單一谷物與谷豆組合膳食纖維的物理特性及其對(duì)胰島素抵抗的影響.pdf

1、目的:(1)掌握我國(guó)不同地區(qū)常用不同品種的谷豆（包括小麥、高粱、黃豆、大麥、玉米及谷豆組合）中膳食纖維(dietary fiber，DF)的含量、物理特性的差異;
　　(2)熟悉小麥、高粱、黃豆及谷豆組合膳食纖維對(duì)高脂誘導(dǎo)的胰島素抵抗實(shí)驗(yàn)大鼠的影響，提出不同來(lái)源的膳食纖維改善實(shí)驗(yàn)大鼠胰島素抵抗的作用及其差異;
　　(3)了解單一小麥、單一高粱、單一黃豆和谷豆組合膳食纖維對(duì)胰島素抵抗實(shí)驗(yàn)大鼠的作用及對(duì)腺苷酸活化蛋白激酶(AMP

2、-activated protein kinase，AMPK)信號(hào)通路的調(diào)控作用，探討膳食纖維對(duì)胰島素抵抗的作用機(jī)制。
　　方法:(1)用酶-化學(xué)法提取我國(guó)不同地區(qū)常用不同品種的全谷物小麥、全谷物大麥、全谷物高粱、全谷物玉米、全谷物黃豆及谷豆組合的膳食纖維，按國(guó)標(biāo)法測(cè)定其物理特性，包括膳食纖維含量、持水力、膨脹力、不飽和脂肪酸吸附力、飽和脂肪酸吸附力、膽固醇吸附能力。
　　(2)70只雄性實(shí)驗(yàn)大鼠按照穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(

3、HOMA-IR)水平，隨機(jī)分成陰性對(duì)照組(N)、高脂模型組(H)、小麥膳食纖維組(W)、高粱膳食纖維組(K)、黃豆膳食纖維組(S)、谷豆組合膳食纖維組(C)、陽(yáng)性藥物（銀杏葉提取物）組(P)。采用預(yù)防干預(yù)的方法連續(xù)喂養(yǎng)12周，每4周尾靜脈采血1次，測(cè)定大鼠空腹血糖(FBG)、空腹胰島素(FINS)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C);第12周實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，頸椎脫臼處死SD

4、大鼠，股動(dòng)脈取血測(cè)定其FBG、INS、TC、TG、HDL-C、LDL-C、游離脂肪酸(FFAs)、糖化血紅蛋白(GHbAIc)、脂肪因子、抗氧化能力、炎性因子水平;檢測(cè)肝臟組織、心臟組織、小腸組織、胰腺組織病理學(xué)的改變;用實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè)不同膳食纖維對(duì)各組大鼠肝臟、小腸、骨骼肌、脂肪組織的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK-α)、磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3k)、瘦素(Lep)、胰島素受體底物-1(IRS-1)、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子2(GLUT-2)

5、、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子4(GLUT-4)基因表達(dá)水平的調(diào)控;Western-blot法檢測(cè)不同膳食纖維Na+葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)載體1(SGLT-1)、α-糖苷酶、AMPK-α、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(P-AMPKα)、PI-3k、磷酸化乙酰輔酶A羧化酶(P-ACC)、GLUT-2、GLUT-4、胰島素受體底物-1(IRS-1)蛋白表達(dá)水平的調(diào)控作用。
　　結(jié)果:(1)我國(guó)不同地區(qū)常用不同品種的全谷物小麥、全谷物黃豆、全谷物高粱、全谷物大麥、全

6、谷物玉米及谷豆組合中均含有豐富的DF;不同品種黃豆中于氏5號(hào)黃豆DF含量14.49g/100g最高，不同品種小麥中周麥16號(hào)小麥DF含量8.63g/100g最高，不同品種高粱中晉雜12號(hào)高粱DF含量7.33g/100g最高，不同品種大麥中云大麥7號(hào)DF含量8.92g/100g最高，不同品種玉米中鄭單18號(hào)DF含量4.92g/100g最高;谷豆組合DF平均含量16.56g/100g＞黃豆DF平均含量12.42g/100g＞大麥DF平均含量

7、8.44g/100g＞小麥DF平均含量8.08g/100g＞高粱DF平均含量6.26g/100g＞玉米DF平均含量4.71g/100g。
　　(2)對(duì)血糖、血脂的影響
　　高脂模型組(H)大鼠的體重、內(nèi)臟重量、FBG、FINS、HOMA-IR、TG、TC、FFAs、GHbalc、LDL-C、HDL-C與陰性對(duì)照組(N)相比明顯升高(P＜0.05)，HDL-C水平明顯降低(P＜0.05);不同來(lái)源的膳食纖維和陽(yáng)性藥物對(duì)照組(P

8、)大鼠的體重、內(nèi)臟重量、FBG、FINS、HOMA-IR、TG、TC、FFAs、GHbalc、LDL-C水平與高脂模型組(H)相比，均明顯降低(P＜0.05)，HDL-C水平明顯升高(P＜0.05)。
　　(3)對(duì)脂肪因子的作用
　　脂聯(lián)素(ADP)與陰性對(duì)照組(N)相比，高脂模型組(H)顯著下降(P＜0.05);與高脂模型組(H)ADP相比，不同膳食纖維組和陽(yáng)性藥物組(P)的ADP升高(P＜0.05)。與陰性對(duì)照組(N)大

