2020-09(上)固態(tài)發(fā)酵黑洋蔥多糖與二甲雙胍對(duì)大鼠降血糖的比較
摘要:為了觀察黑洋蔥多糖與二甲雙胍對(duì)二型糖尿病大鼠的降血糖效果。首先用洋蔥發(fā)酵成黑洋蔥,比較黑洋蔥和洋蔥差別,提取黑洋蔥多糖,用四氧嘧啶誘發(fā)高血糖大鼠為二型糖尿病模型,用二甲雙胍混懸液對(duì)高血糖大鼠連續(xù)灌胃28天,觀察糖尿病大鼠的血糖值,再與黑洋蔥多糖對(duì)高血糖大鼠連續(xù)灌胃28天,觀察糖尿病大鼠的血糖值并進(jìn)行比較。結(jié)果:黑洋蔥多糖對(duì)四氧嘧啶誘發(fā)的高血糖大鼠降血糖作用更明顯。黑洋蔥多糖可以抑制血糖升高,降血糖作用顯著,效果更好。
黑洋蔥是用新鮮洋蔥放置在恒溫恒濕發(fā)酵箱中,經(jīng)過(guò)一定溫度和濕度調(diào)控后,添加EM菌,發(fā)酵一個(gè)月后,發(fā)生美拉德反應(yīng)[1],而制成的一種黑洋蔥食品。與洋蔥相比,黑洋蔥的有效成分很明顯提高,且味道酸甜、不上火,是天然健康保健食品[2]。黑洋蔥多糖是黑洋蔥中的有效活性成分之一,具有降血糖等作用[3]。
二甲雙胍屬于雙胍類(lèi)化合物,自1957年問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)歷了近60年,其良好的安全性,成為目前2型糖尿病的一線用藥[9,10]。二甲雙胍可以通過(guò)提高胰島素的敏感性,改善胰島素抵抗,減少肝臟葡萄糖輸出等功效降低血糖。胃腸道反應(yīng)是二甲雙胍主要的不良反應(yīng),而乳酸酸中毒則非常罕見(jiàn),所以能安全地用于糖尿病前期預(yù)防與糖尿病的治療[4]。
本文研究二甲雙胍對(duì)糖尿病大鼠的降血糖效果,再與黑洋蔥多糖對(duì)糖尿病大鼠的降血糖效果[3]進(jìn)行比較,驗(yàn)證黑洋蔥多糖的降血糖功效。為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)黑洋蔥降血糖的保健品和藥品提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
SD大鼠(體重180~220g,雄性),購(gòu)自內(nèi)蒙古大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部;鹽酸二甲雙胍緩釋片,購(gòu)自青島黃海制藥有限責(zé)任公司;生理鹽水,購(gòu)自石家莊鵬海制藥有限公司;四氧嘧啶啶,購(gòu)自中科瑞泰生物科技有限公司。
研缽、藥匙、容量瓶、燒杯、玻璃棒,包頭廣源化工有限公司;JA5003 型分析天平、FA5003 電子天平,上海越平科學(xué)儀器有限公司;1.5mL、2.5mL注射器,洪大醫(yī)療器械有限公司;GA-3型血糖儀、血糖試條,三諾生物傳感股份有限公司;12號(hào)灌胃針頭,上海波利鴿工貿(mào)有限公司。
1.2 方法
1.2.1 黑洋蔥與洋蔥樣品營(yíng)養(yǎng)成分分析
對(duì)于新鮮紫皮洋蔥相關(guān)的研究資料很多,其中水分含量最多,通過(guò)美拉德發(fā)酵反應(yīng)制得的成品黑洋蔥,黑洋蔥中水分的含量大大降低,與干燥洋蔥樣品中的營(yíng)養(yǎng)成分作對(duì)比。
1.2.2 礦物質(zhì)種類(lèi)及含量的分析
礦物質(zhì)含量的研究,對(duì)分析食品很重要,人體需要礦物質(zhì)元素的攝取,都是不可缺少的元素。本實(shí)驗(yàn)采用IPC-MS法測(cè)定鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、銅、的含量,測(cè)定條件:射頻功率,1.6KW;射頻匹配,1.7V;載氣(氬氣)0.77L/min,補(bǔ)充氣體0.45L/min,測(cè)量高度10mm。
1.2.3 氨基酸種類(lèi)及含量的測(cè)定
按照國(guó)標(biāo)氨基酸的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定氨基酸的種類(lèi)及含量。
1.2.4 建立高血糖大鼠模型
