張海悅,閆小娟,徐鶴,武旭明
1. 長春工業(yè)大學(xué)(長春 130000);2. 吉林省富生特醫(yī)食品有限公司(長春 130607)
2021年全球糖尿病報(bào)告,全球糖尿病患者已達(dá)到5.37億人,中國糖尿病報(bào)告患者人數(shù)達(dá)1.41億人,是全世界糖尿病患者數(shù)量最多的國家。大量降血糖藥物在臨床應(yīng)用,但不良反應(yīng)大、使用不便,療效不穩(wěn)定,尚未發(fā)現(xiàn)有效的治療藥物。胰島素只能緩解患者血糖升高,無法治愈。天然抗糖尿病藥物以其不良反應(yīng)小和不產(chǎn)生耐藥性而受到關(guān)注,特別在發(fā)展中國家得到廣泛利用[1]。
糖尿病治療仍是世界性難題。常用的控制血糖方法除了藥物控制,輔助降血糖類保健食品控制也成為人們常用的方法之一,而藥物長期使用會(huì)出現(xiàn)耐藥性,且服用劑量大或長時(shí)間服用副作用更為明顯(如噻唑二烷酮對(duì)胰島素抵抗的肥胖患者可降低和改善糖耐量,但會(huì)導(dǎo)致水腫和低血糖;拜糖平主要降低餐后高血糖和緩解高胰島素血癥,但會(huì)引起患者的胃腸道反應(yīng))[2-3]。
馬齒莧是馬齒莧科植物馬齒莧(Portulaca oleraceaL.)的干燥地上部分,分布在全世界溫帶和熱帶地區(qū),在我國各地均產(chǎn),全草供藥用,有清熱利濕、解毒消腫、消炎、止渴、利尿作用,種子明目?,F(xiàn)代藥理研究表明,馬齒莧具有很好的降血糖作用,馬齒莧多糖可作用于胰島細(xì)胞和促進(jìn)胰島素的分泌以調(diào)控血糖的高低[4-6]。
試驗(yàn)用馬齒莧、苦瓜、黃芪和蒼術(shù)進(jìn)行配伍并配合微量具有降糖作用的吡啶甲酸鉻,同時(shí)結(jié)合填充劑、黏合劑、崩解劑制備一種便于攜帶的馬齒莧復(fù)合控糖片,探討該控糖片對(duì)胰島損傷高血糖大鼠模型的輔助降血糖功能,從而為馬齒莧復(fù)合控糖片的推廣應(yīng)用提供臨床依據(jù)。
SQP QUINTIX6101-1CN電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司];NV2201ZH電子天平[奧豪斯國際貿(mào)易(上海)有限公司];Scout系列/STX2201ZH電子天平[奧豪斯國際貿(mào)易(上海)有限公司];雅斯血糖測試儀和配套血糖試紙(青島厚美德生物科技股份有限公司);四氧嘧啶(sigma-aldrich);葡萄糖(天津市大茂化學(xué)試劑廠)。
由自制的馬齒莧復(fù)合控糖片,樣品性狀為片劑,規(guī)格0.2 g/片。人口服推薦用量為3次/d,1次2片,即1.2 g/人/d,成人體重按60 kg計(jì)算,折合小鼠劑量為0.02 g/(kg·bw·d)。
1.3.1 試驗(yàn)動(dòng)物
SPF級(jí)雄性昆明小鼠180只[動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào)110324210106489574,生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(京)2019-0010,斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司],動(dòng)物適應(yīng)1 d。
1.3.2 試驗(yàn)環(huán)境
試驗(yàn)動(dòng)物房為屏障系統(tǒng)[使用許可證號(hào)SYXKC(陜)2021-009,溫度20~26 ℃,相對(duì)濕度40%~70%]。
1.3.3 維持飼料
動(dòng)物維持飼料[生產(chǎn)許可證號(hào)為蘇飼證(2019)01008,飼料合格證號(hào)120211020048,江蘇省協(xié)同醫(yī)藥生物工程有限責(zé)任公司]。
1.3.4 動(dòng)物墊料
試驗(yàn)動(dòng)物玉米芯墊料(德州谷美農(nóng)業(yè)科技有限公司)。
將雄性小鼠共分兩大組,第1組為正常動(dòng)物降糖試驗(yàn),高劑量組[0.6 g/(kg·bw),相當(dāng)于人體推薦用量的30倍]、1個(gè)空白對(duì)照組(純水),每組15只動(dòng)物;第2組為胰島損傷高血糖模型降糖試驗(yàn),設(shè)0.6,0.4和0.2 g/(kg·bw)共3個(gè)劑量組,分別相當(dāng)于人體推薦用量的30,20和10倍。另設(shè)1個(gè)模型對(duì)照組(純水),每組15只動(dòng)物。樣品配制:分別稱取0.6,0.4和0.2 g樣品加純水至20 mL混合均勻,分別配成濃度30%,20%和10%的混懸液,備用。灌胃體積均按20 mL/(kg·bw)每日經(jīng)口灌胃1次,連續(xù)灌胃30 d后進(jìn)行各指標(biāo)測定。
