玉米须多糖与普洱茶多糖降血糖、降血脂作用研究
2021-03-24藏传刚任珊刘宇超丁琳郭皓关宏杨文钦刘吉成
藏传刚 任珊 刘宇超 丁琳 郭皓 关宏 杨文钦 刘吉成
【摘要】 目的:考察玉米須多糖和普洱茶多糖降血糖、降血脂作用及联合使用的作用效果。方法:取180只清洁级雄性Wistar大鼠,以空腹血糖值随机分为18组,每组10只,模型组与治疗组采用高脂高糖饲料配合四氧嘧啶诱导大鼠高血糖、高血脂模型。不同试剂及剂量干预30 d后,检测各组血清中血糖(Glu)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)含量、体重及糖耐量。结果:实验结束时,阳性药物组、玉米须多糖(SMP)高剂量组、生茶多糖(CPP)高剂量组、玉米须多糖+生茶多糖[(S+C)P]高剂量组、熟茶多糖(RPP)高剂量组及玉米须多糖+熟茶多糖[(S+R)P]高剂量组体重与模型组相比均显著降低(P<0.05)。正常组、阳性药物组、(S+C)P中、高剂量组Glu均低于模型组(P<0.01);SMP中、高剂量组、CPP高剂量组、RPP中、高剂量组、(S+R)P中、高剂量组Glu均低于模型组(P<0.05)。正常组及所有治疗组TC均低于模型组(P<0.05)。SMP中、高剂量组,(S+C)P中、高剂量组,(S+R)P中、高剂量组及RPP高剂量组TG较模型组降低(P<0.05)。除CPP低剂量组其余治疗组LDL均较模型组降低(P<0.05);正常组及所有治疗组HDL均高于模型组(P<0.05)。阳性药物组、SMP中、高剂量组0.5 h血糖较模型组降低(P<0.05);阳性药物组、SMP高剂量组2 h血糖较模型组降低(P<0.05);阳性药物组、SMP高剂量组血糖曲线下面积较模型组降低(P<0.05)。结论:玉米须多糖和普洱茶多糖能够显著降低高血糖、高血脂模型大鼠的血糖和血脂水平,且两者联合应用效果更明显,具有协同作用。
【关键词】 玉米须多糖 普洱茶多糖 高血糖 高血脂
The Hypoglycemic and Hyperlipidemic Effects of Stigma-maydis Polysaccharides and Pu-erh Tea Polysaccharides/ZANG Chuangang, REN Shan, LIU Yuchao, DING Lin, GUO Hao, GUAN Hong, YANG Wenqin, LIU Jicheng. //Medical Innovation of China, 2021, 18(16): 0-034
[Abstract] Objective: To investigate the hypoglycemic and hyperlipidemic effects of stigma-maydis polysaccharides and Pu-erh tea polysaccharides and their combined use. Method: A total of 180 clean male Wistar rats were randomly divided into 18 groups according to the fasting blood glucose value, 10 rats in each group. The model group and the treatment group were treated with a high-fat and high-sugar diet combined with Alloxan to induce hyperglycemia and hyperlipidemia in rats. After 30 days of intervention with different reagents and doses, the contents of blood glucose (Glu), total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low density lipoprotein (LDL) and high density lipoprotein (HDL) in serum, body weight and glucose tolerance in each group were determined. Result: At the end of the experiment, the body weight of the positive drug group, SMP high-dose group, CPP high-dose group, (S+C)P high-dose group, RPP high-dose group and (S+R)P high-dose group were significantly decreased compared with model group (P<0.05). Glu in normal group, positive drug group, (S+C)P medium and high dose groups were lower than that in model group (P<0.01); Glu in SMP medium and high dose groups, CPP high dose groups, RPP medium and high dose groups, (S+R)P medium and high dose groups were lower than that in model group (P<0.05). TC in normal group and all treatment groups were lower than that in model group (P<0.05). Compared with model group, TG in SMP medium and high dose groups, (S+C)P medium and high dose groups, (S+R)P medium and high dose groups and RPP high dose groups decreased (P<0.05). LDL of all treatment groups except CPP low-dose group were lower than that of model group (P<0.05); HDL in normal group and all treatment groups were higher than that in model group (P<0.05). 0.5 h blood glucose of positive drug group, SMP medium and high dose groups were lower than that of model group (P<0.05); 2 h blood glucose of positive drug group and SMP high-dose group were lower than that of model group (P<0.05). The area under the blood glucose curve in the positive drug group and SMP high-dose group were lower than that in the model group (P<0.05). Conclusion: The stigma-maydis polysaccharides and Pu-erh tea polysaccharides can significantly reduce the blood glucose and lipid levels of hyperglycemia and hyperlipidemia model rats, and the combined application of the two has a more obvious effect, showing a synergistic effect.
