖測(cè)試結(jié)束后的第三日20:00,對(duì)小鼠禁食12 h,于次日8:00進(jìn)行眼眶靜脈叢取血。使用一次性采血管采取血液樣品約200 μL,樣品置于4 ℃醫(yī)用冷藏柜靜置20 min,隨后用高速冷凍離心機(jī)于4 ℃條件下以4500 r/min離心15 min,取上層血清備用。使用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定小鼠血清胰島素,血清總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)。根據(jù)血糖和血清胰島素的數(shù)值分別計(jì)算穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)[10],實(shí)驗(yàn)重復(fù)三組。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以X±SEM表示,使用MATLAB程序?qū)δX組織進(jìn)行熒光計(jì)數(shù)使用ImageJ 1.51軟件處理圖像。使用GraphPad Prism 7軟件作圖,使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 小鼠取食偏好與獎(jiǎng)賞效應(yīng)

小鼠取食偏好結(jié)果見圖1,在取食偏好測(cè)試實(shí)驗(yàn)中,小鼠在2 h內(nèi)對(duì)二號(hào)食盒內(nèi)的高糖飼料和索馬甜飼料的取食量占該時(shí)間段內(nèi)食物消耗總量的比例均達(dá)到99%以上,而對(duì)照組小鼠在此期間對(duì)其鼠籠內(nèi)2號(hào)食盒內(nèi)普通飼料的取食占比僅為36%,說明與普通飼料相比小鼠對(duì)此兩種甜味飼料均有極顯著(P<0.01)的取食偏好。小鼠的甜味感知系統(tǒng)與與人類相似,碳水化合物和無熱量甜味劑均作用于異二聚體1型味覺受體2(T1R2)和1型味覺受體3(T1R3)從而引發(fā)甜味覺[11]。這一受體家族存在數(shù)量眾多的結(jié)合位點(diǎn),各種結(jié)構(gòu)不同的甜味物質(zhì)以不同的方式結(jié)合甜味受體,引起在味覺感受上的差異,這可能導(dǎo)致攝入不同甜味物質(zhì)引發(fā)獎(jiǎng)賞效應(yīng)的不同。而小鼠對(duì)于索馬甜飼料的偏好程度說明索馬甜蛋白可能引起與蔗糖同樣愉悅感。進(jìn)食甜味物質(zhì),在神經(jīng)細(xì)胞受到刺激后,c-fos基因會(huì)在15 min內(nèi)迅速而短暫地誘發(fā),同時(shí)由于c-fos常在神經(jīng)元激發(fā)動(dòng)作電位時(shí)表達(dá),因此,c-fos的表達(dá)常被看作是神經(jīng)元活動(dòng)的間接標(biāo)志[12]。以c-fos基因的表達(dá)來間接反映在食用不同飼料后小鼠大腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞的活躍程度,以評(píng)價(jià)不同甜味劑帶來的獎(jiǎng)賞效應(yīng)的強(qiáng)度。

圖1 小鼠對(duì)不同甜味飼料的取食偏好

圖2 不同甜味飼料引起的VTA腦區(qū)c-fos基因表達(dá)的掃描圖

圖3與圖4顯示了免疫熒光染色的結(jié)果,在與獎(jiǎng)賞效應(yīng)相關(guān)的的中腦腹側(cè)被蓋區(qū)[13-15],在取食高糖飼料時(shí),中腦腹側(cè)被蓋區(qū)平均有124±12個(gè)神經(jīng)細(xì)胞被激活,而取食索馬甜飼料時(shí)該腦區(qū)平均有116±8個(gè)神經(jīng)細(xì)胞被激活,高糖組和索馬甜組小鼠的激活的細(xì)胞數(shù)量沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,而對(duì)照組小鼠在進(jìn)食普通飼料時(shí)該腦區(qū)僅有54±6個(gè)神經(jīng)細(xì)胞被激活,提示在進(jìn)食普通飼料時(shí)對(duì)照組小鼠負(fù)責(zé)獎(jiǎng)賞效應(yīng)的中腦腹側(cè)被蓋區(qū)的活躍程度顯著低于高糖組和索馬甜組(P<0.01),而索馬甜組小鼠與蔗糖組小鼠的免疫熒光染色結(jié)果顯示索馬甜可以引起與蔗糖相同的獎(jiǎng)賞效應(yīng)。小鼠的取食偏好與中腦腹側(cè)被蓋區(qū)活躍程度可以說明小鼠對(duì)索馬甜飼料存在強(qiáng)烈的喜好,并且攝食索馬甜飼料可以帶來與食用高糖飼料相同的獎(jiǎng)賞效應(yīng)。

