葛根醇提物对糖尿病肾病小鼠肾功能改善的研究

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2019.03.004

云oodResearchAndDevelopment食品研究与开发圆园19年2月

第40卷第3期

19

葛根醇提物对糖尿病肾病小鼠肾功能改善的

研究

龚频，田东，王丹妮，杨文娟*

（陕西科技大学食品与生物工程学院，陕西西安710021）

摘

（Puerarialobata（Willd.）Ohwi）要：探讨葛根的乙醇提取物对糖尿病肾病肾功能的保护作用，通过腹腔注射氯化

镉联合高脂高糖饲料喂养的诱导方式构建糖尿病肾病小鼠模型，保护组灌胃葛根提取物，模型组和空白组灌胃同体结果发现，积生理盐水，建模完成后取血清样本和肾脏组织分析。与空白组正常小鼠相比，模型组小鼠空腹血糖值明（P<0.001）（creatinine，（bloodureanitrogen，（P<0.001）显升高；血清中肌酐CRE）、血尿素氮BUN）含量明显增加；乙酰氨（N-acetyl-茁-glucosaminidase，（P<0.001）（hematoxylin-基葡萄糖苷酶NAG）活性明显增强，且肾脏组织的苏木精-署红eosinstaining，HE）染色病理切片在光学显微镜下可见清晰的病变结构。经灌胃葛根提取物后，与模型组相比保护组小鼠各生理生化指标都有所恢复，切片观察组织病变也相对减轻。说明葛根能够有效缓解糖尿病肾病小鼠的肾损伤过程，维持其肾功能至正常水平，有望开发成为针对糖尿病肾病患者的特殊膳食食品。关键词：葛根；糖尿病肾病；醇提物；肾损伤；氯化镉

RenalFunctionImprovementofDiabeticNephropathyMicewithEthanolExtractof

GONGPin，TIANDong，WANGDan-ni，YANGWen-juan*

Shaanxi，China）

Puerarialobata（Willd.）Ohwi

（SchoolofFoodandBiologicalEngineering，ShaanxiUniversityofScience&Technology，Xi'an710021，粤遭泽贼则葬糟贼：TheprotectiveeffectofethanolrootextractofPuerarialobata（Willd.）Ohwi（PU）onrenalfunctionindiabeticnephropathywasinvestigated.Amousemodelofdiabeticnephropathywasconstructedbyintraperitonealinjectionofcadmiumchlorideincombinationwithhigh-fatandhigh-sugardiet.ThentheprotectivegroupwasgiventheextractofPU，andthemodelgroupandthecontrolgroupweregiventhesameshowedthatthefastingbloodglucoselevelofthemodelgroupwassignificantlyhigherthanthatoftheblankvolumeofnormalsaline.Aftermodeling，serumsamplesandkidneytissueanalysisweretaken.Theresultsgroup（P<0.001），serumcreatinine（CRE）andbloodureanitrogen（BUN）levelsincreasedsignificantly（Pbiochemicalindexesofthemiceintheprotectedgroupwererestoredcomparedwiththemodelgroup，andthe

（81803698）（2017JM8079）（16JK1089）基金项目：国家自然科学基金；陕西省自然科学基础研究计划项目；陕西省教育厅专项科研计划项目龚频（1983—）中药药效及功能性食品。作者简介：，女（汉），副教授，博士，研究方向：杨文娟（1980—）中草药有效成分及活性。*通信作者：，女，讲师，硕士，研究方向：

20

引文格式：

等：龚频，葛根醇提物对糖尿病肾病小鼠肾功能改善的研究

基础研究

龚频，田东，王丹妮，等.葛根醇提物对糖尿病肾病小鼠肾功能改善的研究[J].食品研究与开发，2019，40（3）：19-23GONGPin，TIANDong，WANGDanni，etal.RenalFunctionImprovementofDiabeticNephropathyMicewithEthanolExtractofPuerarialobata（Willd.）Ohwi[J].FoodResearchandDevelopment，2019，40（3）：19-23

葛根在传统中医药理论中常用作生津止渴、解肌退热药，《圣惠方》中有记载，“葛粉四两，先以水浸粟米半升，一夜漉出，拌匀，煮粥食之，可去烦躁消热渴”，而且葛根分布广泛、易种植、生物产量高[1]，所以，自古以来葛根都以典型的药食两用性豆科植物而存在。葛根的活性成分主要分为葛根黄酮和葛根多糖两大类，葛根异黄酮不仅具有抗氧化应激、