1.5.1 正常動(dòng)物降糖試驗(yàn)
適應(yīng)性飼養(yǎng)1 d后,選30只體重在24~28 g健康小鼠,按禁食4 h的血糖水平分組,隨機(jī)分1個(gè)高劑量組和1個(gè)空白對(duì)照組,每組15只動(dòng)物,分籠喂養(yǎng)??瞻讓?duì)照組給予純水,劑量組給予高劑量濃度受試樣品[0.6 g/(kg·bw)],灌胃體積按20 mL/(kg·bw)每日經(jīng)口灌胃1次,連續(xù)30 d,測空腹血糖(禁食4 h),比較2組動(dòng)物血糖值。
1.5.2 高血糖模型降糖試驗(yàn)
適應(yīng)性飼養(yǎng)1 d后,選150只體重在24~28 g健康小鼠,隨機(jī)取15只動(dòng)物禁食4 h,測空腹血糖,作為該批動(dòng)物基礎(chǔ)血糖值。動(dòng)物禁食24 h(自由飲水)后,尾靜脈注射四氧嘧啶[50 mg/(kg·bw)]現(xiàn)配現(xiàn)用,尾靜脈注射,1次造模。5 d后禁食4 h,測血糖。選取60只高血糖模型成功小鼠(血糖值在11.1~23.5 mmol/L),按禁食4 h的血糖水平分組,隨機(jī)分高、中、低3個(gè)劑量組,1個(gè)模型對(duì)照組。試驗(yàn)前后禁食條件一致,禁食的同時(shí)更換墊料,每組15只動(dòng)物,分籠喂養(yǎng)。各劑量組給予不同濃度受試樣品,模型對(duì)照組給予等容量溶劑,灌胃體積按20 mL/(kg·bw)每日經(jīng)口灌胃1次,連續(xù)灌胃30 d。測空腹血糖值(禁食4 h),比較各組動(dòng)物血糖值及血糖下降率,血糖下降率按式(1)計(jì)算。
1.5.3 胰島損傷高血糖模型糖耐量試驗(yàn)
以高血糖模型動(dòng)物降糖試驗(yàn)組動(dòng)物試驗(yàn)后的空腹血糖為給葡萄糖前(即0 h)血糖值,各劑量組給予1次相應(yīng)濃度受試樣品,模型對(duì)照組給予同容量溶劑,20 min后各組經(jīng)口給予葡萄糖2.0 g/(kg·bw),測定給葡萄糖后各組0.5和2.0 h的血糖值。觀察模型對(duì)照組與受試樣品組給予葡萄糖后各時(shí)點(diǎn)(0,0.5和2.0 h)血糖值及血糖曲線下面積的變化,血糖曲線下面積按式(2)計(jì)算。
數(shù)據(jù)可用方差分析,但需按方差分析的程序先進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn),方差齊,計(jì)算F值,F(xiàn)值<F0.05,各組均數(shù)間差異無顯著性;F值>F0.05,P<0.05,用多個(gè)試驗(yàn)組和1個(gè)對(duì)照組間均數(shù)的兩兩比較方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì);對(duì)非正態(tài)或方差不齊的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兞哭D(zhuǎn)換,待滿足正態(tài)或方差齊后,用轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì);若變量轉(zhuǎn)換后仍未達(dá)到正態(tài)或方差齊的目的,改用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)正常小鼠體重的影響見表1。結(jié)果表明,正常組和高劑量組小的鼠各期體重和增重與空白對(duì)照組比較,差異均無顯著性。
表1 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)正常小鼠體重的影響(±SD)
表1 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)正常小鼠體重的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動(dòng)物數(shù)/只 體重/g初始重 中期重 末期重 增重高劑量組 0.6 15 25.4±0.6 36.5±1.1 42.7±1.2 17.3±1.4空白對(duì)照組 0.0 15 25.7±0.7 35.8±1.3 42.4±1.4 16.8±1.0
馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)高血糖模型小鼠體重的影響見表2。結(jié)果表明,高血糖模型各劑量組小鼠各期體重和增重與模型對(duì)照組比較,差異均無顯著。說明馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)于高血糖模型小鼠體重?zé)o影響。
表2 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)高血糖模型小鼠體重的影響(±SD)
表2 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)高血糖模型小鼠體重的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動(dòng)物數(shù)/只 體重/g初始重 中期重 末期重 增重高劑量組 0.6 15 28.9±1.4 37.4±2.4 41.2±2.2 12.3±1.9中劑量組 0.4 15 29.1±1.7 37.6±2.1 41.0±1.4 12.0±1.2低劑量組 0.2 15 29.3±1.4 37.2±1.7 40.5±1.9 11.2±1.1模型對(duì)照組 0.0 15 28.9±1.4 36.8±1.8 40.3±2.0 11.4±1.7
馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)正常小鼠空腹血糖的影響見表3。結(jié)果表明,正常組高劑量組小鼠空腹血糖值與空白對(duì)照組比較,差異無顯著性(P>0.05)。馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)空腹血糖值無影響。
表3 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)正常小鼠空腹血糖的影響(±SD)
表3 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)正常小鼠空腹血糖的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動(dòng)物數(shù)/只空腹血糖值/(mmol·L-1) 試驗(yàn)前 P值 試驗(yàn)后 P值高劑量組 0.6 15 7.1±0.7 1.000 7.1±0.8 0.679空白對(duì)照組0.0 15 7.1±0.8 7.1±0.9
由表4可見,從健康小鼠150只隨機(jī)取15只動(dòng)物禁食4 h測得血糖均值為7.1 mmol/L。
表4 小鼠基礎(chǔ)血糖值及體重(±SD)
表4 小鼠基礎(chǔ)血糖值及體重(±SD)
組別 動(dòng)物數(shù)/只 體重/g 空腹血糖值/(mmol·L-1) 隨機(jī) 15 25.5±0.7 7.1±0.9
由表5可見,給予受試樣品后,高血糖模型小鼠各劑量組與模型對(duì)照組比較,各劑量組空腹血糖值降低且低于模型對(duì)照組,但差異均無顯著性(P>0.05),各劑量組血糖下降率升高,且高劑量組差異有顯著性(P<0.05)。
由表5可見,給予受試樣品后,高血糖模型小鼠各劑量組與模型對(duì)照組比較,各劑量組空腹血糖值降低且低于模型對(duì)照組,但差異均無顯著性(P>0.05),各劑量組血糖下降率升高,且高劑量組差異有顯著性(P<0.05)。
表5 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±SD)
表5 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)高血糖模型小鼠空腹血糖的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動(dòng)物數(shù)/只 試驗(yàn)前 試驗(yàn)后空腹血糖值/(mmol·L-1) P值 空腹血糖值/(mmol·L-1) P值 血糖下降率/% P值高劑量組 0.6 15 16.8±4.2 1.000 11.9±2.6 0.514 27.6±7.1* 0.011中劑量組 0.4 15 16.9±4.3 0.998 12.6±2.5 0.932 23.9±7.2 0.356低劑量組 0.2 15 16.6±4.2 1.000 12.9±3.4 0.993 22.1±6.5 0.813模型對(duì)照組 0 15 16.7±4.2 13.1±3.2 20.3±6.5
