納米甘薯渣纖維素降血糖血脂的功效及其分子機(jī)理的研究.pdf

1、納米纖維素(cellulose nanocrystal，CNC)是天然纖維素或微晶纖維素經(jīng)強(qiáng)酸降解而制得，它不但具有纖維素的基本結(jié)構(gòu)與性能，還具有納米顆粒的特性。目前國內(nèi)外關(guān)于納米纖維素的研究較少，主要集中在制備和理化特性方面，而關(guān)于納米纖維素在生理功能方面的報(bào)道尚未有。本文主要以納米甘薯渣纖維素為原料，對(duì)其功能特性及降血糖血脂功效及其機(jī)理進(jìn)行研究，為納米纖維素的深入研究和實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。其研究的主要結(jié)論如下:
　　(1)以

2、甘薯渣為原料，制備普通甘薯渣纖維素、微晶甘薯渣纖維素、納米甘薯渣纖維素，通過對(duì)膽固醇和膽酸鈉吸附能力，油脂吸附性，陽離子交換能力，葡萄糖束縛力，酶活力抑制力，粘度以及紅外光譜的測(cè)定，分析研究納米甘薯渣纖維素的功能特性及對(duì)比分析粒度大小對(duì)其功能特性的影響。結(jié)果表明，隨著甘薯渣纖維素粒度的減小，其功能特性逐漸增加，納米甘薯渣纖維素的膽固醇和膽酸鈉吸附能力，油脂吸附性，陽離子交換能力，葡萄糖束縛力及淀粉酶和胰脂肪酶活力抑制力都顯著性增加(P＜

3、0.05)，其粘度值也最大，而紅外光譜的測(cè)定表明，納米甘薯渣纖維素仍表現(xiàn)為纖維素的基本結(jié)構(gòu)，同時(shí)吸水性基團(tuán)增強(qiáng)。這說明納米甘薯渣纖維素具有較好的功能特性。
　　(2)研究納米甘薯渣纖維素對(duì)糖尿病大鼠降血糖功效及其機(jī)理。選用40只雄性大鼠，然后隨機(jī)分為5組，其中1組大鼠喂食基礎(chǔ)飼料作為正常組，另外4組采用鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)大鼠建立糖尿病模型組，分別為對(duì)照組、普通甘薯渣纖維素組(OC)、微晶甘薯渣纖維素組(MCC)和納米甘薯渣纖

4、維素組(CNC)，試驗(yàn)期28天。結(jié)果表明:糖尿病對(duì)照組大鼠的采食量、空腹血糖，糖化血清蛋白，血脂，肝脂均顯著高于空白組(P＜0.05)，體重，胰島素和肝糖原含量明顯下降(P＜0.05)，其胰島素形態(tài)也發(fā)生改變，說明造模成功。喂食不同粒度甘薯渣纖維素的糖尿病大鼠的體重，血清胰島素，肝糖原和肝臟中GK和PPAR-γ的表達(dá)量有所增加，而空腹血糖，糖化血清蛋白，血脂，肝脂和肝臟中GLUT2，G6Pase和PEPCK的表達(dá)量等都有所下降，其中喂食

5、納米甘薯纖維素的大鼠的變化具有顯著性，并且其顯著性上調(diào)了肝臟中GK和PPAR-γ蛋白和mRNA的表達(dá)量(P＜0.05)。說明納米甘薯渣纖維素具有較好的調(diào)節(jié)糖尿病大鼠血糖血脂的作用，其降糖機(jī)理可能是通過減緩機(jī)體對(duì)葡萄糖的吸收，降低空腹血糖值，改善糖耐量，同時(shí)增加機(jī)體對(duì)胰島素敏感性和胰島素分泌量，促進(jìn)肝糖原合成，調(diào)節(jié)肝臟中糖脂代謝的平衡，起到降血糖的作用。
　　(3)糖尿病的發(fā)生會(huì)對(duì)腸道內(nèi)環(huán)境有一定的影響，通過研究納米甘薯渣纖維素對(duì)糖

6、尿病大鼠腸道內(nèi)環(huán)境的影響，分析其與降血糖作用的相關(guān)性。選用40只成年雄性大鼠，然后隨機(jī)分組為5組，其中1組喂食基礎(chǔ)飼料作為正常組，另外4組采用鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)大鼠建立糖尿病模型組，分別為對(duì)照組、普通甘薯渣纖維素組(OC)、微晶甘薯渣纖維素組(MCC)和納米甘薯渣纖維素組(CNC)。結(jié)果表明:糖尿病模型組大鼠的盲腸組織，盲腸內(nèi)容物重和游離氨含量，盲腸內(nèi)容物有害微生物大腸桿菌和腸球菌的數(shù)量等有所增加，而盲腸內(nèi)容物短鏈脂肪酸含量和有益