调节血糖、延缓衰老、预防心脑血管疾病等生物活性[2-3]，也有研究表明，葛根素在抗炎、抗痛风[4]、抗肿瘤[5]、神经保护[6]、预防骨质疏松[7]等方面展现出很强的药理活性，而葛根多糖则在清除自由基、提高免疫力以及抑菌等方面表现出较好的生物活性[8]。作为药食同源性植物，葛根不仅毒副作用小，且具有较高的药用价值、广阔食品前景、丰富生物来源等特点，使其作为特殊性膳食食品开发具有很大的发展空间。

糖尿病是一种糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱的慢性疾病，随着人们饮食结构和生活习惯不断改变，加上快节奏生活所带来的各方面压力，导致糖尿病的发病率逐年上升。糖尿病所引起的机体代谢活动失调在损伤不同组织细胞的同时诱发多种并发症，其中以糖尿病肾病最为常见，其发病率也逐年升高[5]。糖尿病对肾功能的损害主要表现在糖脂代谢紊乱导致肾小球血管袢的微血管病变，毛细血管通透性增强；氧化应激损伤正常细胞，滤过屏障受损；炎症细胞浸润，肾小管重吸收减弱，致使正常肾功能受损[10]。

本次研究以乙醇提取物的形式结合葛根黄酮和葛根多糖的多种生物活性，旨在以动物实验构建糖尿病肾病小鼠模型后喂食葛根提取物，取样检测并分析实验数据，研究葛根醇提物对糖尿病肾病小鼠的保护作用，进而证明葛根的乙醇提取物在特殊膳食食品添加中的广阔前景，为开发具有肾保护功能的特殊膳食食品提供理论依据。11.1材料与方法

1.1.1实验实验材料动物与与仪器试剂

实验动SPF物级中雄心（性许可昆明证号小鼠：SCXK30只（，陕购）买2017-003于西安交）；通大学

葛根：

西安市同仁堂大药房；氯化镉（CdCl福晨化学试剂厂；0.9%生理盐水：河2）：分析纯，天津市

北天城药业股份有限公司；肝素钠：高纯，西安热默尔生物技术有限公司；甲醛、乙醇：分析纯，天津市天力化学试剂有限公司；固体石蜡：熔点：52益~59益，上海华灵康复器械厂；苏木精：高纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；署红：分析纯，天津市博迪化工有限公司；肌酐（gencreatinine茁-glucosaminidase，BUN），试剂CRE盒）试剂、乙酰氨盒、血基尿葡萄素氮糖（blood苷酶（ureaN-acetyl-nitro原1.1.2研究所仪器。

，NAG）试剂盒：南京建成生物工程

罗氏血糖仪、罗氏血糖试纸：活力型，德国罗氏公

司；varioskanflash全波长多功能扫面读数仪：赛默飞1.2世尔科技实验有方限法公司。

1.2.1本次葛根实验的提取以60及%给乙药醇剂为量

溶液、30益下超声提取葛

根[11]，然后将所得浸膏的水溶液给予模型鼠给药。结合课题组前期造模经验，CdCl每天1mg/kg[12]，根据提取物出膏率结2的给药剂量定为

合2015版《中国药典》中葛根的安全用药范围，葛根乙醇提取物的给1.2.2药剂量动确物定分为组每及天模型400构mg/kg建。

饲养303d只，随雄机分性小为鼠，318组g~22，即空g白，自组由、模型饮水组进和保食适护应组性，每组10只。空白组10只小鼠普通饲料喂养并且每天注射生理盐水0.01mL/g；其余20只小鼠高脂高糖饲料喂养，每天注射CdCl持续喂养60d。空白2溶液0.01mL/g（给药量1mg/kg），组小鼠数量不变，注射CdCl鼠随机分为模型组和给药组，每组10只[12]。第612的小

天开始，保持之前的饲养方式不变的前提下，空白组和模型组小鼠灌胃生理盐水0.01mL/g；按0.01mL/g的给药体积60%（乙给醇药提取量400物的mg/kg水溶）液灌，胃继续给喂予养保护组小鼠葛根的下午进水禁食，12h后测空腹血糖值，30并d。取于血第清31样品天

于-80益保存备用，取肾脏样品于福尔马林溶液

（4%甲醛）中保存备用[13]。

基础研究

等：龚频，葛根醇提物对糖尿病肾病小鼠肾功能改善的研究

1.2.3建生模理期指间观察标分析

小鼠的毛色、生活习性和精神状态等体征变化，并每天记录小鼠的体重差异。建模结束前一天禁食不禁水12h后，小鼠断尾取血测定空腹血1.2.4糖值。

禁生食化但指进标水检12测h后，注射1%肝素钠，于眼底动

脉取血冰浴中静置5min，3000r/min离心10min，取血清样品于-80益保存备用。按试剂盒所示方法测定血清中的肌酐（CRE）、尿素氮（BUN）、乙酰氨基葡萄糖1.2.5苷酶（NAG形态）学。

