吳洪斌，胡 娟，鄭 剛，明 建，3，令 博，吳 宏，*，劉成江，郭安民

（1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，新疆石河子832000；2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶400715）

葡萄皮渣膳食纖維調(diào)節(jié)大鼠血糖功能研究

吳洪斌1，胡 娟2，鄭 剛2，明 建2，3，令 博2，吳 宏1，*，劉成江1，郭安民1

（1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，新疆石河子832000；2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶400715）

以發(fā)酵葡萄酒后剩余葡萄皮渣為原料，經(jīng)過擠壓膨化及超微粉碎處理，對不同分組大鼠進行灌胃，飼養(yǎng)期間測定大鼠血糖、體重、T-AOC、GSP等系列指標的變化，以正常、模型兩組為對照，探討不同改性處理膳食纖維粉對大鼠各指標的影響。結(jié)果表明：G1（超微組）、G2（擠壓膨化后超微組）均達到了NC（正常對照組）水平，顯示了在整個過程中灌胃試劑具有良好的調(diào)節(jié)大鼠空腹血糖的功效；兩組原料粉碎方式無顯著性差異，效果相當。

葡萄皮渣，膳食纖維，大鼠，血糖

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們膳食結(jié)構(gòu)及飲食習(xí)慣發(fā)生了巨大的變化，高熱量、高蛋白、高脂肪和精細食品的大量攝入導(dǎo)致“富貴病”－糖尿病、心血管疾病、肥胖等出現(xiàn)[1-3]。膳食纖維由于其獨特調(diào)節(jié)血糖功能及其他生理功能而引起各國營養(yǎng)學(xué)家、食品科學(xué)家和食品法規(guī)制定者的廣泛重視，并將其列為繼碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、水、礦物質(zhì)和維生素之后的“第七大營養(yǎng)素”[4-6]。葡萄皮渣即為釀酒后所剩余副產(chǎn)物，其中含有豐富的膳食纖維、多酚、色素等營養(yǎng)物質(zhì)，具有非常高的利用價值[7]。我國擁有十分豐富的葡萄資源，截止到2003年，葡萄產(chǎn)量高達517萬t，其中釀酒所用占總量的80%左右[8-9]。大量廢棄的葡萄皮渣造成的環(huán)境污染問題及如何提高廢棄物附加值等問題亟待解決，因此開展葡萄皮渣膳食纖維的研究對于解決環(huán)境污染，提高副產(chǎn)物利用率等方面有著重要的意義。本研究以發(fā)酵葡萄酒后剩余葡萄皮渣為原料，經(jīng)過擠壓膨化及超微粉碎處理，對供試大鼠進行灌胃實驗，研究在整個過程中膳食纖維對于調(diào)節(jié)大鼠空腹血糖及其他一系列指標的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葡萄皮渣 來自新疆西域酒業(yè)有限公司，皮渣經(jīng)水洗、皮籽分離后，將皮放置在恒溫干燥箱中60℃干燥12h，然后經(jīng)渦輪自冷式粉碎機粉碎至粒度為100目的粉末，作為纖維原料待用；SPF級SD大鼠 雌雄各半，體重（190±20）g（購自第三軍醫(yī)大學(xué)動物中心），實驗前所有實驗動物均適應(yīng)性喂養(yǎng)3d；鏈尿佐菌素（STZ） sigma公司；蒽酮 分析純；血糖試紙、糖化血清蛋白（GSP）試劑盒、總抗氧化能力（TAOC）試劑盒 南京建成生物工程研究所；大鼠胰島素（Ins）試劑盒、C-肽（C-P）試劑盒 上海銳谷生物科技有限公司；其他試劑 均為分析純。

渦輪自冷式粉碎機 長沙市岳麓區(qū)中南制藥機械廠；SYSLG-30IV實驗雙螺桿膨化機 濟南塞百諾科技開發(fā)有限公司；BFM-T6BI型超微粉碎機 濟南倍力粉技術(shù)工程有限公司；JSP-5型血糖快速測定儀 北京怡成生物電子技術(shù)有限公司；冷凍離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠；UV765紫外可見光光度計 上海精科；FSH-2A型可調(diào)高速分散器 上海梅香儀器有限公司；便攜式天平，恒溫水浴鍋。