[Key words] Stigma-maydis polysaccharides Pu-erh tea polysaccharides Hyperglycemia Hyperlipidemia
First-author’s address: Qiqihar Medical University, Qiqihar 161006, China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2021.16.007
玉米须是我国传统中药材,性平味甘,归肝、肾经,有利尿消肿、利湿退黄功效,用于水肿尿少,湿热黄疸和头晕目昏[1]。其在土耳其、美国和法国等许多国家也作为传统药物用于治疗许多疾病,包括膀胱炎、前列腺疾病、糖尿病和肥胖症[2]。玉米须多以水煎入药,而水煎剂的主要成分之一就是多糖[3]。普洱茶的另一个标签为“减肥茶”,近些年许多学者研究发现其具有降血脂、降血糖、抗氧化以及健齿护牙等功效[4],并推测茶多糖是茶叶中重要的生理活性物质,如茶叶的降血糖功能[5]。
本实验采用水提醇沉法制备了玉米须多糖(stigma maydis polysaccharides,SMP),普洱生茶多糖(crude Pu-erh tea polysaccharides,CPP),普洱熟茶多糖(ripened Pu-erh tea polysaccharides,RPP),并考察了玉米须多糖及普洱茶多糖对实验大鼠血糖和血脂的调节作用,以及两者联用的作用效果,为开发玉米须和普洱茶功能食品提供理论依据,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 材料 (1)药材。本实验所使用的玉米须、普洱生茶和普洱熟茶均由齐齐哈尔医学院医药科学研究院提供,由齐齐哈尔医学院天然药物化学中心主任郭丽娜教授鉴定为禾本科植物玉蜀黍的花柱和柱头及云南大叶种晒青毛茶。(2)动物。清洁级雄性Wistar大鼠180只,平均(150.7±20.2)g,
購自哈尔滨医科大学实验动物学部,许可证号scxk(黑)2016-001。动物饲养环境清洁,保持通风,垫料干燥卫生,每周更换2~3次。室内温度18~22 ℃,光照充足,大鼠自由饮水和摄食,适应环境5~7 d。(3)药品与试剂。四氧嘧啶(Sigma公司,批号AS114074);葡萄糖(Acros 公司,批号:A0256732);盐酸二甲双胍片(天津中新药业集团股份有限公司,批号:p0913041),规格:0.25 g/片;血糖试纸(罗氏卓越型,批号:474004)。(4)仪器。C-311全自动生化仪(日本日立公司);真空冷冻干燥机(德国CHRIST公司);高速冷冻离心机(德国赫默公司);高速中药粉碎机(广州大祥电子机械设备有限公司)。
1.2 实验方法
1.2.1 多糖提取物的制备 分别取清洗过的干燥玉米须粉末、普洱生茶和普洱熟茶,按1︰30体积比加入蒸馏水置于提取罐中,浸提2 h,重复3次,合并提取液并适当浓缩,向浓缩液中缓慢加入无水乙醇,使液体最终乙醇浓度为80%,待多糖沉淀后,转移至离心机收集沉淀,沉淀分别用95%乙醇、无水乙醇洗涤后,用蒸馏水充分溶解,隔日转至真空冷冻干燥机,干燥结束后得多糖样品,放入干燥器内保存,现用现配,其中玉米须、普洱熟茶、普洱生茶多糖样品中多糖的含量分别为27.58%、24.91%和41.74%。
