全麦粉对试验型糖尿病大鼠机体抗氧化水平的影响

陈 晖，赵文红，谢岩黎

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

全麦粉对试验型糖尿病大鼠机体抗氧化水平的影响

陈 晖，赵文红*，谢岩黎

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

为了研究全麦粉对试验型糖尿病大鼠机体抗氧化水平的影响，将Wistar大鼠随机分为正常对照组、糖尿病模型组、精粉组、全麦粉组，配方饲料喂养4周后，取出肝脏，制备匀浆，测定超氧化物歧化酶（SOD）活性、还原型谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）的含量。结果表明：与正常对照组相比，糖尿病对照组MDA含量显著上升（P<0.05），SOD活性和GSH含量显著下降（P< 0.05）；与高脂组和精粉组相比，全麦粉组MDA含量显著下降（P<0.05），SOD活性和GSH含量显著上升（P<0.05）。说明全麦粉能明显提高糖尿病大鼠肝脏的抗氧化水平，并且缓解肝脏的氧化损伤。

全麦粉;糖尿病大鼠;肝脏；抗氧化水平

0 引言

糖尿病是胰岛素分泌缺陷和（或）胰岛素抵抗导致的一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。近年研究表明，糖尿病患者血糖升高诱导脂代谢紊乱、糖自身氧化以及蛋白糖基化等，使机体内自由基增多，从而损伤胰岛β细胞和降低外周组织对胰岛素的敏感性，导致糖尿病及其并发症的发生[1-2]。

提高机体抗氧化能力可对糖尿病的防治发挥积极的作用。全麦粉是我国市场上一种重要的全谷物食品，同精麦粉相比,它降低了小麦的加工精度，保留了小麦的麸皮、胚芽和胚乳，减少大量营养素的流失[3]。并且全麦粉中多酚类与黄酮类活性物质能很好地清除自由基，具有较强的抗氧化功效[4]。作者旨在观察全麦粉对试验型糖尿病大鼠机体抗氧化能力的影响，从而充分发掘全麦粉对糖尿病的功能效应，使全麦粉得到更充分的应用。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦麸皮：郑州金苑面业有限公司；精麦粉：河南省豫宁面业有限公司；乙醇：天津市天力化学试剂有限公司；全麦粉：将小麦整粒进行粉碎制成；鱼粉：秘鲁；骨粉：广西南宁；玉米粉、大豆粕、猪油：购自学校周边农户；胆固醇：郑州鸿鑫食化有限公司；胆酸钠：河南正源食品添加剂有限公司；四氧嘧啶（Alloxan，ALX）：美国Sigma公司；过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、还原型谷胱甘肽(GSH)测定试剂盒：南京建成生物工程研究所。

1.2 试验动物

雄性SPF级Wistar大白鼠，体质量150～180 g，购自山东省实验动物中心，动物合格证号：SCXK（鲁）20130001。试验前所有大白鼠均适应性喂养7 d。

1.3 仪器与设备

恒温水浴锅：上海精宏实验设备有限公司；高速台式离心机：上海安亭科学仪器厂；RE-2000A旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器厂；KDC-160HR高速冷冻离心机：安徽中科中佳科学仪器有限公司；UV-Vis Analyst紫外可见光光度计应用系统、UV-6300系列紫外可见光光度计：上海美普达仪器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 试验型糖尿病大鼠模型的建立及分组

四氧嘧啶诱导建立试验型糖尿病大鼠模型。造模前将购买的大鼠适应性喂养7 d。然后将大鼠随机分为4组：正常对照组、糖尿病模型组、精粉组、全麦粉组[5]。基础称质量，做好标记，除正常对照组外，其他3组大鼠均按200 mg/kg体质量大鼠一次性腹腔注射四氧嘧啶溶液（临用前用生理盐水配制成10%的溶液），正常对照组腹腔注射等剂量的生理盐水。3 d后，禁食（饮水不禁）12 h，空腹尾部采血检测血糖水平，血糖值≥11.1 mmol/L并出现多尿、多饮、多食即为试验型糖尿病大鼠模型建立成功。没有造模成功的进行二次造模，确保大部分大鼠糖尿病模型建立成功[6-7]。

将造模成功后的各组大鼠放置在室温25℃左右，湿度70%左右的环境中喂养，所有大鼠均随意饮水、摄食。正常对照组、糖尿病模型组、精粉组、全麦粉组分别用自制的普通饲料、高脂饲料、精粉饲料和全麦粉饲料喂养。

