红枣多糖对小鼠血糖及血清胰岛素水平影响的初步研究
2012-10-25罗依扎瓦哈甫
罗依扎·瓦哈甫,骆 新,谢 飞,杨 洁,*
(1.新疆大学生命科学与技术学院,新疆乌鲁木齐 830046;
2.新疆医科大学药学院,新疆乌鲁木齐 830011)
红枣多糖对小鼠血糖及血清胰岛素水平影响的初步研究
罗依扎·瓦哈甫1,骆 新2,谢 飞1,杨 洁1,*
(1.新疆大学生命科学与技术学院,新疆乌鲁木齐 830046;
2.新疆医科大学药学院,新疆乌鲁木齐 830011)
研究红枣多糖对正常小鼠血糖及糖耐量的影响,结果表明红枣多糖对正常小鼠血糖没有影响,对正常小鼠糖耐量有改善作用。为研究红枣多糖对四氧嘧啶、肾上腺素诱导的糖尿病小鼠血糖及血清胰岛素水平的影响,以200mg/kg剂量腹腔注射四氧嘧啶建立四氧嘧啶糖尿病动物模型,以0.03mg/kg剂量腹腔注射肾上腺素建立肾上腺素高血糖动物模型。对造模成功的小鼠随机分为模型对照组、红枣多糖大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)剂量组和阳性药物组,以灌胃给药。对两种类型小鼠的处理均设立正常对照组,给予等体积的水。灌胃14d后测定小鼠空腹的血糖、胰岛素,结果表明红枣多糖对肾上腺素引起的急性血糖升高无明显作用,对四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠其大剂量显示出一定的降糖作用,并使得血清胰岛素水平有所升高。
红枣多糖,血糖,血清胰岛素,糖耐量
有研究表明红枣多糖具有多种生理活性,如其可作为免疫促进剂,能控制细胞的分裂和分化,调节细胞的生长,能有效清除人体内的氧自由基[1]。红枣中性多糖(JDP-N)能引起小鼠腹腔巨噬细胞内pH升高[2],是抗衰老的主要活性成分[3],具有明显抗补体活性[4]。但对红枣多糖的降糖作用的研究未见报道。近几年的研究发现,海带[5]、茶叶[6]、山药、灵芝、蜜环菌、银耳、冬虫夏草、紫菜、紫草、刺五加、香菇[7]、牛膝[8]、菟丝子[9]、猕猴桃[10]、南瓜[11]、云芝、魔芋、黄芪和苦瓜[12]等许多多糖均具有降低糖尿病模型小鼠血糖的作用。本项目组吴娜等人已对大枣多糖的抗氧化活性做了系统的研究,分别测定了大枣多糖的还原力和清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟自由基、NO2-的活性,反应结果均呈阳性,显示其具有较高的抗氧化活性[13]。许多研究显示自由基与糖尿病的发生和发展有密切的关系,例如陈容容等人以筛选得到的抗氧化成分玫瑰花提取物(MC)和鲍鱼菇提取物(BC)处理实验性糖尿病小鼠[14]。结果表明:MC、BC可显著降低糖尿病小鼠死亡率和空腹血糖。本人所做的体外实验研究表明,红枣多糖对体外糖基化反应和α-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用。这些研究结果为红枣多糖的降血糖研究奠定了一定的理论基础。因此我们对红枣多糖对四氧嘧啶、肾上腺素诱导的糖尿病小鼠血糖及血清岛素水平的影响,以及红枣多糖对正常小鼠血糖及糖耐量的影响进行了研究,以初步了解红枣多糖的降血糖作用。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
红枣多糖(Jujube Polysaccharide JP) 新疆大学生命科学与技术学院自制,将红枣水煮过滤后的滤液进行醇沉,沉淀除乙醇后冷冻干燥得到;四氧嘧啶(A lloxan) 天津药业集团股份有限公司,纯度>98%;肾上腺素(Adrenaline)、盐酸二甲双胍 天津药业集团股份有限公司;清洁级ICR小鼠,体重18~22g,雌雄各半 由新疆医科大学动物实验中心提供,使用许可证号:SYXK(新)2003-0001。
METTLER TOLEDO电子分析天平 感量:0.001g,AL104-IC,瑞士;酶标仪Benchmark Plus TM美国Bio Rad;博士医生血糖仪及试纸TD4231 北京宏远兴邦科技股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠[15]血糖及血清胰岛素的影响 120只小鼠适应性喂养1d,禁食不禁水16h后,110只以0.2m L/10g腹腔注射四氧嘧啶(200mg/kg)建立糖尿病模型,其余10只以同等剂量腹腔注射蒸馏水作为正常对照组。72h后测血糖,将血糖值大于11.1mmol/L的作为糖尿病模型小鼠,成模小鼠随机分为糖尿病模型组、二甲双胍组(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)剂量组,每组10只,加正常对照组共六组,分别以蒸馏水和相应药物0.2m L/10g灌胃,每天1次,连续14d,第14d晚上禁食不禁水12h,次晨末次给药后2h尾部取血测定空腹血糖,后摘眼球取血并分离血清,ELISA试剂盒测血清胰岛素水平。
