L-阿拉伯糖在2型糖尿病防治及飲食干預(yù)中的應(yīng)用展望

陳葉紅

浙江省紹興市人民醫(yī)院藥學(xué)部，浙江紹興312000

隨著社會進步和生活水平提高，生活節(jié)奏加快、食物品種不能多樣化、社會壓力大、久坐等與2型糖尿?。═2DM）發(fā)病風(fēng)險相關(guān)因素的增加[1-4]，以及人口老齡化趨勢，糖尿病發(fā)病率逐年上升。2019年我國糖尿病患者數(shù)量達1.16億，約占據(jù)全球患者的1/4，糖尿病發(fā)病率為11.6%，其中2型糖尿?。═2DM）占糖尿病患者的90%以上，我國的糖尿病人數(shù)居于全球第一且增長速率快[5]。因此尋找有效的防治措施，減少患者痛苦和疾病負擔，提高全人群健康水平已成為全球性公共衛(wèi)生問題[6]。飲食和運動等生活方式干預(yù)是糖尿病患者控制好血糖、延緩并發(fā)癥發(fā)生的首要舉措，但要求糖尿病患者長期禁食各種甜品等控制飲食的方式比較困難。所以，尋找不用過度克制飲食又能控制好血糖的方法成為重要的課題。

以阿卡波糖為代表的α-糖苷酶抑制劑通過抑制α-糖苷酶延緩葡萄糖吸收，降低餐后血糖，尤其適合我國高碳水化合物的飲食結(jié)構(gòu)，因此在2型糖尿病患者中廣泛應(yīng)用[7]。但此類藥物由于是非選擇性競爭性抑制，一方面可同時抑制多種α-葡萄糖苷酶活性，長期使用容易出現(xiàn)胃腸不適癥狀；另一方面，只是延緩葡萄糖吸收而并不會減少吸收。因此，需要尋找專屬性更強、效能更高的α-葡萄糖苷酶抑制劑[8]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，許多天然植物、中草藥中含有能夠抑制蔗糖酶、麥芽糖酶的有效成分，將這些特殊有效成分提取并制成保健食品或者藥品等，成為保健領(lǐng)域及醫(yī)藥界的一大研究熱點。而L-阿拉伯糖作為一種新資源食品有望給糖尿病患者解決這一難題。本文就L-阿拉伯糖的來源、作用機制及對糖尿病的防治作用和對飲食干預(yù)的影響進行綜述。

1 L-阿拉伯糖的來源及作用機制

L-阿拉伯糖是一種天然存在的戊糖，常以非淀粉多糖形式廣泛分布于植物細胞壁，最初是從一種阿拉伯樹分泌的膠體中分離出來的低熱量甜味劑（甜度為蔗糖的50%左右），現(xiàn)多從天然食物中（玉米、小麥、甜菜等）提取。有國內(nèi)外研究報道指出[9-10]，L-阿拉伯糖可非競爭性抑制腸黏膜α-葡萄糖苷酶活性，并對蔗糖酶有良好的選擇性，與阿卡波糖有交互作用，降低餐后血糖而不加重胰島負荷，對穩(wěn)定機體血糖有重要作用。

2 L-阿拉伯糖防治T2DM的相關(guān)作用

2.1 L-阿拉伯糖對血糖及胰島素、C肽的影響

劉秋晨等[11]對正常及高糖高脂飼喂小鼠以灌胃方式給予L-阿拉伯糖，第60天監(jiān)測糖負荷后0、0.25、0.5、1、2 h的血糖值，發(fā)現(xiàn)L-阿拉伯糖能在短時間內(nèi)快速抑制口服蔗糖后血糖升高，且主要針對血糖升高的幅度起作用，而幾乎不會延遲血糖的高峰值，在體內(nèi)的有效作用時間約為0.25～2 h。同時中、高劑量的L-阿拉伯糖能增強機體糖耐量，效果呈劑量依賴型，而對空腹血糖效果不明顯。但另有對代謝綜合征大鼠研究發(fā)現(xiàn)，L-阿拉伯糖低、中、高劑量組的空腹血糖水平均顯著降低[12]。劉杏榮等[13]對50名大學(xué)生志愿者給予L-阿拉伯糖與蔗糖不同配比連續(xù)口服30 d的試驗，結(jié)果3% L-阿拉伯糖即能抑制血糖升高，5%～10%的配比能顯著降低餐后血糖（P＜0.05）。

