葛根麦冬复合茶降血糖作用研究

李 欣，陈 梅，席 毅，王 欣，单媛媛, ，吕 欣,

（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌 712100；2.陕西华州医药生物工程有限公司，陕西西安 710054）

糖尿病（DM）是由代谢紊乱引起的慢性渐进性系统性疾病，其特征是高血糖，2型糖尿病占糖尿病患者总数的90%以上[1-2]。该情况的特点是缺乏胰岛素分泌和胰岛素抵抗，或两者兼有。糖尿病经常伴随着各种慢性并发症，导致多器官系统严重受损，发病率高。目前，全球糖尿病发病率正在逐步上升。世界卫生组织的数据表明，全球糖尿病患者人数已达4.15亿[3-4]。现如今，双胍类、胰岛素增敏剂、糖苷酶抑制剂等药物干预是公认的有效降糖方法，但由于这些药物具有较多副作用，在临床应用中存在一定的局限性[5]。因此，创新低副作用的降血糖功能性食品，对全球健康具有重要意义。

茶具有悠久的历史，是最受欢迎的饮料之一，全世界每天有数百万人饮用茶[6-7]。茶叶具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗心血管、降血糖和抗肥胖等诸多益处，因此可以在功能性食品，饮料和保健食品中使用[8-9]。茶叶中含有许多活性成分，如酚酸、黄酮醇、生物碱等，其中酚类化合物占据着重要地位[10]。研究表明茶多酚可以减少禁食血糖水平和间质脂肪，同时可能通过防止β细胞损伤增加胰岛素的血清水平[11-12]。近年来，葛根、麦冬、灵芝、西洋参等中药成分由于其抗炎、抗癌、心血管保护、肝保护、抗糖尿病、抗肥胖和神经保护特性引起了广泛的关注[13-15]，并被用作功能性食物或膳食补充剂来预防和管理慢性疾病。葛根和麦冬分别被卫生部列入食药同源名单以及可用于保健食品的中药名单，且葛根和麦冬是常见的降血糖组合，当与降糖药或胰岛素联合使用时，可以增强降糖效果[16]。有研究表明，葛根可以通过增加4-葡萄糖转运蛋白（GLUT4）的表达来增加L6细胞中葡萄糖摄取和增强葡萄糖利用活性的能力[17]。葛根素，也称葛根黄素，是分离于葛根中的异黄酮类衍生物[17-18]。葛根素可以通过GLP-1β信号激活促进β细胞新生，从而改善糖尿病小鼠的高血糖症状[19]。此外，人参皂苷是一种类固醇类化合物，又称三萜皂苷，多年来被用来辅助治疗糖尿病[20]。多项实验和临床数据表明，人参皂苷的抗糖尿病功效归因于其抗氧化，抗炎，抗高血糖，调节肠道微生物群失调作用[21-23]。因此，葛根麦冬复合茶可能是一种具有潜力的降血糖功能性食品，但对其具体的降血糖效果鲜有报道，缺乏科学验证。本文所研究的葛根麦冬复合茶主要原料是葛根、麦冬、绿茶，灵芝、西洋参为辅，并且经过特殊工艺加工制备而成，其主要活性成分为葛根素、人参皂苷、茶多酚。本文通过建立高血糖小鼠模型以及临床试验进行葛根麦冬复合茶干预，对葛根麦冬复合茶的降血糖作用进行探究，为其发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

葛根麦冬复合茶 陕西华州医药生物工程有限公司（三原华州医药生物工程生产基地）；四氧嘧啶美国Sigma公司；葡萄糖 天津百世化工有限公司；实验动物 由北京维通利华实验动物技术有限公司提供的SPF级7周龄KM雄性小鼠（120只，24.1～28.0 g）（质量合格证号为11400700204569和11400700204571），动物生产许可证号为SCXK（京）2016-0011号。所有动物自由进食标准颗粒饲料及饮水，保持环境温度20～24 ℃，相对湿度40%～60%，于12 h光照与12 h黑暗条件下饲养，动物房使用许可证号为SYXK（陕）2013-005号。

AU400全自动生化分析仪 日本奥林巴斯公司；URIT-500尿液化学分析仪 桂林优利特医疗电子有限公司；X线透视机 日本岛津公司；稳豪R倍优型血糖测试仪 美国强生公司。

1.2 实验方法

1.2.1 葛根麦冬复合茶制作工艺 首先进行原辅料检验，将检验合格的绿茶干燥、粉碎、过筛后灭菌备用；取检验合格的葛根、麦冬、灵芝、西洋参在75 ℃下水提90 min，过滤后浓缩、干燥备用；将原辅料混匀进行湿法制粒，干燥后包装、检验得到葛根麦冬复合茶。葛根麦冬复合茶配方见表1。

表1 葛根麦冬复合茶配方Table 1 Formula of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea

