預(yù)防性小劑量葡甘聚糖對SD大鼠攝食量及體脂和血脂血糖影響的研究

孫娟 葛聲 張海峰 唐雯

摘 要：目的：研究預(yù)防性應(yīng)用小劑量葡甘聚糖對攝食量、體脂、血脂、血糖的影響。方法：將雄性SD大鼠按體重分層隨機分為2組（正常對照組和葡甘聚糖組），每組13只，均喂飼普通飼料。實驗階段記錄各組進食量并監(jiān)測體重，連續(xù)喂養(yǎng)12周后空腹處死，測定空腹血糖（FBG）、甘油三酯（TG）、血清總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）。對腹部脂肪（腹后壁脂肪、腸系膜脂肪、腎周脂肪及精索部脂肪）進行稱重。截取食管下端至肛門的腸段，摘除腸系膜脂肪后稱重腸道重量，并計算SD大鼠去除腸道后體重和凈體重。結(jié)果：葡甘聚糖組每日平均攝食量[（20.97±1.92）g]大于正常對照組[（20.24±2.38）g]，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.029<0.05）。兩組實驗大鼠的每日平均體重、空腹體重、腸道重量、腹內(nèi)脂肪、去除腸道后體重以及凈體重差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。兩組血液指標（FBG、TG、TC、LDL-C、HDL-C）差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論：喂飼普通飼料過程中，預(yù)防性應(yīng)用小劑量葡甘聚糖，可提高正常SD大鼠攝食量，但對其體重、腹部脂肪、血脂、血糖均無明顯影響。

關(guān)鍵詞：葡甘聚糖;體脂;血脂;血糖;攝食量

葡甘聚糖是一種可溶性膳食纖維，在魔芋中含量極豐富，研究表明，魔芋葡甘聚糖具有調(diào)節(jié)機體免疫功能、抗腫瘤、抗衰老、抗氧化等多種生物活性[1-8]。本研究旨在通過對小劑量葡甘聚糖預(yù)防性干預(yù)實驗動物，并對實驗動物進行體重、體脂肪量、血脂和血糖等指標的監(jiān)測，探討葡甘聚糖對疾病的預(yù)防作用。

1 材料與方法

1.1 材料

通泰葡甘聚糖膠囊，國藥準字 H51023873。

1.2 實驗動物

清潔級SD大鼠，雄性，體重（203±11）g。實驗動物均由上海西普爾-必凱實驗動物公司提供。實驗動生產(chǎn)許可證號：SCXK（滬）2008-0016;實驗動物使用許可證號：SYXK（滬）2006-0010。實驗前所有實驗動物均適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。

1.3 試劑與儀器

大鼠血脂、血糖檢測試劑盒，德國羅氏公司;西門子advia 2400大型生化儀;離心機，德國Eppendorf公司;FA2004N型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司;電子秤，由動物實驗中心提供。

1.4 方法

1.4.1 實驗分組 所有實驗大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，以空腹體重為基礎(chǔ)，按體重分層隨機分組，分別為正常對照組（n=13，普通飼料+生理鹽水灌胃）和葡甘聚糖組（n=13，普通飼料+葡甘聚糖灌胃），并對每組大鼠進行編號。

1.4.2 動物飼養(yǎng) 實驗期間各組實驗大鼠均飼養(yǎng)普通飼料，自由進食和飲水，每日早9∶00給予灌胃。每只實驗SD大鼠的灌胃量為1 mL/100 g體重，葡甘聚糖溶液配制濃度為100 mg/（kg·BW）[9-10]。動物飼養(yǎng)環(huán)境溫度為（17±3.0）℃，濕度為50%±20%，12 h晝夜循環(huán)周期。

