吴洪斌，胡 娟，郑 刚，明 建，3，令 博，吴 宏，*，刘成江，郭安民

（1.新疆农垦科学院农产品加工研究所，新疆石河子832000；2.西南大学食品科学学院，重庆400715；3.重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆400715）

葡萄皮渣膳食纤维调节大鼠血糖功能研究

吴洪斌1，胡 娟2，郑 刚2，明 建2，3，令 博2，吴 宏1，*，刘成江1，郭安民1

（1.新疆农垦科学院农产品加工研究所，新疆石河子832000；2.西南大学食品科学学院，重庆400715；3.重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆400715）

以发酵葡萄酒后剩余葡萄皮渣为原料，经过挤压膨化及超微粉碎处理，对不同分组大鼠进行灌胃，饲养期间测定大鼠血糖、体重、T-AOC、GSP等系列指标的变化，以正常、模型两组为对照，探讨不同改性处理膳食纤维粉对大鼠各指标的影响。结果表明：G1（超微组）、G2（挤压膨化后超微组）均达到了NC（正常对照组）水平，显示了在整个过程中灌胃试剂具有良好的调节大鼠空腹血糖的功效；两组原料粉碎方式无显著性差异，效果相当。

葡萄皮渣，膳食纤维，大鼠，血糖

近年来，随着人们生活水平的不断提高，人们膳食结构及饮食习惯发生了巨大的变化，高热量、高蛋白、高脂肪和精细食品的大量摄入导致“富贵病”－糖尿病、心血管疾病、肥胖等出现[1-3]。膳食纤维由于其独特调节血糖功能及其他生理功能而引起各国营养学家、食品科学家和食品法规制定者的广泛重视，并将其列为继碳水化合物、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的“第七大营养素”[4-6]。葡萄皮渣即为酿酒后所剩余副产物，其中含有丰富的膳食纤维、多酚、色素等营养物质，具有非常高的利用价值[7]。我国拥有十分丰富的葡萄资源，截止到2003年，葡萄产量高达517万t，其中酿酒所用占总量的80%左右[8-9]。大量废弃的葡萄皮渣造成的环境污染问题及如何提高废弃物附加值等问题亟待解决，因此开展葡萄皮渣膳食纤维的研究对于解决环境污染，提高副产物利用率等方面有着重要的意义。本研究以发酵葡萄酒后剩余葡萄皮渣为原料，经过挤压膨化及超微粉碎处理，对供试大鼠进行灌胃实验，研究在整个过程中膳食纤维对于调节大鼠空腹血糖及其他一系列指标的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

葡萄皮渣 来自新疆西域酒业有限公司，皮渣经水洗、皮籽分离后，将皮放置在恒温干燥箱中60℃干燥12h，然后经涡轮自冷式粉碎机粉碎至粒度为100目的粉末，作为纤维原料待用；SPF级SD大鼠 雌雄各半，体重（190±20）g（购自第三军医大学动物中心），实验前所有实验动物均适应性喂养3d；链尿佐菌素（STZ） sigma公司；蒽酮 分析纯；血糖试纸、糖化血清蛋白（GSP）试剂盒、总抗氧化能力（TAOC）试剂盒 南京建成生物工程研究所；大鼠胰岛素（Ins）试剂盒、C-肽（C-P）试剂盒 上海锐谷生物科技有限公司；其他试剂 均为分析纯。

涡轮自冷式粉碎机 长沙市岳麓区中南制药机械厂；SYSLG-30IV实验双螺杆膨化机 济南塞百诺科技开发有限公司；BFM-T6BI型超微粉碎机 济南倍力粉技术工程有限公司；JSP-5型血糖快速测定仪 北京怡成生物电子技术有限公司；冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂；UV765紫外可见光光度计 上海精科；FSH-2A型可调高速分散器 上海梅香仪器有限公司；便携式天平，恒温水浴锅。

1.2 实验方法

1.2.1 葡萄皮渣改性膳食纤维的制备方法

1.2.1.1 葡萄皮渣超微粉碎制备膳食纤维 取粉碎至100目的葡萄皮渣经BFM-T6BI型超微粉碎机在-10℃下进行超微粉碎15min，所得样品经激光粒度测定仪测定目数为600目，所得样品作为超微粉碎膳食纤维粉备用。