1.2.2 葛根麦冬复合茶提取物制备 在常压下，取30 g葛根麦冬复合茶，在温度为80～90 ℃的水浴中浸泡30 min，提取2次，合并两次提取液并浓缩至含生茶1 g/mL（即1 mL提取液含有1 g绿茶）的提取液备用。葛根麦冬复合茶提取物主要成分见表2。

表2 葛根麦冬复合茶提取物成分Table 2 Extract ingredients of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea

1.2.3 动物分组及处理 正常小鼠降糖试验：健康小鼠20只，随机分组，对照组给予蒸馏水，剂量组经口给予高剂量浓度葛根麦冬复合茶（3.0 g/kg BW），灌胃容量为0.2 mL/10 g BW，每日1次，连续30 d，测空腹血糖（禁食5 h），比较两组动物血糖值。

高血糖模型小鼠降糖试验：选小鼠100只，禁食24 h后，尾静脉注射四氧嘧啶（45 mg/kg BW）一次造模，注射完后恢复自由进食标准颗粒饲料及饮水，饲养5 d。造模5 d后禁食5 h，测定血糖浓度。选取高血糖建模成功小鼠（血糖值在10～25 mmol/L）40只[24]，每组10只。取葛根麦冬复合茶分为高剂量（3.0 g/kg BW）、中剂量（2.0 g/kg BW）和低剂量（1.0 g/kg BW）三组，分别相当于人体推荐用量的30、20和10倍。人体推荐用量根据《中国药典》计算标准成人（60 kg）用法与用量计算[25]。灌胃容量为0.2 mL/10 g BW。模型组灌胃同等体积蒸馏水，每日1次，连续30 d。

1.2.4 葡萄糖耐量试验 高、中、低剂量组分别灌胃葛根麦冬复合茶3.0、2.0、1.0 g/kg BW，模型组灌胃同等体积蒸馏水，灌胃容量为0.2 mL/10 g BW，每日1次，连续30 d。测空腹血糖值（禁食5 h），然后各剂量组再给予一次相应浓度葛根麦冬复合茶，模型组灌胃同等体积蒸馏水，15 min后各组经口给予葡萄糖2.0 g/kg BW，测定给葡萄糖后各组0.5、2.0 h的血糖值。比较各组动物血糖值，观察模型组与试剂组给葡萄糖后各时点（0、0.5、2.0 h）血糖值及血糖曲线下面积的变化。

1.2.5 临床试验 受试对象：经饮食控制或口服降糖药治疗后病情较稳定，不需要更换药物品种及剂量，仅服用维持量的成年2型糖尿病受试者，即空腹血糖≥7 mmol/L（126 mg/dL）或餐后2 h血糖≥11.1 mmo1/L（200 mg/dL）。空腹血糖5.6～7 mmol/L（100～126 mg/dL）或餐后2 h血糖7.8～11.1 mmol/L（140～200 mg/dL）的糖调节受损人群。志愿者委托陕西省中医药研究院食品化妆品检验检定中心与陕西中医药大学第二附属医院共同进行招募。获得知情同意书，受试者自愿参加，并排除不符合标准的受试者（注册检验受理编号：GZ05120160095）。试食前对受试者进行问询及检查，实验组和对照组的一般资料比较差异无显著性（P＞0.05），且两组受试者合并用药情况均无显著性差异（P＞0.05），见表3。

表3 受试者资料Table 3 Data of subjects

试验设计及分组：采用自身和组间两种对照设计。根据随机盲法的要求随机分为实验组和对照组，进行均衡性检验以保证组间的可比性。实验组服用葛根麦冬复合茶，每日2次，每次3 g，开水冲泡后饮用，连续服用60 d。对照组服用安慰剂，并观测两组指标变化。

1.3 数据处理

试验结果用“平均值±标准差”表示。使用Origins 8.5和SPPS 25.0软件中的方差的分析进行差异显著性比较以及绘图。

2 结果与分析

2.1 葛根麦冬复合茶对正常小鼠的影响

由图1A可见，与对照组相比，剂量组体重增重无显著差异（P＞0.05）。此外，与对照组相比，剂量组试验后空腹血糖值无显著差异（P＞0.05）（图1B）。结果显示葛根麦冬复合茶不会造成正常小鼠体重下降以及血糖降低。

图 1 葛根麦冬复合茶对正常小鼠的影响Fig.1 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on normal mice

2.2 葛根麦冬复合茶对高血糖小鼠的影响

图2A表明，与模型组比较，各剂量组对高血糖模型小鼠体重增重差异均无显著性（P＞0.05），表明葛根麦冬复合茶对高血糖小鼠的体重无显著作用。图2B表明，试验前，各组小鼠血糖值均在10～25 mmol/L范围内，表明高血糖模型成立[24]。试验后各剂量组小鼠空腹血糖值均较模型组降低，但各剂量组与模型组间差异均无显著性（P＞0.05）。

