桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠血糖血脂和抗氧化能力的影响

（1.西南大学食品科学学院，重庆市农产品加工及贮藏重点实验室，食品科学与工程国家级实验教学示范中心，重庆 400716；2.西南大学科技处，重庆 400716）

摘要：探讨桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠血糖、血脂、抗氧化能力的影响，为评价桑叶-苦瓜混合粉是否适用于正常人群提供参考。用不同质量浓度的桑叶-苦瓜混合液灌胃正常小鼠30 d，测定小鼠体质量、血糖浓度、糖耐量、脂代谢和抗氧化的相关指标。结果表明：与对照组比较，桑叶-苦瓜混合粉显著抑制正常小鼠体质量增加，随灌胃质量浓度增加该作用趋于平稳；当灌胃0.20 g/mL桑叶-苦瓜混合粉时，对血糖浓度无明显影响，雌、雄小鼠血糖曲线下面积下降率分别为14.18%、15.69%，肝糖原含量分别增加1.93、1.98 倍；血清总胆固醇浓度分别下降17.19%、18.92%，甘油三酯浓度分别下降15.00%、16.79%，低密度脂蛋白胆固醇浓度分别下降41.67%、45.83%，高密度脂蛋白胆固醇浓度分别上升64.52%、72.22%；肝脏丙二醛含量分别下降36.71%、37.73%，超氧化物歧化酶活力分别上升41.77%、48.41%，谷胱甘肽过氧化物酶活力分别上升29.04%、27.21%。桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠的血糖、血脂水平和抗氧化功能有调节作用，不会对健康造成不利影响。

关键词：桑叶-苦瓜混合粉；正常小鼠；血糖；血脂；抗氧化能力

随着社会环境和饮食习惯的改变，肥胖、高血糖和高血脂等发病率逐年上升，这些疾病已严重危害人类健康[1]。许多药食同源的中药材因含多种具有治疗疾病和预防保健作用（如降糖、降脂、增强免疫力、抗衰老等[2-3]）的活性成分而受到人们青睐。从植物资源中开发一些适用一般人群的食品来调节机体功能、减少疾病发生的风险成为近年研究热点。

桑叶、苦瓜均是药食两用植物。大量研究证明，桑叶富含多糖、生物碱、黄酮等功能成分[4]，具有降糖[5-6]、降脂[7-9]、抗氧化[10]等诸多生理功能；苦瓜富含多糖、皂苷和多肽等活性成分，具有降糖[11-12]、降脂[13-14]、抗氧化[15]、抗菌[16]等作用。目前关于桑叶、苦瓜及其提取物降糖、降脂、抗氧化效果的研究已有诸多报道，如Ahmed等[17]报道苦瓜提取物对链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）诱导的糖尿病大鼠具有降脂、降糖作用；杭悦宇等[18]报道，苦瓜冻干粉对四氧嘧啶诱导的高血糖小鼠具有良好的降糖作用；Andallu等[19]在STZ诱导的糖尿病大鼠的食物中添加25%（质量分数）干桑叶粉，发现其能抑制糖尿病大鼠肝组织脂质过氧化和过氧化氢酶的活性，提高超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）等抗氧化酶的活性；Jeszka-Skowron等[6]用桑叶干粉的乙醇提取物灌胃STZ诱导的非肥胖II型糖尿病大鼠，结果表明桑叶具有降血糖、提高胰岛素水平及抗氧化功能。