1.4.2 各组大鼠一般状态观察

每天观察各组大白鼠的一般健康状况、采食、饮水是否有异常，并且定时称量各组大鼠体质量，连续测定4周。

1.5 检测指标及方法

1.5.1 试验大鼠肝组织蛋白浓度的测定

将喂养4周且禁食12 h后的试验大鼠解剖，取出肝脏，用生理盐水洗净并用滤纸吸干，最后将肝脏在-20℃冷冻保存。准确称取部分肝组织，按质量（g）∶体积（mL）=1∶9的比例加入9倍的生理盐水，在冰水浴条件下将肝组织剪碎、碾磨，制成10%的肝匀浆，在2 500 r/min条件下离心10 min，取上清液待用[8]。以考马斯亮蓝法绘制浓度-吸光值标准曲线，测定试验大鼠肝匀浆蛋白质量浓度[9]。

1.5.2 超氧化物歧化酶（SOD）活力的测定

以WST-1法测定超氧化物歧化酶（SOD）活力，计算公式为：

SOD活力（U/mg）=

[（A对照－A对照空白）－（A测定－A测定空白）]÷（A对照-A对照空白）×2×反应体系稀释倍数÷待测样本蛋白质量浓度（mg/mL）。

1.5.3 还原型谷胱甘肽（GSH）含量的测定

以分光光度法测定还原型谷胱甘肽（GSH）含量，计算公式为：

GSH含量（μmol/g）=[（A测定－A空白）÷（A标准－A空白）]×标准管浓度（20 μmol/L）×样本前处理稀释倍数（2倍）÷待测样本匀浆蛋白质量浓度（g/L）。

1.5.4 组织中丙二醛（MDA）含量的测定

取匀浆上清液 1 mL加入 3.5 mL 0.5% TBA，沸水浴30 min，冷却至室温后，1 200 r/min离心10 min，取上清液，用0.5%TBA调零，分别测 A450、A532、A600（其中 A450、A532和 A600分别表示450、532、600 nm波长处的吸光度值），计算公式为：

MDA含量（μmol/L）=6.452（A532-A600）-0.56× A450。

1.6 统计方法

所有数据均用SPSS13.0软件进行统计学处理，各项指标结果以均数±标准差（x±S）表示。两组间比较采用t检验，两组以上比较采用单因素方差分析和直线相关分析作统计学处理，以显著性P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 各组大鼠一般状态观察

分别于造模成功后以及喂养中每周测大鼠平均每日饮水量、平均每日进食量和平均体质量，结果见表1—表3。糖尿病模型组大鼠出现精神萎靡，毛色枯黄，掉毛严重，活动度低，多饮、多食等特征，并且体质量较正常对照组显著下降（P< 0.05）。随着试验进行，全麦粉组与精粉组大鼠的状况较糖尿病模型组有明显改善，大鼠的活动量增加，多饮、多食情况有所缓解，但仍不及正常对照组。全麦粉组在喂养两周后，体质量与糖尿病模型组相比显著增加，差异显著（P<0.05）。

表1 各试验组大鼠每日饮水量的变化Table1 Changes of daily water intake in experimental groups mL

表2 各试验组大鼠每日进食量的变化Table2 Changes of daily food intake in experimental groups g

表3 各试验组大鼠体质量的变化Table3 Changes of body weight in experimental groups g

2.2 全麦粉对试验型糖尿病大鼠SOD活力的影响

WST-1法测定SOD活力结果见图1。与正常对照组相比，糖尿病模型组SOD活力下降，但不具有显著性。与糖尿病模型组相比，精粉组与全麦粉组的SOD活力均上升，其中全麦粉组呈显著性上升（P<0.05），并且与精粉组相比也具有显著性特征（P< 0.05）。说明全麦粉饲料喂养试验糖尿病大鼠会使试验大鼠肝脏的超氧化物歧化酶活性明显增高。

图1 全麦粉对试验型糖尿病大鼠SOD活力的影响Fig.1 Effect of whole wheat flour on SOD activity in experimental diabetic rats

2.3 全麦粉对试验型糖尿病大鼠GSH含量的影响

分光光度法测定GSH含量结果见图2。与正常对照组相比，糖尿病模型组GSH含量显著下降（P<0.05）。与糖尿病模型组相比，精粉组与全麦粉组的GSH含量活力均上升，其中全麦粉组GSH含量呈显著性上升（P<0.05）,说明全麦粉可以使糖尿病型大鼠肝脏中的GSH含量相对增加，并且稍高于正常水平。

