潘清容，張連生

(1.武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢 430000；2.湖北科技學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院)

富鋅、鉻、硒酵母復(fù)合微量元素對(duì)糖尿病小鼠糖脂代謝和抗氧化能力的影響

潘清容1,2，張連生1

(1.武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢 430000；2.湖北科技學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院)

目的 探討富鋅、鉻、硒酵母復(fù)合微量元素對(duì)糖尿病模型小鼠糖脂代謝以及抗氧化能力的影響。方法 選取健康小白鼠20只，作為對(duì)照組(A組)，同時(shí)選取糖尿病模型小鼠80只，隨機(jī)分成4組，喂食不同劑量的酵母有機(jī)微量元素(分別為B、C、D、E組)，連續(xù)治療8周，監(jiān)測(cè)小鼠的體重變化。治療結(jié)束后比較不同組小鼠血液中糖脂代謝以及抗氧化因子各項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果 實(shí)驗(yàn)2周后，B、C、D和E組小鼠體重顯著低于A組(P<0.05)，隨著干預(yù)時(shí)間的推移，B組小鼠體重呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(P<0.05)，C、D、E組小鼠體重又有逐漸回升的趨勢(shì)，8周時(shí)D組小鼠體重顯著高于C組和E組(P<0.05)；D組和E組小鼠血清GLU、TC、TG水平均顯著低于B組小鼠(P<0.05)，D組和E組小鼠血清HDL-C水平均顯著高于B組小鼠(P<0.05)；C組、D組和E組小鼠MDA指標(biāo)顯著低于B組(P<0.05)，SOD、GPX、GSH等指標(biāo)顯著高于B組(P<0.05)。結(jié)論 富硒、鉻、鋅酵母復(fù)合微量元素可促進(jìn)糖尿病小鼠的糖脂代謝，提高抗氧化能力，緩解糖尿病癥狀。

糖尿??；微量元素；糖代謝；抗氧化

糖尿病是胰島素絕對(duì)或相對(duì)缺乏以及胰島素抵抗的一種代謝性疾病，它能導(dǎo)致糖、脂以及蛋白質(zhì)代謝紊亂。隨著人們生活方式的改變以及人口老齡化的日趨加重，全球各國糖尿病的流行趨勢(shì)日益嚴(yán)峻[1]。糖尿病導(dǎo)致的各種慢性并發(fā)癥嚴(yán)重影響人們的生命健康，防治糖尿病的醫(yī)療費(fèi)用給個(gè)人及社會(huì)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此，早期干預(yù)、預(yù)防糖尿病的發(fā)生已經(jīng)成為各國防治糖尿病的重要策略[2]。飲食治療是糖尿病治療三大原則的基礎(chǔ)，相關(guān)研究已經(jīng)證實(shí)，微量元素在糖尿病的發(fā)生和發(fā)展過程中起到關(guān)鍵作用[3]。目前，有關(guān)微量元素鋅、鉻、硒在糖尿病治療中的作用相關(guān)研究甚少，因此，我們探討有機(jī)的富鋅、鉻、硒酵母復(fù)合微量元素對(duì)STZ誘導(dǎo)的糖尿病(DM)小鼠糖脂代謝和抗氧化能力的影響，為從飲食治療糖尿病提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：Balb/c小白鼠(清潔級(jí))，雄性，體質(zhì)量(18.5±2.2)g，購自南京醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基地，合格證號(hào)SCXK(蘇)。

實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：鏈尿佐菌素；甘油三酯(TG)、 高密度脂蛋白(HDL-C)、總膽固醇(TC)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、血糖(GLU)檢測(cè)試劑盒； 谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)檢測(cè)試劑盒；富硒、鉻、鋅酵母復(fù)合微量元素(安琪酵母有限公司生產(chǎn))；超低溫冰箱；全自動(dòng)生化分析儀；低溫高速離心機(jī)；多功能酶標(biāo)儀；組織勻漿器。