建立黑洋蔥多糖實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組模型,將實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分成2組,分別是對(duì)照組大鼠(10只)、實(shí)驗(yàn)組大鼠(20只)。實(shí)驗(yàn)組大鼠在禁食不禁水12h的情況下,30s內(nèi)完成腹腔注射四氧嘧啶200mg/kg,對(duì)照組大鼠腹腔注生理鹽水[5,6]。大鼠注射藥物72h后禁食12h,在大鼠尾部采血,血糖濃度大于7.0mmol/L判定為建模成功[7]。高血糖組大鼠,平均血糖值32.00mmol/L、中高血糖組大鼠,平均血糖值16.31mmol/L,并稱量體重。
同理二甲雙胍實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組建模也分成兩組,對(duì)照組大鼠10只、實(shí)驗(yàn)組大鼠20只。實(shí)驗(yàn)組在禁食不禁水12h的情況下,一次性30秒內(nèi)完成腹腔注射四氧嘧啶200mg/kg,對(duì)照組大鼠腹腔注射生理鹽水。注射藥物72h后,禁食12h,在大白鼠尾部取血,當(dāng)血糖濃度大于7.0mmol/L的大鼠設(shè)定為高血糖大鼠建模成功,血糖值平均31.98mmol/L設(shè)定為高血糖大鼠、血糖值平均16.18mmol/L設(shè)定中高血糖值組,并稱量體重。
1.2.5 二甲雙胍對(duì)大鼠降血糖實(shí)驗(yàn)
鹽酸二甲雙胍緩釋片臨用時(shí)以蒸餾水配制成混懸液。
二甲雙胍試驗(yàn)組和對(duì)照組按0.19g/kg給藥量連續(xù)灌胃28d,分別在第7d,14d,21d,28d禁食不禁水12h后,尾部采血,測(cè)定血糖值。
1.2.6 黑洋蔥多糖對(duì)大鼠降血糖實(shí)驗(yàn)
黑洋蔥多糖實(shí)驗(yàn)組按400mg/kg給藥量連續(xù)灌胃28d,分別在第7d,14d,21d,28d禁食不禁水12h后,大鼠尾部采血,測(cè)定大鼠血糖值。
1.2.7 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析
采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析[8]。
2 結(jié)果
2.1 黑洋蔥與洋蔥樣品營(yíng)養(yǎng)成分分析
通過(guò)軟件分析兩種洋蔥營(yíng)養(yǎng)成分的顯著性差異,黑洋蔥中水分12.06%,洋蔥樣品中水分13.31%,黑洋蔥中蛋白質(zhì)含量14.65%,洋蔥樣品蛋白質(zhì)含量12.81%,經(jīng)分析兩種洋蔥的蛋白質(zhì)含量具有顯著差異。黑洋蔥中蛋白質(zhì)含量高,其他營(yíng)養(yǎng)成分均有不同程度的差異,具體差異如下表2.1:
表2.1 黑洋蔥與洋蔥樣品的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比
Table 2.1 Comparison of Nutrients between Black Onion
and Onion Samples
注:該表數(shù)據(jù)為平均值±,標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=3),經(jīng)過(guò)軟件分析P<0.05存在顯著差異的營(yíng)養(yǎng)成分有水分,蛋白質(zhì),粗纖維,灰分。
2.2 礦物質(zhì)種類(lèi)及含量的分析
實(shí)驗(yàn)采用IPC-MS法測(cè)定鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、銅、的含量,測(cè)定條件:射頻功率,1.6KW;射頻匹配,1.7V;載氣(氬氣)0.77L/min,補(bǔ)充氣體0.45L/min,測(cè)量高度10mm。結(jié)果如下表2.2:
表2.2 黑洋蔥與洋蔥樣品礦物質(zhì)含量表(mg/100g)
Table 2.2 Mineral content of black onion and onion samples
