文摘
绿豆报道作为一个潜在的抗糖尿病的代理在发酵食品已被建议作为主要的贡献者之一,在亚洲人群可以降低患糖尿病的风险。在这项研究中,我们比较了normoglycemic效果,glucose-induced高血糖的作用,和alloxan-induced高血糖的发酵和nonfermented绿豆提取物。我们的研究结果表明,发酵绿豆提取物不引起低血糖症的影响正常小鼠的血糖水平显著降低血糖,alloxan-induced高血糖的老鼠。血清胆固醇、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)也降低,胰岛素分泌和抗氧化水平以malonaldehyde (MDA)化验是显著提高等离子体的发酵绿豆bean-treated集团alloxan-induced高血糖的老鼠。这些结果表明,发酵使用狂欢节根霉sp.菌株5351剂可以提高抗高血糖药和绿豆alloxan-treated小鼠的抗氧化作用。降糖药的改善效果也可能由GABA含量的增加和自由氨基酸发酵存在的绿豆提取物。
1。介绍
糖尿病是一种常见的内分泌疾病,特点是慢性高血糖和胰岛素缺乏或电阻与其他并发症如macroangiopathy和微血管病有关。此外,研究也最终记录,高血糖可以诱导活性氧的生产(ROS)和一氧化氮(NO)在长期(1),增加β细胞凋亡,减少β细胞团块,并导致胰岛素缺乏和阻力2]。到目前为止,治疗糖尿病包括胰岛素、二甲双胍和磺酰脲类药物被发现产生各种副作用尤其是耐药性的发展一段时间后(3]。因此,努力寻找替代和新的治疗方法来管理糖尿病仍收到重视。
个性化的营养管理和体育活动建议取代美国糖尿病协会的饮食来达到更好的血糖控制糖尿病患者(4]。此外,补充和替代医学的植物性食物和香料中常用的传统医学治疗糖尿病也被推荐为更好的口服制剂。例如,苦瓜(苦瓜)是一种传统的抗糖尿病的药物,已被确定为一个潜在的降血糖药在链脲菌素/ alloxan-induced糖尿病和II型糖尿病患者(5]。除了草药,全谷物和谷物作为能量的来源在亚洲食品也被认为是潜在的抗糖尿病的食品由于其低糖指数(6,7]。食物的血糖指数被定义为一个对餐后血糖的影响相比,参考食物。低糖食物已经证明改善胰岛素和血糖控制noninsulin-dependent糖尿病(8]。绿豆(豇豆属辐射动物l .)是一种食物,传统上被用来减少发热和用于解毒。在所有类型的种子,绿豆已建议作为糖尿病患者的替代食品由于其高纤维含量和低糖6]。姚明et al。(9)报道,ethanolic的绿豆提取物能够降低血糖,总胆固醇和TG水平而提高II型糖尿病小鼠糖耐量和胰岛素敏感性。
发酵是一种常见的食品加工方法传统上在亚洲东部和东南部地区改善食品颜色质量,味,甚至是养分含量。由在发酵过程中微生物区系变化可能有助于释放的活性成分对人体健康有益。发酵的大豆,例如,被发现有更好的抗糖尿病的效果由于衰减isoflavonoids和较小的生物活性肽的结构和内容(2]。虽然绿豆的降糖药效果已经报道,发酵的潜力提高绿豆抗高血糖药和抗氧化作用仍然是未知的。因此,本研究发酵的影响,相比nonfermented normoglycemic绿豆提取物,glucose-induced高血糖的和alloxan-induced高血糖的老鼠。血清抗氧化提取物治疗水平alloxan-induced高血糖的老鼠也在本研究评估。
2。材料和方法
2.1。化学物质
四氧嘧啶、葡萄糖、Folin-Ciocalteu试剂、抗坏血酸、没食子酸、谷胱甘肽测定设备买来Sigma-Aldrich(美国)。格里斯试剂获得从英杰公司(美国)。苦瓜购买CCM制药(马来西亚)积极控制在这个研究。根霉sp.菌株5351剂获得的菌种保藏中心马来西亚农业研究与发展研究所(狂欢节)。
2.2。制备发酵和Nonfermented绿豆提取物
