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摘要[目的]探讨苹果多酚及其功能活性成分降血糖的作用功效。[方法]将KKAy小鼠随机分为模型组、药物治疗组，通过饲喂高脂饲料构建糖尿病模型，按高、中、低剂量给鼠灌胃，并选10只C57BL/6J小鼠为正常对照组，连续灌胃10周。10周后测定血清空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FINS），并计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）。[结果]与正常对照组比较，模型组FBG、FINS、HOMA-IR明显升高；与模型组比较，治疗组FBG、FINS、HOMA-IR明显降低；各种药物比较，根皮苷具有最显著的功效。[结论]苹果多酚中的活性物质，尤其是根皮苷具有显著的降低血糖的功效。
关键词 苹果多酚；活性单体；KKAy糖尿病小鼠；降血糖
中图分类号 R285.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）02-0148-02
Abstract[Objective] To discuss the effect of lowering blood sugar by apple polyphenols and its functional components.[Method] KKAy mice were randomly divided into model group and drug treatment group. Diabetic model was established by feeding high fat diet， rats were fed with high and low dose， 10 C57BL/6J mice were selected as normal control group and were fed for 10 weeks. FBG， FINS， HOMAIR were determined after 10 weeks.[Result] Compared with the normal control group， FBG， FINS and HOMAIR were significantly higher in model group；compared with model group， FBG， FINS and HOMAIR were significantly reduced in treatment group. Phloridzin had the most significant effect.[Conclusion] The active substance in apple polyphenol， especially the phloridzin， has a significant effect on reducing blood sugar.
Key words Apple polyphenols；Active monomer；KKAy diabetic mice；Lowering blood sugar
蘋果皮渣中含有丰富的营养和活性物质，如糖、矿物质、维生素、苹果酸、蛋白质和多酚类物质，其中多酚类物质因具有显著的生物药理活性，越来越受到人们的关注[1]。苹果多酚是从苹果皮渣中提取的天然活性成分，其主要成分为类黄酮类化合物。近些年研究发现，苹果多酚拥有丰富的药理功能，如抗氧化、保护软骨、抗癌、抗动脉硬化、保护视网膜、抑菌、抗过敏、防龋齿、防辐射、降血糖及防治冠心病等心脑血管疾病[2-3]。
糖尿病病理原因目前正在探索，普遍观点认为，胰岛素的分泌不足以及靶组织细胞对其敏感性纯化而导致的脂肪、糖、水和电解质等一系列代谢紊乱[4]。糖尿病可以分为Ⅰ型（胰岛素依赖型）和Ⅱ型（非胰岛素依赖型）两类，“三多一少”（即多尿、多饮、多食、消瘦）和高血糖为糖尿病主要标志[5]。高血糖病人如不给予及时治疗，就会造成多个脏器的损害，引发各种并发症，当病情严重或应激时，就会导致急性代谢紊乱，因此防治糖尿病是一个紧迫的问题。该研究以KKAy小鼠为试验动物，对苹果多酚降血糖的功效进行研究，以期为苹果多酚在食品保健上的开发利用提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
苹果多酚、根皮苷、儿茶素、槲皮素、绿原酸为山西省农业科学院农产品加工研究所天然活性成分研究实验室提取分离纯化所得。纯度>96%。
1.2 糖尿病小鼠模型的制备与分组
KKAy小鼠随机分成4组，设非处理糖尿病对照组、药物处理组（低浓度组、中浓度组、高浓度组）。另10只C57BL/6J小鼠为正常对照组。药物处理各组分别灌胃相应浓度的提取物[50、100、200 mg/（kg·d）]，并饲喂高脂饲料；模型组每天饲喂高脂饲料并灌胃70 mg/kg蒸馏水，灌胃前最好为空腹。空白组每天饲喂正常饲料并灌胃70 mg/kg蒸馏水。连续进行10周。试验结束时，取血作为生化指标测试。
1.3 生化指标测定
血清空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FINS）分别使用它们的试剂盒测定。胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）=FBG（mmol/L）×FINS（mIU/L）/22.5。
1.4 统计方法
试验测试数据以平均数±标准差表示。采用SPSS 12.0统计软件进行差异显著性t检验。