1.4.3 動物飲食、體重的測定 實驗期間每日同一時間（早上8∶30）記錄各實驗組大鼠的攝食量及體重，處死前測定空腹體重。

1.4.4 血脂、血糖的測定 連續(xù)喂養(yǎng)12周后，禁食、不禁水12 h，于次日晨內(nèi)眥靜脈采血后處死各組實驗大鼠，測定大鼠FBG、TG、TC、LDL-C、HDL-C。FBG的測定采用葡萄糖氧化酶終點法、TG的測定采用酶法終點法、TC測定采用膽固醇氧化酶法、LDL-C和HDL-C測定均采用直接測量法。詳細檢測步驟均按照試劑盒說明書進行。

1.4.5 內(nèi)臟脂肪及腸道重量的測定 各組實驗SD大鼠處死后，剖腹，分別取腹后壁脂肪、腸系膜脂肪、腎周脂肪以及精索部脂肪，稱量上述脂肪組織重量作為腹內(nèi)脂肪總量。截取食管下端至肛門的腸段，摘除腸系膜脂肪后稱重腸道重量，并計算各組實驗SD大鼠去腸道后體重和凈體重。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)結(jié)果均采用均數(shù)±標準差（±s）表示，各組之間的數(shù)據(jù)均采用F檢驗檢查總體方差齊性。實驗組與對照組之間的比較采用獨立樣本t檢驗，以P<0.05為具有統(tǒng)計學(xué)差異。通過SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理。

2 結(jié)果與分析

實驗進行到第四周，因灌胃時SD大鼠掙扎造成損傷，導(dǎo)致葡甘聚糖組實驗大鼠死亡1只，其余均健康存活，直至實驗結(jié)束。

2.1 實驗動物攝食量變化情況

對所有實驗動物每天同一時間檢測攝食量，并計算出每組實驗SD大鼠的每日平均攝食量，分析兩組每日平均攝食量變化曲線。結(jié)果顯示，實驗期間，葡甘聚糖組（n=12）和正常對照組（n=13）實驗SD大鼠每日平均攝食量均成波動性增長趨勢（圖1）。兩組每日平均攝食量情況相比，葡甘聚糖組[（20.97±1.92）g]每日平均攝食量大于正常對照組[（20.24±2.38）g]，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.029<0.05），95% CI為（0.076～1.395）。

2.2 實驗動物體重變化情況

對所有實驗動物每天同一時間檢測體重，并計算出每組實驗動物的平均體重，根據(jù)每天的平均體重情況分析兩組實驗SD大鼠之間實驗期間的體重變化曲線并對兩組間每日平均體重進行比較。數(shù)據(jù)分析顯示，兩組實驗SD大鼠在實驗期間體重均呈逐漸增長趨勢。從實驗第17天（約2.5周）開始，葡甘聚糖組實驗SD大鼠平均體重增長曲線超越正常對照組，并且兩組之間保持均衡的增長趨勢直至實驗結(jié)束（圖2）。葡甘聚糖組[（352.84±64.42）g]與正常對照組[（338.35±60.75）g]每日平均體重比較結(jié)果顯示差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），95% CI為（-4.359～33.339）。

2.3 實驗動物空腹體重情況

兩組實驗動物在處死前均給予禁食12 h，測量空腹體重，結(jié)果顯示，葡甘聚糖組空腹體重[（423.83±28.71）g]與正常對照組[（416.62±30.70）g]相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），95% CI為（-17.362～31.798）。

2.4 腹內(nèi)脂肪及腸道重量

麻醉后處死實驗SD大鼠進行剖腹，分別取腹后壁脂肪、腸系膜脂肪、腎周脂肪以及精索部脂肪，并稱重腹部脂肪總重量，截取食管下端至肛門的腸段，摘除腸系膜脂肪后稱重腸道重量，兩組實驗SD大鼠腸道重量、腹內(nèi)脂肪重量、去除腸道后體重和凈體重（空腹體重減去腹部脂肪及腸道重量）相比較。數(shù)據(jù)顯示，葡甘聚糖組（n=12）和正常對照組（n=13）實驗SD大鼠在實驗結(jié)束時，葡甘聚糖組的腹內(nèi)脂肪[（20.76±2.53）g]、腸道重量[（16.20±3.74）g]、去除腸道后的體重[（407.63±28.82）g]以及凈體重[（386.86±27.31）g]與正常對照組[分別為（17.55±5.64）、（14.92±1.09）、（401.69±30.31）、（384.15±27.26）g]相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）（圖3、圖4）。