绿豆的种子(豇豆属辐射)受到固体发酵之前提取。豆子被接种根霉sp.应变5351培养液,48 h在30°C。然后,发酵豆干,磨成粉后的水抽提1 g的发酵种子的比例在20毫升的去离子水(25°C) 30分钟。混合物然后离心机和supernantant是冻干的操作温度−50°C获得最终的收益率为25% (w/w)。UPLC分析进行Acquity UPLC系统(美国海域集团)加上Acquity UPLC AccQ标签超列(2.1×100毫米,1.7μ55°C m)和PDA检测器分析GABA和氨基酸浓度。GABA和氨基酸分离使用梯度流动相组成的:AccQ标记a和B超洗脱液:AccQ标签B超洗脱液用以下梯度条件:0 - 0.54分钟,0.1 - -9.1% B;5.74 - -7.74分钟,9.1% - -21.2% B;最后,整理列与权力平等主义的流0.1% B 2.1分钟洗后列有59.6% B为0.30分钟。一个μL的所有样品和标准都是注射0.7毫升/分钟的流量。使用水进行分析的数据授权2软件。从分析,每100克nonfermented绿豆提取物克GABA和氨基酸总量的0.256 g。相比之下,GABA在发酵绿豆提取物的浓度增加了7.6倍克/ 100克干粉末而氨基酸的数量增长了13倍,3.326克/ 100克干粉末。
2.3。实验设计
normoglycemic实验评估,glucose-induced高血糖激素,alloxan-induced糖尿病老鼠。老鼠受到18 h(每个测试进行前禁食。
Balb / c小鼠(8周大,在18到22岁的g)购买动物屋的生物科学研究所、大学Putra马来西亚。标准实验室颗粒饮食和水都是可用的随意在整个实验周期22°C的暗光周期。本研究通过大学动物保健和使用委员会Putra马来西亚。老鼠被随机分配到各自组normoglycemic, glucose-induced高血糖激素,alloxan-induced高血糖的研究如下所列。从所有实验小鼠血糖收集分析18 h后禁食(10]。
2.3.1。Normoglycemic老鼠
老鼠被随机分配到五个不同的组()。组我:正常对照小鼠没有任何治疗;组2:m . charantia提取(200毫克/公斤);第三组:nonfermented绿豆提取物(1000毫克/公斤);集团IV和V:发酵绿豆提取物(200毫克/公斤和1000毫克/公斤,职责)。18个小时禁食后,血糖测定口服前(0分)蒸馏水或各自的提取(0.3毫升/老鼠)给每一个鼠标。监测血糖水平是持续30,60岁,120年,240分钟后的治疗或蒸馏水(10]。
2.3.2。Glucose-Induced高血糖的老鼠
老鼠被随机分配到五个不同的组(上面列出的。18 h的禁食后,血糖水平确定在0分钟。然后,口腔喂食蒸馏水或各自的同时提取了1克/公斤(0.3毫升)的葡萄糖每组解。监测血糖水平是持续30,60岁,120年,240分钟后口服(10]。
2.3.3。Alloxan-Induced糖尿病小鼠
老鼠被随机分配到六个不同的组()。组1正常控制老鼠收到蒸馏水作为安慰剂的糖尿病大鼠在组2 - 6。糖尿病是使用四氧嘧啶腹腔注射诱导(100毫克/公斤,0.1毫升)。高血糖的老鼠被保持在5%葡萄糖溶液在接下来的24小时,以防止低血糖和监控3天前,以确保持续的血糖水平受到18个小时禁食。禁食期后,血糖决心在0分钟,其次是口腔喂食与蒸馏水(组1和2)或相应的治疗。组3收到m . charantia提取(200毫克/公斤);组4收到nonfermented绿豆提取物(1000毫克/公斤);组5和6收到发酵绿豆提取物(200毫克/公斤和1000毫克/公斤,职责)。此外,所有的老鼠都还用葡萄糖溶液一次(1克/公斤,0.3毫升,订单)。监测血糖水平是持续30,60岁,120年,240分钟后管理。治疗与蒸馏水提取物总共持续了10天。在治疗的最后一天,所有的小鼠禁食18 h之前被颈椎脱位麻醉乙醚和牺牲。血液收集获得测定血清葡萄糖、总胆固醇(美国Biovision)、甘油三酯(TG)(美国Biovision)、低密度脂蛋白(LDL)(美国Biovision)、高密度脂蛋白(HDL)(美国Biovision)和胰岛素(Mercodia、瑞典)的水平。量化是根据制造商的协议。血清的抗氧化水平是评估通过检测水平malondiadehyde (MDA)如前所述11),而血清一氧化氮水平是决定使用格里斯方法(美国表达载体)。