1.2.2 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠[15]血糖及血清胰岛素的影响 72只小鼠,随机分成6组,分为正常对照组、模型组、二甲双胍组(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)剂量组,除正常对照组、模型组用等量蒸馏水灌胃外,其余各组相应药物连续灌胃14d,第14d晚上禁食不禁水12h,次晨末次给药后2h,除正常对照组外,其余各组肾上腺素0.03mg/kg腹腔注射,30min后测定各组血糖,然后摘眼球取血并分离血清,ELISA试剂盒测血清胰岛素水平。
1.2.3 红枣多糖对正常小鼠血糖的影响及糖耐量实验[16]60只小鼠,随机分成5组,分别为对照组、二甲双胍组(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)剂量组,除正对照组用等量生理盐水灌胃外,其余各组相应药物连续灌胃14d,第14d天晚上禁食不禁水12h,次晨测定空腹血糖;另取60只小鼠,适应性喂养1d,随机分成5组,分别为对照组、二甲双胍组(0.3g/kg)和JP大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)剂量组,各组禁食不禁水12h后测定空腹血糖,设为零时血糖,各组给药2h候后以25%葡萄糖2.5g/kg灌胃,各组分别于给葡萄糖后30、60、120m in时从尾部取血测定血糖值。
1.3 统计学方法
采用SPSS16.0处理分析数据,组间样本比较采用t检验,数据均以平均值±标准差(±s)表示。
2 结果与分析
2.1 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖及血清胰岛素的影响
2.1.1 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的影响由表1可见,模型组空腹血糖高于正常组,差异极显著(p<0.01),提示糖尿病模型成立;红枣多糖大(0.8g/kg)、中(0.4g/kg)、小(0.2g/kg)剂量连续给药14d后,大剂量组与模型组比较血糖水平有所降低,差异有统计学意义(p<0.05),但未达到正常水平。
2.1.2 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠血清胰岛素的影响 由表2可见,模型组血清胰岛素水平显著低于正常组(p<0.05),大剂量组与模型组比较血清胰岛素水平极显著升高(p<0.01)。
2.2 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠血糖及血清胰岛素的影响
2.2.1 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠血糖的影响由表3可见,模型组空腹血糖高于正常组,差异极显著(p<0.01),说明本次实验糖尿病小鼠模型造模成功;红枣多糖大、中、小剂量组与模型组血糖比较无差异,提示红枣多糖对肾上腺素引起的急性血糖水升高无明显作用。
表1 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠空腹血糖的影响(±s,n=10)Table 1 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
表1 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠空腹血糖的影响(±s,n=10)Table 1 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
注:“#”与正常对照相比差异显著,p<0.05;“##”与正常对照组相比差异极显著,p<0.01;“*”与模型组相比差异显著,p<0.05;“**”与模型组相比差异极显著,p<0.01;表2~表4同。
分组 正常组 模型组 二甲双胍组 JP大剂量组 JP中剂量组 JP小剂量组空腹血糖 4.4±0.4 28.2±1.8## 13.4±2.9 24.2±1.3* 27.5±1.4 28.0±1.2
表2 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠血清胰岛素的影响(±s,n=10)Table 2 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
表2 红枣多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠血清胰岛素的影响(±s,n=10)Table 2 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
分组 正常组 模型组 二甲双胍组 JP大剂量组 JP中剂量组 JP小剂量组血清胰岛素 7.5±0.8 5.1±0.8# 8.7±0.4 10.7±0.4** 7.3±0.1 7.2±0.2