近几年，本实验室也进行了相关的研究，如邹莉芳等[20]发现桑叶水提物（主要含桑叶生物碱）对高脂饮食小鼠有显著降血脂作用，能有效减少脂肪积累，促进胆固醇代谢；方太松等[21]研究了不同剂量桑叶超微粉奶茶灌胃alloxan诱导的糖尿病小鼠，能显著降低实验小鼠总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglycerides，TG）和低密度脂蛋白胆固醇（lowdensity lipoprotein cholesterol，LDL-C）浓度，升高高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）浓度；李玲等[22]研究了桑叶-苦瓜混合粉的体外抗氧化能力，结果表明桑叶-苦瓜在体外抗氧化有协同增效作用；杨敏等[23]报道桑叶-苦瓜混合粉可显著降低糖尿病小鼠TC、TG和LDL-C浓度，升高HDL-C浓度；彭晓蝶等[24]对糖尿病小鼠灌胃不同质量浓度的桑叶-苦瓜混合粉，发现当质量浓度为0.20 g/mL，灌胃30 d后，与模型组相比，糖尿病小鼠体质量下降受到显著抑制，血糖浓度下降率超过40%，肝糖原浓度增加1 倍以上。

桑叶、苦瓜无论是单独还是混合喂饲都对糖尿病实验动物、高脂饮食实验动物均有显著的降糖、降脂、抗氧化作用，特别是混合喂饲能极显著降低糖尿病小鼠血糖，对肝糖原储存能力的增强作用优于二甲双胍（降血糖药物）[23-24]。但长期摄入桑叶-混合苦瓜粉对正常实验动物的血糖、血脂、抗氧化能力是否有调节作用，是否会造成正常动物低血糖等还鲜见报道。为了验证桑叶、苦瓜混合粉对正常实验动物无不利影响，本实验利用桑叶-苦瓜混合粉喂饲正常小鼠，测定其血糖、血脂水平及抗氧化指标并进行分析，以期为桑叶、苦瓜混合粉相关功能保健食品的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 动物、材料与试剂

昆明种清洁级小鼠，体质量25～30 g，购自重庆滕鑫有限责任公司，许可证号：SCXK（渝）2007-006。基础饲料购自重庆滕鑫有限责任公司。

桑叶品种为胜利大叶，由重庆市蚕业科学技术研究院提供，75 ℃热风干燥60 min，粉碎备用[25]（干燥桑叶粉中水分4.45%（质量分数，下同）、DNJ含量227.47 mg/100 g、黄酮含量49.51 mg/g、多糖11.29%）；苦瓜品种为绿玉，购于北碚雄风超市，60 ℃热风干燥8 h，粉碎备用[26]（干燥苦瓜粉中含水分1.22%、皂苷2.31%、多糖7.43%、多肽0.11%）。

稳捷型血糖试纸美国LifeScan公司；糖原测定试剂盒、SOD测定试剂盒（WST-1法）、GSH-Px测定试剂盒、MDA测定试剂盒南京建成生物工程研究所；TC测定试剂盒、TG测定试剂盒、LDL-C测定试剂盒、HDL-C测定试剂盒四川迈克生物科技股份有限公司；羧甲基纤维素钠（carboxymethylcellulose sodium，CMC-Na）（分析纯）成都市科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

7020型全自动生化分析仪日本日立公司；Model680型酶标仪美国Bio-Rad公司；ONE TOUCHTM BasicTM Plus稳捷基础倍加型血糖监测仪美国LifeScan公司；S22可见分光光度计上海棱光技术有限公司；5810型台式高速离心机德国Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 桑叶-苦瓜混合粉的制备

根据前期实验结果[24]，将桑叶粉、苦瓜粉按3∶1的质量比混合后，各取5、10、15、20 g混合粉分别溶入100 mL 0.01g/mL的CMC-Na水溶液中，得到质量浓度分别为0.05、0.10、0.15、0.20 g/mL的桑叶-苦瓜混合液。

1.3.2 小鼠的分组与喂养

实验小鼠于西南大学食品科学学院动物实验房内饲养，室温（23f1）℃，相对湿度约60%，12 h光暗交替处理（7∶00ü19∶00）。实验用正常小鼠100 只，随机分为5 组，每组20 只，雌雄各半，自由进食饮水，适应性喂养1 周。各组小鼠均给予基础饲料喂养，LD组（低剂量组）、MD组（中剂量组）、HD组（高剂量组1）、GD组（高剂量组2）小鼠分别灌胃质量浓度为0.05、0.10、0.15、0.20 g/mL桑叶-苦瓜混合粉0.5 mL/d，连续灌胃30 d；NC组（对照组）灌胃同等体积的0.01 g/mL CMC-Na。