1.2 研究方法 模型建立及分組：選取若干量(>80只)雄性健康小白鼠，在適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后禁食12 h，一次性腹腔注射150 mg/kg劑量的鏈尿佐菌素檸檬酸緩沖液(PH4.5，濃度0.1mol/L)，5 d后血糖試劑盒測(cè)空腹血糖，空腹血糖>11.1 mol/L表示建模成功。選取健康小白鼠20只，作為對(duì)照組，設(shè)為A組，選取上述糖尿病模型小鼠80只，隨機(jī)分成4組：B組、C組、D組和E組，其中A組和B組小鼠每日以雙蒸水灌胃，根據(jù)成人(70 kg)日推薦攝入量復(fù)合微量元素(Zn 12.5 mg/d，Cr 100 μg/d，Se 100 μg/d)及人和動(dòng)物按體表面積折算的等效劑量比值表計(jì)算小鼠的日推薦劑量復(fù)合微量元素為(Zn 0.325 mg/d，Cr 2.6 μg/d，Se 2.6 μg/d)，C組以灌胃方式補(bǔ)充小鼠的日推薦劑量的1倍，D組以灌胃方式補(bǔ)充2倍小鼠日推薦攝入量的復(fù)合微量元素，E組以灌胃方式補(bǔ)充3倍小鼠日推薦攝入量的復(fù)合微量元素，持續(xù)給藥8周。常規(guī)飼料喂養(yǎng)，記錄每組小鼠的每周體重變化，每日飲水量以及空腹血糖變化情況。

樣品制備：給藥8周后，摘除小鼠眼球取血，留置于EP管中，室溫靜置4h后離心15min，收集血清液氮速凍后迅速轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱，備用。

糖脂相關(guān)指標(biāo)測(cè)定：采用GOD-POD法測(cè)定GLU、采用GPO-PAP法檢測(cè)TG、TC采用CHOD-PAP法檢測(cè)、HDL-C采用磷鎢酸鎂沉淀法檢測(cè)。

抗氧化相關(guān)指標(biāo)測(cè)定：MDA用TBA比色法檢測(cè)、 GSH采用Beutle改良法、SOD采用黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶-亞硝酸鹽法、 GPX采用DNTB比色法、ALT測(cè)定采用酶動(dòng)力學(xué)法。

2 結(jié) 果

2.1 復(fù)合微量元素治療對(duì)糖尿病小鼠體重的影響 實(shí)驗(yàn)2周后，B、C、D和E組小鼠體重顯著低于A組(P<0.05)，隨著干預(yù)時(shí)間的推移，B組小鼠體重呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(P<0.05)，C、D、E組小鼠體重又有逐漸回升的趨勢(shì)，8周時(shí)D組小鼠體重顯著高于C組和E組(P<0.05)，詳見表1。

表1 復(fù)合微量元素治療對(duì)糖尿病小鼠體重的影響

與A組比較，*P<0.05;與D組比較，#P<0.05

2.2 復(fù)合微量元素治療對(duì)糖尿病小鼠糖脂代謝影響 B組、C組、D組和E組小鼠血清GLU、TC、TG水平均顯著高于A組(P<0.05)，B組、C組、D組和E組小鼠血清HDL-C水平均顯著低于A組(P<0.05)，D組和E組小鼠血清GLU、TC、TG以及HDL水平均顯著低于B組小鼠(P<0.05)，D組和E組小鼠血清HDL水平均顯著高于B組小鼠(P<0.05)，詳見表2。

表2 復(fù)合微量元素治療對(duì)糖尿病小鼠糖脂代謝影響

與B組比較，*P<0.05 ;與A組比較，#P<0.05

2.3 復(fù)合微量元素治療對(duì)糖尿病小鼠血清抗氧化能力影響 B組、C組、D組和E組小鼠MDA指標(biāo)顯著高于A組(P<0.05)，SOD、GPX、GSH等指標(biāo)顯著低于A組(P<0.05)，C組、D組和E組小鼠MDA指標(biāo)顯著低于B組(P<0.05)，SOD、GPX、GSH等指標(biāo)顯著高于B組(P<0.05)，詳見表3。