9、鼠瘦素(Leptin)、抵抗素(Res)相比，高脂模型組(H)顯著升高(P＜0.05);與高脂模型組(H)大鼠Leptin、Res相比，不同膳食纖維組和陽(yáng)性藥物組(P)Leptin、Res顯著降低(P＜0.05)。與陽(yáng)性藥物組(P)相比，谷豆組合膳食纖維組(C)無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。
　　(4)對(duì)炎性因子的作用
　　與陰性對(duì)照組(N)大鼠炎性因子相比(包括血清、肝臟、小腸超敏c反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、腫瘤壞死因子α

10、(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等），高脂模型組顯著升高(P＜0.05)，不同膳食纖維組和陽(yáng)性藥物組(P)的血清、肝臟、小腸的hs-CRP、TNF-α、IL-6無(wú)顯著差異(P＞0.05)。與高脂模型組大鼠相比，不同膳食纖維組和陽(yáng)性藥物組(P)血清、肝臟、小腸hs-CRP、TNF-α、IL-6顯著降低(P＜0.05)。
　　(5)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用
　　與陰性對(duì)照組(N)相比，高脂模型組(H)小腸α-糖苷酶、GLU

11、T-2、SGLT-1、脂肪組織的瘦素(Leptin)基因表達(dá)升高(P＜0.05);與高脂模型組(H)相比，不同膳食纖維組和陽(yáng)性藥物組(P)α-糖苷酶、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子(GLUT-2)、SGLT-1瘦素(Leptin)基因表達(dá)顯著降低(P＜0.05)。與陰性對(duì)照組(N)相比，高脂模型組(H)肝臟、骨骼肌AMPK-α、PI3K、IRS-1、GLUT-4基因達(dá)降低(P＜0.05);與高脂模型組(H)相比，不同膳食纖維組和陽(yáng)性藥物組(P)AMPK-

12、α、PI3K、IRS-1、GLUT-4基因表達(dá)顯著升高(P＜0.05)。但綜合而言，谷豆組合膳食纖維對(duì)小腸α-糖苷酶、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子，脂肪組織瘦素，肝臟、骨骼肌AMPK-α、PI3K、IRS-1、GLUT-4的基因調(diào)控較好。
　　(6)對(duì)蛋白表達(dá)的調(diào)控作用
　　與陰性對(duì)照組(N)相比，高脂模型組(H)小腸α-糖苷酶、GLUT-2、SGLT-1、脂肪組織的瘦素(Leptin)蛋白表達(dá)升高(P＜0.05);與高脂模型組(H)相比，

13、不同膳食纖維組和陽(yáng)性藥物組(P)蛋白表達(dá)顯著降低(P＜0.05)。但綜合而言，谷豆組合膳食纖維小腸α-糖苷酶、GLUT-2、SGLT-1、脂肪組織的瘦素(Leptin)蛋白調(diào)控最好。與陰性對(duì)照組(N)相比，高脂模型組(H)肝臟AMPK-α、P-AMPKα、PI3K、GLUT-2、PACC、脂肪組織GLUT-4、骨骼肌GLUT-4、AMPKα、P-AMPKα、IRS-1蛋白表達(dá)降低(P＜0.05);與高脂組(H)相比，不同膳食纖維組和陽(yáng)性

14、藥物組(P)蛋白表達(dá)顯著升高(P＜0.05)。但綜合而言，谷豆組合膳食纖維對(duì)小腸α-糖苷酶、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子，脂肪組織瘦素，肝臟、骨骼肌AMPK-α、PI3K、IRS-1、GLUT-4的蛋白表達(dá)調(diào)控較好。
　　結(jié)論:(1)我國(guó)常用小麥、大麥、高粱、玉米、黃豆以及谷豆組合中均富含膳食纖維，不同谷物之間有一定的地域差異，而谷豆組合膳食纖維可以綜合單一來(lái)源膳食纖維物理特性的優(yōu)點(diǎn)，在持水力、膨脹力、不飽和脂肪酸吸附力、飽和脂肪酸吸附力、膽固醇

15、吸附力等檢測(cè)指標(biāo)上優(yōu)于其他單一谷物。
　　(2)不同來(lái)源的膳食纖維均具有改善高脂膳食誘導(dǎo)的動(dòng)物大鼠胰島素抵抗的作用，可能通過(guò)降低血糖、血清游離脂肪酸的水平，調(diào)節(jié)抗氧化因子、脂肪因子和炎性因子的表達(dá)，從而緩解脂毒性，改善胰島素抵抗。
　　(3)本研究主要觀察不同來(lái)源膳食纖維對(duì)AMPK信號(hào)通路的調(diào)控，檢測(cè)通路中的Leptin，及ACC，GULT4，IRS-1的mRNA及蛋白表達(dá)調(diào)控，膳食纖維能夠上調(diào)AMPK，AMPK表達(dá)下降或是