2 结果与分析
2.1 苹果多酚及其功能活性成分对FBG水平的影响
由表1可知，在模型对照组，FBG水平显著增加，与正常对照组相比，差异极显著；随着药物的干预处理，FBG水平随药物剂量的增加而下降，与模型对照组相比，高浓度组（200 mg/kg）均差异显著。各药物干预效果相比，根皮苷的效果最好。
2.2 苹果多酚及其功能活性成分对FINS水平的影响 由表2可知，在模型对照组，FINS水平显著增加，与正常对照组相比，差异极显著；随着药物的干预处理，FINS水平随药物剂量的增加而下降，与模型对照组相比，中浓度组（100 mg/kg）、高浓度组（200 kg/kg）均差异显著。各药物干预效果相比，根皮苷的效果最好。
2.3 苹果多酚及其功能活性成分对HOMA-IR的影响
从表3可看出，在模型对照组，HOMA-IR值上升，与正常对照组相比，呈极显著差异；各种药物的干预处理后，HOMA-IR开始下降，且随药物剂量的增加HOMA-IR下降明显，与模型对照组相比，中浓度组（100 mg/kg）、高浓度组（200 kg/kg）均差异显著。分析各药物的干预效果，根皮苷的HOMA-IR最低。
3 讨论
植物中含有大量的降血糖作用的活性成分，包括萜类、皂苷、多肽、氨基酸、生物碱、多糖、不饱和脂肪酸和黄酮类[6]。苹果中包含着各种多酚类成分，包括酚酸类和类黄酮类[7]，其中苹果酚类化合物的90%是肉桂酸衍生物和黄烷醇，它们具有多种生理功能（抗肿瘤、抗氧化、抗动脉硬化及防止冠心病等）[8]。随着人们对天然产物的开发利用，苹果多酚越来越受到人们的重视，它的生物药理活性及应用的研究也越来越多。
目前在苹果多酚中已发现鉴定的活性成分多达几十种，其中有降糖作用的功能成分主要包括儿茶素（catechin）、绿原酸（chlorogenic acid）、根皮苷（phloridzin）、槲皮苷（quercetin）[8]。該研究的预试验也证实了这几种成分有一定的降糖作用。胰岛素抵抗（IR）是肥胖、糖尿病、高血压、动脉硬化等一些慢性代谢相关性病的共同病理生理基础，也是Ⅱ型糖尿病的明显特征[9]。因此，改善IR及其代谢异常是治疗糖尿病的主要方法。该试验通过饲喂KKAy小鼠建立糖尿病模型，接着采用药物干预，发现苹果多酚中的根皮苷、儿茶素、槲皮素、绿原酸均能够降低FBG、FINS水平，相应地也降低了HOMA-IR，且根皮苷的作用效果最强。表明根皮苷具有很好地改善胰岛素抵抗的作用。
参考文献
[1] RANA S，BHUSHAN S.Apple phenolics as nutraceuticals：Assessment，analysis and application[J].J Food Sci Technol，2016，53（4）：1727-1738.
[2] INABA H，TAGASHIRA M，KANDA T，et al.Appleand hoppolyphenols inhibit porphyromonas gingivalismediated precursor of matrix metalloproteinase9 activation and invasion of oral squamous cell carcinoma cells[J].J Periodontol，2016，87（9）：1103-1011.
[3] SUN L J，CHEN W Q，MENG Y H，et al.Interactions between polyphenols in thinned young apples and porcine pancreatic αamylase：Inhibition，detailed kinetics and fluorescence quenching[J].Food Chem，2016，208：51-60.
[4] MIRELMAN A.Economic evaluation of diabetes prevention：Informing global health implementation decisions[J].Lancet diabetes endocrinol，2016，4（11）：30289-30291.
[5] YSMAILDAHLOUK L，NOUARI W，ARIBI M.1，25dihydroxyvitamin D3 downmodulates the production of proinflammatory cytokines and nitric oxide and enhances the phosphorylation of monocyteexpressed STAT6 at the recentonset type 1 diabetes[J].Immunol Lett，2016，179：122-130.
[6] MESRIPOUR A，MOGHIMI F，RAFIEIANKOPAIE M.The effect of Cinnamomum zeylanicum bark water extract on memory performance in alloxaninduced diabetic mice[J].Res Pharm Sci，2016，11（4）：318-323.
[7] MANZANO M，GIRON M D，VILCHEZ J D，et al.Apple polyphenol extract improves insulin sensitivity in vitro and in vivo in animal models of insulin resistance[J].Nutr metab （Lond），2016，13：32.