2.5 生理指標

對兩組實驗SD大鼠空腹血液在2h內(nèi)進行檢測，附表數(shù)據(jù)分析顯示，葡甘聚糖組（n=12）和正常對照組（n=13）實驗SD大鼠在實驗結(jié)束時，葡甘聚糖組相關(guān)血液指標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]與正常對照組相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

3 結(jié)論

本研究通過檢測實驗大鼠每日平均攝食量、每日平均體重、腹內(nèi)脂肪、腸道重量以及血脂血糖等血液指標來探討預(yù)防性應(yīng)用小劑量的葡甘聚糖對實驗SD大鼠攝食量、體脂及血脂、血糖的影響，結(jié)果顯示，喂飼普通飼料過程中，預(yù)防性應(yīng)用小劑量葡甘聚糖，可提高正常SD大鼠攝食量（P=0.029<0.05）。但兩組大鼠之間的每日平均體重、空腹體重、腹內(nèi)脂肪、腸道重量、去除腸道后體重、凈體重以及血脂、血糖，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。在實驗進行中第12天，兩組實驗SD大鼠日平均攝食量均低于總體趨勢值，在實驗進行中的第13、19天，兩組實驗SD大鼠的日平均攝食量均高于總體趨勢值，但兩組呈現(xiàn)相同趨勢，這可能是由飼料濕度不同造成，但因兩組同時進行添加，并不影響兩組之間的統(tǒng)計學(xué)差異性。

4 討論

研究表明，葡甘聚糖具有益生元活性，可促進乳酸桿菌等腸道益生菌的代謝和增值，調(diào)節(jié)腸道功能[7-8]，能促進胃腸道運動[6、11]，可適度增加便秘兒童排便頻率[12]。本研究中葡甘聚糖可能會通過對實驗動物腸道益生菌的調(diào)節(jié)以及對腸道的規(guī)律性運動產(chǎn)生作用，包括增加大便次數(shù)、軟化大便、增加排便量等，從而對葡甘聚糖組實驗SD大鼠攝食量產(chǎn)生一定程度的促進作用。

葡甘聚糖作為一種可溶性纖維素具有明確的降脂、降糖及減肥作用[1-3]，研究表明，短期內(nèi)應(yīng)用葡甘聚糖有助于減肥[13]。本研究并未觀察到葡甘聚糖組大鼠與正常對照組相比較體重有所降低，這與早期Yoshida M等[14]的動物實驗研究的體重結(jié)果相一致。Yoshida M等的動物實驗研究表明，鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病SD大鼠膳食中添加葡甘聚糖與接受常規(guī)飲食的非糖尿病對照組相比，體重的增加無統(tǒng)計學(xué)意義。Arvill A等[15]采用的雙盲交叉、安慰劑對照研究設(shè)計表明，給予年齡在25～65歲之間的63名健康男性攝入葡甘聚糖，并未發(fā)現(xiàn)體重的變化。Vuksan V等[16]的研究表明，每100 kcal飲食中攝入0.5 g葡甘聚糖3周，可降低TC、LDL-C和血清果糖胺水平，但對胰島素、FBG、TG、HDL-C和體重?zé)o明顯影響。近期有關(guān)文獻[17]報導(dǎo)，葡甘聚糖在減輕超重和肥胖兒童體重方面的有效性仍在討論中，目前尚無確切定論。

葡甘聚糖可通過延緩小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收來抑制餐后胰島素高峰，以及加強糞便中性固醇和膽汁酸的排泄[18]，減少餐后胰島素的濃度，可以降低膽固醇合成。胰島素能夠增加羥甲基戊二酸單酰輔酶A（HMG-CoA）還原酶的活性[19]，餐后胰島素的減少降低了HMG-CoA還原酶活性，并且抑制膽固醇合成的增加。

