膳食纤维在糖尿病治疗中应用的研究进展胡世连综述(安省立医院,安合肥230001)食纤维的主要来源、生理作用以及在临床中的应用进行了分析,并探讨了膳食纤维在糖尿病治疗中的可能作用机制。
1i5胡世莲(人-,女1安合肥人I主任医!从事临床营养专业ouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net 0引言随着世界经济的发展,人们生活水平的提高和人口老龄化,糖尿病(diabetesmelitus,DM)患病率呈上升趋势,高达5%,死亡率仅次于肿瘤和心血管病在中国,1980年14省市30万人口调查发现,DM患病率为6. 09%,男女性患病率无明显差别据WHO1992年统计,全世界约有DM病人6千万,并预计到2000年将加5倍能被人类胃肠道所消化的糖类物质按其化学结构特点可分为非淀粉类多糖和木质素前者包括纤维素和非纤维素多糖。非纤维素多糖又包括半纤维素、果胶粘浆树胶、藻胶多糖等按其溶解性及测试方法的不同可分为不溶性和可溶丨性不溶性纤维包括纤维素、木质素、大多数半纤维素等;可溶性纤维包括果胶、粘浆、树胶、藻胶及部分半纤维素等流行病学调查发现,非洲农村DM的患病率比发达国家要低,认为饮食过于精细而DF摄入不足是造成该疾病的直接或间接原因国外有学者研究发现,DF可有效地控制餐后血糖上升幅度及改善葡萄糖耐量,并可控制脂类代谢紊乱,其中可溶性膳食纤维效果优于不溶性膳食纤维因此,英美、加拿大糖尿病协会,都主张DM病人食用来自天然食品的DF,并认为DM病人应给予DF20~我国学者对36例老年DM病人调查,发现每人每天摄入DF仅为(10.吐4. 3)g,低于DM专家提倡的标准同时,还发现每人每天食用蔬菜500g(热量418kJ)或豆制品(大豆、豆腐、豆牙等)100g(251kJ),可降低人群DM患病率。因此,DF可能成为DM预防和辅助治疗的重要手段。本文综述了近年来DF抗DM生理活性及其临床应用进展,为DF治疗DM进一步研究与应用提供资料。
DF的主要来源1.1植物块根或茎中药常将植物块根或茎入药,如魔芋、知母、黄精、玉竹等。主要以多糖形式存在,如魔宇块根加工品魔宇精粉(refifdkonjacmeal,RKM),主要含有半纤维素的匍甘聚糖(glucomaa),由D萄糖和D甘露糖按1:糖苷键连结的杂多糖,为可溶性DF 1.2粗粮麸皮、果皮、瓜皮这些均为大麦小麦、燕麦等的副产品或果实及种子的加工品或提制品根据提取及处理工艺不同,可分为可溶性和不可溶的DF 1.3藻类、菌类藻类为海水中生长的各种海洋植物的提制品,如螺旋藻多糖紫菜多糖、琼胶、卡拉胶、褐藻胶等,以多糖形式存在,为可溶性膳食纤维菌类主要有木耳类菇类的子实体1.4豆类主要有黄豆、赤小豆、白扁豆等豆类加工品或其残渣制品,多为可溶性DF 1.5蔬菜类以青菜为主。
DF的生理作用2.1对糖代谢的影响临床研究表明,14例DM病人每天3. 