(mg/100g)
2.3 氨基酸種類(lèi)及含量的測(cè)定
按照國(guó)標(biāo)氨基酸的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定氨基酸的種類(lèi)及含量,結(jié)果如下表2.3:
表2.3 氨基酸含量對(duì)比表(mg/100mg)
Table 2.3 Comparison of amino acids content (mg/100mg)
2.4 黑洋蔥多糖對(duì)四氧嘧啶誘發(fā)大鼠糖尿病的實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表2.4:
表2.4 黑洋蔥多糖對(duì)大鼠的降血糖作用
Table 2.4 hypoglycemic effect of black onion
polysaccharides in rats
注: 與灌胃前相比較,數(shù)據(jù)的上標(biāo)**表示數(shù)據(jù)的差異極顯著( P<0.01)。
采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,與灌胃前大鼠相比,灌胃后大鼠高血糖值組、中高血糖值組大鼠平均血糖濃度均極顯著降低 (P<0.01),血糖值下降率分別為69.16%和54.69%,說(shuō)明黑洋蔥多糖對(duì)大鼠降血糖效果明顯。
2.5 二甲雙胍對(duì)四氧嘧啶誘發(fā)大鼠糖尿病的實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表2.5:
表2.5 二甲雙胍對(duì)大鼠降血糖作用
Table 2.5 Effects of metformin on hypoglycemia in rats
注: 與灌胃前相比較,數(shù)據(jù)的上標(biāo)**表示數(shù)據(jù)的差異極顯著( P<0.01)。
采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,與灌胃前大鼠相比,灌胃后大鼠高血糖值組、中高血糖值組大鼠平均血糖濃度顯著降低(P<0.01),血糖下降分別為50.28%和22.56%,高血糖值組和中血糖值組血糖濃度雖有顯著下降,只是在第一周下降,并且不能降到正常值。
2.6 黑洋蔥多糖與二甲雙胍對(duì)大鼠降血糖比較
由表2.6所見(jiàn),高血糖值組,用黑洋蔥多糖灌胃血糖下降率69.16%,用二甲雙胍灌胃血糖下降率50.28%。中高血糖值組,用黑洋蔥多糖灌胃血糖下降率54.69%,用二甲雙胍灌胃血糖下降率2.56%。黑洋蔥降血糖效果更好。
表2.6 黑洋蔥多糖與二甲雙胍對(duì)大鼠降血糖比較
Table 2.6 Comparison of black onion polysaccharide and
metformin on hypoglycemia in rats
3 討論
經(jīng)分析黑洋蔥黑和洋蔥的蛋白質(zhì)含量具有顯著差異。黑洋蔥中蛋白質(zhì)含量高,黑洋蔥中甘氨酸、異亮氨酸含量高于洋蔥,黑洋蔥抗氧化優(yōu)于洋蔥,黑洋蔥有較好降血糖效果[3],二甲雙胍灌胃雖然進(jìn)行了28天的實(shí)驗(yàn),但是只有第一周血糖有明顯的下降,后面三周基本維持在同一水平,說(shuō)明二甲雙胍不能使高血糖值降到正常水平。與二甲雙胍相比,黑洋蔥多糖對(duì)大鼠的降血糖效果更好,說(shuō)明黑洋蔥多糖能治療四氧嘧啶導(dǎo)致胰島細(xì)胞的損傷,并且還可以恢復(fù)胰島細(xì)胞的功能,降血糖的效果更明顯,為何黑洋蔥多糖比二甲雙胍對(duì)大鼠降血糖明顯需要做機(jī)理方面研究。
4 結(jié)論
黑洋蔥多糖對(duì)四氧嘧啶誘發(fā)的高血糖大鼠降血糖作用比二甲雙胍對(duì)大鼠降血糖明顯,黑洋蔥多糖可以抑制血糖升高,降血糖作用顯著,效果更好。(李躍華 周寧 云月英 寧月寶[通訊作者]內(nèi)蒙古科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院)
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