¹广西中医药大学瑞康临床医学院，广西 南宁

²广西中医药大学第一临床医学院，广西 南宁

³广西中医药大学公共卫生与管理学院，广西 南宁

收稿日期：2023年6月6日；录用日期：2023年7月27日；发布日期：2023年8月8日

摘要

目的：研究不同剂量燕麦c-葡聚糖(BG)对老年Sprague Dawley大鼠空腹血糖和糖耐量的影响。方法：正常20月龄大鼠24只随机分为4组：高脂膳食组、高脂膳食 + 2% BG组、高脂膳食 + 5% BG组和高脂膳食 + 10% BG组，记录大鼠采食量和体重。饲喂3周后，测定空腹血糖及口服糖耐量。结果：高脂膳食添加2% BG延缓体重增加和降低血糖的效果最佳，高脂膳食添加5% BG可能促进体重增加。高脂膳食添加10% BG组餐后血糖波动幅度更小。结论：燕麦β-葡聚糖在调节老年大鼠血糖方面有特征性剂量效应，老年人摄入燕麦β-葡聚糖时需注意剂量。

关键词

老年大鼠，燕麦β-葡聚糖，血糖，糖耐量，剂量效应

Effects of Different Doses of Oats β-Glucan on Fasting Blood Glucose and Glucose Tolerance in Aged Rats

Mingli Liang¹, Yanping Liao¹, Yulan Li², Xiaoli Mo², Pei Lu², Lihong Zhou^3*

¹Affiliated Ruikang Hospital, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning Guangxi

²The 1^st Affiliated Hospital, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning Guangxi

³School of Public Health and Management, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning Guangxi

Received: Jun. 6^th, 2023; accepted: Jul. 27^th, 2023; published: Aug. 8^th, 2023

ABSTRACT

Objective: To study the effects of different doses of oats β-glucan (BG) on fasting blood glucose and glucose tolerance in aged rats. Method: 24 normal 20 month old rats were randomly divided into 4 groups: high fat diet group, high fat diet + 2% BG group, high fat diet + 5% BG group, and high fat diet + 10% BG group. The food intake and weight of the rats were recorded. After feeding for 3 weeks, fasting blood glucose and oral glucose tolerance were measured. Result: Adding 2% BG to a high-fat diet has the best effect on delaying weight gain and lowering blood glucose. Adding 5% BG to a high-fat diet may promote weight gain. The post prandial blood glucose fluctuation was smaller in the high fat diet supplemented with 10% BG group. Conclusion: Oats β-glucan has a characteristic dose effect in regulating blood glucose in elderly rats. The elderly people should pay attention to the dosage duringintake of oats β-glucan.

Keywords:Elderly Rats, Oats β-Glucan, Blood Glucose, Glucose Tolerance, Dose Effect

Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.

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1. 引言

随着物质生活条件不断改善，肥胖逐渐成为突出的健康问题。肥胖的危害及慢性并发症对人体造成的危害不容忽视 [1] 。由于身体各项机能减退、基础代谢下降，老年人的身体相较于年轻人更容易出现能量的蓄积，从而更容易发生肥胖。肥胖不仅关乎体态的美观，还极易引发糖尿病、高血压等疾病 [2] 。2015年中国成人慢性病与营养监测数据显示，中国65岁及以上老年人糖尿病患病率为15.3%，期中男性为14%，女性为16.5%，且表现为城市高于农村。基于中国国家脑卒中筛查与预防项目在2014年10月到2015年11月进行的调查数据显示60岁以上老年人肥胖率为7.9% [3] 。2015年中国成人慢性病与营养监测数据显示中国65岁及以上老年人超重率和肥胖率分别为33.3%和12.4%，仍然处于上升状态，女性老年人、城市老年人和年轻老年人是需要重点关注的对象 [4] 。2018年2月至2020年3月的调查数据显示65岁以上老年人肥胖率为13.9% [5] 。2021年开展的中国健康与养老追踪调查数据显示60岁以上老年人肥胖率高达37.6% [6] 。可见，帮助老年人群调节和改善饮食结构，减少和预防糖尿病刻不容缓。