8g葡甘聚糖与200ml水同时服用,共90天,在服用第7天血糖开始有降低倾向,第30天血糖降低即有显著差异;用魔芋精粉制成的食品用于DM病人,食用30天及65天的空腹血糖(FBG)及餐后2h血糖(PBG)均比食用前显著下降(P< 0.001),试验末糖化血红蛋白(GHb)也明显下降(P<0.05),且实验前FBG11.2mmol/L者效果更显著以等碳水化合物的慢头和高DF食品(含有麦麸、豆粉、面粉等粗纤维及蛋白质),对正常小鼠、四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠及正常人进行糖耐量试验,结果餐后正常小鼠及糖尿病小鼠糖耐量曲线下面积明显低于馒头组(P<0.01,P<0.05);18例DM病人34天后FBG及PBG均有明显改善,饮水量减少、体力强、便秘缓解将21例链脲菌素致糖尿病大鼠随机分为两组,分别给予食物I号(含0.5%前组饲养8周后,血清胆固醇(TC)甘油三酯(TG)载脂蛋白A载脂蛋白B血糖水平均明显下降,并可降低DM心肌改变发生率,表明麦麸可改善DM糖代谢紊乱,减少并发症发生,并能抗高脂食物的危害四氧嘧啶糖尿病大白兔,分别灌胃(ig枸子多糖10mg/(kg.d)枸子多糖-X组分10mg/(kg.d)枸子10天,测定空腹餐后0l51.01.5h及20h血清葡萄糖水平,结果显示三种枸子均有降血糖作用,其中枸子多糖-X组分*为明显,降血糖有效率为100%(假阳性率为1%),糖耐量曲线明显下降;其次为枸子多糖;三者对正常小鼠血糖无影响印度国立营养学研究所证明,富含4%DF(水溶性半乳糖甘露聚糖)的胡芦巴种子提取物(TF),对实验性大鼠、犬、小鼠糖尿病均有降血糖作用,并能降低禁食以及餐后血葡萄糖水平;在非胰岛素型糖尿病(NIDDM)病人每天食物中加入TF25g,能显著降低血葡萄糖水平,并缩短其半衰期,还能提高红细胞胰岛素受体数选择四氧嘧啶型糖尿病大鼠,分别静脉注射25mg/(kg*d)水不溶性海洋动物多糖甲壳素、水溶性海洋植物多糖褐藻酸钠和卡拉胶、羟甲基纤维素(CMC)微生物多糖黄原胶、水不溶麦麸纤维和玉米芯纤维及阳性对照组甲福明片125mg/(kg.d),结果均有降低大鼠血糖的作用,作用强度依次为甲福明、甲壳素、褐藻胶、卡拉胶黄原胶、CMC麦麸和玉米芯纤维,且膳食纤维的降糖效果对DM重者优于轻者,其中甲壳素降糖作用接近于甲福明,降低率为46.72%甲壳素在改善糖耐量方面也有较好的效果,60min与对照组比较有极显著差异。麦麸和玉米芯纤维在改善糖耐量方面优于可溶胶类从担子菌柱状体田头菇子实体的热水提取物中分得的1个高分子聚多糖和1个低分子杂多糖,对正常及链脲菌素糖尿病小鼠腹腔给药,均显示明显的降血糖作用;担子菌毛木耳多糖能明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖,小鼠腹腔给药30mg/kg毛木耳多糖可降低血糖60%醇和脎Mfl号jln0ar%胆固醇‘趾各时相血糖值低于小组业篦bookmark1 2.2对胰岛素及C肽的影响经过治疗病情相对稳定的DM病人,隔周进行2次试验,分别食用小麦面和莜麦面食品100g,两组病人空腹血糖、血清胰岛素值无明显差异(P>d05);莜麦面食品餐后NIDDM病人空腹及进食馒头、莲子、米饭芡实、淮山药(均含碳水化合物50g),结果表明莲子能明显降低血糖指数和C肽指数,并认为这可能与莲子中DF含量高达%有关2.3对脂代谢的影响魔宇精粉加入高脂词料中喂养大鼠30天,在剂量为6.2~3.3g/(kg.d)时,能有效地预防在鼠血清、肝TC和TG的显著升高,加血中高密度脂蛋白(HDL)含量,效果优于氯贝丁酯;用5.0~ 26g/(kg.d)魔宇精粉喂高血脂大鼠10天,也明显降低大鼠血清、肝TC和TG临床药理学研究也表明,魔芋精粉添加于食品中用于110例高血脂病人,45天后TGTC低密度脂蛋白(LDL)水平比食用前有显著降低,HDLapo-LDL均比食用前显著升高,而用普通食品者各项指标无显著变化高脂血症大鼠在饲料中分别添加10%小麦麸纤维燕麦麸、燕麦麸膨化粉饲喂4周后,结果饲喂燕麦麸及燕麦麸膨化粉动物血清TC显著下降(P<0.