1.3.3 实验样品采集

1.3.3.1 血清采集与制备

实验小鼠灌胃30 d后，禁食不禁水12 h，完成尾静脉采血测定血糖值后，摘眼球取血，参照Tsuduki等[27]的方法制备血清，收集上清液，分装后于－80 ℃冰箱保存备用。

1.3.3.2 肝匀浆的制备

采血完毕后的小鼠颈椎脱臼处死，打开胸、腹腔，取出肝脏，用冷生理盐水漂洗除去表面血液，滤纸拭干，称质量。准确称取一定量的肝脏样品，加入9 倍体积的生理盐水，在冰浴上研磨制备肝匀浆，于3 000 r/min离心10 min，取上清液，分装后于－80 ℃冰箱保存备用。

1.3.4.1 小鼠的体质量测定

在小鼠灌胃前及灌胃后的第6、12、18、24、30天分别测定小鼠的体质量，按公式（1）计算体质量增长率[28]。

式中：m0为小鼠初始体质量/g；m1为喂饲一定时间后小鼠体质量增加量/g。

1.3.4.2 血糖浓度测定

实验小鼠灌胃前和灌胃第15、30天禁食不禁水12 h，用血糖仪测定小鼠空腹血糖浓度。按公式（2）计算血糖下降率[29]。

式中：I1为灌胃前血糖浓度；I2为灌胃后血糖浓度。

1.3.4.3 糖耐量测定

各组小鼠在末次灌胃前禁食不禁水12 h后，尾静脉取血测定血糖作为空腹血糖浓度；灌胃3 h后经口给予葡萄糖2.5 g/kg mb，分别于注射后0.5、1.0、2.0 h尾静脉采血测血糖浓度。参考《保健食品检验与评价技术规范》（2003年版）[30]，按公式（3）计算血糖曲线下面积（area under the curve，AUC）。

式中：cA为空腹血糖浓度/（mmol/L）；cB、cC、cD分别为腹腔注射葡萄糖0.5、1.0、2.0 h后血糖浓度/（mmol/L）。

1.3.4.4 血清及肝匀浆肝糖原、血脂、抗氧化指标测定

采用全自动生化分析仪按照试剂盒说明书测定血清中TC、TG、HDL-C、LDL-C浓度；采用酶标仪按照试剂盒说明书测定肝匀浆中肝糖原含量、SOD、GSH-Px活力及MDA含量。

1.4 数据处理与分析

采用SPSS 20.0统计学软件进行统计分析，实验结果以fs表示，采用Duncan显著性差异检验进行单因素方差分析，P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著，P＜0.001为差异高度显著。

2 结果与分析

2.1 桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠体质量的影响

体质量能衡量动物包括人的健康状况，超重、肥胖或体质量过轻都不是健康的表现。以小鼠体质量增长率为指标，考察用桑叶-苦瓜混合粉喂饲一定时间对小鼠体质量的影响。

由表1可知，在实验过程中，所有小鼠体质量均有增加且雄鼠的增长率高于雌鼠，随着桑叶-苦瓜混合粉灌胃质量浓度的增加，正常小鼠体质量增长率逐渐减小并趋于平缓。当灌胃质量浓度为0.15 g/mL，雌、雄鼠的体质量增长率分别为11.26%、18.55%，与NC组相比差异极显著（P＜0.01），说明桑叶-苦瓜混合粉对雌雄小鼠的体质量有显著抑制作用；当质量浓度增加到0.20 g/mL时，抑制作用趋于稳定，与HD组（0.15 g/mL）的体质量增长率无显著差异（P＞0.05）。结果表明，桑叶-苦瓜混合粉对正常雌雄小鼠的体质量增加有较好的控制作用。