1.2 實驗方法

1.2.1 葡萄皮渣改性膳食纖維的制備方法

1.2.1.1 葡萄皮渣超微粉碎制備膳食纖維 取粉碎至100目的葡萄皮渣經(jīng)BFM-T6BI型超微粉碎機在-10℃下進行超微粉碎15min，所得樣品經(jīng)激光粒度測定儀測定目數(shù)為600目，所得樣品作為超微粉碎膳食纖維粉備用。

1.2.1.2 葡萄皮渣擠壓膨化后超微粉碎制備膳食纖維 原料經(jīng)渦輪式冷式粉碎機預(yù)粉碎，由雙螺桿膨化機進行擠壓膨化，干燥后進行超微粉碎。擠壓膨化條件：各溫度段為40℃→80℃→140℃→160℃，原料水分含量60%。超微粉碎條件同方法1.2.1.1。

1.2.2 高糖動物模型的建立 對適應(yīng)性飼養(yǎng)3d后的大鼠禁食12h后腹腔注射STZ（55mg/kg），注射5d后測定其空腹血糖值，選取血糖值高于13.6mmol/L的大鼠為高糖模型大鼠。

1.2.3 實驗分組 取上述供試大鼠40只（雄性大鼠20只，雌性大鼠20只），隨機分為4個實驗組，每組10只，雌雄各半，各分組具體情況如表1所示。

1.2.4 供試大鼠的飼養(yǎng) 按表1灌胃劑量連續(xù)灌胃3周。灌胃期間，每天喂食兩次，每天換水及更換墊料。分別在0、1、2、3周測定所有供試大鼠的體重及空腹（禁食12h）血糖值。喂養(yǎng)3周結(jié)束后，禁食12h，摘眼球取血，分離得到血清樣品，置于-70℃冰箱內(nèi)備用。處死大鼠，摘取大鼠肝臟、脾臟、腎臟、胰腺等稱重后，經(jīng)生理鹽水洗凈并用錫箔紙包好，置于-70℃冰箱中備用。

1.2.5 供試大鼠生理指標檢測方法

表1 實驗分組及灌胃劑量Table 1 Group divided and the perfusion reagent

1.2.5.1 血糖（FBG）及體重（BW）測定 血糖測定：每周鼠尾采血，血糖儀測定空腹血糖值FBG；體重測定：將禁食12h后的大鼠輕輕置于便攜式天平上，待數(shù)字穩(wěn)定后記錄大鼠體重。

1.2.5.2 大鼠肝、肌肉組織糖原觀察 按照蒽酮比色法進行測定[10]。

1.2.5.3 胰島素（InS）、C-肽（C-P）測定 參照試劑盒操作說明進行測定。

1.2.5.4 糖化血清蛋白（GSP）、總抗氧化能力（T-AOC）的測定 參照試劑盒操作說明進行測定。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理方法 本實驗所有數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示，差異顯著性（Plt;0.05）采用DPS v3.01軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對供試大鼠體重（BW）的影響

表2 不同處理對大鼠體重的影響Table 2 Effect of different processing on body weight in rats

由表2分析可知，在整個灌胃過程中，NC組大鼠體重不斷增加，MC組由于造模成功大鼠體重呈下降趨勢，G1及G2組由于灌胃膳食纖維促使大鼠體內(nèi)糖尿病病情減輕，體重有所上升。G1組效果尤為明顯，飼喂過程結(jié)束體重已達到空白對照NC組大鼠體重，說明就體重這一指標而言，最終G1組大鼠恢復(fù)到正常水平；G2組在飼喂過程中，體重一直介于NC組與MC組之間，說明G2組對于增加大鼠體重有效果，但與G1組相比，無顯著性差異。在剛剛開始灌胃時，MC組、G1組及G2組由于造模成功，與正常對照組NC相比，體重分別下降了10.6%，8.8%和5%。NC組和MC組相比，體重存在極顯著差異，其余任何兩組之間無顯著性差異；灌胃1周，MC、G1組與NC組相比，均存在極顯著性差異，其余各組間無顯著性差異；灌胃2周，NC與MC相比，存在顯著性差異，其余各組間無顯著性差異，說明就體重指標而言，G1、G2兩組已接近正常組NC水平，且無顯著性差異。灌胃3周，效果與第二周相同。由此可知在灌胃結(jié)束時，G1、G2組已達到正常對照組NC的水平且無顯著性差異，G1、G2兩組均體現(xiàn)了良好的調(diào)節(jié)供試大鼠血糖的功效，且效果相當。