燕麦β-葡聚糖作为一种可溶性膳食纤维，适用于肥胖患者，有助于消化，降低胆固醇和甘油三酯水平。燕麦β-葡聚糖不仅具有显著的降血脂作用和减肥功效，还可以作为益生元调节机体肠道菌群结构，进而影响肠道的通透性。研究发现不同剂量燕麦β-葡聚糖对高脂饮食诱导的大鼠血糖和血脂水平有不同的影响 [7] ，但燕麦β-葡聚糖调节血糖的剂量效应有待进一步研究。本实验模拟日常膳食情况，建立高脂饮食老年大鼠模型，研究高脂饮食背景下不同剂量的燕麦β-葡聚糖对老年大鼠空腹血糖和口服糖耐量的影响，以期为探究燕麦β-葡聚糖的保健功能提供理论基础，为老年人调节血糖和预防2型糖尿病发生提供新思路 [8] 。

2. 材料与方法

2.1. 材料与仪器

燕麦β-葡聚糖，血糖测定试纸、血糖仪，异氟烷麻醉机。

2.2. 饲料配方及制备

在常规鼠饲料基础上制备4种实验膳食，分别为高脂膳食(HF)、高脂 + 2%燕麦葡聚糖膳食(LBG)、高脂 + 5%燕麦葡聚糖膳食(MBG)、高脂 + 10%燕麦葡聚糖膳食(HBG)。使实验膳食脂肪含量占总能量的35%，与中国成人膳食脂肪平均供能比相当，除燕麦葡聚糖外各种膳食的营养成分完全相同。饲料中含基础饲料粉占69.5%，添加11.0%的棕榈油、3%的蔗糖、4.5%的大豆蛋白、10%燕麦β-葡聚糖或纤维素。

2.3. 动物分组及处理

以正常20月龄雄性Sprague Dawley大鼠为实验对象，实验环境每天昼夜循环光照12 h，环境温度为22℃~24℃，相对湿度为50%~55%。用低脂普通维持饲料适应性喂养1周后，将24只大鼠随机分配到高脂组、高脂 + LBG组、高脂 + MBG组、高脂 + HBG组，每组6只。大鼠自由采食饮水，饲喂3周，每周记录采食量和体重。于第3周末禁食12 h后，进行口服葡萄糖耐量实验。实验结束后，用异氟烷麻醉处死大鼠。

2.4. 统计分析

采用SPSS 20.0和Excel 2010进行数据处理。实验数据用 $\bar{x}\pm s$ 表示，组间差异比较采用方差分析(ANOVA)和事后检验，检验显著性水平取α = 0.05。

3. 结果

3.1. 燕麦β-葡聚糖对高脂饮食老年大鼠体重的影响

实验前后大鼠体重增加量(表1)显示，燕麦β-葡聚糖对控制大鼠体重的增长可能存在剂量效应，高脂 + LBG组有降低体重增长的趋势，高脂 + MBG组反而对大鼠体重的增长有促进作用，高脂 + HBG组对大鼠体重增长的作用相对高脂 + MBG组减弱。

表1. 燕麦β-葡聚糖对大鼠体重的影响

Data expressed as $\bar{x}\pm s$ ，n = 6。

3.2. 燕麦β-葡聚糖对高脂饮食老年大鼠空腹血糖的影响

实验中测定了第3周大鼠的空腹血糖(表2)。与高脂肪组相比，高脂 + LBG组、高脂 + MBG组、高脂 + HBG组大鼠空腹血糖分别显著降低了25.77% (P < 0.001)、24.86% (P < 0.0001)、22.88% (P < 0.001)，可以看出大鼠空腹血糖的降低程度随着燕麦β-葡聚糖剂量的升高而有所下降，但差异没有显著性。

3.3. 燕麦β-葡聚糖对高脂饮食老年大鼠口服糖耐量的影响

口服葡萄糖耐量实验(图1)显示，餐后15 min时HBG组血糖显著低于对照组(P = 0.02)；餐后60 min

表2. 燕麦β-葡聚糖对大鼠空腹血糖的影响

Data expressed as $\bar{x}\pm s$ n = 6。^*Significant different from control group (p < 0.0001)。