2.2 桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠血糖浓度的影响

血糖值反应了胰岛β细胞对胰岛素的分泌功能。桑叶、苦瓜均具有降血糖的作用，为考察桑叶-苦瓜混合粉是否会引起正常小鼠血糖浓度过多降低，测定了不同质量浓度桑叶-苦瓜混合粉灌胃30 d对正常小鼠血糖浓度的影响。

由表2可知，NC组小鼠的血糖浓度一直维持在6.22～7.58 mmol/L范围内，相对稳定。与NC组相比，随着灌胃桑叶-苦瓜混合粉时间的延长和质量浓度的增加，各组小鼠血糖浓度有一定下降，但也维持在4.78～6.46 mmol/L范围内，本实验结果与董英[31]、玄光善[32]等研究中昆明种正常小鼠血糖浓度分别为（5.56f1.21）、（5.05f2.37）mmol/L）接近。结果表明，正常小鼠长时间服用桑叶-苦瓜混合粉，血糖浓度仍维持在正常范围，不会出现低血糖。

2.3 桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠糖耐量的影响

糖耐量即对葡萄糖的耐受能力。正常人服用一定量葡萄糖后，血糖浓度先升高，经过一段时间的代谢，葡萄糖在机体合成糖原并加以贮存，血糖浓度恢复到空腹水平。若服糖2 h后血糖浓度仍然保持较高水平，说明糖耐量能力降低，即机体对糖的吸收利用低于正常人[33]。此外，AUC反映葡萄糖被人体利用程度和清除情况，其值增大说明机体糖耐量能力下降，反之则糖耐量能力升高[24]。

由表3可知，N C组小鼠0 h血糖浓度为（6.64f0.67）mmol/L，注射葡萄糖后2 h其血糖浓度为（5.94f0.51）mmol/L，与空腹血糖浓度比差异无显著性（P＞0.05），AUC为12.62f0.44，表明NC组小鼠对糖吸收和利用正常。喂饲不同质量浓度桑叶-苦瓜混合粉均能不同程度地降低正常小鼠葡萄糖负荷后的血糖浓度，降低AUC，提高正常小鼠糖耐量。与NC组比较，HD组雌、雄鼠餐后AUC别为10.13f0.62、10.39f0.50（P＜0.001），达到最低，下降率分别为19.73%、18.51%。结果表明，不同质量浓度桑叶-苦瓜混合粉均能显著降低小鼠餐后2 h血糖浓度，具有提高正常小鼠糖耐量的作用。

2.4 桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠肝糖原含量的影响

当血糖升高时可在肝脏合成糖原，血糖降低，肝糖原将分解为葡萄糖以补充血糖。因此，肝糖原对维持血糖稳定十分重要[34]。正常饮食能不断补充肝糖原，减少糖原的异生作用。肝糖原的合成和降解受到胰岛素的控制，当胰岛素控制失调，肝糖原的合成也会失调[35]。

由表4可知，N C组小鼠肝糖原含量维持在2.37～2.43 mg/g。随着灌胃桑叶-苦瓜混合粉质量浓度的增加，小鼠肝糖原含量随之增加，呈现明显的剂量-效应关系。与NC组相比，GD组雌、雄小鼠肝糖原含量分别增长了1.93、1.98 倍。结果表明，桑叶-苦瓜混合粉能增加正常小鼠肝糖原的合成，有助于实验小鼠血糖浓度保持在稳定水平。

2.5 桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠血脂浓度的影响

血脂是血浆中所含脂类的总称，主要包括胆固醇和甘油三酯，血脂变化可反映体内脂质代谢的情况。血脂水平的升高与动脉粥样硬化的发生有关，尤其是当LDL-C浓度过高，其沉积于动脉血管壁形成粥样斑块；HDL-C可把动脉壁上的胆固醇逆向转运到肝脏中进行代谢后排出体外，从而减少胆固醇在动脉壁上的沉积[36]。在一定程度上降低LDL-C、升高HDL-C浓度有助于预防动脉粥样硬化[37]。

