王德萍，安馨，鱼晓敏，于睿，王兴婷，江岩

（1.新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830046；2.成都医学院检验医学院四川省动物源性食品兽药残留防控技术工程实验室，四川成都610050）

鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）因形如鹰嘴，故名鹰嘴豆，在全球是仅次于大豆的消费豆类[1-3]。《维吾尔药志》记载，鹰嘴豆具有“清除异常体液，开通体液闭阻，调节机体等作用”，用于身体瘦弱、食欲不振、皮肤瘙痒及糖尿病等疾病的治疗[4]。祖国中医认为，鹰嘴豆“味甘、性平、无毒”，具有补中益气、温肾壮阳功效，享有“长寿豆”的美誉，在糖尿病、高脂血症等慢性疾病的防治具有悠久的历史[5-6]。

糖尿病发病率逐年升高且愈来愈年轻化，长期服用西药会造成机体胰岛素受体敏感性降低，产生胰岛素抵抗等一系列毒副作用[7]。从天然药食两用植物中制备高效、安全、低毒的降血糖药物具有很好的前景。

新疆木垒县是国内最大鹰嘴豆种植基地，但其研发仍处于豆粉等低附加值农产品加工，基础研究滞后。本文将鹰嘴豆醇提物喂饲糖尿病小鼠4 周，测定血糖、血清胰岛素水平等指标，观察胰腺组织病理变化，探讨鹰嘴豆醇提物降血糖效应。以期促进新疆特色植物资源鹰嘴豆开发利用。

1 材料与方法

1.1 实验动物

SPF 级昆明种小鼠：新疆医科大学动物实验中心提供，生产许可证号：SCXK（新）2016-0003，52 只，雄性，体重（20±2）g，新疆医科大学动物实验中心饲养，自由进食、饮水。

1.2 试剂与仪器

链脲佐菌素：Sigma 公司；胰岛素酶联免疫吸附（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA） 测试盒：广州威佳科技公司；丙二醛（malondialdehyde，MDA）、过氧化氢酶（catalase，CAT）、总超氧化物歧化酶（totalsuperoxide dismutase，T-SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）试剂盒：南京建成生物研究所。

S-752 紫外可见分光光度计：上海菁华科技公司；RT-6100 RayTo 酶标分析仪：深圳雷杜生命科技公司。

1.3 方法

1.3.1 鹰嘴豆乙醇提取物（醇提物）制备与成分测定

将鹰嘴豆粉碎，过40 目筛，石油醚回流脱脂，干燥。在乙醇浓度 50%、提取温度 50 ℃、液料比 30∶1（mL/g）的条件下浸提鹰嘴豆，重复提取2 次，收集上清液，旋转蒸发浓缩，真空冷冻干燥得鹰嘴豆醇提物。

分别采用蒽酮-硫酸法[8]、三波长紫外分光光度法[9]、香草醛-高氯酸比色法[10]、考马斯亮蓝法[11]测定鹰嘴豆醇提物中多糖、异黄酮、皂苷及蛋白质的含量。参照GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》直接干燥法测定水分；参照GB 5009.10-2003《食品安全国家标准植物类食品中粗纤维的测定》称重法测定粗纤维；参照GB/T 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》索氏抽提法测定粗脂肪。

1.3.2 建立糖尿病小鼠模型

取健康、雄性昆明种小鼠52 只，在实验环境下给予基础饲料，适应性喂养一周。随机选取12 只作为空白对照组，给予缓冲液，其余40 只小鼠腹腔注射streptozocin 溶液[180 mg/（kg·d·BW）]，72 h 后测体重，尾尖取血测定空腹血糖，血糖值≥16.7 mmol/L 为造模成功。

1.3.3 动物实验分组

A 组：空白对照组（12 只）；40 只糖尿病小鼠按体重随机分为 5 组，每组 8 只：B 组：模型对照组；C 组：阳性药物对照组（二甲双胍）；D 组：鹰嘴豆醇提物低剂量组；E 组：鹰嘴豆醇提物中剂量组；F 组：鹰嘴豆醇提物高剂量组；每组8 只。饲养环境温度22 ℃～27 ℃，相对湿度 50%～70%，12 h 明暗交替，每笼 6 只，自由进食、饮水。A 组和B 组灌胃等体积蒸馏水；C～F 组分别灌胃不同剂量的受试物，共计4 周。

表1 动物实验分组情况Table 1 Experiments of mice grouping

1.4 指标测定

1.4.1 小鼠血糖、血清胰岛素水平测定

尾尖取血测定小鼠空腹血糖值。采用ELISA 法测定血清胰岛素水平，用酶标仪在450 nm 波长下测定吸光度OD 值，计算样品浓度。并按公式1、2 计算稳态模型的胰岛素抵抗指数（homeostatic model assessment insulin resistance index，HOMA-IR）、胰岛素敏感性指数（quantitative insulin sensitivity check index，QUICKI）。

