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花生根茎水煮液对糖尿病小鼠血糖的影响*

2018-03-04石进德福建省厦门市集美区灌口中学福建厦门361023

生物学通报 2018年5期
关键词:降血糖根茎血糖值

石进德 (福建省厦门市集美区灌口中学 福建厦门 361023)

随着人民生活水平的提高及生活方式的改变和疾病诊断技术的进步,糖尿病患者总数迅速增加,成为第三大非传染性疾病,严重威胁人类健康。糖尿病发病取决于多种因素,其中摄入大量脂肪是促进糖尿病发病的原因之一。

闽南盛产花生,每年农民收完花生后,花生根茎就“毫无价值”丢弃在农田里作肥料。闽南有农民采取新鲜(或晒干)的花生地下根茎水煮液服用治疗糖尿病的偏方,了解这些知识后,经过网上查询,却未找到有关利用花生根茎降血糖的相关实验报道,因而考虑设计了“花生根茎水煮液对小鼠血糖的影响”的实验,如果能通过实验验证花生根茎水煮液确实能降低血糖,寻找开发降血糖新途径、将花生根茎变废为宝,又能解决农民就地用药问题,则可节约开支,一举两得。

1 材料与方法

1.1 实验动物及饲料 查阅相关文献,采用四氧嘧啶溶液对小鼠进行糖尿病造模实验成功率基本可超过50%[1-2],高者达80%,因而本次选择240只普通小鼠进行实验。雌、雄兼用,体重18~22 g,购自厦门大学动物医学实验中心。饲料中主要成分配比为: 标准饲料中蛋白质21%,碳水化合物51%,脂肪3%。

1.2 制备花生根茎水煮液 花生根茎采于学生家里种植。第1 步:剪取花生根茎500 g,再加8倍水浸泡2 h;第2 步:进行2 次水煮,第1 次煮2 h,过滤后取滤液进行第2 次水煮1 h;第3 步:过滤后取滤液,将2 次滤液合并;第4 步:过夜静置后过滤;第5 步:滤液加热并浓缩至500 g/500 mL;第6 步:根据实验需要配制所需给药浓度。

1.3 准备仪器与试剂 动物血糖测试仪,上海玉研科学仪器有限公司生产;四氧嘧啶,美国Sigma公司生产。

1.4 建立糖尿病动物模型

1)模型小鼠选择。将240 只小鼠随机分组,进行适应性喂养7 d,禁食24 h 后称重并做好记录。

2)造模药剂处理。用柠檬酸缓冲液(pH4.4)溶解四氧嘧啶,调试成浓度为14 mg/mL。

3)造模实验处理。将240 只小鼠中的200 只设置为模型组,另40 只设置为空白对照组(每组雌、雄各占一半)。模型组每只小鼠腹腔注射四氧嘧啶溶液、对照组每只小鼠腹腔注射生理盐水(剂量都为0.1 mL/10 g); 实验实施7 d 后对小鼠禁食但不禁水4 h,采用小鼠眼眶后静脉丛采血,通过血糖仪测定血糖值。本实验中血糖值大于11.1 mmoL/L的小鼠为造型成功的模型小鼠[3-4],模型组200 只小鼠共造模成功113 只,占比56.5%,其中雌性52 只,雄性61 只。

1.5 实验分组与给药方法 参照植物降血糖实验文献并请教专家,对于植物降血糖实验中各实验组小鼠样本均采用10 只一组,所以本次实验从造模成功的113 只糖尿病模型小鼠中按雌、 雄各半随机选择40 只,并随机分成4 个实验组,每组10 只(雌、雄 各5 只)[5-6]:模 型 对 照 组(生 理 盐水);花生根茎水煮液高剂量组(30 g/kg);花生根茎水煮液中剂量组(20 g/kg);花生根茎水煮液低剂量组(10 g/kg);另从腹腔注射生理盐水的对照组中选择一组10 只(雌、雄各5 只)为空白对照组(生理盐水)。每天分别用花生根茎水煮液、生理盐水按每只0.2 mL 灌胃,连续14 d。

1.6 血糖测定 空腹血糖测试采用末梢全血快速血糖测定法,剪尾取血,血糖仪检测。

1.7 数据分析 本实验利用SPSSv11.9 统计软件处理数据,根据实验结果进行统计分析,用(M±SD)表示数据结果,用P 检验对比分析组间差异的显著性。

2 结果分析

1)受试小鼠灌胃前,4 组实验小鼠之间的血糖值没有差异且均明显高于空白对照组。

灌胃14 d 后进行血糖值的测定,结果见表1。

表1 灌胃前、后各组血糖值比较(M±SD)(n=10)

2)由表1看,生理盐水灌胃后空白对照组与模型对照组小鼠血糖值均较灌胃前有所升高,是否因灌胃实验刺激导致肾上腺素增多从而提高小鼠血糖有待进一步探究,高血糖模型小鼠血糖值升高明显还可能是由于四氧嘧啶造模的高血糖模型小鼠血糖值在不同实验期存在波动, 这也是下一阶段研究的问题之一; 实验后花生根茎水煮液低、中、高剂量组的实验小鼠血糖值均低于高血糖模型小鼠对照组,但花生根茎水煮液低剂量组血糖值与模型对照组比较差异不显著,而花生根茎水煮液中、 高剂量组与模型对照组比较差异极显著,而且高剂量组显著性更明显;从血糖差值看,花生根茎水煮液低、中、高剂量组血糖均为负值,说明灌胃实验后高血糖模型小鼠血糖都有所下降,而且花生根茎水煮液中、高剂量组的实验小鼠血糖差值与高血糖模型小鼠对照组相比较,血糖明显下降且差异显著性提高,说明花生根茎水煮液中、高剂量组均具有较好的降血糖效果。

3 讨论

糖尿病是一种常见病,现已成继心血管、肿瘤后的第三大严重威胁人类健康的非传染病。糖尿病患者数逐年上升。目前临床上降血糖药以西药为主,而西药普遍存在肝、肾、心脏毒性及低血糖症,胃肠道反应等不良反应,在农村(特别是边远山区)群众仍存在缺医少药情况,或是采用土方法应付。从天然植物中寻找降血糖有效成分已成为研究前沿领域,天然植物有效成份治疗糖尿病具有降糖作用温和持久、毒性和不良反应小等作用,能有效延缓糖尿病并发症的发生与发展。本实验发现一定浓度的花生根茎水煮液能在一定程度上降低高血糖小鼠的血糖。

本次实验初步研究了花生根茎水煮液的降血糖作用, 有助于明确花生根茎水煮液具有降血糖作用,对相关的花生根茎降血糖作用机理和有效成分开发及临床应用提供线索。本项活动取得预期的目标,并在第30 届厦门市青少年科技创新大赛中获奖。

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