由表6可見,給予葡萄糖前,各劑量組在0 h血糖值均低于模型對(duì)照組,與模型對(duì)照組比較,但差異均無顯著性(P>0.05)。各組給予葡萄糖后,各劑量組在0.5和2 h的血糖值及血糖曲線下面積均低于模型對(duì)照組,與模型對(duì)照組比較,其中高劑量組2 h血糖值,差異有顯著性(P<0.05)
表6 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±SD)
表6 馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)高血糖模型小鼠糖耐量的影響(±SD)
組別 劑量/(g·kg-1·bw-1) 動(dòng)物/只 給糖后血糖值/(mmol·L-1) 血糖曲線下面積 P值0 h P值 0.5 h P值 2 h P值高劑量組 0.6 15 11.9±2.6 0.514 18.4±3.6 0.154 14.5±2.8 0.033 32.2±6.0 0.075中劑量組 0.4 15 12.6±2.5 0.932 19.1±3.6 0.408 15.4±3.0 0.238 33.9±5.7 0.326低劑量組 0.2 15 12.9±3.4 0.993 19.8±3.7 0.734 16.5±3.0 0.888 35.4±6.3 0.791模型對(duì)照組 0 15 13.1±3.2 20.9±3.5 17.1±2.4 37.0±5.2
結(jié)果顯示高血糖模型動(dòng)物的空腹血糖指標(biāo)和糖耐量2項(xiàng)指標(biāo)均為陽性,且對(duì)正常小鼠空腹血糖無影響。依據(jù)國食藥監(jiān)?;痆2012]107號(hào)“輔助降血糖功能評(píng)價(jià)方法”,可判定“馬齒莧復(fù)合控糖片”輔助降血糖功能動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果為陽性。
馬齒莧復(fù)合控糖片以馬齒莧多糖為君,苦瓜為臣,佐以黃芪蒼術(shù),君臣佐使,并配合微量具有降糖作用的吡啶甲酸鉻制成,其降血糖作用可能是由于其各種成分的協(xié)同作用:馬齒莧具有抗糖尿病的作用,提高四氧嘧啶小白鼠的糖耐量,保護(hù)肝臟,抑制糖尿病小鼠的前脂肪細(xì)胞的分化,提高糖尿病小鼠血清胰島素水平,增加HDL-C值:調(diào)節(jié)血脂代謝,抑制α-葡萄糖苷醇和提高糖尿病小鼠的高密度脂蛋白水平[7-10];苦瓜也是一種“藥食同源”食品原料,素有“藥用蔬菜”之稱,在中醫(yī)看來,苦瓜可以清熱解毒,有滋養(yǎng)強(qiáng)壯之效,歸心、脾、肺經(jīng),研究表明,苦瓜的水提物或者醇提物都具有輔助降血糖功效,苦瓜的全果都是具有利用價(jià)值的[11-14];黃芪為豆科植物膜莢黃芪或蒙古黃芪的干燥根,具補(bǔ)氣固表、利尿、強(qiáng)心、降壓、抗菌、托毒作用[15-16];蒼術(shù)為菊科植物茅蒼術(shù)或北蒼術(shù)的干燥根莖,味辛、苦,性溫,歸脾、胃、肝經(jīng)[17]。黃芩搭配蒼術(shù),在王麗丹等關(guān)于“芪術(shù)顆?!钡难芯恐斜砻?,針對(duì)糖尿病腎病具備與眾不同而關(guān)鍵的功效[18]。黃芪的功效不獨(dú)補(bǔ)氣血之一端,其既能牽正,且能調(diào)達(dá)血?dú)?,補(bǔ)而兼通,性不壅膩[19]。此外,添加吡啶甲酸鉻,鉻是葡萄糖耐量因子的一個(gè)重要組成部分,糖尿病患者必不可少的微量營養(yǎng)素,能改進(jìn)能量平衡和胰島素功能,增強(qiáng)胰島素活性,改善人體糖代謝[20]。
建立四氧嘧啶誘導(dǎo)的2型糖尿病小鼠模型。結(jié)果顯示高血糖模型動(dòng)物的空腹血糖指標(biāo)和糖耐量2項(xiàng)指標(biāo)均為陽性,且對(duì)正常小鼠空腹血糖無影響。依據(jù)國食藥監(jiān)?;痆2012]107號(hào)“輔助降血糖功能評(píng)價(jià)方法”,可判定“馬齒莧復(fù)合控糖片”輔助降血糖功能動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果為陽性。雖然馬齒莧復(fù)合控糖片對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)的2型糖尿病小鼠模型表現(xiàn)出積極的降血糖作用,但是畢竟人體與大鼠體內(nèi)環(huán)境不盡相同,后續(xù)可通過增加人體臨床試驗(yàn),從而為馬齒莧復(fù)合控糖片的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。