1.2.1.2 葡萄皮渣挤压膨化后超微粉碎制备膳食纤维 原料经涡轮式冷式粉碎机预粉碎，由双螺杆膨化机进行挤压膨化，干燥后进行超微粉碎。挤压膨化条件：各温度段为40℃→80℃→140℃→160℃，原料水分含量60%。超微粉碎条件同方法1.2.1.1。

1.2.2 高糖动物模型的建立 对适应性饲养3d后的大鼠禁食12h后腹腔注射STZ（55mg/kg），注射5d后测定其空腹血糖值，选取血糖值高于13.6mmol/L的大鼠为高糖模型大鼠。

1.2.3 实验分组 取上述供试大鼠40只（雄性大鼠20只，雌性大鼠20只），随机分为4个实验组，每组10只，雌雄各半，各分组具体情况如表1所示。

1.2.4 供试大鼠的饲养 按表1灌胃剂量连续灌胃3周。灌胃期间，每天喂食两次，每天换水及更换垫料。分别在0、1、2、3周测定所有供试大鼠的体重及空腹（禁食12h）血糖值。喂养3周结束后，禁食12h，摘眼球取血，分离得到血清样品，置于-70℃冰箱内备用。处死大鼠，摘取大鼠肝脏、脾脏、肾脏、胰腺等称重后，经生理盐水洗净并用锡箔纸包好，置于-70℃冰箱中备用。

1.2.5 供试大鼠生理指标检测方法

表1 实验分组及灌胃剂量Table 1 Group divided and the perfusion reagent

1.2.5.1 血糖（FBG）及体重（BW）测定 血糖测定：每周鼠尾采血，血糖仪测定空腹血糖值FBG；体重测定：将禁食12h后的大鼠轻轻置于便携式天平上，待数字稳定后记录大鼠体重。

1.2.5.2 大鼠肝、肌肉组织糖原观察 按照蒽酮比色法进行测定[10]。

1.2.5.3 胰岛素（InS）、C-肽（C-P）测定 参照试剂盒操作说明进行测定。

1.2.5.4 糖化血清蛋白（GSP）、总抗氧化能力（T-AOC）的测定 参照试剂盒操作说明进行测定。

1.2.6 数据处理方法 本实验所有数据均以平均值±标准差表示，差异显著性（Plt;0.05）采用DPS v3.01软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对供试大鼠体重（BW）的影响

表2 不同处理对大鼠体重的影响Table 2 Effect of different processing on body weight in rats

由表2分析可知，在整个灌胃过程中，NC组大鼠体重不断增加，MC组由于造模成功大鼠体重呈下降趋势，G1及G2组由于灌胃膳食纤维促使大鼠体内糖尿病病情减轻，体重有所上升。G1组效果尤为明显，饲喂过程结束体重已达到空白对照NC组大鼠体重，说明就体重这一指标而言，最终G1组大鼠恢复到正常水平；G2组在饲喂过程中，体重一直介于NC组与MC组之间，说明G2组对于增加大鼠体重有效果，但与G1组相比，无显著性差异。在刚刚开始灌胃时，MC组、G1组及G2组由于造模成功，与正常对照组NC相比，体重分别下降了10.6%，8.8%和5%。NC组和MC组相比，体重存在极显著差异，其余任何两组之间无显著性差异；灌胃1周，MC、G1组与NC组相比，均存在极显著性差异，其余各组间无显著性差异；灌胃2周，NC与MC相比，存在显著性差异，其余各组间无显著性差异，说明就体重指标而言，G1、G2两组已接近正常组NC水平，且无显著性差异。灌胃3周，效果与第二周相同。由此可知在灌胃结束时，G1、G2组已达到正常对照组NC的水平且无显著性差异，G1、G2两组均体现了良好的调节供试大鼠血糖的功效，且效果相当。

