海参糖蛋白提取新策略及其干预糖尿病前期的潜在机制研究

本研究针对糖尿病前期（PDM）干预需求，创新性从海参加工副产物中提取酸性糖蛋白（SCGP），系统解析其通过调控肝脏INSR/PI3K/AKT通路改善胰岛素抵抗（IR）、激活肠道PLCβ2/PKCα/SGLT1-GLUT2通路促进葡萄糖转运、重塑肠道菌群（如增加乳杆菌属）的多靶点降糖机制，为开发天然PDM干预功能产品提供理论支撑。

　　

糖尿病前期（Prediabetes, PDM）作为正常糖代谢与糖尿病（DM）之间的临界状态，全球约4.7亿患者面临高达90%的糖尿病转化风险。当前临床降糖药物存在副作用且缺乏针对PDM的特异性干预手段，而海洋来源的糖蛋白因其结构独特性和生物活性多样性成为研究热点。海参作为传统药食两用资源，其副产物常被废弃造成资源浪费，而其中糖蛋白（Sea cucumber glycoprotein, SCGP）与多糖的协同作用机制尚未明确。

青岛海洋天然产物研发实验室团队在《Food Research International》发表研究，首次从海参内脏等加工副产物中提取出分子量1287 kDa的酸性SCGP（含31.35%蛋白质和39.46%碳水化合物），通过高脂高糖饮食诱导的PDM小鼠模型，结合分子生物学与微生物组学技术，系统揭示了SCGP的多维度降糖机制。

关键技术方法
研究采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血糖指标，Western blot分析蛋白表达，16S rRNA测序解析肠道菌群，并运用口服葡萄糖耐量试验（OGTT）和胰岛素耐量试验（ITT）评估糖代谢功能。实验样本来源于中国青岛某海产品企业的加工副产物。

研究结果

基本组成特征
SCGP富含半乳糖和O-型糖肽键，含10.04%硫酸基团，氨基酸组成中以谷氨酸（15.50%）和甘氨酸（13.12%）为主，这种特殊结构可能与其生物活性密切相关。

肝脏调控机制
SCGP显著上调肝脏胰岛素受体（INSR）表达，激活PI3K/AKT信号通路（p<0.05），使PDM小鼠空腹血糖恢复至正常水平（5.6±0.3 vs 模型组7.8±0.4 mmol/L），胰岛素敏感性指数提高2.1倍。

肠道作用途径
通过增强紧密连接蛋白ZO-1和黏蛋白Muc2表达修复肠屏障，同时激活磷脂酶Cβ2（PLCβ2）/蛋白激酶Cα（PKCα）通路，协调调控钠-葡萄糖协同转运蛋白1（SGLT1）和葡萄糖转运体2（GLUT2）的膜定位，使肠道葡萄糖吸收效率提升38%。

菌群调节效应
在属水平显著增加与糖代谢正相关的乳杆菌属（Lactobacillus）和罗斯氏菌属（Roseburia），降低粪杆菌属（Faecalibaculum）等糖尿病相关菌群丰度（p<0.01），菌群-代谢轴分析显示其与短链脂肪酸产生呈正相关。

结论与意义
该研究首次阐明SCGP通过"肝-肠-菌群"三位一体作用网络干预PDM：在肝脏层面改善胰岛素信号传导，在肠道层面双向调节葡萄糖吸收与屏障功能，在微生态层面重塑菌群结构。这种源自海洋加工废弃物的天然成分，不仅为PDM干预提供了新型候选物质（提取率达11.29%），更开创了海洋资源高值化利用的新思路。研究结果对开发具有我国特色的海洋源功能食品具有重要指导价值，相关技术已申请山东省重点研发计划支持（2024TZXD003）。