时MBG组血糖显著低于对照组(P = 0.02)和LBG组(P = 0.06)；餐后90 min时HBG组血糖显著低于对照组(P = 0.03)、LBG组(P = 0.005)和MBG组(P = 0.03)，其他比较没有统计学差异。与对照组相比，餐后60 min时的血糖增加值(相对于空腹血糖) LBG组(P = 0.004)、MBG组(P < 0.0001)和HBG组(P = 0.003)均显著降低；与对照组相比，餐后90 min时的血糖增加值(相对于空腹血糖) MBG组(P = 0.03)和HBG组(P = 0.001)显著降低；MBG组曲线下面积增加值显著高于对照组(P = 0.02)。

图1. 各组口服糖耐量试验血糖变化情况。血糖值以平均值( $\bar{x}$ ) ± 标准差(s)表示，n = 6，以ANOVA和posthoc test进行统计差异分析。*：MBG组与对照组相比有统计差异(P < 0.05)；+、#、&：高脂对照组、LBG组、MBG组与HBG组相比有统计差异(P < 0.05)。

4. 讨论

本项实验研究了高脂饮食背景下添加不同剂量的燕麦β-葡聚糖对老年大鼠空腹血糖和口服糖耐量的影响。结果表明，在大鼠体重增长方面，与高脂组相比，添加低剂量燕麦β-葡聚糖可延缓体重增加，中等剂量燕麦β-葡聚糖可能促进体重增长，这可能与较高剂量的燕麦β-葡聚糖可以促进大鼠食欲有关系 [9] 。空腹血糖方面，无论剂量大小，添加燕麦β-葡聚糖均显著降低了空腹血糖水平，说明燕麦β-葡聚糖调节血糖的有效剂量范围可能比较大。燕麦β-葡聚糖对餐后血糖的稳定作用高剂量时最显著，低剂量时次之，而中剂量显著增加了血糖曲线下面积，说明在本次实验采用的剂量范围内，燕麦β-葡聚糖有可能增加高脂饮食背景下的血糖指数。

本研究中发现高脂膳食添加中等剂量燕麦β-葡聚糖促进了大鼠体重的增长，这与以往的一些研究结果表明燕麦在超重人群中有能降低体重的作用有所不同 [10] ，这可能与本研究中所有实验大鼠均为正常健康大鼠有关，更主要的原因可能是燕麦β-葡聚糖对体重的影响存在剂量效应。燕麦β-葡聚糖是一种黏多糖，可溶解于水又可吸水膨胀，并能被大肠中微生物酵解，具有调节肠道功能，刺激肠道蠕动的作用 [7] 。中剂量的燕麦β-葡聚糖对实验大鼠的作用结果可能是以这种作用占主导地位，进而促进食欲，增加饮食能量摄入。不同剂量的燕麦β-葡聚糖对空腹血糖均有降低的作用，这与以往的研究结果一致，但降低空腹血糖的效果随着燕麦β-葡聚糖含量的降低而升高，这可能与不同剂量燕麦β-葡聚糖对机体肠道菌群产生不同作用有关。

5. 结论

本次老年大鼠实验表明，燕麦β-葡聚糖可减缓体重增加并能降低空腹血糖水平，其作用呈现特征性的剂量效应，相关剂量作用和机制有待进一步研究。本研究结果对预防和控制老年人肥胖症、糖尿病有一定的指导意义。建议老年人群在平时的饮食中，结合自身饮食结构特点适量摄入燕麦β-葡聚糖。

基金项目

广西中医药大学博士科研启动基金(2018BS068)；广西壮族自治区大学生创新创业训练计划项目(S202110600099)。

文章引用

梁明俐,缪艳萍,黎钰兰,莫小丽,卢 培,周立红. 不同剂量燕麦β-葡聚糖对老年大鼠空腹血糖和糖耐量的影响
Effects of Different Doses of Oats β-Glucan on Fasting Blood Glucose and Glucose Tolerance in Aged Rats[J]. 食品与营养科学, 2023, 12(03): 207-212. https://doi.org/10.12677/HJFNS.2023.123025

参考文献