由表5可知，与NC组相比，随着桑叶-苦瓜混合粉灌胃质量浓度的增加，正常小鼠血清TC、TG、LDL-C浓度下降，HDL-C浓度上升。各组之间的LDL-C、HDL-C浓度存在高度显著差异（P＜0.001），呈现剂量-效应关系。与NC组相比，GD组雌鼠TC、TG、LDL-C浓度分别下降17.19%、15.00%、41.67%（P＜0.01，P＜0.001），雄鼠TC、TG浓度无显著变化，LDL-C浓度下降45.83%（P＜0.001）；雌、雄鼠HDL-C浓度分别上升64.52%、72.22%（P＜0.001）。结果表明，桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠TC、TG、LDL-C、HDL-C浓度有调节作用，特别是对LDL-C、HDL-C浓度影响明显。

2.6 桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠抗氧化能力的影响

抗氧化物质可减少机体自由基的产生，降低自由基的副作用。SOD、GSH-Px、MDA是常用的反映组织抗氧化能力和氧化损害程度的指标，其中MDA是脂质过氧化反应的主要代谢产物，可严重破坏细胞膜结构；而SOD、GSH-Px等构成了机体重要的抗氧化酶系统，可减少氧自由基的产生，防止脂质过氧化及其中间代谢产物对机体的损害[38-39]。研究表明，桑叶、苦瓜单独使用均能增强糖尿病鼠的抗氧化能力[40-41]。桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠肝脏抗氧化能力影响的结果如表6所示。

由表6可知，与NC组相比，随着桑叶-苦瓜混合粉灌胃质量浓度的增加，正常小鼠肝脏SOD、GSH-Px活力随之增强，MDA含量逐渐减少。各组之间的SOD、G S H-P x活力、M D A含量存在高度显著差异（P＜0.001），呈现明显的剂量-效应关系。与NC组相比，GD组雌鼠SOD、GSH-Px活力分别上升41.77%、29.04%（P＜0.001），MDA含量下降36.71%（P＜0.001）；雄鼠SOD、GSH-Px活力分别上升48.41%、27.21%（P＜0.001），MDA含量下降37.73%（P＜0.001）。结果表明，一定剂量的桑叶-苦瓜混合粉可增强正常小鼠的抗氧化能力，减少脂质过氧化物的产生，保护细胞免受氧化损伤，保证肝脏脂质代谢正常。

3 讨论

本实验室前期研究表明，桑叶-苦瓜联合作用对糖尿病小鼠具有很强的降糖、降脂功能[23-24]。桑叶主要活性成分多糖、生物碱对α-葡萄糖苷酶均有抑制作用，在高质量浓度下具有协同作用[42]，进而发挥降血糖的作用。桑叶中的黄酮类物质一方面可作为α-葡萄糖苷酶抑制剂[43]，另一方面可作为胰岛素促分泌剂来降低血糖水平[44]。苦瓜皂苷对α-葡萄糖苷酶虽无抑制，但能显著提高正常小鼠糖耐量，恢复胰岛β细胞的活力，刺激肝糖原合成同时抑制肝糖原释放，提高机体肝糖原的贮存能力[45]。苦瓜皂苷还能够增强巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子-α，诱导和增强SOD和GSH-Px的活力。此外，桑叶和苦瓜均富含多酚类物质，因其具有清除自由基、增强抗氧化能力的作用，可保护机体免受氧化应激的伤害，能有效预防动脉粥样硬化等心血管疾病的发生[46]。