2.4。统计分析
结果血糖水平、血清生化资料,和抗氧化剂水平提出了均值±s.d单向方差分析(方差分析)其次是邓肯测试被用于这项研究P值< 0.05被认为是重要的。
3所示。结果
3.1。Normoglycemic和Glucose-Induced高血糖的作用
总的来说,发酵绿豆,nonfermented绿豆,和m . charantia提取并没有产生任何降糖效果但造成轻微高血糖的效果在2小时内口服喂养在正常小鼠(图1(一))。
(一)
(b)
(c)
(d)
但是,对于glucose-induced高血糖的老鼠,所有组的动物被发现高血糖水平发展后的第一个30分钟口服(图1 (b))。然而,治疗1000毫克/公斤体重的发酵和nonfermented绿豆提取物能显著降低血糖水平升高与正常对照组进行比较。虽然也显示了显著的影响m . charantia提取治疗但效果比在前一组相对较弱。另一方面,低浓度的发酵绿豆提取物没有任何明显差异的降糖药效果相比正常的控制。
3.2。Alloxan-Induced高血糖的影响
重大改变身体的重量在未经处理的正常小鼠观察。糖尿病老鼠,身体重量的变化并不显著(图2)。治疗1−5天是基于22克/老鼠而从6天出现是基于24 g /老鼠。一般来说,糖尿病小鼠(组2 - 6)获得体重低于正常小鼠(组1)在治疗期间(图2)。Nonfermented绿豆显示高血糖的作用类似于未经治疗的糖尿病小鼠组2。m . charantia和发酵绿豆提取物(200毫克/公斤体重)另一方面能够防止相比大幅增加血糖治疗糖尿病的老鼠。在所有治疗组中,高浓度的发酵绿豆提取物(1000毫克/公斤体重)能够降低血糖水平最重要的是在整个周期的监控(30分钟到2小时后进食)(图1 (c))。
alloxan-induced糖尿病小鼠监控不断在接下来的10天继续治疗组3到6。未经处理的小鼠组2中保持很高的血糖水平相比其他组的老鼠身上。的血糖水平m . charantianonfermented绿豆,低浓度发酵绿豆(200毫克/公斤体重)提取物治疗组被发现是在第十天,而高浓度的略有减少发酵绿豆提取物在1000毫克/公斤体重能降低血糖水平即使在政府(图后第五天1 (d))。
血清血脂和胰岛素水平的alloxan-induced小鼠高血糖的治疗10天后进行评估。未经治疗的糖尿病小鼠2组表现出更高水平的总胆固醇和TG,但低水平的高密度脂蛋白和胰岛素。相比之下,高浓度的发酵绿豆提取物(1000毫克/公斤体重)表现出较低的总胆固醇水平和TG但更高水平的胰岛素和高密度脂蛋白相比nonfermented绿豆提取物(表1)。类似于对血清血脂和胰岛素水平的影响,未经治疗的糖尿病小鼠2组MDA,没有表现出更高的水平。这两个m . charantia和发酵绿豆提取物能够更有效地恢复抗氧化水平比nonfermented绿豆提取物。除此之外,我们还观察到的降糖药效果发酵绿豆提取物是剂量依赖,更高浓度的发酵绿豆(比较组5组6)表现出更好的抗氧化活性较低水平(表1)。
4所示。讨论
在此之前,m . charantia(12和绿豆9)已报告作为潜在的抗糖尿病的代理。低血糖指数绿豆能降低血浆脂质水平,epidilymal脂肪细胞的体积和血浆胰岛素(6- - - - - -8]。因此,绿豆已被推荐为糖尿病患者的首选食品。然而,它仍然是不确定发酵可以提高绿豆的抗糖尿病的效果。在这项研究中,我们比较了抗高血糖药发酵和nonfermented绿豆提取物在normoglycemic glucose-induced高血糖激素,alloxan-induced高血糖的老鼠。正常小鼠空腹血糖为约90 mg / dL(~ 5更易/ L)。动物有空腹血糖水平超过200 mg / dL(~ 11更易/ L)被认为是糖尿病。在这项研究中,空腹血糖的变化normaglycaemic和glucose-induced hyperglycaemic老鼠低于20%的未经处理的正常控制被认为是低血糖(13]。中的所有extract-treated老鼠normoglycemic研究显示轻微上升的血糖没有迹象的降糖效果。