2.2 不同处理对供试大鼠空腹血糖值（FBG）的影响

表3 不同处理对大鼠血糖的影响Table 3 Effect of different processing on FBG in rats

由表3分析可知，在整个灌胃过程中，NC组大鼠血糖基本持平，MC组在0周到1周，保持平稳趋势且微有下降，1周之后血糖持续上升；G1、G2组随着灌胃时间的延长，血糖值逐渐下降，最终接近于空白对照NC组水平。说明就血糖指标而言，G1、G2组有极其明显的调节大鼠血糖的效果，最终接近空白对照NC组水平，且三组之间无显著性差异。在刚开始灌胃时，MC、G1和G2组和空白对照NC组比较，血糖值分别提高了173%、127%和142%，且三组血糖值均大于11.6mmol/L，说明造模成功，供试大鼠被成功诱导为高糖模型；灌胃1周，与灌胃0周相比，MC与NC组血糖值无明显变化；G1、G2两组血糖值分别下降了50.6%和53.3%，且两组血糖值与正常对照组NC相比，无显著性差异，说明G1、G2两组具有良好的调节供试大鼠空腹血糖的效果，且已达到正常组水平。在后续的灌胃过程中，G1、G2两组血糖值变化不大且与正常对照组NC无显著差异，进一步说明G1、G2调节供试大鼠空腹血糖的效果，且效果较为稳定，无反弹现象出现。通过对G1、G2组与NC组空腹血糖值显著性分析可知，三者无显著性差异，说明G1、G2两组调节血糖效果相当。

2.3 不同处理对大鼠肝糖原及肌糖原的影响

表4 不同处理对大鼠糖原的影响Table 4 Effect of different processing on glycogen in rats

由表4分析可知，对于肝糖原，MC与其他三组相比，均存在极显著性差异，其余各组间无差异显著性。说明G1、G2两组的肝糖原指标已达到正常对照组NC水平，在灌胃过程中起到了良好的调节大鼠的作用。G1、G2两组之间无显著性差异，说明两者之间效果相当；对于肌糖原，MC与其他三组相比，均存在极显著性差异，G1、G2两组存在极显著差异且都与空白对照NC组无显著性差异，说明两者的肌糖原指标均达到正常水平，且G1、G2两种不同处理之间存在极显著性差异，说明葡萄皮渣经过挤压膨化处理后对肌糖原指标有显著的影响。

2.4 不同处理对大鼠GSP及T-AOC的影响

表5 不同处理对大鼠GSP及T-AOC的影响Table 5 Effect of different processing on GSP and T-AOC in rats

由表5分析可知，对于GSP，MC与其他三组相比，均存在极显著性差异，其余各组间无差异显著性。说明G1、G2两组的GSP指标已达到正常对照组NC水平，在灌胃过程中起到了良好的调节大鼠的作用。G1、G2两组之间无显著性差异，说明两者之间效果相当。对于T-AOC，四组之间两两相比，均无显著性差异。

2.5 不同处理对大鼠C-P及Ins的影响

表6 不同处理对大鼠C-P及Ins的影响Table 6 Effect of different processing on C-P and Ins in rats

由表6分析可知，对于Ins，MC与其他三组相比，均存在极显著性差异，其余各组间无差异显著性。说明G1、G2两组的Ins指标已达到正常对照组NC水平，在灌胃过程中起到了良好的调节大鼠的作用。G1、G2两组之间无显著性差异，说明两者之间效果相当。对于C-P，G1与MC组相比，存在极显著性差异，其余各组间无显著性差异，G1、G2两组无显著性差异且与NC相比均无显著性差异，说明G1、G2两组的C-P指标已达到正常对照组NC水平，在灌胃过程中起到了良好的调节大鼠的作用。