1.2.2 动物分组及给药剂量 共设18组,每组10只。所有大鼠普通维持饲料适应性饲养后,禁食3~4 h,取大鼠尾血,用血糖仪测定血糖值,以血糖水平随机分组,分组后开始灌胃给药。根据药典中玉米须用药记载以及普洱茶日常用量,参照《人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值表》,并结合多糖样品提取率计算得出给药剂量,具体分组及给药剂量见表1。各组大鼠每日上午灌胃给药一次,连续30 d。
1.2.3 造模方法 参照卫健委保健食品检验与评价技术规范(2003版)中《辅助降血糖功能检验方法》,各组给予大鼠维持饲料饲养,1周后模型组和治疗组更换高热能饲料(猪油10%、蔗糖15%、蛋黄粉15%、酪蛋白5%、胆固醇1.2%、胆酸钠0.2%、碳酸氢钙0.6%、石粉0.4%、基础饲料52.6%),喂饲3周后,模型组和治疗组禁食24 h(不禁水),给予小剂量四氧嘧啶105 mg/kg腹腔注射,注射量为0.1 mL/kg。注射后继续给予高热能饲料喂饲3~5 d,造模结束。
1.3 指标检测及方法
1.3.1 生理指标 实验期间,每天记录大鼠进食、进水情况,每周测量一次大鼠体重。保持鼠笼内环境干燥,每周更换垫料2~3次,灌胃操作均由固定的熟练人员在上午9:00-11:00完成。
1.3.2 糖耐受量 末次灌胃给药结束后,各组动物禁食过夜,不禁水,于次日测定各组大鼠空腹血糖值(FBG)即给葡萄糖前(0 h)血糖值,各剂量组给予相应受试物,模型组及空白组给予同体积蒸馏水,15~20 min后各组经口给予葡萄糖2.5 g/kg,并开始计时,在0.5和2 h时测定大鼠血糖值。观察各组给葡萄糖后各时间点血糖值及血糖曲线下面积的变化。
1.3.3 血清指标 末次灌胃给药后,大鼠禁食过夜,不禁水,于次日采用腹主动脉取血方法采血,采血管静止30~60 min后放入离心机进行分离,离心条件为3 000 r/min,15 min。分离后的血清于全自动生化分析仪进行测定,检测指标有血糖(Glu)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)。
1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x±s)表示,一般采用方差分析,按方差分析的程序先进行方差齐性检验,方差齐,计算F值,F值< F0.05,各组均数间差异无显著性;F值≥F0.05,P≤0.05,用多个实验组和一个对照组间均数的两两比较方法进行统计。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 实验大鼠体重变化结果 实验结束时,正常组体重(299.7±27.2)g较模型组(361.4±18.1)g显著降低(P<0.01);阳性药物组(323.4±30.3)g、SMP高剂量组(343.7±16.2)g、CPP高剂量组(341.1±29.3)g、(S+C)P高剂量组(345.4±13.7)g、RPP高剂量组(342.8±29.0)g及(S+R)P高剂量组(329.0±29.8)g体重与模型组相比均显著降低(P<0.05)。
2.2 实验大鼠血清生化指标检测结果 正常组、阳性药物组、(S+C)P中、高剂量组Glu均低于模型组(P<0.01);SMP中、高剂量组、CPP高剂量组、RPP中、高剂量组、(S+R)P中、高剂量组Glu均低于模型组(P<0.05)。正常组及所有治疗组TC均低于模型组(P<0.05)。正常组TG低于模型组(P<0.01);SMP中、高剂量组,(S+C)P中、高剂量组,(S+R)P中、高剂量组及RPP高剂量组TG较模型组降低(P<0.05)。正常组LDL低于模型组(P<0.01);除CPP低剂量组其余治疗组LDL均较模型组降低(P<0.05);正常组及所有治疗组HDL均高于模型组(P<0.05)。见表2。