圖3 不同飼料引起的VTA腦區(qū)細(xì)胞激活數(shù)量

圖4 各組小鼠平均每周日糧消耗量

2.2 小鼠取食量與體重

圖4反映了小鼠在第一周的適應(yīng)階段日糧消耗量與為期4周的實(shí)驗(yàn)階段每周平均日糧消耗量,圖5反映了小鼠四周的實(shí)驗(yàn)階段總體平均日糧消耗。在第1周小鼠的適應(yīng)期內(nèi),各組小鼠均以普通飼料飼喂,對(duì)照組、高糖組、索馬甜組的日均取食量分別為(16.06±0.28)、(15.98±0.56)、(16.12±0.48) g,相互之間沒有顯著差異。在為期四周的實(shí)驗(yàn)階段,索馬甜組小鼠日均取食量為(16.39±0.21) g,對(duì)照組平均日糧消耗(16.06±0.69) g,兩組之間無顯著差異。而高糖組小鼠日均取食高糖飼料(17.17±0.47) g,顯著高于對(duì)照組和索馬甜組(P<0.05)。各組定制飼料單位重量能量相同,四周內(nèi)高糖組小鼠平均每日能量攝入比對(duì)照組高6.9%,比索馬甜組小鼠日均能量攝入高4.7%。圖6顯示了小鼠的體重變化,在分組階段,即第一周適應(yīng)期開始階段,對(duì)照組、高糖組、索馬甜組小鼠體重分別為(18.86±0.65)、(18.58±0.59)、(18.45±0.62) g,各組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在適應(yīng)期結(jié)束后,即以不同飼料喂養(yǎng)開始階段,三組小鼠體重分別為(20.82±0.62)、(20.53±0.74)、(20.68±0.68) g,各組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。隨后以不同飼料喂養(yǎng)四周,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),三組小鼠體重分別為(26.05±0.48)、(27.67±0.75)、(26.45±0.69) g,高糖組小鼠平均體重增加了48.9%,對(duì)照組小鼠與索馬甜組小鼠體重增加則分別為38.1%和43.4%,高糖組小鼠的體重顯著高于對(duì)照組(P<0.05),索馬甜組小鼠體重與對(duì)照組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。雖然糖類與其他非糖類高倍甜味劑作用于同一類受體,引起甜味覺,但糖類的攝入在胃腸道通過迷走神經(jīng)將甜味感受反饋至大腦中樞神經(jīng),促進(jìn)進(jìn)一步的攝食行為[16]。而索馬甜與甜味受體結(jié)合引發(fā)甜味覺的關(guān)鍵部位為兩個(gè)賴氨酸殘基K67和R82,作用于G蛋白偶聯(lián)受體家族T1R3,引發(fā)甜味,由味覺感受器直接將甜味覺傳輸至中樞神經(jīng),引發(fā)甜味獎(jiǎng)賞效應(yīng)[17]。索馬甜在胃蛋白酶作用下水解,以氨基酸的形式進(jìn)入腸道進(jìn)行進(jìn)一步的消化吸收,不會(huì)引起該效應(yīng)。因此,在提供甜味享受的同時(shí),小鼠不會(huì)在胃腸道迷走神經(jīng)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懴逻^度進(jìn)食索馬甜飼料,從而避免小鼠能量攝入過剩導(dǎo)致的體重顯著高于對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小鼠對(duì)索馬甜飼料沒有過度的取食傾向,這將是索馬甜替代蔗糖作為甜味添加劑的一大優(yōu)勢(shì)。

圖5 各組小鼠四周的平均日糧消耗量

圖6 以不同日糧飼養(yǎng)4周后各組小鼠的體重

2.3 各組小鼠血糖代謝指標(biāo)