2.2 不同處理對供試大鼠空腹血糖值（FBG）的影響

表3 不同處理對大鼠血糖的影響Table 3 Effect of different processing on FBG in rats

由表3分析可知，在整個灌胃過程中，NC組大鼠血糖基本持平，MC組在0周到1周，保持平穩(wěn)趨勢且微有下降，1周之后血糖持續(xù)上升；G1、G2組隨著灌胃時間的延長，血糖值逐漸下降，最終接近于空白對照NC組水平。說明就血糖指標而言，G1、G2組有極其明顯的調(diào)節(jié)大鼠血糖的效果，最終接近空白對照NC組水平，且三組之間無顯著性差異。在剛開始灌胃時，MC、G1和G2組和空白對照NC組比較，血糖值分別提高了173%、127%和142%，且三組血糖值均大于11.6mmol/L，說明造模成功，供試大鼠被成功誘導(dǎo)為高糖模型；灌胃1周，與灌胃0周相比，MC與NC組血糖值無明顯變化；G1、G2兩組血糖值分別下降了50.6%和53.3%，且兩組血糖值與正常對照組NC相比，無顯著性差異，說明G1、G2兩組具有良好的調(diào)節(jié)供試大鼠空腹血糖的效果，且已達到正常組水平。在后續(xù)的灌胃過程中，G1、G2兩組血糖值變化不大且與正常對照組NC無顯著差異，進一步說明G1、G2調(diào)節(jié)供試大鼠空腹血糖的效果，且效果較為穩(wěn)定，無反彈現(xiàn)象出現(xiàn)。通過對G1、G2組與NC組空腹血糖值顯著性分析可知，三者無顯著性差異，說明G1、G2兩組調(diào)節(jié)血糖效果相當。

2.3 不同處理對大鼠肝糖原及肌糖原的影響

表4 不同處理對大鼠糖原的影響Table 4 Effect of different processing on glycogen in rats

由表4分析可知，對于肝糖原，MC與其他三組相比，均存在極顯著性差異，其余各組間無差異顯著性。說明G1、G2兩組的肝糖原指標已達到正常對照組NC水平，在灌胃過程中起到了良好的調(diào)節(jié)大鼠的作用。G1、G2兩組之間無顯著性差異，說明兩者之間效果相當；對于肌糖原，MC與其他三組相比，均存在極顯著性差異，G1、G2兩組存在極顯著差異且都與空白對照NC組無顯著性差異，說明兩者的肌糖原指標均達到正常水平，且G1、G2兩種不同處理之間存在極顯著性差異，說明葡萄皮渣經(jīng)過擠壓膨化處理后對肌糖原指標有顯著的影響。

2.4 不同處理對大鼠GSP及T-AOC的影響

表5 不同處理對大鼠GSP及T-AOC的影響Table 5 Effect of different processing on GSP and T-AOC in rats

由表5分析可知，對于GSP，MC與其他三組相比，均存在極顯著性差異，其余各組間無差異顯著性。說明G1、G2兩組的GSP指標已達到正常對照組NC水平，在灌胃過程中起到了良好的調(diào)節(jié)大鼠的作用。G1、G2兩組之間無顯著性差異，說明兩者之間效果相當。對于T-AOC，四組之間兩兩相比，均無顯著性差異。

2.5 不同處理對大鼠C-P及Ins的影響

表6 不同處理對大鼠C-P及Ins的影響Table 6 Effect of different processing on C-P and Ins in rats