图2 全麦粉对试验型糖尿病大鼠GSH含量的影响Fig.2 Effect of whole wheat flour on the GSH content in experimental diabetic rats

2.4 全麦粉对试验型糖尿病大鼠MDA含量的影响

组织中MDA含量测定结果如图3所示。与正常对照组相比，糖尿病模型组MDA含量显著上升（P<0.05），全麦粉组MDA含量上升并无显著性。与糖尿病模型组相比，精粉组与全麦粉组的MDA含量均呈显著性下降（P<0.05），说明糖尿病模型组试验大鼠肝脏损伤最为严重，全麦粉及精粉均能缓解糖尿病大鼠肝脏损伤程度，全麦粉效果更为显著。

图3 全麦粉对试验型糖尿病大鼠MDA含量的影响Fig.3 Effect of whole wheat flour on the MDA content in experimental diabetic rats

3 讨论

研究[10]表明，糖尿病患者体内自由基及脂质过氧化的相关变化参与了糖尿病的进一步发展。高糖会导致抗氧化酶的糖基化，从而影响抗氧化酶的活性，降低其自由基清除能力[11-12]。超氧化物歧化酶（SOD）是机体重要的抗氧化酶，能移除超氧阴离子自由基[13]；还原型谷胱甘肽（GSH）是机体内广泛存在的一种重要氧自由基清除剂[14]。SOD和GSH活性高低能够反映机体抗氧化水平的高低。丙二醛（MDA）是脂质过氧化物的最终产物，其值能够间接反映细胞损伤程度。

本试验通过四氧嘧啶诱导试验构造稳定可靠的糖尿病大鼠模型，产生糖尿病症状，然后喂食不同的饲料，观察造模成功后4周内试验大鼠的肝匀浆各抗氧化指标的变化，从而得出相关结论。试验结果显示，糖尿病模型大鼠的SOD活性及GSH含量显著降低而MDA含量显著增高，表明糖尿病大鼠的抗氧化能力受到抑制，细胞损伤严重。精麦粉与全麦粉均能减缓糖尿病大鼠的细胞损伤，与精麦粉相比，全麦粉能够明显提高糖尿病试验大鼠肝脏中SOD活性及GSH含量，并显著降低MDA的含量，表明全麦粉对试验糖尿病大鼠肝脏的抗氧化值有一定的影响，能够缓解试验糖尿病大鼠的症状。而产生这些效应的影响因子以及作用机制有待于进一步研究。

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THE EFFECT OF WHOLE WHEAT FLOUR ON THE ANTIOXIDANT CAPACITY OF DIABETIC RATS

CHEN Hui，ZHAO Wenhong，XIE Yanli
（School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China）

Whole wheat flour retaining the wheat bran，germ and endosperm，which contain abundant polyphenols and flavonoids，has strong antioxidant activity.The present study was to investigate the effect of whole wheat flour on the antioxidant capacity of diabetic mouse.Mice were randomly divided into 4 groups: normal control group，diabetic model group，refined flour group and whole wheat flour group.Every group was fed with different experimental diets respectively for 4 weeks.The liver of rats were taken out and prepared to liver homogenate.The activity of superoxide dismutase（SOD），the content of glutathione（GSH）and malondialdehyde（MDA）of the liver homogenate were measured.The results showed that compared with the normal control group，the MDA content of the diabetic model group was increased significantly（P＜0.05），while SOD activity and GSH content were decreased significantly（P＜0.05）.Compared with diabetic model group and refined flour group，the MDA content of whole wheat flour group was decreased significantly（P＜0.05），and the levels of SOD and GSH were increased significantly（P＜0.05）.It was concluded that wheat bran could obviously increase the antioxidant capacity of the liver of diabetic rats，and alleviate the oxidative damage of liver.

whole wheat flour；diabetic mouse；liver；antioxidant activity

TS201

B

1673-2383(2017)01-0027-05

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170222.1116.012.html

网络出版时间：2017-2-22 11:16:29

2016-05-20

河南省高等学校重点科研项目（15A550002）

陈晖（1993—），女，河南信阳人，硕士研究生，研究方向为食品功能因子与保健机理。

*通信作者