2.3 实验大鼠糖耐量结果 模型组0.5、2 h血糖及血糖曲线下面积均较正常组升高(P<0.05);阳性药物组、SMP中、高剂量组0.5 h血糖较模型组降低(P<0.05);阳性药物组、SMP高剂量组2 h血糖较模型组降低(P<0.05);阳性药物组、SMP高剂量组血糖曲线下面积较模型组降低(P<0.05)。见表3。
3 讨论
近些年来,多糖作为功能食品已悄然兴起,人们并对多糖的生物活性也越来越关注[6]。天然药物多糖被发现具有促进免疫调节、抗肿瘤及降血糖等功能[7]。普洱茶是中国黑茶文化的代表,在日常生活中人们多关注其减肥作用,而通过相关的研究表明,茶叶中含有的茶多糖、茶多酚以及茶色素等活性成分具有很强的降糖降脂作用[8]。其中多糖成分因具有多种生物活性而成为大家关注的重点,合理开发其功能性食品成为必然趋势[9-10]。玉米须是我国传统中药材,但其利用率比较低。卫健委在卫监督函(〔2012〕306号)中声明:玉米须在我国具有一定的食用历史,未发现安全性问题,可作为普通食品管理[11]。从考察多糖类药理活性和提高传统中药材利用率角度出发,本课题组对玉米须多糖、普洱茶多糖的降血糖、降血脂作用效果进行实验研究。
本实验采用文献[12]水提醇沉法制备了玉米须多糖,普洱熟茶、生茶多糖并考察了其对高血糖、高血脂模型大鼠体重、血糖和血脂的作用。实验结束时,模型组体重较正常组显著升高,增长率约为21%。SMP、CPP、RPP均能显著降低模型大鼠体重,其中(S+R)P组体重相对较低,表明玉米须多糖与熟茶多糖联用能够较好地抑制高糖高脂饮食诱导的大鼠体重异常升高,而体重的控制对于2型糖尿病的治疗有明显的促进作用[13]。在大鼠血清指标结果中,模型组血糖、血脂含量较正常组相比显著升高,说明高脂饮食以及腹腔注射四氧嘧啶诱导了实验大鼠的高血糖、高血脂,此造模方法已被大家认可[14]。本研究结果数据显示,玉米须多糖与生茶多糖联用降血糖作用显著;CPP降低甘油三酯作用较弱,与玉米须多糖联用后降低作用效果明显;SMP、CPP、RPP都能显著降低LDL,玉米须多糖与生茶多糖联用LDL降低更明显;SMP、CPP、RPP对大鼠HDL都有显著升高作用,其中CPP作用最强,且玉米须多糖与生茶多糖联用HDL最高,血清中HDL含量的升高与提高机体抗炎、抗氧化能力密切相关[15]。
由于个体生活、饮食方式的原因,高血糖、高血脂人群比例显著上升[16]。高血糖、高血脂不是一种疾病的诊断,只是检测结果的判定,检测是一时的结果,所以高血糖、高血脂不完全等于糖尿病和高脂血症,但血糖、血脂长期处于较高状态必会引起机体一系列的病变,所以对于高血糖、高血脂的预防及治疗显得尤为重要[17]。糖尿病前期都伴有不同程度的脂代谢异常,以TG升高最為常见,同时TG也可作为糖尿病前期好转的预测指标[18]。对于高糖高脂饮食导致的体重异常升高,普洱茶的抑制作用较为明显,体现了其减肥的作用[19-20]。本研究结果显示,SMP组较模型组血糖下降率为39%,同时玉米须能够改善模型大鼠糖耐量,提示玉米须对于胰岛素损伤有修复作用,这与吴晨曦等[21]研究结果一致。
综上所述,玉米须多糖和普洱茶多糖能够显著降低高血糖、高血脂模型大鼠的血糖和血脂水平,且两者联合应用效果更明显,具有协同作用。
参考文献
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(收稿日期:2021-01-13) (本文编辑:田婧)