實驗結(jié)束時，本研究中葡甘聚糖組相關(guān)血液指標FBG、TG、TC、LDL-C及HDL-C與正常對照組之間的差異均無顯著性（P>0.05）。

研究表明，受試者食用含50 g可利用碳水化合物的普通糕點和添加5%葡甘聚糖的糕點后，發(fā)現(xiàn)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;且這一作用在糖尿病患者中強于健康成人[20]。但早期Vuksan V等[21]通過對血糖、血脂和血壓的監(jiān)測來研究魔芋葡甘聚糖對高危2型糖尿病患者的代謝調(diào)控，結(jié)果表明，葡甘聚糖能明顯降低果糖胺以及TC/HDL-C的比率和收縮壓，然而對體重、TC、LDL-C和HDL-C、TG、載脂蛋白 A-1、B及其比值、葡萄糖、胰島素和舒張壓均無明顯影響。后期人群實驗研究[22]發(fā)現(xiàn)，無論是合并或未合并糖尿病的高脂血癥患者，聯(lián)合使用葡甘聚糖和植物甾醇均可明顯降低患者的LDL-C。但與預(yù)期結(jié)果相比，接受葡甘聚糖治療的患者并未出現(xiàn)血糖的改變，膳食葡甘聚糖并未影響患者空腹胰島素、果糖胺濃度和糖耐量。一項納入了12項研究（包括8項成年人研究和4項兒童研究）的薈萃分析表明[23]，魔芋葡甘聚糖能夠明顯降低LDL-C和非高密度脂蛋白膽固醇濃度，但其中6項研究的數(shù)據(jù)表明魔芋葡甘聚糖對載脂蛋白B無顯著影響。

本研究中葡甘聚糖組與正常對照組之間，沒有監(jiān)測到血脂、血糖以及體重、體脂等指標的統(tǒng)計學(xué)差異，此結(jié)果與以往研究的差異性可能與實驗設(shè)計以及攝食控制、熱量控制等情況不同有關(guān)。以往的陽性研究結(jié)果均是在糖尿病或/和高脂血癥受試者中進行，且進行一定的飲食控制等措施，但本研究是在普通飼料喂養(yǎng)的正常SD大鼠中進行的小劑量葡甘聚糖干預(yù)的預(yù)防性試驗。正常機體有完善的自身調(diào)節(jié)作用，可能因其自身調(diào)解作用遠遠強于本實驗中添加的小劑量葡甘聚糖所產(chǎn)生的作用效應(yīng)，導(dǎo)致葡甘聚糖組與正常對照組之間沒有出現(xiàn)體重、體脂以及血脂、血糖的差異性變化。另外，本研究中對餐后血糖、胰島素及果糖胺濃度沒有進行明確測定，因此也不明確在此實驗中葡甘聚糖是否能夠通過胰島素降低膽固醇的合成。另一方面，葡甘聚糖在水溶液及唾液中會形成一種高粘度的凝膠，這一特性在其降血糖、降膽固醇方面發(fā)揮著重要的作用，但也因此會產(chǎn)生不好的味道和口感。葡甘聚糖的口感以及食用劑量等均會影響到受試者的依從性。有些實驗研究中會出現(xiàn)體重的降低等可能與此種副作用有關(guān)，但本實驗中采用的灌胃方式，因而無對口感的影響，進而對實驗SD大鼠因葡甘聚糖口感問題引起的體重變化也基本無負面影響。

不同劑量的葡甘聚糖可能對機體產(chǎn)生不同的作用效果，而本研究是采用預(yù)防性小劑量葡甘聚糖干預(yù)的動物實驗研究，與大樣本人群研究可能會存在一定的差異，其相關(guān)作用效果有待進一步大樣本人群研究及進行劑量效應(yīng)關(guān)系研究予以證實。

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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：孫 娟（1984— ），女，碩士，中級營養(yǎng)師，研究方向：臨床營養(yǎng)與慢病的防治。

通信作者：葛 聲（1967— ），女，博士，教授，主任醫(yī)師，研究方向：臨床營養(yǎng)與慢病的防治。