摘要:以小米糠膳食纖維為原料,通過(guò)測(cè)定空腹血糖、糖耐量、血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)等指標(biāo),研究了小米糠膳食纖維對(duì)血糖和血脂的調(diào)節(jié)作用,結(jié)果表明,與對(duì)照組比較,低、中劑量組空腹血糖值差異極顯著(P<0.01),高劑量組差異顯著(P<0.05);低劑量組在0、0.5、2 h時(shí)的血糖值和曲線下面積均低于模型對(duì)照組,且差異顯著(P<0.05);中劑量組能顯著降低血清總膽固醇水平(P<0.05);各劑量組對(duì)甘油三酯和高密度脂蛋白膽固醇的含量影響不大。
關(guān)鍵詞:小米糠;膳食纖維;血糖;血脂
中圖分類號(hào):TS213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2012)08-1636-03
谷子為禾本科狗尾草屬,起源于黃河流域,已有7 300多年的栽培歷史。同時(shí)它也具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是醫(yī)食同源的重要作物。谷子在我國(guó)主要分布在河北、山西、內(nèi)蒙、山東、陜西、吉林、黑龍江等地,種植面積達(dá)9.3萬(wàn)hm2,產(chǎn)量為370萬(wàn)~450萬(wàn)t。該作物具有生育期短、適應(yīng)廣、耐干旱、耐貧瘠、耐儲(chǔ)存、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),成為我國(guó)北方地區(qū)的主要雜糧作物[1-3]。小米為谷子脫殼后的產(chǎn)品,含有豐富的氨基酸、礦物質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分,具有“百谷之首”的美譽(yù)[4-6]。小米糠為小米加工后的副產(chǎn)品,是一種產(chǎn)量較大的可再生利用資源,小米糠中含有豐富的纖維素和半纖維素,是重要的膳食纖維來(lái)源[7,8]。目前,我國(guó)的小米糠主要作為動(dòng)物飼料,造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。血糖和血脂是人體健康的兩項(xiàng)重要指標(biāo),當(dāng)它們高于正常值時(shí)容易引起糖尿病、高血壓、冠心病及心腦血管等疾病,嚴(yán)重危害到人們的健康安全[9-11]。膳食纖維由于其獨(dú)特的理化特性,具有調(diào)節(jié)血糖和血脂的功能,已有研究通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)對(duì)百合[12]、葛根[13]、豆渣[14]、江蘺藻[15]、雀麥[16]等食物中膳食纖維調(diào)節(jié)血糖和血脂功能進(jìn)行了報(bào)道,發(fā)現(xiàn)膳食纖維對(duì)血糖和血脂的調(diào)節(jié)作用與其來(lái)源和用量密切相關(guān)。目前,關(guān)于小米糠膳食纖維的研究主要集中于提取工藝方面[17],但是關(guān)于小米糠膳食纖維調(diào)節(jié)血脂和血糖方面的功能尚不清楚。
因此,本研究以小米糠膳食纖維為研究對(duì)象,采用動(dòng)物試驗(yàn)的方法對(duì)其降血糖和血脂功能特性進(jìn)行評(píng)價(jià),為充分利用我國(guó)的谷子資源提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
小米糠由河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所谷子(冀谷19)加工小米得到的谷糠。
小米糠膳食纖維制備工藝流程圖:小米糠→篩選→清洗→堿液提取→漂洗至中性→酸液提取→漂洗至中性→干燥→粉碎→小米糠膳食纖維。
試驗(yàn)動(dòng)物:按照《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范(2003版)》的方法選擇,血糖功能評(píng)價(jià)選用河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的清潔級(jí)雌性昆明種小鼠(許可證號(hào):SCXK(冀)2009-0043,動(dòng)物合格證號(hào):1005071);血脂功能評(píng)價(jià)選用河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的清潔級(jí)雄性SD大鼠(許可證號(hào):SCXK(冀)2008-1-003,動(dòng)物合格證號(hào):1006189)。
