L-阿拉伯糖在2型糖尿病防治及饮食干预中的应用展望

陈叶红

浙江省绍兴市人民医院药学部，浙江绍兴312000

随着社会进步和生活水平提高，生活节奏加快、食物品种不能多样化、社会压力大、久坐等与2型糖尿病（T2DM）发病风险相关因素的增加[1-4]，以及人口老龄化趋势，糖尿病发病率逐年上升。2019年我国糖尿病患者数量达1.16亿，约占据全球患者的1/4，糖尿病发病率为11.6%，其中2型糖尿病（T2DM）占糖尿病患者的90%以上，我国的糖尿病人数居于全球第一且增长速率快[5]。因此寻找有效的防治措施，减少患者痛苦和疾病负担，提高全人群健康水平已成为全球性公共卫生问题[6]。饮食和运动等生活方式干预是糖尿病患者控制好血糖、延缓并发症发生的首要举措，但要求糖尿病患者长期禁食各种甜品等控制饮食的方式比较困难。所以，寻找不用过度克制饮食又能控制好血糖的方法成为重要的课题。

以阿卡波糖为代表的α-糖苷酶抑制剂通过抑制α-糖苷酶延缓葡萄糖吸收，降低餐后血糖，尤其适合我国高碳水化合物的饮食结构，因此在2型糖尿病患者中广泛应用[7]。但此类药物由于是非选择性竞争性抑制，一方面可同时抑制多种α-葡萄糖苷酶活性，长期使用容易出现胃肠不适症状；另一方面，只是延缓葡萄糖吸收而并不会减少吸收。因此，需要寻找专属性更强、效能更高的α-葡萄糖苷酶抑制剂[8]。经研究发现，许多天然植物、中草药中含有能够抑制蔗糖酶、麦芽糖酶的有效成分，将这些特殊有效成分提取并制成保健食品或者药品等，成为保健领域及医药界的一大研究热点。而L-阿拉伯糖作为一种新资源食品有望给糖尿病患者解决这一难题。本文就L-阿拉伯糖的来源、作用机制及对糖尿病的防治作用和对饮食干预的影响进行综述。

1 L-阿拉伯糖的来源及作用机制

L-阿拉伯糖是一种天然存在的戊糖，常以非淀粉多糖形式广泛分布于植物细胞壁，最初是从一种阿拉伯树分泌的胶体中分离出来的低热量甜味剂（甜度为蔗糖的50%左右），现多从天然食物中（玉米、小麦、甜菜等）提取。有国内外研究报道指出[9-10]，L-阿拉伯糖可非竞争性抑制肠黏膜α-葡萄糖苷酶活性，并对蔗糖酶有良好的选择性，与阿卡波糖有交互作用，降低餐后血糖而不加重胰岛负荷，对稳定机体血糖有重要作用。

2 L-阿拉伯糖防治T2DM的相关作用

2.1 L-阿拉伯糖对血糖及胰岛素、C肽的影响

刘秋晨等[11]对正常及高糖高脂饲喂小鼠以灌胃方式给予L-阿拉伯糖，第60天监测糖负荷后0、0.25、0.5、1、2 h的血糖值，发现L-阿拉伯糖能在短时间内快速抑制口服蔗糖后血糖升高，且主要针对血糖升高的幅度起作用，而几乎不会延迟血糖的高峰值，在体内的有效作用时间约为0.25～2 h。同时中、高剂量的L-阿拉伯糖能增强机体糖耐量，效果呈剂量依赖型，而对空腹血糖效果不明显。但另有对代谢综合征大鼠研究发现，L-阿拉伯糖低、中、高剂量组的空腹血糖水平均显著降低[12]。刘杏荣等[13]对50名大学生志愿者给予L-阿拉伯糖与蔗糖不同配比连续口服30 d的试验，结果3% L-阿拉伯糖即能抑制血糖升高，5%～10%的配比能显著降低餐后血糖（P＜0.05）。