3 结论

3.1 由0周血糖值及各组间差异显著性（p＜0.05）可知本实验高糖模型诱导成功。

3.2 在整个实验过程中，对于体重和血糖的动态变化，最终G1、G2两组均达到了NC水平，显示了在整个过程中灌胃试剂具有良好的调节大鼠血糖的功效。

3.3 对于文中提到的指标，G1、G2两组均达到了NC水平，说明灌胃试剂在供试大鼠的指标中起到了良好的调节作用。

3.4 在所测指标中，除了肌糖原外，G1、G2两组均无显著性差异，说明原料的两种处理方式效果相当，即原料直接超微粉碎和原料挤压膨化后超微粉碎效果相同。

4 讨论

本文通过对大鼠空腹血糖及一系列指标的检测，充分表明了葡萄皮渣膳食纤维有较好地降血糖功效。原因可能是葡萄皮渣膳食纤维进入机体后，吸水膨胀形成凝胶过滤系统，增加食物粘滞性，延缓胃排空时间，缩短食物在胃肠道内转运时间从而抑制营养物质向胃肠道粘膜表面扩散，延缓或者阻碍葡萄糖在肠道内的吸收，从而降低血糖值。目前有研究表明葡萄膳食纤维具有抗氧化作用[11]，但是在本研究中，发现各实验组间总抗氧化能力（T-AOC）无显著性差异，与有关报道不一致。在本研究中，发现本研究设计的两种原料粉碎方式对于调节大鼠血糖无显著性差异，原因尚待进一步研究，笔者认为可以从两种不同处理方式所得原料的理化性质及检测其功能性成分分析方面入手，开展后续研究工作。

[1]The American Dietetic Association.Health Implications of Dietary[J].J Am Diet Assoc，2008，108：1716-1731.

[2]Burkitt DP，Towenhe.Refined carbohydrate foods and disease：some of dietary fiber[M].London and New York Academic Press，1975：35-36.

[3]郑建仙.功能性膳食纤维[M].北京：北京化工工业出版社，2005.

[4]李宁，江骥，胡蓓.复合膳食纤维对健康受试者血糖及血脂的影响[J].中国临床营养杂志，2008，15（6）：351-354.

[5]周坚，肖安红.功能性膳食纤维食品[M].北京：化学工业出版社，2005：2-3.

[6]谌小立，赵国华.抗氧化膳食纤维研究进展[J].食品科学，2009，30（5）：291-294.

[7]Antonia Llobera，Jaime Canellsa.Dietary fiber content and antioxidant activity of Manto grape（Vitis vinifera）：pomace and stem[J].Food Chemistry，2007，101：659-666.

[8]Jara Pérez-Jiménez，Jose Serrano，Maria Tabernero，et al. Effects of grape antioxidant dietary fiber in cardiovascular disease risk factors[J].Nutrition，2008（24）：646-653.

[9]李婷，李胜，张青松，等.酶法提取葡萄皮渣中白藜芦醇工艺研究[J].食品科学，2008，29（12）：194-197.

[10]张雪梅.柠檬皮膳食纤维对实验性糖尿病小鼠糖、脂代谢的影响[D].雅安：四川农业大学，2006.

[11]Mario A，Horcajo C，Laura B，et al.Effect of grape antioxidant dietary fiber on the total antioxidant capacity and the activity of liver antioxidant enzymes in rats[J].Nutrition Research，2003（23）：1251-1267.

Research on grape peel dietary fiber regulating rat blood glucose

WU Hong-bin1，HU Juan2，ZHENG Gang2，MING Jian2，3，LING Bo2，WU Hong1，*，LIU Cheng-jiang1，GUO An-min1
（1.Institute of Agro-products Processing Science and Technology，Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science，Shihezi 832000，China；2.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China；3.Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center，Chongqing 400715，China）

Research was based on grape peel left by fermentation wine as material.Different groups of rats were lavaged with the grape peel left by fermentation wine which had been dealt through extrusion and micronization.Then the changes of a rang of targets were measured，such as rat blood glucose，weight，TAOC and GSP during feeding period，settle normal group and model group as control groups，and disgust the effect of different dietary fiber powder processing to rat targets.The results showed that both G1（ultrafine powder group）and G2（extrusion-ultrafine powder group）had reached NC（normal control group）level，which proved that Ig reagent had good function on controlling rat limosis blood glucose during all process.There was no significant difference between two smash methods.

grape peel；dietary fiber；rat；blood glucose

TS201.4

A

1002-0306（2012）01-0370-04

2011－01－14 *通讯联系人

吴洪斌（1980-），男，硕士，助理研究员，研究方向：食品营养及农产品加工。

兵团科技攻关项目（2009GG39）。