用胆固醇、胆盐及猪油诱发大鼠高血脂症的同时,分别加入5%魔芋精粉、果胶、褐藻胶及琼脂饲喂9周,结果四种DF均能有效地降低进食高脂膳食大鼠空腹血清TC含量,但对TG水平无影响;魔芋精粉较其他三种纤维能有效地降低肝组织脂质含量,并减轻肝脂质变;四种纤维对大鼠摄食及生长无不良影响,均能加粪中胆汁酸尤其是鹅脱氧胆酸的排泄量大鼠分别饲喂高脂饲料同时按0. 51.0g/kg体重配饲螺旋藻混悬液,试验15 30天后测定空腹血清TC和TG水平,结果2个剂量螺旋藻均使TC及TG值降低,说明螺旋藻对动物摄取高脂饲料有阻抑作用高脂血症大鼠分别喂饲含有%黄豆磨浆后的残渣纤维果胶及纯纤维素,8周后豆渣纤维及果胶组动物血清TC和LDL显著降低,但以豆渣纤维效果为优(P <0.05),纯纤维素作用不明显;但各组TG和HDL降低不明显;同时豆渣纤维和果胶均可使高血脂大鼠的血液粘度及血小板聚积率降低(P< 0.05),并以前者为优;还观察到三种纤维素对大鼠摄食量及生长无影响2.4对微量元素吸收的影响大鼠喂饲含0i5%、铁钙的吸收受影响;健康人在前3天适应普通膳食后,第45天每天3g,第67天每天6g,第89天每天9g魔芋粉,结果人体对这三种元素吸收无影响3DF的临床应用食品中添加麦胚芽粉、膳食纤维及微量元素(每100g中碳水化合物65. 36g膳食纤维3. 0g铬26g等)对103例DM病人进行临床观察15 3060天,采用自身对照,结果FBGPBGTCTGHDLLDL及24h尿糖量均下降(P<0.05~0.01),DM症状在短期内明显缓解,饥饿感3天内消失,肥胖者体重明显减轻使用每100g食品含纤维素23.18g果胶6.12g等,对NIDDM病人39例进行辅助治疗,治疗前FBGPBG糖基化血清蛋白指数、TC及血粘度均有显著下降(P<对30例NIDDM病人在维持原糖尿病饮食的基础上,每天服用中国南瓜粉30g,时间为半年,结果23例“三多一少”症状明显改善,血糖明显降低,尿糖由3f ~各降至±~+,总有效率为76.7%,无效者7例60例中度肥胖型NIDDM病人进食含藻多糖4.5%的特制面条,餐后1 23h血糖均低于进含1.6%藻多糖的精制麦面粉馒头餐后相应血糖,其中餐后2h血糖平均下降15%(P0.05)DF可使DM病人餐后血糖和空腹血糖降低,也可使DM病人胰岛素水平降低,同时也具有一定的降血脂作用,表明对DM并发脂代谢紊乱也有一定的疗效,但来源不同的膳食纤维作用不完全相同。 从生理活性看,可溶性DF降血糖效果较好,优于不溶性DF因此,DF对DM的辅助治疗无疑是重要的方法之一。DF对糖代谢的影响机制尚不十分清楚,但降血糖的机制可能主要为:①DF减慢胃排空速度,推迟食糜进入十二指肠的过程而延缓糖类营养物质的消化吸收②DF加食糜形成大胶团而限制食物营养成分与消化酶接触,并稀释消化酶使其活性降低,消化过程减慢③DF可使肝中与糖分解代谢有关的酶活性升高,肝细胞上胰岛素受体数目多,对胰岛素有亲和力