在一項70例受試者服用70 g蔗糖的盲法對照試驗中發(fā)現(xiàn)，L-阿拉伯糖和鉻的組合可降低循環(huán)葡萄糖和胰島素水平[14]。在L-阿拉伯糖對體外腸道蔗糖酶活性及15名健康男性參加的一項隨機、雙盲、交叉的人體糖耐量、食欲和能量攝入的劑量效應(yīng)研究中顯示，在體外添加L-阿拉伯糖可抑制蔗糖酶活性。在人體，添加4% L-阿拉伯糖可使葡萄糖峰值降低11%，胰島素峰值降低33%，胰島素曲線下面積（AUC）減少23%，C肽峰值降低23%，C肽AUC減少9%，胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）AUC增加53%，葡萄糖依賴性胰島素缺乏性多肽AUC降低28%，且無胃腸道不良反應(yīng)[15]。以上研究均表明，L-阿拉伯糖可穩(wěn)定機體血糖，尤其是抑制餐后高血糖，降低餐后反應(yīng)性胰島素、C肽峰值升高。

2.2 L-阿拉伯糖對體重的影響

吳建璋等[16]通過不同劑量L-阿拉伯糖對營養(yǎng)性肥胖大鼠連續(xù)給藥80 d的觀察，發(fā)現(xiàn)L-阿拉伯糖能明顯減輕肥胖大鼠體重。劉杏榮等[13]選取18～23歲肥胖人群20名持續(xù)觀察180 d，結(jié)果食用L-阿拉伯糖組的平均體重持續(xù)下降，15 d下降0.4～0.5 kg。6個月后平均體重降低了5.5 kg，顯示長期服用L-阿拉伯糖可降低體重。

2.3 L-阿拉伯糖對腸道功能的影響

研究顯示，T2DM患者與健康人群之間腸道菌群的結(jié)構(gòu)存在顯著不同[3]，菌群失調(diào)可引起肥胖、胰島素抵抗、內(nèi)毒素升高、影響禁食誘導(dǎo)脂肪因子的活性和膽汁酸代謝等[17-18]。L-阿拉伯糖可通過調(diào)節(jié)腸道菌群的組成、多樣性和豐度而抑制結(jié)腸炎、改善代謝綜合征，改善糖尿病患者區(qū)別于非糖尿病患者的腸道菌群構(gòu)成差異，攝入有5% L-阿拉伯糖的蔗糖可以有效促進雙歧桿菌的生長[19-21]。當不同比例的L-阿拉伯糖與蔗糖配比后，均可使盲腸內(nèi)總有機酸量顯著增加[22]。L-阿拉伯糖還可預(yù)防便秘，促進腸道有益菌的生長，此項作用有望改變T2DM早期表現(xiàn)的消化道細菌Akkermansia Muciniphila降低狀況[23]，從而阻遏或者減少T2DM的發(fā)生。韓澄等[24]研究發(fā)現(xiàn)，中、高劑量組L-阿拉伯糖均可通過調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)水平達到防治小鼠便秘的作用。日本一項對便秘傾向的女性服用紅茶等飲品（添加3%L-阿拉伯糖的蔗糖）的研究發(fā)現(xiàn)其可使每周排便次數(shù)明顯增加[25]。

2.4 L-阿拉伯糖對血脂的影響

因L-阿拉伯糖選擇性抑制蔗糖酶，使在小腸里沒被分解的蔗糖到大腸后被微生物分解產(chǎn)生出大量的有機酸，抑制肝臟合成脂肪，同時L-阿拉伯糖抑制蔗糖分解吸收，減少能量攝入，避免新脂肪產(chǎn)生，抑制人體脂肪堆積。經(jīng)L-阿拉伯糖在高碳水化合物、高脂肪飲食誘導(dǎo)的大鼠代謝綜合征中的保護作用研究發(fā)現(xiàn)，L-阿拉伯糖組三酰甘油、總膽固醇明顯降低，從而改善血脂異常、胰島素抵抗、炎癥和內(nèi)臟功能，表明它可能是治療代謝綜合征的有希望的候選藥物[26]。李凱等[12]對代謝綜合征大鼠糖脂代謝的影響研究發(fā)現(xiàn)，L-阿拉伯糖高劑量組的大鼠游離脂肪酸含量顯著降低。此外，L-阿拉伯糖可以不同程度地降低各劑量組大鼠血清TG、TC、LDL-C水平，而HDL-C水平有升高趨勢。