表3 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠血糖的影响(±s,n=10)Table 3 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof adrenaline hyperglycemicmice(±s,n=10)
表3 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠血糖的影响(±s,n=10)Table 3 Effectof Jujube Polysaccharide on fasting blood glucose contentof adrenaline hyperglycemicmice(±s,n=10)
分组 正常组 模型组 二甲双胍组 JP大剂量组 JP中剂量组 JP小剂量组空腹血糖 4.3±0.4 8.2±0.5## 6.8±0.6 7.6±0.2 7.9±0.6 8.1±0.9
表4 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠血清胰岛素水平的影响((±s,n=10)Table 4 Effect of Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
表4 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠血清胰岛素水平的影响((±s,n=10)Table 4 Effect of Jujube Polysaccharide on serum insulin contentof alloxan experiment diabeticmice(±s,n=10)
分组 正常组 模型组 二甲双胍组 JP大剂量组 JP中剂量组 JP小剂量组血清胰岛素 7.7±0.4 5.1±0.2## 7.3±0.1 6.8±0.4 6.1±0.5 6.0±0.9
表5 红枣多糖对正常小鼠血糖的影响(±s,n=10)Tab.5 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin content of normalmice(±s,n=10)
表5 红枣多糖对正常小鼠血糖的影响(±s,n=10)Tab.5 Effectof Jujube Polysaccharide on serum insulin content of normalmice(±s,n=10)
分组 正常组 二甲双胍组 JP大剂量组 JP中剂量组 JP小剂量组空腹血糖 4.4±0.4 5.3±0.2 4.8±0.3 4.6±0.1 4.9±0.2
2.2.2 红枣多糖对肾上腺素糖尿病小鼠血清胰岛素水平的影响 由表4可见,模型组血清胰岛素水平极显著低于正常组(p<0.01);红枣多糖大、中、小剂量组与模型组血清胰岛素水平比较无显著性差异。
2.3 红枣多糖对正常小鼠血糖的影响及糖耐量实验
2.3.1 红枣多糖对正常小鼠血糖的影响 由表5可见,红枣多糖大、中、小剂量对正常小鼠血糖均无影响,符合正常血糖(2.9~6.1mmol/L)的范围,说明红枣多糖对正常小鼠的血糖没有影响。
2.3.2 红枣多糖正常小鼠糖耐量实验 红枣多糖对正常小鼠糖耐量的影响由图1可见,各组给药2h候后以25%葡萄糖2.5g/kg灌胃,在30min各组血糖水平均升高,随着时间的延长,红枣多糖大剂量在60、120m in对正常小鼠糖耐量有不同程度的改善。
计算血糖曲线下面积=1/2×(0h血糖值+0.5h血糖值)×0.5+1/2×(2h血糖值+0.5h血糖值)×1.5=0.25×(0h血糖值+4×0.5h血糖值+3×2h血糖值),对照组为13.233,二甲双胍阳性对照组为11.185,红枣多糖大剂量为13.578,红枣多糖中剂量为16.198,红枣多糖小剂量为13.723。由此可以看出,红枣多糖大剂量和小剂量组糖耐量与正常对照组相比较无显著差异。但中剂量组糖耐量与正常对照组相比差异较显著。
图1 红枣多糖对正常小鼠糖耐量的影响Fig.1 Effect of Jujube Polysaccharide on sugar tolerance of normalmice
3 结论与讨论
本实验结果显示,红枣多糖对四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠血糖的升高有一定的抑制作用,并能促进胰岛素的分泌。而对肾上腺素引起的急性血糖水平升高无明显作用,对肾上腺素糖尿病小鼠的血清胰岛素水平也没有影响。四氧嘧啶是一种特异性β细胞毒剂,产生超氧自由基破坏β细胞,可选择性破坏实验动物的胰岛β细胞,导致胰岛素缺乏致使血糖升高。而肾上腺素与肝和肌的细胞膜的β受体结合,通过G蛋白激活腺苷酸环化酶、增高细胞内cAMP浓度,蛋白激酶级联激活磷酸化酶、抑制糖原合酶,从而加速糖原分解、抑制糖原合成[17]。因此可根据四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠血清胰岛素水平升高,初步推测红枣多糖可能与促进胰岛β细胞功能的恢复有一定的关系,但有待作进一步证实。从剂量效应来看,在抑制四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠血糖升高和促进胰岛素分泌的方面,红枣多糖以高剂量(0.8g/kg)表现最明显,而且有一定的剂量效应。