表1的結(jié)果顯示,索馬甜組小鼠比對(duì)照組小鼠的空腹血糖值高僅0.02 mmol/L,無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與蔗糖組小鼠相比,索馬甜組小鼠連續(xù)四周攝入此甜味飼料不會(huì)誘發(fā)高血糖癥狀。索馬甜組和對(duì)照組小鼠的空胰島素值相同,均為0.93 nmol/L,高糖組小鼠出現(xiàn)了顯著的胰島素分泌異常癥狀。相對(duì)于高糖組小鼠出現(xiàn)顯著(P<0.05)的胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)異常,索馬甜組小鼠的胰島素抵抗指數(shù)與對(duì)照組相同,均為0.26,無異?，F(xiàn)象。這些結(jié)果顯示以索馬甜替代蔗糖作為甜味劑加入日糧飼料,小鼠連續(xù)食用四周不會(huì)對(duì)胰島功能造成影響。胰島素抵抗的形成具有非常復(fù)雜的機(jī)制[18]。胰島素抵抗是代謝綜合征的核心,是許多疾病的始發(fā)因素[19]。持續(xù)四周高糖飼養(yǎng)的小鼠出現(xiàn)明顯的胰島素分泌增多,提示持續(xù)四周高糖飲食存在致代謝紊亂的風(fēng)險(xiǎn)。而索馬甜的組成為207個(gè)氨基酸,且均為人體所需氨基酸[20],而且索馬甜的消化過程無需胰島素參與調(diào)節(jié)代謝[21],因此,小鼠持續(xù)四周取食索馬甜飼料,在獲得甜味享受的情況下,并未給胰島功能造成負(fù)擔(dān)。同時(shí),索馬甜甜度極高,只需要極少的添加量即可達(dá)到與蔗糖相同的甜度,在相同能量的熱值下,對(duì)食物的營養(yǎng)素配比幾乎不產(chǎn)生影響。這使得應(yīng)用索馬甜進(jìn)行食物配伍時(shí)可以有效控制食物總熱量,從而在不減少食物甜度的情況下合理控制食物熱量。

表1 各組小鼠的糖代謝指標(biāo)

2.4 各組小鼠口服葡萄糖耐量測(cè)試

四周之后對(duì)各組小鼠進(jìn)行口服葡萄糖耐量測(cè)試。圖7的結(jié)果顯示,各組小鼠以50%葡萄糖灌胃后血糖變化趨勢(shì)相同,在接受葡萄糖灌胃后血糖值迅速上升,在第10 min達(dá)到峰值,隨后下降,在120 min時(shí)回復(fù)到接近空腹血糖值。索馬甜組小鼠在峰值點(diǎn)(10 min)血糖值為(15.56±1.24) mmol/L、與對(duì)照組小鼠[(15.16±1.61) mmol/L]相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,兩者均顯著低于高糖組[(18.72±2.17) mmol/L]小鼠(P<0.05)。在60 min時(shí)索馬甜組小鼠血糖即可快速回復(fù)至(7.84±1.44) mmol/L,接近空腹血糖值[(6.29±0.59) mmol/L],此時(shí)血糖值與對(duì)照組小鼠[(7.66±0.84) mmol/L]無差異。葡萄糖耐量測(cè)試結(jié)果顯示,索馬甜組與對(duì)照組小鼠的血糖波動(dòng)曲線幾乎完全吻合,未出現(xiàn)血糖波動(dòng)異常現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,持續(xù)四周以高糖飼料喂養(yǎng)小鼠,會(huì)造成顯著的葡萄糖耐受異常,而以索馬甜蛋白替代蔗糖,持續(xù)四周食用不會(huì)引起葡萄糖耐受異常。索馬甜能量熱值為4.2 kcal/g,每千克飼料中索馬甜占總能量供應(yīng)的0.005%,相對(duì)于空白飼料,幾乎不提供熱量。研究[22]發(fā)現(xiàn),葡萄糖耐受異常的人群T2DM發(fā)病率顯著增加。葡萄糖耐受的結(jié)果顯示,與高糖組小鼠相比,小鼠持續(xù)四周食用索馬甜飼料未出現(xiàn)葡萄糖耐受異常現(xiàn)象,大大降低了患Ⅱ型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。