鉴于桑叶、苦瓜两种药食同源植物对糖尿病及高脂血症小鼠均具有降糖、降脂、抗氧化的功效，为了验证桑叶、苦瓜混合使用对正常实验动物无不利影响，本实验采用桑叶-苦瓜混合粉喂饲正常小鼠，实验结果显示，随着灌胃质量浓度增加和时间延长，桑叶-苦瓜混合粉能有效地控制小鼠的体质量增长；不会引起正常小鼠低血糖，同时还能提高正常小鼠血糖调节能力，促进肝糖原合成；此外，一定质量浓度的桑叶-苦瓜混合粉可调节小鼠血脂浓度，有效预防高血脂症，增强抗氧化能力，保护肝脏细胞免受氧化损伤，保证肝脏脂代谢的稳定性。这些结果均表明桑叶和苦瓜混合饲喂对正常实验动物并无不利影响，这为桑叶、苦瓜混合粉开发相关功能保健食品的适用性提供了参考依据。

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Effect of Mulberry Leaf and Bitter Melon Powder Blend on Blood Glucose, Blood Lipid and Antioxidant Status in Mice

WANG Zuwen1, QIN Yingrui1, HUANG Xianzhi2, DING Xiaowen1,*
(1. Key Laboratory of Processing and Storage of Agricultural Products of Chongqing, National Demonstration Center for Experimental Food Science and Technology Education, College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China;2. Department of Science and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Abstract: This study was intended to investigate the effect of mulberry leaf and bitter melon powder blend on blood glucose,blood lipid and antioxidant status in normal mice. The mice were administered with four different concentrations of the blend for 30 days. Body mass, blood glucose, glucose tolerance, lipid metabolism and antioxidant indicators were measured during the experimental period. As a result, the blend exerted a significant inhibitory effect on body mass gain in mice compared with the control group and the effect remained unchanged at higher concentrations. Compared with the normal control group, the blend at 0.20 g/mL had no signif i cant effect on blood glucose levels, although it resulted in a decrease in glucose area under the curve (AUC) of 14.18% and 15.69%, an increase in hepatic glycogen level of 2.93 and 2.98 times, a reduction in serum total cholesterol (TC) of 17.19% and 18.92%, a decrease in triglycerides (TG) of 15.00% and 16.79%, a decrease in low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) of 41.67% and 45.83% and an increase in high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) of 64.52% and 72.22%, as well as an increase in hepatic glycogen of 193% and 198%, a reduction in malondialdehyde (MDA) level of 36.71% and 37.73%, an increase in superoxide dismutase (SOD) activity of 41.77%and 48.41% and an increase in glutathione peroxidase (GSH-Px) activity of 29.04% and 27.21% for female and male mice,respectively. These results suggested that mulberry leaf and bitter melon powder blend can regulate body mass, blood glucose,glucose tolerance, lipid metabolism and antioxidant status without causing any adverse health effects in normal mice.

Keywords: mulberry leaf and bitter melon powder blend; normal mice; blood glucose; blood lipid; antioxidant status

第一作者简介：王祖文（1995—）（ORCID： 0000-0002-3869-6467），女，硕士研究生，研究方向为食品安全与功能食品。E-mail： 1297867705@qq.com

*通信作者简介：丁晓雯（1963—）（ORCID： 0000-0003-1088-6012），女，教授，博士，研究方向为食品安全与功能食品。E-mail： 837731486@qq.com

引文格式：王祖文, 秦樱瑞, 黄先智, 等. 桑叶-苦瓜混合粉对正常小鼠血糖血脂和抗氧化能力的影响[J]. 食品科学, 2019, 40(9)：166-172. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20180119-272. http：//www.spkx.net.cn

WANG Zuwen, QIN Yingrui, HUANG Xianzhi, et al. Effect of mulberry leaf and bitter melon powder blend on blood glucose, blood lipid and antioxidant status in mice[J]. Food Science, 2019, 40(9)： 166-172. (in Chinese with English abstract)DOI：10.7506/spkx1002-6630-20180119-272. http：//www.spkx.net.cn