红枣多糖对正常小鼠的血糖和糖耐量影响的研究结果表明,红枣多糖大、中、小剂量对正常小鼠血糖均无影响。目前研究的许多多糖都对正常小鼠血糖也都并无影响。例如巫光宏等[18]对虎奶菇菌核多糖对四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠的降血糖作用的研究,结果表明虎奶菇菌核多糖对正常小鼠的血糖无降低作用。
综上所述,从本实验结果可以看出,食用红枣多糖可能具有一定的辅助降血糖功能,但有待作进一步证实。本实验结果为开发利用红枣多糖提供了一定的理论依据。
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Influence of jujube polysaccharide on blood glucose and serum insulin ofm ice
LUOYiZha·W ahafu1,LUO Xin2,XIE Fei1,YANG Jie1,*
(1.Life Science and Technology,Xinjiang University,Urumqi830046,China;
2.Pharmacy Collage,Xinjiang Medical University,Urumqi830011,China)
To study the effect of jujube polysaccharide(JP)on b lood g lucose and g lucose tolerance of the normalm ice.The results showed that JP had no effect on b lood g lucose of the normalm ice,but imp roved their g lucose tolerance.To study the influence of JP on b lood g lucose and b lood insulin of the diabetic m ice,alloxan diabetic m ice models and ad renaline hyperg lycem ic m ice models were constructed by adm inistering alloxan(200mg/kg)and ad renaline(0.03mg/kg)to the m ice through intraperitoneal injection,respectively.The d iabetic m ice were random ly divided into five g roups,inc lud ing model control,JP large dose(0.8g/kg),JP m idd le dose(0.4g/kg),JP low dose(0.2g/kg)and positive control group,all the experimental sam p les were adm inistrated through gastry lavage.The normal control g roup was setted up at the same time and given equal volume water.The fasting b lood g lucose and b lood insulin of the m ice were analyzed 14d later.The result showed that JP had no significant effec t on the m ice b lood g lucose quickly risen by ad renaline.However,JP at the dose of 0.8g/kg significantly reduced the b lood g lucose and increased the b lood insulin level of the alloxan d iabetic m ice.
jujube polysaccharide;b lood g lucose;serum insulin;g lucose tolerance
TS201.4
A
1002-0306(2012)22-0369-04
2012-03-05 *通讯联系人
罗依扎·瓦哈甫(1972-),女,在读硕士,讲师,研究方向:生化制药。
自治区战略性新兴产业专项资金项目([2011]567)。