【摘 要】
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糖尿病是一种以慢性高血糖为典型症状的代谢性疾病,主要由于体内胰岛素分泌缺陷或者胰岛素作用缺陷而引起。近年来,全球糖尿病患病率不断上升,中国糖尿病患者数量更居世界之首,引发了医学和食品领域对该疾病治疗和干预的广泛关注,其中糖尿病患者甜味剂的选用也是研究热点之一。蜂蜜是一种被列入中国药食同源名录的天然甜味食品,主要成分为果糖和葡萄糖,并含有维生素、矿物质、有机酸和其他多种天然微量活性成分。研究表明,蜂
【基金项目】
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武汉市蜂产品质量控制工程技术研究中心项目(No:2016020605111000); 武汉市黄鹤英才项目(武人才办[2017]1号); 武汉市科技局应用基础研究计划项目(No:2015020101010073)
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糖尿病是一种以慢性高血糖为典型症状的代谢性疾病,主要由于体内胰岛素分泌缺陷或者胰岛素作用缺陷而引起。近年来,全球糖尿病患病率不断上升,中国糖尿病患者数量更居世界之首,引发了医学和食品领域对该疾病治疗和干预的广泛关注,其中糖尿病患者甜味剂的选用也是研究热点之一。蜂蜜是一种被列入中国药食同源名录的天然甜味食品,主要成分为果糖和葡萄糖,并含有维生素、矿物质、有机酸和其他多种天然微量活性成分。研究表明,蜂蜜与蔗糖和葡萄糖相比有更低的升糖指数,并具有抗氧化、抗炎、改善脂代谢紊乱等功效。已有国外研究表明蜂蜜可以作为糖尿病患者甜味剂的替代品被食用,但国内鲜见文献报道蜂蜜对糖尿病影响的相关研究,有关蜂蜜种类、剂量对糖尿病患者的影响,以及蜂蜜干预血糖及改善糖尿病的作用机制并未被揭示。因此本课题以国内产量最大的蜂蜜油菜蜜和高活性蜂蜜荞麦蜜为研究对象,建立Ⅱ型糖尿病小鼠模型,通过蜂蜜的成分分析、对餐后血糖波动的影响、对α-葡萄糖苷酶的抑制效果、长期食用对糖尿病小鼠病情的干预以及对糖脂代谢的影响综合评价这两种蜂蜜对Ⅱ型糖尿病作用。本课题的研究,不仅为糖尿病患者合理使用蜂蜜提供了理论依据,也从糖代谢机制方面为蜂蜜改善糖尿病病情提供理论支持。主要研究结果如下:(1)实验用辽宁荞麦蜜和湖北油菜蜜的主要成分为果糖和葡萄糖,辽宁荞麦蜜的果糖含量为32.33±1.37%,葡萄糖含量为33.13±2.12%,蔗糖含量为0.91±0.09%;湖北油菜蜜的果糖含量为32.03±0.44%,葡萄糖含量为43.90±1.37%,两种蜂蜜均不含有麦芽糖。两种蜂蜜样品中含量最高的三种矿质元素种类相同,分别为钾、磷、钙。荞麦蜜的总酚含量为1370.31±59.65 mg/kg,总黄酮含量为47.85±0.46 mg/kg,均高于油菜蜜(总酚含量为112.99±4.06 mg/kg,总黄酮含量为28.62±0.02 mg/kg)。采用XAD-2树脂富集蜂蜜中的多酚类物质并通过HPLC测定其具体成分,在荞麦蜜多酚提取物中测定出7种酚酸、4种黄酮,含量最高的三种成分是对羟基苯甲酸、绿原酸和对香豆酸;在油菜蜜多酚提取物中测定出6种酚酸、6种黄酮,含量最高的三种成分分别是苯甲酸、山奈酚和槲皮素。(2)探究合适的Ⅱ型糖尿病小鼠模型建立方法,采用高脂高糖饮食喂养昆明小鼠4周,腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方式建立模型。注射剂量为50、60、70、80 mg/kg.b.w×3次时,各组小鼠分别在注射STZ后的第4周、第2周、第1周和第1周出现Ⅱ型糖尿病症状。5周后,各组小鼠均出现了不同程度的葡萄糖不耐受、脂代谢异常、肝脏损伤、肾脏损伤和胰岛损伤症状。综合评价这4种造模剂量,发现70 mg/kg.b.w×3次STZ腹腔注射建立糖尿病昆明小鼠模型发病迅速、死亡率低,病理特点与人类Ⅱ型糖尿病相似,最适合用于建立Ⅱ型糖尿病昆明小鼠模型。(3)分别探究不同剂量蜂蜜对健康小鼠及糖尿病小鼠餐后血糖升高的影响,将蜂蜜与其相同组成的等量糖溶液(糖含量与组成与蜂蜜相同,但不含有蜂蜜中其他微量成分)对餐后血糖的影响进行比较;并分析蜂蜜多酚提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用探究蜂蜜对餐后血糖降低的可能机制。食用相同剂量油菜蜜和荞麦蜜时,两种蜂蜜对正常小鼠和糖尿病小鼠血糖曲线下面积(AUC)的影响无显著性差异。当食用两种蜂蜜剂量为1.0 g/kg.b.w时,均不会造成AUC的显著升高,而食用该剂量蜂蜜等量糖溶液时会出现AUC的显著性升高。此外,两种蜂蜜多酚提取物均有较好的α-葡萄糖苷酶抑制作用,抑制类型均为混合性抑制,而且对游离酶的亲和力大于与酶-底物络合物的亲和力。(4)构建Ⅱ型糖尿病小鼠模型,探究5周灌胃荞麦蜜、油菜蜜和两种蜂蜜分别与二甲双胍复配物对Ⅱ型糖尿病小鼠生化及病理的影响。发现蜂蜜和蜂蜜+二甲双胍复配物均能够显著降低糖尿病小鼠的空腹血糖、糖化血红蛋白和糖化血清蛋白,显著改善“三多一少”症状,增强体内胰岛素敏感性并减少胰岛素抵抗作用,减轻肝肾损伤,改善脂代谢异常并增强体内抗氧化能力。测定肝脏中糖代谢相关酶,发现食用蜂蜜可以激发肝脏中葡萄糖激酶的活力,抑制葡萄糖-6-磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、丙酮酸羧化酶和丙酮酸脱氢酶的活力,从而起到改善糖尿病小鼠糖代谢异常,发挥血糖调节作用。本研究评价两种蜂蜜在不同食用剂量,与二甲双胍复配食用时对Ⅱ型糖尿病小鼠糖脂代谢及生理变化的影响,通过糖代谢关键酶探究了蜂蜜可能的血糖调节机制。研究证明蜂蜜具有改善Ⅱ型糖尿病小鼠糖脂代谢和肝肾损伤的作用,为Ⅱ型糖尿病患者合理食用蜂蜜提供了一定的理论依据。
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