在一项70例受试者服用70 g蔗糖的盲法对照试验中发现，L-阿拉伯糖和铬的组合可降低循环葡萄糖和胰岛素水平[14]。在L-阿拉伯糖对体外肠道蔗糖酶活性及15名健康男性参加的一项随机、双盲、交叉的人体糖耐量、食欲和能量摄入的剂量效应研究中显示，在体外添加L-阿拉伯糖可抑制蔗糖酶活性。在人体，添加4% L-阿拉伯糖可使葡萄糖峰值降低11%，胰岛素峰值降低33%，胰岛素曲线下面积（AUC）减少23%，C肽峰值降低23%，C肽AUC减少9%，胰高血糖素样肽-1（GLP-1）AUC增加53%，葡萄糖依赖性胰岛素缺乏性多肽AUC降低28%，且无胃肠道不良反应[15]。以上研究均表明，L-阿拉伯糖可稳定机体血糖，尤其是抑制餐后高血糖，降低餐后反应性胰岛素、C肽峰值升高。

2.2 L-阿拉伯糖对体重的影响

吴建璋等[16]通过不同剂量L-阿拉伯糖对营养性肥胖大鼠连续给药80 d的观察，发现L-阿拉伯糖能明显减轻肥胖大鼠体重。刘杏荣等[13]选取18～23岁肥胖人群20名持续观察180 d，结果食用L-阿拉伯糖组的平均体重持续下降，15 d下降0.4～0.5 kg。6个月后平均体重降低了5.5 kg，显示长期服用L-阿拉伯糖可降低体重。

2.3 L-阿拉伯糖对肠道功能的影响

研究显示，T2DM患者与健康人群之间肠道菌群的结构存在显著不同[3]，菌群失调可引起肥胖、胰岛素抵抗、内毒素升高、影响禁食诱导脂肪因子的活性和胆汁酸代谢等[17-18]。L-阿拉伯糖可通过调节肠道菌群的组成、多样性和丰度而抑制结肠炎、改善代谢综合征，改善糖尿病患者区别于非糖尿病患者的肠道菌群构成差异，摄入有5% L-阿拉伯糖的蔗糖可以有效促进双歧杆菌的生长[19-21]。当不同比例的L-阿拉伯糖与蔗糖配比后，均可使盲肠内总有机酸量显著增加[22]。L-阿拉伯糖还可预防便秘，促进肠道有益菌的生长，此项作用有望改变T2DM早期表现的消化道细菌Akkermansia Muciniphila降低状况[23]，从而阻遏或者减少T2DM的发生。韩澄等[24]研究发现，中、高剂量组L-阿拉伯糖均可通过调节神经递质水平达到防治小鼠便秘的作用。日本一项对便秘倾向的女性服用红茶等饮品（添加3%L-阿拉伯糖的蔗糖）的研究发现其可使每周排便次数明显增加[25]。

2.4 L-阿拉伯糖对血脂的影响

因L-阿拉伯糖选择性抑制蔗糖酶，使在小肠里没被分解的蔗糖到大肠后被微生物分解产生出大量的有机酸，抑制肝脏合成脂肪，同时L-阿拉伯糖抑制蔗糖分解吸收，减少能量摄入，避免新脂肪产生，抑制人体脂肪堆积。经L-阿拉伯糖在高碳水化合物、高脂肪饮食诱导的大鼠代谢综合征中的保护作用研究发现，L-阿拉伯糖组三酰甘油、总胆固醇明显降低，从而改善血脂异常、胰岛素抵抗、炎症和内脏功能，表明它可能是治疗代谢综合征的有希望的候选药物[26]。李凯等[12]对代谢综合征大鼠糖脂代谢的影响研究发现，L-阿拉伯糖高剂量组的大鼠游离脂肪酸含量显著降低。此外，L-阿拉伯糖可以不同程度地降低各剂量组大鼠血清TG、TC、LDL-C水平，而HDL-C水平有升高趋势。