[8] FATHY S M，DREES E A.Protective effects of Egyptian cloudy apple juice and apple peel extract on lipid peroxidation，antioxidant enzymes and inflammatory status in diabetic rat pancreas[J].BMC Complement Altern Med，2015，16：8.
[9] ALTIN C，SADE L E，GEZMIS E，et al.Assessment of epicardial adipose tissue and carotid/femoral intima media thickness in insulin resistance[J].J Cardiol，2016，16：30189-30195.
关键词 苹果多酚；活性单体；KKAy糖尿病小鼠；降血糖
中图分类号 R285.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）02-0148-02
Abstract[Objective] To discuss the effect of lowering blood sugar by apple polyphenols and its functional components.[Method] KKAy mice were randomly divided into model group and drug treatment group. Diabetic model was established by feeding high fat diet， rats were fed with high and low dose， 10 C57BL/6J mice were selected as normal control group and were fed for 10 weeks. FBG， FINS， HOMAIR were determined after 10 weeks.[Result] Compared with the normal control group， FBG， FINS and HOMAIR were significantly higher in model group；compared with model group， FBG， FINS and HOMAIR were significantly reduced in treatment group. Phloridzin had the most significant effect.[Conclusion] The active substance in apple polyphenol， especially the phloridzin， has a significant effect on reducing blood sugar.
Key words Apple polyphenols；Active monomer；KKAy diabetic mice；Lowering blood sugar
蘋果皮渣中含有丰富的营养和活性物质，如糖、矿物质、维生素、苹果酸、蛋白质和多酚类物质，其中多酚类物质因具有显著的生物药理活性，越来越受到人们的关注[1]。苹果多酚是从苹果皮渣中提取的天然活性成分，其主要成分为类黄酮类化合物。近些年研究发现，苹果多酚拥有丰富的药理功能，如抗氧化、保护软骨、抗癌、抗动脉硬化、保护视网膜、抑菌、抗过敏、防龋齿、防辐射、降血糖及防治冠心病等心脑血管疾病[2-3]。
糖尿病病理原因目前正在探索，普遍观点认为，胰岛素的分泌不足以及靶组织细胞对其敏感性纯化而导致的脂肪、糖、水和电解质等一系列代谢紊乱[4]。糖尿病可以分为Ⅰ型（胰岛素依赖型）和Ⅱ型（非胰岛素依赖型）两类，“三多一少”（即多尿、多饮、多食、消瘦）和高血糖为糖尿病主要标志[5]。高血糖病人如不给予及时治疗，就会造成多个脏器的损害，引发各种并发症，当病情严重或应激时，就会导致急性代谢紊乱，因此防治糖尿病是一个紧迫的问题。该研究以KKAy小鼠为试验动物，对苹果多酚降血糖的功效进行研究，以期为苹果多酚在食品保健上的开发利用提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
苹果多酚、根皮苷、儿茶素、槲皮素、绿原酸为山西省农业科学院农产品加工研究所天然活性成分研究实验室提取分离纯化所得。纯度>96%。
1.2 糖尿病小鼠模型的制备与分组
KKAy小鼠随机分成4组，设非处理糖尿病对照组、药物处理组（低浓度组、中浓度组、高浓度组）。另10只C57BL/6J小鼠为正常对照组。药物处理各组分别灌胃相应浓度的提取物[50、100、200 mg/（kg·d）]，并饲喂高脂饲料；模型组每天饲喂高脂饲料并灌胃70 mg/kg蒸馏水，灌胃前最好为空腹。空白组每天饲喂正常饲料并灌胃70 mg/kg蒸馏水。连续进行10周。试验结束时，取血作为生化指标测试。
1.3 生化指标测定
血清空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FINS）分别使用它们的试剂盒测定。胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）=FBG（mmol/L）×FINS（mIU/L）/22.5。
1.4 统计方法
试验测试数据以平均数±标准差表示。采用SPSS 12.0统计软件进行差异显著性t检验。
2 结果与分析
2.1 苹果多酚及其功能活性成分对FBG水平的影响
由表1可知，在模型对照组，FBG水平显著增加，与正常对照组相比，差异极显著；随着药物的干预处理，FBG水平随药物剂量的增加而下降，与模型对照组相比，高浓度组（200 mg/kg）均差异显著。各药物干预效果相比，根皮苷的效果最好。