2.5 L-阿拉伯糖對骨骼肌的影響

骨骼肌可分為紅肌纖維（Ⅰ型骨骼肌）和白肌纖維（Ⅱ型骨骼?。?，紅肌纖維屬氧化型肌，毛細血管豐富，對胰島素敏感，在骨骼肌利用葡萄糖中發(fā)揮主要作用，同時人體吸收的大部分葡萄糖要靠骨骼肌來攝取和利用，在血糖調(diào)控中發(fā)揮重大作用。糖尿病患者常見紅肌纖維減少白肌纖維增多，對胰島素敏感性下降，使骨骼肌對葡萄糖的儲存利用能力下降，血糖容易波動，并且體虛疲弱。L-阿拉伯糖可以使紅肌纖維（Ⅰ型骨骼?。┰黾佣准±w維（Ⅱ型骨骼?。p少，增加對胰島素的敏感性，促進葡萄糖的攝取利用，減少血糖波動，改善骨骼肌的IR狀態(tài)[27-28]。

3 L-阿拉伯糖在T2DM患者飲食干預(yù)中的應(yīng)用展望

飲食和運動等生活方式干預(yù)是T2DM首要的也是低成本的干預(yù)方式?！吨袊?型糖尿病膳食指南》[29]指出，T2DM患者要在總能量平衡的前提下保證飲食結(jié)構(gòu)合理，科學(xué)鍛煉，使血糖平穩(wěn)，改善癥狀，并達到預(yù)防糖尿病并發(fā)癥的目的。作為目前T2DM飲食干預(yù)比較推崇的高脂低碳膳食（生酮飲食）[30]，經(jīng)典的組合是脂肪∶蛋白質(zhì)∶碳水化合物為90∶8∶2，其他是以此為基礎(chǔ)改變?nèi)鬆I養(yǎng)素之間比例的飲食，如（極）低碳水化合物飲食、阿特金斯（Atkins）飲食等，共同點是均采用了比較低的碳水化合物（＜40%）組合。低碳飲食干預(yù)影響血糖的機制其一是使腸道吸收葡萄糖的量減少和（或）速度減慢；其二是使機體在缺少碳水化合物轉(zhuǎn)化成葡萄糖能量供應(yīng)的情況下，改成脂肪代謝氧化最后生成酮體供能，達到降低血糖、血脂（高密度脂蛋白膽固醇除外），減輕體重的目的。

雖然低碳飲食干預(yù)對改善T2DM有一定成效，但是一方面患者受飲食習(xí)慣影響或者條件所限，很難長期應(yīng)用這些飲食方案。另一方面高脂低碳（生酮）飲食，需要嚴格控制碳水化合物的攝入量，使機體處于一種類似于饑餓狀態(tài)，轉(zhuǎn)而通過消耗脂肪分解成酮體供能，短時間內(nèi)可以使血糖平穩(wěn)，體脂下降。如果長期每餐吃大量魚肉，而不吃米、面、雜糧等主食，有一定弊端，會增加患腸癌、心血管疾病等風(fēng)險；對于以谷物為主食的人群轉(zhuǎn)而改成以魚肉為主食會導(dǎo)致腸胃不適應(yīng)，其他營養(yǎng)素缺乏（如B族維生素等）；以魚肉為主食，食品安全風(fēng)險更大，排放污染更嚴重；恢復(fù)正常飲食后體重會馬上反彈；以脂肪和蛋白質(zhì)分解代謝供能的方式會增加肝腎負擔。因此，需要一種能平穩(wěn)控糖、相對安全、易于依從和長期執(zhí)行的飲食干預(yù)方案。

L-阿拉伯糖對腸道α-葡萄糖苷酶活性的非競爭性抑制作用，使得碳水化合物進入腸道不能分解成葡萄糖被吸收，此獨特作用機制使得其不僅僅是延緩葡萄糖吸收，同時還可以減少葡萄糖吸收，相當于正常膳食或者高碳水化合物膳食（碳水化合物供能≥60%）加用一定量的L-阿拉伯糖后可以達到低碳水化合物膳食的效果，此法不用嚴格控制碳水化合物攝入量，正常膳食即可，簡單易行，還可以規(guī)避由于低碳膳食造成脂肪、蛋白質(zhì)攝入過多總能量超標的隱患，因此，L-阿拉伯糖在T2DM患者飲食干預(yù)中有廣闊的應(yīng)用前景。

4 小結(jié)

綜上所述，L-阿拉伯糖延緩及減少葡萄糖吸收的特點可使T2DM患者飲食干預(yù)易于依從，以及L-阿拉伯糖在不增加胰島負荷的情況下降低血糖，降低循環(huán)胰島素和C肽反應(yīng)，增強人的GLP-1反應(yīng)，阻止中性脂肪吸收而調(diào)節(jié)血脂，改善胰島素抵抗、降低體質(zhì)量、改善腸道功能和骨骼肌等作用,可作為一項低風(fēng)險干預(yù)措施從而提供顯著的長期健康益處，在T2DM防治中有廣闊的應(yīng)用前景[7，14]。