7、微生物乳酸桿菌和雙岐桿菌的數(shù)量下降，說明糖尿病的發(fā)生導(dǎo)致其腸道內(nèi)環(huán)境發(fā)生改變，使得腸道內(nèi)代謝發(fā)生紊亂。而喂食甘薯渣纖維素可以降低糖尿病大鼠盲腸游離氨含量和盲腸內(nèi)容物有害菌的數(shù)量，同時(shí)增加盲腸內(nèi)容物短鏈脂肪酸含量和有益菌數(shù)量，其中喂食納米甘薯渣纖維素具有顯著改善作用(P＜0.05)，同時(shí)對(duì)小腸及結(jié)腸組織形態(tài)具有較好的改善效果。說明納米甘薯渣纖維素通過對(duì)腸道內(nèi)環(huán)境的改善，調(diào)節(jié)腸道糖脂代謝，改善由于腸道內(nèi)環(huán)境變化造成的代謝紊亂現(xiàn)象，起到協(xié)同降

8、血糖的作用。
　　(4)研究納米甘薯渣纖維素降血脂的功效，從分子學(xué)水平分析其作用機(jī)理。選用40只雄性大鼠，然后隨機(jī)分成5組，其中1組喂食基礎(chǔ)飼料作為正常組，另外4組喂食高脂飼料和添加不同粒度甘薯渣纖維素的高脂飼料，分別作為對(duì)照組、普通甘薯渣纖維素組(OC)、微晶甘薯渣纖維素組(MCC)和納米甘薯渣纖維素組(CNC)。結(jié)果表明:高脂膳食對(duì)照組的大鼠體重增加量、采食量、血脂和肝脂的含量均顯著高于空白組(P＜0.05)，同時(shí)肝臟組織中出

9、現(xiàn)許多脂肪滴。說明高脂膳食容易導(dǎo)致高脂血癥。喂食不同粒度甘薯渣纖維素后，其體重增加量，采食量，血脂和肝脂有所下降，其中納米甘薯渣纖維素能顯著降低其體重增加量(P＜0.05)，血脂和肝脂，減少肝臟組織中脂肪滴的含量，同時(shí)納米甘薯渣纖維素顯著性下調(diào)肝臟中SREBP-2，CYP7A1，F(xiàn)XR和HMG-CoA R的mRNA含量和蛋白表達(dá)量(P＜0.05)。納米甘薯渣纖維素主要通過對(duì)脂質(zhì)和膽固醇的吸附，減少外源性膽固醇的含量，同時(shí)調(diào)節(jié)肝臟中脂質(zhì)代

10、謝相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)，減少內(nèi)源性膽固醇的合成，來調(diào)節(jié)血脂肝脂，起到降血脂的功效。
　　(5)主要探討納米甘薯渣纖維素對(duì)高脂膳食大鼠腸道的影響，分析其與降血脂的相關(guān)性，選用40只雄性大鼠，然后隨機(jī)分成5組，其中1組喂食基礎(chǔ)飼料作為正常組，另外4組喂食高脂飼料和添加不同粒度甘薯渣纖維素的高脂飼料，分別作為對(duì)照組、普通甘薯渣纖維素組(OC)、微晶甘薯渣纖維素組(MCC)和納米甘薯渣纖維素組(CNC)。結(jié)果表明:隨著甘薯渣纖維素粒度的減

11、小，盲腸內(nèi)容物中游離氨的濃度和有害菌的數(shù)量逐漸降低，盲腸組織的各指標(biāo)、盲腸內(nèi)容物的短鏈脂肪酸濃度，pH值和有益菌中雙岐桿菌的數(shù)量逐漸增加，其中納米甘薯渣纖維素組的變化具有顯著性(P＜0.05)，同時(shí)具有改善小腸和結(jié)腸形態(tài)的作用。納米甘薯渣纖維素組的大鼠回腸中ASBT蛋白的表達(dá)顯著性下調(diào)，ASBT和IBABPmRNA的表達(dá)顯著性降低(P＜0.05)。納米甘薯渣纖維素顯著性增加糞便中總膽汁酸和中性固醇的含量(P＜0.05)，說明納米甘薯渣纖