解剖小鼠分后析取出肾脏去掉薄膜并除去腹腔液后

称重，浸泡于福尔马林溶液中于室温中保存备用。固定一周后取少量组织块乙醇脱水处理后用石蜡包埋，切片5滋m厚度，脱蜡处理后用苏木精和署红染液依次染色，并于光学显微镜下观察。2

2.1结果与分析

不同生理组指小标鼠结果

体重、空腹血糖值变化见图1。

56

空白组

52模型组A

48保护组

44403632282420

01234567时8间9/10周11121314151617181210B

***

#

8642

空白组

模型组

保护组

***表示差异高度显著（P<0.001）；#表示差异显著（P<0.05）。

图1不同组小鼠体重、

空腹血糖值变化图Fig.1Changesinbodyweightandfastingbloodglucoselevelsin

differentgroupsofmice

如图1A所示，与空白组相比，模型组和保护组小

21

鼠都给予腹腔注射CdCl重短暂上升后持续下降且2，致使饲养的前11周，小鼠体

精神萎靡毛色暗黄，15周后由于持续损伤导致模型组小鼠出现严重的腹部积水，60体重%乙反弹醇。提取11物周的后水，保溶护液组，所小以鼠，开与始模型给予组灌相胃比葛，保根护的

组小鼠从12周开始体重慢慢回升。从生长状况可以发现葛根提取物能够有效缓解CdCl料对小鼠造成的机体损伤，维持其正常2联合高脂高糖饲

的生活状态，可能与葛根提取物对部分脏器形成保护作用相关。

如图1B图所示，对小鼠12h空腹血糖值分析发现，与空白组的正常小鼠相比，模型组小鼠空腹血糖值上升明显（P<0.001）。灌胃给予葛根提取物一段时间后，发现与模型组相比，给药保护组小鼠的空腹血糖值明显有所下降，且具有统计学意义（P<0.05）。有研究表明葛根降糖降脂作用可能与其主要活性成分葛根多糖能够清除体内自由基含量，维持机体氧化应激相关酶系活性正常的活性相关[14]。也有研究显示葛根素的降糖MIN6MIN6细胞活性细胞的氧化可能由于存活的作应用激其能[15]水平够。葛，增根起加提取到保G6PD物护的血糖线的粒活性体、调、降低节促作进用

可能是葛根素、葛根多糖以及葛根总黄酮的有效成分协同调节的结果，较好的发挥多组分少剂量联合作用的优势，这样也可以避免单一组分因剂量问题引发的2.2毒副作生用活，指而标更结果

好的发挥其生物活性。

不同组小鼠CRE、BUN和NAG含量见图2。

120

100A

***

806040###

200

空白组

模型组

保护组2420

B***

1612##

840

空白组模型组保护组

22

160140120100806040200

空白组C

等：龚频，葛根醇提物对糖尿病肾病小鼠肾功能改善的研究

***

##

基础研究

（BUN）型组小鼠相比，血清中尿素氮含量则明显降低，（P<0.01）接近空白组小鼠。如图2C显示，模型组与空（NAG）白组相比，小鼠血清中乙酰氨基葡萄糖苷酶活（P<0.001）性明显上升，且数据具有统计学意义；但相比模型组，保护药组小鼠血清中乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性则有所降低，数据也具有统计学意义（P<

0.001）；但保护组在灌胃一段时间葛根提取物后，与模

模型组保护组

0.01）。

***、###表示差异高度显著，##表示差异极显著（P<0.01）。

图2不同组小鼠CRE、BUN和NAG含量

Fig.2CRE，BUNandNAGcontentindifferentgroupsofmice

相关研究表明，TGF茁-Smad信号通路异常是引发

糖尿病诸多并发症及肾功能损伤形成的关键因素，而葛根异黄酮可以通过调节糖尿病肾病患者的细胞内功能正常的效果[16]。也有研究发现，葛根对肾脏的保护作用与其主要活性成分葛根素减弱SIRT1-FOXO1通2.3形态学实验结果