这一结果可能是由存在于水的主要代谢物提取,或更确切地说在这个背景下碳水化合物。然而,在葡萄糖和alloxan-induced高血糖的老鼠,m . charantia,发酵和未发酵的绿豆提取物能够降低口服葡萄糖耐量血液中的葡萄糖,以防止急剧增加。这些结果暗示的可能性使用发酵和nonfermented绿豆提取物调节血糖通过降糖药效果,从而提高葡萄糖吸附肠道内(14]。持续管理提取了10天还伴随着血糖减少(图1 (d))。发酵绿豆提取物在1000毫克/公斤体重显示最好的降低糖尿病小鼠的血糖水平在第五天。m . charantia,nonfermented绿豆,低浓度发酵还原绿豆提取物表现出类似的趋势在第十天。来自本研究的发现是在良好的协议与以前的报告的援助m . charantia血糖的调节通过改善胰岛素敏感性(12和恢复的β肽在胰腺12天的治疗后4]。在这项研究中,发酵绿豆(200毫克/公斤体重)和未发酵的绿豆表现出血糖调节的趋势相似m . charantia提取。因此,发酵和nonfermented绿豆提取物还能调节血糖水平,提高胰岛素的敏感性和再生的β在胰腺的肽。
临床研究报道说,低血糖指数饮食贡献小的影响控制餐后高血糖的糖尿病患者(15]。因此,改善糖尿病作用由于发酵绿豆的增强可能导致植物化学物质在发酵过程中。进展的有效性控制通过发酵葡萄糖代谢也报道大豆(2,16]。这种效应与增加isoflavonoid苷配基在发酵过程中(2]。固态发酵是预测来提高绿豆的抗糖尿病的作用通过浓缩的抗氧化剂和植物化学物质(17]。在这项研究中,我们发现,增强血糖调节的高浓度发酵绿豆可以贡献丰富GABA含量(7.6折)提取而nonfermented绿豆。在胰岛GABA的再生效果β细胞通过激活PI3-K / Akt-dependent生长和存活通路已经被Soltani报道et al。18和田等。19]I型和II型糖尿病的老鼠。除了GABA,自由氨基酸发酵(13褶皱增加绿豆)也被报告为一个有效的糖尿病患者口服补充(20.]。测试中自由氨基酸,赖氨酸发酵中记录显著增加绿豆(0.001克/ 100克干重的nonfermented绿豆和0.134克/ 100克干重发酵的绿豆)(结果未显示)也曾报道作为增强剂的II型糖尿病患者胰岛素受体酪氨酸激酶活动(21]。这些自由氨基酸或更确切地说赖氨酸与GABA可能贡献协同调节血糖的发酵绿豆bean-extract治疗糖尿病的老鼠。
升高血清血脂包括胆固醇、TG、LDL与低HDL水平是糖尿病的发病机制之一,也代表了冠心病的危险因素(9]。在这项研究中,观察alloxan-treated糖尿病小鼠血清胆固醇、高TG、LDL与正常小鼠相比。治疗m . charantia、发酵和nonfermented绿豆提取物能够降低冠心病风险因素通过恢复健康alloxan-induced糖尿病小鼠的血脂。除了血脂高,糖尿病患者的血清还表示与更高层次的MDA和氧化应激22,23]。我们已经观察到更高水平的MDA在未经治疗的糖尿病小鼠。发酵能够改善在体外抗氧化剂和酚醛绿豆的内容17]。这种效应可能会大大促进了减少MDA水平的发酵绿豆提取物(1000毫克/公斤体重)治疗糖尿病的老鼠。此外,我们的研究结果还表明,发酵绿豆提取物能够降低血清一氧化氮(NO)水平的alloxan-induced糖尿病小鼠以剂量依赖的方式。这个结果是类似于s·j·李等报告。24),乙醇提取绿豆显示抗炎效应及其在巨噬细胞细胞系没有合成减少。这种效应也可能提供的GABA能抑制炎症。炎症是导致的一个重要特性β细胞死亡(25]。因此,任何的显著减少高浓度发酵的绿豆提取物可能间接地帮助减少伤害β细胞。
在这项研究中,发酵绿豆提取物进一步提高的降糖药效果nonfermented绿豆提取物在葡萄糖和alloxan-induced高血糖的老鼠。这种效应可能是由于GABA和自由氨基酸的改善内容通过发酵过程。调查细节的发酵机制绿豆的降糖药效果仍在进行。
确认
本研究支持的项目基金(农业部、马来西亚)。作者想感谢谭教授s . g .这篇文章的校对工作。