乙基芸香糖苷及苷元强化型苦荞馒头改善2型糖尿病小鼠高血糖、胰岛素抵抗和血脂异常的作用评价

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Journal of Functional Foods 4

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  本研究针对传统馒头高血糖指数不适于糖尿病患者的问题,开发了富含乙基芸香糖苷及苷元(ER-AG)的苦荞超微麸皮馒头(TMBB)。通过动物实验证实,TMBB能显著降低T2DM小鼠空腹血糖(48.52%)、糖化血清蛋白(GSP)水平,改善葡萄糖耐量(OGTT)和胰岛素抵抗(HOMA-IR),并调节血脂代谢(TC、TG、LDL-C、HDL-C)。该研究为功能性主食开发提供了科学依据,对糖尿病膳食干预具有重要意义。

  
随着全球糖尿病发病率的持续攀升,2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus, T2DM)已成为威胁人类健康的重大代谢性疾病。其特征性的高血糖、胰岛素抵抗及脂代谢紊乱,不仅导致心血管并发症风险激增,更给患者生活质量和医疗系统带来沉重负担。传统膳食中的精制碳水化合物(如白面馒头)因高血糖指数(Glycemic Index, GI)易引发餐后血糖剧烈波动,显然无法满足糖尿病患者的饮食管理需求。在这一背景下,开发兼具营养性与功能性的主食替代品,成为食品科学与医学交叉领域的重要研究方向。
苦荞(Fagopyrum tataricum)作为一种传统药食同源作物,富含黄酮类化合物(如芦丁)、多酚等生物活性成分,已被证实具有降血糖、调血脂和抗氧化等多重功效。然而,苦荞中的主要黄酮类物质芦丁(Rutin)在天然状态下生物利用度较低,限制了其生理活性的充分发挥。近年来,学者们发现通过食品加工过程中的酶促转化,芦丁可被转化为乙基芸香糖苷(Ethyl-rutinoside, ER)及其苷元(Aglycones, AG),后者具有更强的生物活性和吸收效率。尽管这类转化产物展现出了巨大的应用潜力,但关于其在真实食品体系(如主食)中的功效验证研究仍较为缺乏。
为此,来自皖南医学院公共卫生学院的Yuan Xiao、Jiajia Dai、Hao Liu等研究人员在《Journal of Functional Foods》上发表了一项研究,他们通过超微粉碎与酶催化技术相结合,成功制备出富含ER-AG的苦荞超微麸皮馒头(Tartary buckwheat micronized bran steamed bread, TMBB),并系统评价了其对T2DM小鼠血糖、胰岛素敏感性及脂质代谢的调节作用。
在研究过程中,团队采用了多项关键实验技术:首先利用超微粉碎技术将苦荞麸皮处理至约42微米,以提高酶反应效率;随后在温和条件下(40°C,pH 5.0)进行酶催化转化,富集ER-AG;再通过超声辅助甲醇提取结合超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)技术定量分析馒头样品中的黄酮类成分;体外抗氧化活性则通过DPPH、ABTS和FRAP三种方法评估。动物实验采用高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)诱导的T2DM小鼠模型,将动物分为正常对照组、模型对照组、阳性药物对照组(二甲双胍)、小麦馒头组、市售苦荞馒头组以及低、高剂量TMBB干预组,进行为期4周的膳食干预。监测指标包括体重、摄食量、空腹血糖(FBG)、糖化血清蛋白(GSP)、口服葡萄糖耐量(OGTT)、血清胰岛素(FINS)及胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、血脂四项(TC、TG、LDL-C、HDL-C),并对肝脏和胰腺组织进行HE染色病理学分析。
研究结果显示,TMBB中ER-AG含量高达1570.10 mg/100 g,远高于普通苦荞馒头,其抗氧化能力(DPPH、ABTS、FRAP)也显著更强。动物实验表明,高剂量TMBB干预使T2DM小鼠的空腹血糖降低48.52%,糖化血清蛋白水平下降40.69%,口服葡萄糖耐量试验中的曲线下面积(AUC)减少36.77%。此外,TMBB还显著改善了胰岛素敏感性,HOMA-IR指数降低,HOMA-β功能指数提升,血清TG、TC和LDL-C水平明显下降,HDL-C水平上升。组织病理学分析进一步显示,TMBB有效减轻了肝脏脂肪变性和胰腺胰岛结构的损伤。
研究人员在讨论中指出,TMBB的降糖机制可能与其富含的ER-AG成分有关。苷元类物质(如槲皮素和山奈酚)具有更强的抗氧化活性,可激活Nrf2/HO-1通路减轻氧化应激,并通过调节PI3K/Akt和AMPK信号通路改善胰岛素敏感性;而乙基芸香糖苷作为一种寡糖类似物,可能通过调节肠道菌群、增强β细胞功能等多途径发挥协同作用。与提取物形式相比,TMBB作为一种全食品形式的干预策略,更符合“清洁标签”趋势,也更容易被消费者接受。
该研究不仅证实了ER-AG强化苦荞馒头在改善T2DM多重代谢异常方面的显著效果,也为开发适合糖尿病患者食用的功能性主食提供了新思路。未来研究可进一步聚焦于ER-AG的具体作用机制,并推进人群膳食干预试验,以验证其在真实世界中的适用性和有效性。
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