主要試劑:血清總膽固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(High density lipoprotein cholesterin,HDL-C)試劑盒均購(gòu)于北京利德曼生化技術(shù)有限公司;鏈脲霉素購(gòu)于美國(guó)Sigma公司。
1.2灌胃濃度的選擇
小米糠纖維過(guò)100目篩后,按照飼喂量每千克體重飼喂小米糠纖維0.25、0.50、1.00 g 3個(gè)試驗(yàn)組(S1、S2、S3分別代表小米糠膳食纖維的低、中、高濃度試驗(yàn)組),同時(shí)設(shè)對(duì)照組(S0代表模型或空白對(duì)照組)。
1.3方法
1.3.1血糖功能評(píng)價(jià)方法
1)對(duì)鏈脲霉素糖尿病模型小鼠空腹血糖的影響。動(dòng)物禁食24 h后,經(jīng)腹腔給予鏈脲霉素140 mg/(kg·bw),第6天禁食3 h,測(cè)血糖值,選取血糖值10~25 mmol/L的小鼠為高血糖模型小鼠。將其隨機(jī)分為4組(1個(gè)模型對(duì)照組、3個(gè)試驗(yàn)組),每組15只。各試驗(yàn)組按照劑量飼喂45 d(對(duì)照組給予去離子水),禁食3 h,于末次灌胃30 min后測(cè)空腹血糖值。
2)對(duì)鏈脲霉素糖尿病模型小鼠糖耐量的影響。動(dòng)物禁食24 h后,經(jīng)腹腔給予140 mg/(kg·bw)鏈脲霉素,第6天禁食3 h,測(cè)血糖值,選取血糖值10~25 mmol/L的小鼠為高血糖模型小鼠。將其隨機(jī)分為4組,1個(gè)模型對(duì)照組,3個(gè)受試動(dòng)物組,每組15只。各劑量組連續(xù)給予受試物45 d(對(duì)照組給予去離子水),禁食3 h,于末次灌胃15~20 min后經(jīng)口給予葡萄糖按2.0 g/(kg·bw),分別測(cè)定0、0.5、2.0 h時(shí)的血糖值,計(jì)算血糖曲線下面積。血糖曲線下面積=1/2×(0 h血糖值+0.5 h血糖值)×0.5+1/2×(2.0 h血糖值+0.5 h血糖值)×1.5=0.25×(0 h血糖值+4×0.5 h血糖值+3×2.0 h血糖值)。
1.3.2血脂功能評(píng)價(jià)方法以基礎(chǔ)飼料飼喂大鼠觀察5 d后,空腹斷尾取血,測(cè)定TC、TG、HDL-C,根據(jù)TC水平將動(dòng)物隨機(jī)分為4組:1個(gè)對(duì)照組,3個(gè)受試物組(0.25、0.50、1.00 g/(kg·bw)),每組15只。受試物用去離子水按所需濃度配制成混懸液。自正式試驗(yàn)開始,各組動(dòng)物換用高脂飼料,受試物組灌胃給予不同劑量的小米糠膳食纖維,對(duì)照組灌胃給予同體積的去離子水,每天1次,連續(xù)30 d后,空腹斷尾取血測(cè)定各項(xiàng)血脂指標(biāo)。
1.4數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 11.5軟件分析,結(jié)果用x±s來(lái)表示。
2結(jié)果與分析
2.1小米糠膳食纖維對(duì)血糖的影響
2.1.1小米糠膳食纖維對(duì)高血糖小鼠空腹血糖的影響空腹血糖是指在空腹采血所檢定的血糖值,為糖尿病最常用的檢測(cè)指標(biāo),反映胰島β細(xì)胞功能,代表基礎(chǔ)胰島素的分泌功能。由表1可見(jiàn),飼喂小米糠膳食纖維45 d后,低、中、高劑量組小鼠的空腹血糖值均低于模型對(duì)照組,且低、中劑量組與模型對(duì)照組差異均極顯著(P<0.01),高劑量組與模型對(duì)照組差異顯著(P<0.05)。該試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,小米糠膳食纖維對(duì)糖尿病模型小鼠的空腹血糖具有一定的改善作用,但此作用不是隨著樣品劑量的增加而增強(qiáng),而具有最佳的劑量范疇,隨小米糠膳食纖維攝入量增加血糖量略有增加。