2.5 L-阿拉伯糖对骨骼肌的影响

骨骼肌可分为红肌纤维（Ⅰ型骨骼肌）和白肌纤维（Ⅱ型骨骼肌），红肌纤维属氧化型肌，毛细血管丰富，对胰岛素敏感，在骨骼肌利用葡萄糖中发挥主要作用，同时人体吸收的大部分葡萄糖要靠骨骼肌来摄取和利用，在血糖调控中发挥重大作用。糖尿病患者常见红肌纤维减少白肌纤维增多，对胰岛素敏感性下降，使骨骼肌对葡萄糖的储存利用能力下降，血糖容易波动，并且体虚疲弱。L-阿拉伯糖可以使红肌纤维（Ⅰ型骨骼肌）增加而白肌纤维（Ⅱ型骨骼肌）减少，增加对胰岛素的敏感性，促进葡萄糖的摄取利用，减少血糖波动，改善骨骼肌的IR状态[27-28]。

3 L-阿拉伯糖在T2DM患者饮食干预中的应用展望

饮食和运动等生活方式干预是T2DM首要的也是低成本的干预方式。《中国2型糖尿病膳食指南》[29]指出，T2DM患者要在总能量平衡的前提下保证饮食结构合理，科学锻炼，使血糖平稳，改善症状，并达到预防糖尿病并发症的目的。作为目前T2DM饮食干预比较推崇的高脂低碳膳食（生酮饮食）[30]，经典的组合是脂肪∶蛋白质∶碳水化合物为90∶8∶2，其他是以此为基础改变三大营养素之间比例的饮食，如（极）低碳水化合物饮食、阿特金斯（Atkins）饮食等，共同点是均采用了比较低的碳水化合物（＜40%）组合。低碳饮食干预影响血糖的机制其一是使肠道吸收葡萄糖的量减少和（或）速度减慢；其二是使机体在缺少碳水化合物转化成葡萄糖能量供应的情况下，改成脂肪代谢氧化最后生成酮体供能，达到降低血糖、血脂（高密度脂蛋白胆固醇除外），减轻体重的目的。

虽然低碳饮食干预对改善T2DM有一定成效，但是一方面患者受饮食习惯影响或者条件所限，很难长期应用这些饮食方案。另一方面高脂低碳（生酮）饮食，需要严格控制碳水化合物的摄入量，使机体处于一种类似于饥饿状态，转而通过消耗脂肪分解成酮体供能，短时间内可以使血糖平稳，体脂下降。如果长期每餐吃大量鱼肉，而不吃米、面、杂粮等主食，有一定弊端，会增加患肠癌、心血管疾病等风险；对于以谷物为主食的人群转而改成以鱼肉为主食会导致肠胃不适应，其他营养素缺乏（如B族维生素等）；以鱼肉为主食，食品安全风险更大，排放污染更严重；恢复正常饮食后体重会马上反弹；以脂肪和蛋白质分解代谢供能的方式会增加肝肾负担。因此，需要一种能平稳控糖、相对安全、易于依从和长期执行的饮食干预方案。

L-阿拉伯糖对肠道α-葡萄糖苷酶活性的非竞争性抑制作用，使得碳水化合物进入肠道不能分解成葡萄糖被吸收，此独特作用机制使得其不仅仅是延缓葡萄糖吸收，同时还可以减少葡萄糖吸收，相当于正常膳食或者高碳水化合物膳食（碳水化合物供能≥60%）加用一定量的L-阿拉伯糖后可以达到低碳水化合物膳食的效果，此法不用严格控制碳水化合物摄入量，正常膳食即可，简单易行，还可以规避由于低碳膳食造成脂肪、蛋白质摄入过多总能量超标的隐患，因此，L-阿拉伯糖在T2DM患者饮食干预中有广阔的应用前景。

4 小结

综上所述，L-阿拉伯糖延缓及减少葡萄糖吸收的特点可使T2DM患者饮食干预易于依从，以及L-阿拉伯糖在不增加胰岛负荷的情况下降低血糖，降低循环胰岛素和C肽反应，增强人的GLP-1反应，阻止中性脂肪吸收而调节血脂，改善胰岛素抵抗、降低体质量、改善肠道功能和骨骼肌等作用,可作为一项低风险干预措施从而提供显著的长期健康益处，在T2DM防治中有广阔的应用前景[7，14]。