由表6分析可知，對于Ins，MC與其他三組相比，均存在極顯著性差異，其余各組間無差異顯著性。說明G1、G2兩組的Ins指標已達到正常對照組NC水平，在灌胃過程中起到了良好的調(diào)節(jié)大鼠的作用。G1、G2兩組之間無顯著性差異，說明兩者之間效果相當。對于C-P，G1與MC組相比，存在極顯著性差異，其余各組間無顯著性差異，G1、G2兩組無顯著性差異且與NC相比均無顯著性差異，說明G1、G2兩組的C-P指標已達到正常對照組NC水平，在灌胃過程中起到了良好的調(diào)節(jié)大鼠的作用。

3 結(jié)論

3.1 由0周血糖值及各組間差異顯著性（p＜0.05）可知本實驗高糖模型誘導(dǎo)成功。

3.2 在整個實驗過程中，對于體重和血糖的動態(tài)變化，最終G1、G2兩組均達到了NC水平，顯示了在整個過程中灌胃試劑具有良好的調(diào)節(jié)大鼠血糖的功效。

3.3 對于文中提到的指標，G1、G2兩組均達到了NC水平，說明灌胃試劑在供試大鼠的指標中起到了良好的調(diào)節(jié)作用。

3.4 在所測指標中，除了肌糖原外，G1、G2兩組均無顯著性差異，說明原料的兩種處理方式效果相當，即原料直接超微粉碎和原料擠壓膨化后超微粉碎效果相同。

4 討論

本文通過對大鼠空腹血糖及一系列指標的檢測，充分表明了葡萄皮渣膳食纖維有較好地降血糖功效。原因可能是葡萄皮渣膳食纖維進入機體后，吸水膨脹形成凝膠過濾系統(tǒng)，增加食物粘滯性，延緩胃排空時間，縮短食物在胃腸道內(nèi)轉(zhuǎn)運時間從而抑制營養(yǎng)物質(zhì)向胃腸道粘膜表面擴散，延緩或者阻礙葡萄糖在腸道內(nèi)的吸收，從而降低血糖值。目前有研究表明葡萄膳食纖維具有抗氧化作用[11]，但是在本研究中，發(fā)現(xiàn)各實驗組間總抗氧化能力（T-AOC）無顯著性差異，與有關(guān)報道不一致。在本研究中，發(fā)現(xiàn)本研究設(shè)計的兩種原料粉碎方式對于調(diào)節(jié)大鼠血糖無顯著性差異，原因尚待進一步研究，筆者認為可以從兩種不同處理方式所得原料的理化性質(zhì)及檢測其功能性成分分析方面入手，開展后續(xù)研究工作。

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Research on grape peel dietary fiber regulating rat blood glucose

WU Hong-bin1，HU Juan2，ZHENG Gang2，MING Jian2，3，LING Bo2，WU Hong1，*，LIU Cheng-jiang1，GUO An-min1
（1.Institute of Agro-products Processing Science and Technology，Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science，Shihezi 832000，China；2.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China；3.Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center，Chongqing 400715，China）

Research was based on grape peel left by fermentation wine as material.Different groups of rats were lavaged with the grape peel left by fermentation wine which had been dealt through extrusion and micronization.Then the changes of a rang of targets were measured，such as rat blood glucose，weight，TAOC and GSP during feeding period，settle normal group and model group as control groups，and disgust the effect of different dietary fiber powder processing to rat targets.The results showed that both G1（ultrafine powder group）and G2（extrusion-ultrafine powder group）had reached NC（normal control group）level，which proved that Ig reagent had good function on controlling rat limosis blood glucose during all process.There was no significant difference between two smash methods.

grape peel；dietary fiber；rat；blood glucose

TS201.4

A

1002-0306（2012）01-0370-04

2011－01－14 *通訊聯(lián)系人

吳洪斌（1980-），男，碩士，助理研究員，研究方向：食品營養(yǎng)及農(nóng)產(chǎn)品加工。

兵團科技攻關(guān)項目（2009GG39）。