表3 復(fù)合微量元素治療對(duì)糖尿病小鼠血清抗氧化能力影響

與B組比較，*P<0.05 ;與A組比較，#P<0.05

3 討 論

糖尿病是一種能夠引起糖、脂和蛋白質(zhì)代謝紊亂的疾病，飲食治療是糖尿病綜合治療中的基礎(chǔ)。飲食過程中攝取的微量元素與糖尿病的發(fā)生、發(fā)展有密切的聯(lián)系，微量元素的缺失將嚴(yán)重影響胰島素合成和分泌等[4]，而研究發(fā)現(xiàn)糖尿病患者微量元素代謝受損嚴(yán)重，而微量元素鋅、鉻、硒能夠保護(hù)胰島β細(xì)胞，并直接影響胰島素的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和作用過程[5]，同時(shí)對(duì)保護(hù)胰島素的結(jié)構(gòu)完整性維持也至關(guān)重要，此外，微量元素鋅、鉻、硒還參與糖脂代謝的調(diào)節(jié)[6]。目前，研究已經(jīng)證實(shí)無機(jī)微量元素對(duì)糖尿病的治療起到一定作用，而涉及有機(jī)微量元素包括鋅、鉻、硒與糖尿病的相關(guān)報(bào)道較少，僅有一些國外研究[7]證實(shí)鋅、鉻、硒能夠保護(hù)胰島β細(xì)胞，并參與其合成和轉(zhuǎn)運(yùn)過程，并在維持胰島素本身的活性過程中發(fā)揮作用。相較于無機(jī)微量元素，在人體內(nèi)，有機(jī)形式微量元素更易于存留和累積，利用率也較高，理論上其功效更優(yōu)[8]。

本研究結(jié)果顯示，高劑量的富鋅、鉻、硒酵母復(fù)合微量元素能夠顯著改善由于糖尿病所致的小鼠體重的降低，降低糖尿病小鼠血糖水平，結(jié)果表明本研究的3組劑量的富鋅、鉻、硒酵母復(fù)合微量元素均能夠顯著改善糖尿病小鼠的癥狀，其可能機(jī)制是酵母復(fù)合微量營養(yǎng)素中富含的微量元素鋅、鉻、硒等能夠降低胰島β細(xì)胞的損傷程度，改善受損傷的胰島β細(xì)胞的降血糖功能，進(jìn)而降低糖尿病小鼠的血糖水平，緩解糖尿病小鼠的癥狀。此外，富鋅、鉻、硒酵母復(fù)合微量元素主要活性成分鉻還能夠調(diào)節(jié)糖尿病小鼠糖耐量。值得注意的是本研究中的中劑量組小鼠在治療8周后體重顯著高于低劑量組和高劑量組小鼠，其可能原因是較高劑量的復(fù)合微量元素可能對(duì)肝臟存在一定的毒副作用，具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究揭示。本研究結(jié)果顯示復(fù)合微量元素可提高糖尿病小鼠血清中HDL-C的含量、降低糖尿病小鼠體內(nèi)血清TC、TG，可能機(jī)制為復(fù)合微量元素中的鋅和鉻具有穩(wěn)定體內(nèi)膽固醇內(nèi)環(huán)境作用，進(jìn)而參與脂代謝的調(diào)節(jié)，可以有效改善糖尿病小鼠的脂代謝水平，有利于控制糖尿病導(dǎo)致的脂類代謝紊亂，緩解糖尿病并發(fā)癥。