路、下调相关活性蛋白密切相关[17]。

光镜下小鼠肾脏组织切片见图3。

TGF茁-Smad通路，防止血液流变学异常，发挥维持肾

如图2A所示，对肾功能评价指标考察分析，发现模型组与空白组相比，模型组小鼠血清中肌酐含量明（P<0.001）显较高，且具有统计学意义。但与模型组相比，保护组小鼠肌酐含量显著降低（P<0.001）。如2B（BUN）图，分析尿素氮数据发现，与空白组小鼠相比，（BUN）（P<模型组小鼠血清中尿素氮含量明显升高

肾脏组织的HE染色切片图在400倍光学显微镜

A.空白组；B.模型组；C.保护组。

图3光镜下小鼠肾脏组织切片图（HE伊400）

Fig.3Photomicrographofmicekidneytissueunderlightmicroscope（HE伊400）

下观察，可以清楚地看到空白组小鼠肾组织结构正常，肾小球的球形结构饱满，细胞核分布均匀，排列整齐，未见病理改变；模型组小鼠，肾脏组织结构排列混乱，肾小球皱缩，细胞核重叠，基本的球形结构消失，肾间质水肿明显，并伴有炎症细胞浸润，出现明显的病变特征；与模型组相比，保护组小鼠肾脏上述病变情况有所减轻，整体排列整齐，可见肾小球球形结构完整，肾间质可见轻微水肿和炎性细胞浸润。3结论

本研究发现，对糖尿病肾病小鼠灌胃一定量葛根提取物后，受试小鼠体重、血糖等生理指标得到明显改观，肾功能评价指标CRE、BUN、NAG等也较正常小鼠有所变化。表明适量的葛根提取物可以缓解糖尿病肾病小鼠的病情恶化，能够有效减缓糖尿病肾病早期时氧化应激、微血管病变等多种因素对肾功能的损害，为适用于糖尿病肾功能障碍群体的特殊膳食食品

的开发提供可选的理论依据。参考文献：

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基础研究

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2019.03.005

云oodResearchAndDevelopment食品研究与开发圆园19年2月

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香蕉皮多酚的提取及其对肉丸贮藏品质的

影响

张典，陈金玉，张坤生*，任云霞，尚坤，吴鹏

（天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津300134）

摘

（质构、要：以香蕉皮为原料，在香蕉皮多酚提取工艺优化的基础上，探讨香蕉皮多酚对肉丸贮藏品质色差、pH

值、水分活度、感官评定、气味）的影响。结果表明，香蕉皮多酚提取的最优条件为：乙醇浓度60%、液料比3.68颐1（mL/g）、浸提温度80益、浸提时间1.5h；香蕉皮多酚提取物随浓度的增大，其DPPH自由基清除能力和还原能力显著增强，证随肉丸贮藏时间延长，实了香蕉皮多酚提取物具有较强的抗氧化活性。多酚添加组的初始硬度有效改善，但硬度增加没有减缓、弹性变化不显著；多酚添加组a*值和pH值变化幅度小于对照组；多酚的添加对水分活度影响不显著，但中高浓度添加可显著降低初始水分活度；添加组感官指标评分下降幅度显著减缓；贮藏期间产生的刺激性气味得到抑制。综上所述，添加香蕉皮多酚提取物可以在一定程度上改善肉丸的贮藏品质。关键词：香蕉皮多酚；提取；抗氧化活性；肉丸；贮藏品质

ExtractionofPolyphenolfromBanana（MusananaLour.）PeelsandItsEffectonZHANGDian，CHENJin-yu，ZHANGKun-sheng*，RENYun-xia，SHANGKun，WUPeng

StorageQualityofMeatBalls

（CollegeofBiotechnologyandFoodScience，TianjinUniversityofCommerce，Tianjin300134，China）粤遭泽贼则葬糟贼：Thepolyphenolwereextractedfrombanana（MusananaLour.）peels，andtheeffectsofbananapeelspolyphenolextractonthestoragequality（texture，colordifference，pHvalue，wateractivity，sensory

evaluationandsmell）ofthemeatballswereinvestigatedonthebasisoftheoptimizationofbananapeelspolyphenolextractionprocess.Theresultsshowedthattheoptimalconditionsofpolyphenolfrombananapeels

（31701612、（2016YFD0401503）基金项目：国家自然科学基金31671873）；国家重点研发计划项目课题张典（1993—）作者简介：，女（汉），硕士研究生，研究方向为食品加工与贮藏。张坤生（1957—）*通信作者：，男，教授，博士，研究方向为食品加工与贮藏。[9]

MokashiP,BhattLK,KhannaA,etal.SwertisinrichfractionfromEnicostemalittoraleameliorateshyperglycemiaandhyperlipidemiainhigh-fatfeddietandlowdosestreptozotacininducedtype2dia原1427-1437

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收稿日期：2018-10-09