2.2 苹果多酚及其功能活性成分对FINS水平的影响 由表2可知，在模型对照组，FINS水平显著增加，与正常对照组相比，差异极显著；随着药物的干预处理，FINS水平随药物剂量的增加而下降，与模型对照组相比，中浓度组（100 mg/kg）、高浓度组（200 kg/kg）均差异显著。各药物干预效果相比，根皮苷的效果最好。
2.3 苹果多酚及其功能活性成分对HOMA-IR的影响
从表3可看出，在模型对照组，HOMA-IR值上升，与正常对照组相比，呈极显著差异；各种药物的干预处理后，HOMA-IR开始下降，且随药物剂量的增加HOMA-IR下降明显，与模型对照组相比，中浓度组（100 mg/kg）、高浓度组（200 kg/kg）均差异显著。分析各药物的干预效果，根皮苷的HOMA-IR最低。
3 讨论
植物中含有大量的降血糖作用的活性成分，包括萜类、皂苷、多肽、氨基酸、生物碱、多糖、不饱和脂肪酸和黄酮类[6]。苹果中包含着各种多酚类成分，包括酚酸类和类黄酮类[7]，其中苹果酚类化合物的90%是肉桂酸衍生物和黄烷醇，它们具有多种生理功能（抗肿瘤、抗氧化、抗动脉硬化及防止冠心病等）[8]。随着人们对天然产物的开发利用，苹果多酚越来越受到人们的重视，它的生物药理活性及应用的研究也越来越多。
目前在苹果多酚中已发现鉴定的活性成分多达几十种，其中有降糖作用的功能成分主要包括儿茶素（catechin）、绿原酸（chlorogenic acid）、根皮苷（phloridzin）、槲皮苷（quercetin）[8]。該研究的预试验也证实了这几种成分有一定的降糖作用。胰岛素抵抗（IR）是肥胖、糖尿病、高血压、动脉硬化等一些慢性代谢相关性病的共同病理生理基础，也是Ⅱ型糖尿病的明显特征[9]。因此，改善IR及其代谢异常是治疗糖尿病的主要方法。该试验通过饲喂KKAy小鼠建立糖尿病模型，接着采用药物干预，发现苹果多酚中的根皮苷、儿茶素、槲皮素、绿原酸均能够降低FBG、FINS水平，相应地也降低了HOMA-IR，且根皮苷的作用效果最强。表明根皮苷具有很好地改善胰岛素抵抗的作用。
参考文献
[1] RANA S，BHUSHAN S.Apple phenolics as nutraceuticals：Assessment，analysis and application[J].J Food Sci Technol，2016，53（4）：1727-1738.
[2] INABA H，TAGASHIRA M，KANDA T，et al.Appleand hoppolyphenols inhibit porphyromonas gingivalismediated precursor of matrix metalloproteinase9 activation and invasion of oral squamous cell carcinoma cells[J].J Periodontol，2016，87（9）：1103-1011.
[3] SUN L J，CHEN W Q，MENG Y H，et al.Interactions between polyphenols in thinned young apples and porcine pancreatic αamylase：Inhibition，detailed kinetics and fluorescence quenching[J].Food Chem，2016，208：51-60.
[4] MIRELMAN A.Economic evaluation of diabetes prevention：Informing global health implementation decisions[J].Lancet diabetes endocrinol，2016，4（11）：30289-30291.
[5] YSMAILDAHLOUK L，NOUARI W，ARIBI M.1，25dihydroxyvitamin D3 downmodulates the production of proinflammatory cytokines and nitric oxide and enhances the phosphorylation of monocyteexpressed STAT6 at the recentonset type 1 diabetes[J].Immunol Lett，2016，179：122-130.
[6] MESRIPOUR A，MOGHIMI F，RAFIEIANKOPAIE M.The effect of Cinnamomum zeylanicum bark water extract on memory performance in alloxaninduced diabetic mice[J].Res Pharm Sci，2016，11（4）：318-323.
[7] MANZANO M，GIRON M D，VILCHEZ J D，et al.Apple polyphenol extract improves insulin sensitivity in vitro and in vivo in animal models of insulin resistance[J].Nutr metab （Lond），2016，13：32.
[8] FATHY S M，DREES E A.Protective effects of Egyptian cloudy apple juice and apple peel extract on lipid peroxidation，antioxidant enzymes and inflammatory status in diabetic rat pancreas[J].BMC Complement Altern Med，2015，16：8.
[9] ALTIN C，SADE L E，GEZMIS E，et al.Assessment of epicardial adipose tissue and carotid/femoral intima media thickness in insulin resistance[J].J Cardiol，2016，16：30189-30195.