本研究結(jié)果還表明酵母復(fù)合微量元素對(duì)小鼠抗氧化能力具有明顯的改善作用，測(cè)量脂質(zhì)過氧化程度的指標(biāo)(MDA)，以及抗氧化水平的指標(biāo)(SOD、GPX、GSH)結(jié)果顯示各劑量組的脂質(zhì)過氧化程度明顯降低，而SOD和GSH值卻明顯升高。這可能與微量元素促進(jìn)機(jī)體免疫功能，刺激細(xì)胞分泌更多的SOD和GSH，有效清除體內(nèi)的自由基，保護(hù)細(xì)胞免受損害有關(guān)。酵母復(fù)合微量元素中的多種有效成分均具有抗氧化作用，如鋅是多種氧化還原酶的重要組分，參與多種物質(zhì)的代謝催化作用，鋅對(duì)于SOD等酶的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定至關(guān)重要，此外，鋅還參與具有清除自由基功能的金屬硫蛋白基因表達(dá)的調(diào)節(jié)[9]；鉻能夠增強(qiáng)組織對(duì)胰島素的敏感性，并減少脂質(zhì)過氧化[10]；硒是GPX的主要構(gòu)成成分，GPX具有清除自由基、保護(hù)免疫細(xì)胞、誘導(dǎo)T、B淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等產(chǎn)生因子、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效[11]。結(jié)合不同劑量復(fù)合微量元素對(duì)糖尿病小鼠體重、糖脂代謝以及抗氧化能力的影響，本研究建議以中劑量復(fù)合微量元素(2倍小鼠日推薦攝入量)來治療糖尿病小鼠，但具體治療劑量還需要進(jìn)一步研究。

綜上所述，富鋅、鉻、硒酵母復(fù)合微量元素對(duì)糖尿病小鼠的糖脂代謝水平具有較好的調(diào)節(jié)作用，并可提高小鼠的抗氧化能力。有機(jī)形式的微量元素易于在體內(nèi)存留、積累，利用率高，其功效明顯優(yōu)于無機(jī)微量元素。有研究證實(shí)酵母是一種較為理想的微量元素載體[12]，生物利用度高，毒副作用大大降低。所以，酵母復(fù)合微量元素在糖尿病治療方面具有較大的開發(fā)價(jià)值和應(yīng)用前景。

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Effect of Zn，Cr，Se-enriched Yeast Compound Trace Elements on Lipid-glucose Metabolism and Antioxidant Activity in Diabetic Mice

PAN Qing-rong，ZHANG Lian-sheng

(SchoolofMedicine,WuhanUniversityofScienceandTechnology,WuhanHubei430000,China)

Objective To investigate the effect of Zn，Cr，Se-enriched yeast compound on lipid-glucose metabolism and antioxidant activity in diabetic mice.Methods 80 mice with diabetic model were randomly divided into 4 groups and fed with different doses of yeast compound for 8 consecutive weeks.Another 20 mice were selected as control group.The changes of body weight,blood glucose and lipid levels and antioxidant factors were determined and compared among different groups.Results Body weight of mice in B，C，D and E groups in was significantly decreased after 2 weeks as compared to A group(P<0.05).With the extension of intervention time，body weight of mice in group B was decreased(P<0.05)，body weigh in C，D and E groups was gradually rise，and after 8-week treatment，body weight in D group was significantly higher than that of C and E groups(P<0.05).Compared with B group，serum GLU，TC and TG levels in D and E groups were significantly lowered(P< 0.05)，serum HDL-C level was significantly elevated(P<0.05).MDA content in C，D and E groups was significantly reduced and the activities of SOD，GPX，GSH were significantly increased as copared to B group(P<0.05).Conclusion selenium，chromium，Zinc-enriched yeast compound can promote lipid metabolism in diabetic mice，elevate antioxidant capacity andalleviate the symptoms of diabetes.

Diabetes;Trace elements;Glucose metabolism;Antioxidation

R965

A

2095-4646(2016)06-0471-04

10.16751/j.cnki.2095-4646.2016.06.0471

2016-07-22)