圖7 不同甜味飼料飼養(yǎng)的小鼠的口服葡萄糖耐量

2.5 各組小鼠血脂代謝

膽固醇以及甘油三酯等的數(shù)量超過正常范圍的狀態(tài),可以稱為血脂紊亂[23]。在圖8及圖9的結(jié)果中,索馬甜組小鼠的血清甘油三酯為(3.45±0.099) mmol/L,與對(duì)照組小鼠[(3.27±0.075) mmol/L)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與高糖組小鼠[(3.75±0.073) mmol/L)相比有極顯著差異(P<0.01)。索馬甜組小鼠血清膽固醇為(1.34±0.030) mmol/L,顯著低于高糖組小鼠(P<0.05),同時(shí)也低于對(duì)照組小鼠[(1.35±0.029) mmol/L)但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高糖組小鼠出現(xiàn)血脂顯著增高,可能是因?yàn)楦咛黔h(huán)境對(duì)脂肪細(xì)胞的破壞[24]。而索馬甜組小鼠日糧雖然甜度與高糖飼料相當(dāng),但并不產(chǎn)生影響脂肪細(xì)胞的高糖環(huán)境,既不含碳水化合物,也不含異常/修飾氨基酸[2]更重要的是,索馬甜氨基酸組成中,含量最高的甘氨酸占索馬甜氨基酸總量的12%,有研究表明,甘氨酸具有降低血脂水平,保護(hù)脂肪細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的作用[25]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,小鼠持續(xù)四周食用索馬甜飼料未出現(xiàn)血脂異?，F(xiàn)象,與高糖組小鼠相比,索馬甜組小鼠持續(xù)四周食用甜味飼料沒有誘發(fā)高血脂癥的風(fēng)險(xiǎn)。

圖8 各組小鼠的血清甘油三酯濃度

圖9 各組小鼠的血清膽固醇濃度

3 結(jié)論

小鼠對(duì)索馬甜飼料的取食偏好達(dá)到99%以上,可以達(dá)到與蔗糖同樣的偏好程度,并且由取食索馬甜飼料引發(fā)的大腦內(nèi)獎(jiǎng)賞效應(yīng)強(qiáng)度也可達(dá)到與取食蔗糖飼料相同水平。表明在取食偏好與生理水平的愉悅感獲得方面,索馬甜均表現(xiàn)出了與蔗糖相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì),因此,以索馬甜替代蔗糖進(jìn)行食品生產(chǎn)與開發(fā)具有巨大潛力。持續(xù)以索馬甜飼料喂養(yǎng)小鼠四周,小鼠對(duì)索馬甜飼料的取食量與對(duì)照組未表現(xiàn)出顯著差異,小鼠的體重與對(duì)照組相比也未表現(xiàn)出顯著差異,而高糖組小鼠的日糧消耗與體重都顯著高于對(duì)照組(P<0.05),說明索馬甜飼料不存在誘導(dǎo)小鼠過量進(jìn)食而導(dǎo)致能量過剩,從而引起肥胖的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),持續(xù)四周取食索馬甜飼料,小鼠的血糖及葡萄糖耐受均未出現(xiàn)異常,未出現(xiàn)高血糖癥狀。空腹胰島素水平與對(duì)照組相同,胰島素抵抗指數(shù)與對(duì)照組相同,說明持續(xù)四周取食索馬甜飼料后小鼠的胰島功能未受到損害。同時(shí),索馬甜組小鼠的血清甘油三脂與膽固醇濃度與對(duì)照組相比也未出現(xiàn)顯著差異,說明小鼠持續(xù)四周食用索馬甜不會(huì)引起血脂升高。胰島素抗性、葡萄糖耐受異常、高血脂等等這些危險(xiǎn)因素都會(huì)造成代謝疾病的發(fā)生,如Ⅱ型糖尿病、心血管疾病、非酒精性脂肪肝等等。綜上所述,索馬甜可以達(dá)到與蔗糖相同的甜味效果,小鼠持續(xù)四周食用索馬甜未表現(xiàn)出能量攝入顯著過量、體重顯著增加、高血糖、高血脂、葡萄糖耐受異常以及胰島素抵抗的癥狀,可以排除這些高危因素潛在的致病風(fēng)險(xiǎn)。而索馬甜的具體代謝特點(diǎn)以及生理活性需要進(jìn)一步的活體實(shí)驗(yàn)研究,從而使索馬甜在食品開發(fā)中得到更進(jìn)一步的應(yīng)用。