2.1.2小米糠膳食纖維對(duì)高血糖模型小鼠糖耐量的影響糖耐量試驗(yàn)為服用一定量食物后,間隔一定時(shí)間測(cè)定血糖,觀察給糖前后血糖濃度的變化,可推知胰島素分泌情況。根據(jù)血糖水平,所計(jì)算出血糖曲線下的面積,即為血糖曲線下面積。由表2可知,低劑量灌胃小米糠膳食纖維的小鼠在0、0.5、2.0 h時(shí)血糖值與模型組相比,差異顯著(P<0.05),血糖曲線下面積也顯著低于模型組,而中、高劑量的血糖值及血糖曲線下面積與模型組相差不大??梢?jiàn),小米糠膳食纖維在緩解糖尿病小鼠糖耐量降低方面和劑量密切相關(guān),其中,低劑量攝入達(dá)到較優(yōu)的治療效果。
2.2小米糠膳食纖維對(duì)血脂的影響
2.2.1小米糠膳食纖維對(duì)大鼠TC的影響血清總膽固醇(TC)是指血液中所有脂蛋白所含膽固醇總和。臨床研究已明確,血清總膽固醇水平增高是導(dǎo)致冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。血清總膽固醇越高,發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)越大。由表3可知,小米糠膳食纖維對(duì)大鼠血脂中TC的影響,與模型對(duì)照組比較,中劑量組能降低大鼠TC水平,且差異顯著(P<0.05),說(shuō)明小米糠膳食纖維具有降低血脂中TC的作用,但是和小米糠膳食纖維的攝入量有關(guān),劑量過(guò)高或過(guò)低都達(dá)不到降低TC的作用。
2.2.2小米糠膳食纖維對(duì)大鼠血脂TG的影響甘油三酯(TG)是長(zhǎng)鏈脂肪酸和甘油形成的脂肪分子,最近的研究表明,高甘油三酯血癥是冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。高甘油三酯血癥與冠心病死亡或心血管事件(心絞痛、心肌梗塞)直接相關(guān)。由表4可知,灌胃給予大鼠不同劑量小米糠膳食纖維30 d,同時(shí)飼喂高脂飼料,與模型對(duì)照組比較,各劑量組的大鼠血脂中TG水平略有降低,但是無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,可見(jiàn)小米糠膳食纖維對(duì)血液中的TG影響不大。
2.2.3小米糠膳食纖維對(duì)大鼠血脂HDL-C的影響高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)是高密度脂蛋白分子所攜的膽固醇,是逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的內(nèi)源性膽固醇,抗動(dòng)脈粥樣硬化的膽固醇,因此HDL-C可減少患冠狀動(dòng)脈心臟病的危險(xiǎn)。由表5可知,灌胃給予大鼠不同劑量小米糠膳食纖維30 d,同時(shí)喂食高脂飼料,與模型對(duì)照組比較,僅低劑量組的大鼠HDL-C水平略有增加,但是無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,可見(jiàn)小米糠膳食纖維對(duì)血脂中的HDL-C影響也不大。
3小結(jié)
小米糠膳食纖維對(duì)血糖和血脂具有一定的調(diào)解作用,其作用效果與用量密切相關(guān)。與模型對(duì)照組相比較,低、中劑量組空腹血糖值差異極顯著(P<0.01),高劑量組差異顯著(P<0.05);低劑量組在0、0.5、2.0 h時(shí)的血糖值和曲線下面積均低于模型對(duì)照組,且差異顯著(P<0.05);中劑量組能顯著降低血清總膽固醇水平(P<0.05);各劑量組對(duì)甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇的含量影響不大。小米糠膳食纖維作為谷子加工業(yè)中的副產(chǎn)品,屬純天然產(chǎn)物,無(wú)毒無(wú)害,不僅可用于改善人們的飲食結(jié)構(gòu),對(duì)血糖和血脂有一定的調(diào)節(jié)作用。而且,將小米糠開發(fā)為膳食纖維保健食品,對(duì)減少資源浪費(fèi),提高農(nóng)產(chǎn)品附加值具有重要意義。
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