糖耐量受损是糖尿病发展前期的表现，可以通过根据口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test, OGTT）进行判断[26]。本研究进一步探究葛根麦冬复合茶对高血糖模型小鼠糖耐量的影响，结果如图2C～D，各剂量组高血糖模型小鼠给葡萄糖后各时间点血糖值和血糖曲线下面积均低于模型组。其中，高、中剂量葛根麦冬复合茶可以显著、极显著降低餐后2 h血糖值（P＜0.05，P＜0.01），高剂量葛根麦冬复合茶显著降低血糖曲线下面积（P＜0.05）。有研究表明，血糖曲线面积可以更准确地描述对食物的血糖反应，表明葛根麦冬复合茶具有降血糖作用[27]。

图 2 葛根麦冬复合茶对高血糖小鼠的影响Fig.2 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on mice with hyperglycemia

2.3 葛根麦冬复合茶临床试验结果

目前国内外虽对复合保健茶的降血糖作用有一定研究，但临床试验仍较少[28-29]。本研究选取111名成年2型糖尿病受试者进行在临床试验，试食前对受试者进行问询及检查，实验组和对照组的一般资料比较差异无显著性（P＞0.05）。试食期间，两组受试人群一般症状体征均未见异常，表明该样品对受试者的一般状况体征无不良影响。如表4所示，受试者试食前后白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板、肝肾功能、血液、胆固醇、甘油三酯和血压检测均未见明显变化（P＞0.05）。试食前后实验组异常尿糖例数与对照组比较差异无显著性（P＞0.05）。所有受试者试食前后尿常规、大便常规检查以及胸透、心电图、腹部B超检查均未见明显异常，表明葛根麦冬复合茶具备一定的安全性。

表4 葛根麦冬复合茶对人生化指标的影响Table 4 Effects of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on biochemical markers in human

图3A、B表明试食前两组间空腹血糖比较差异无显著性（P＞0.05），试食后对照组空腹血糖下降值为0.08±0.80，下降率为0.55%±9.56%，实验组空腹血糖下降值为1.13±1.18，下降率为14.28%±14.93%。实验组试食后空腹血糖与对照组试食后、实验组试食前比较差异均有极显著性（P＜0.01）。试食后对照组餐后2 h血糖下降值为0.09±1.06，下降率为0.64%±8.94%，实验组餐后2 h血糖下降值为1.38±1.12，下降率为11.41±9.23%，实验组试食后餐后2 h血糖与对照组试食后、实验组试食前比较差异均有极显著性（P＜0.01）。试食前后两组间糖化血红蛋白比较差异无显著性（P＞0.05）（图3C）。图3D表明，试食前两组受试者临床症状总积分比较无显著性差异（P＞0.05），实验组试食后临床症状总积分极显著下降（P＜0.01）。

图 3 葛根麦冬复合茶对高血糖人群的影响Fig.3 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on human with hyperglycemia

糖尿病病人多表现多饮、多尿、多食易饥、倦怠乏力等临床症状[30-31]，本研究进一步探究了葛根麦冬复合茶对糖尿病病人的临床症状的改善率的影响。如表5，实验组改善口渴多饮、多尿、多食易饥、倦怠乏力症状的有效率分别为44.90%、53.85%、48.94%、50.00%，与对照组比较差异均有显著/极显著性（P＜0.05，P＜0.01）。试验期间未见与受试品或安慰剂有关的不良反应，并且受试者的安全性检查指标均未见明显变化或异常现象。根据《国食药监保化【2012】107号附件3》辅助降血糖功能评价方法判定标准可判定，葛根麦冬复合茶具有辅助降血糖功能，在治疗糖尿病方面具有良好的应用前景，但是具体的降血糖机制值得进一步探究。

表5 葛根麦冬复合茶对各临床症状改善率的影响Table 5 Effect of compound Pueraria lobate and Ophiopogon japonicus tea on the improvement rate of clinical symptoms

3 结论

本实验结果表明，高剂量（3.0 g/kg BW）葛根麦冬复合茶对正常小鼠的体重、血糖值无显著影响（P＞0.05）。高、中剂量（3.0 g/kg BW、2.0 g/kg BW）葛根麦冬复合茶可以显著、极显著降低（P＜0.05，P＜0.01）高血糖模型小鼠餐后2 h血糖，且高剂量组高血糖模型小鼠血糖曲线下面积显著减少（P＜0.05）。对于高血糖人群，葛根麦冬复合茶可以极显著降低其空腹血糖和餐后2 h血糖（P＜0.01），改善口渴多饮、多尿、多食易饥、倦怠乏力症状。综上所述，葛根麦冬复合茶具有辅助降血糖作用。本项研究工作的开展，为葛根麦冬复合茶的开发提供了的理论依据，为开发天然降糖食品奠定了基础。