式中：FBG 为空腹血糖水平，mmol/L；FINS 为胰岛素水平，mIU/mL。

1.4.2 小鼠血清氧化-抗氧化水平测定

根据试剂盒说明书测定小鼠血清中抗氧化酶SOD、GSH-Px、CAT 活性及过氧化脂质 MDA 含量，评价各组小鼠机体氧化-抗氧化水平。

1.4.3 小鼠肝脏、胰腺病理切片观察

取小鼠肝脏、胰腺组织，采用甲醛固定；常规洗涤、脱水、石蜡包埋、切片、苏木精-伊红染色（hematoxylineosinstaining，HE）染色，光镜下观察组织病理变化。

1.5 数据处理和统计分析

2 结果

2.1 鹰嘴豆醇提物成分分析结果

鹰嘴豆醇提物成分分析结果见表2。

表2 鹰嘴豆醇提物成分分析结果Table 2 Composition of chickpea ethanol extracts

2.2 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠血糖水平的影响

鹰嘴豆醇提物对小鼠血糖水平的影响见表3。

表3 鹰嘴豆醇提物对小鼠血糖水平的影响Table 3 Effects of chickpea ethanol extracts on diabetic mice's blood glucose level

表3 显示，空白组小鼠与模型组糖尿病小鼠血糖水平在实验期间均较稳定。实验结束时，鹰嘴豆醇提物低、中、高组血糖水平分别为模型组的83.4%、60.0%、67.9%（P＜0.05），以中剂量组降血糖效果最为显著，该组血糖水平与阳性药物二甲双胍十分接近，无明显差异（P＞0.05）。

2.3 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠血清胰岛素水平的影响

鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠血清胰岛素水平的影响见表4。

表4 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠血清胰岛素水平的影响Table 4 Effects of chickpea ethanol extracts on diabetic mice's blood insulin levels

表4 显示，模型组糖尿病小鼠血清胰岛素水平是空白组的2.74 倍（P＜0.05），呈胰岛素抵抗状态。而鹰嘴豆醇提物各组胰岛素水平、胰岛素抵抗指数呈下降趋势，而胰岛素敏感指数明显增强（P＜0.05），以中剂量组效果最好，胰岛素水平、胰岛素抵抗指数及胰岛素敏感指数分别是模型组的39.74%、31.09%及1.22 倍。

2.4 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠血清氧化-抗氧化水平的影响

鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠血清氧化-抗氧化水平的影响见表5。

表5 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠血清氧化-抗氧化水平的影响Table 5 Effects of chickpea ethanol extracts on diabetic mice's sera antioxidants activities

由表5 可知，与空白组相比，模型组MDA 含量升高，抗氧化酶活性不同程度降低（P＜0.05）。鹰嘴豆醇提物干预4 周后，糖尿病小鼠体内抗氧化酶活性均有所提高，以中剂量组作用较为明显，T-SOD、GSH-Px、CAT 活性及 MDA 含量分别是模型组的 1.09、1.03、1.36 倍及76.4%。

2.5 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠肝脏组织、胰腺组织的影响

鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠肝脏组织影响见图1。

图1 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠肝脏组织影响的形态学观察（HE染色 40×10）Fig.1 Effects of chickpea ethanol extracts on diabetic mice's liver morphology（HE staining 40×10）

图1 显示，空白组小鼠肝细胞形态、大小正常，核内染色质均匀。模型组糖尿病小鼠肝细胞肿大坏死，伴有脂肪空泡，出现脂肪变性。鹰嘴豆醇提物各组糖尿病小鼠肝细胞脂肪变性呈现不同程度的改善，以中剂量组作用最为明显，该组糖尿病小鼠肝细胞形态、结构趋于正常，脂肪空泡明显减少。

鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠胰腺组织影响见图2。

图2 鹰嘴豆醇提物对糖尿病小鼠胰腺组织影响的形态学观察（HE 染色 40×10）Fig.2 Effects of chickpea ethanol extracts on diabetic mice's pancreas morphology（HE staining 40×10）

图2 显示，空白组小鼠胰岛细胞数量较多，胞浆致密，细胞完整性好。模型组糖尿病小鼠胰岛细胞数量减少，排列紊乱，胞浆萎缩明显，出现条带状空白区。鹰嘴豆醇提物各组糖尿病小鼠胰岛细胞形态与结构呈现不同程度的改善，以中剂量组作用最为明显，该组糖尿病小鼠胰岛细胞体积较大，形态相对规则，胞质丰富，结构与空白组相似。

3 结论与讨论

正常机体受胰岛β 细胞和肌肉、脂肪等胰岛素敏感组织构成的反馈环对血糖进行调控。当胰岛素分泌不足时，肌肉、脂肪等外周胰岛素效应细胞对葡萄糖摄取能力下降，造成胰岛素抵抗，血糖将维持在较高水平[12-13]。因此，改善胰岛素抵抗作用，促进效应细胞对葡萄糖利用，可以达到降血糖效果。大量研究证实，氧化应激损伤、过多的游离脂肪酸均可诱发胰岛素抵抗[14]。天然产物中的黄酮、多糖、皂苷等化合物，可通过清除自由基、调节血脂等，多途径改善胰岛素抵抗现象，促进效应细胞对葡萄糖利用，可以达到降血糖效果[15-17]。

薛峰[18]研究表明，鹰嘴豆异黄酮可通过增强机体抗氧化酶活性，清除自由基及过氧化物产物，减轻细胞氧化损伤，促进胰腺等功能恢复，从而增强机体对葡萄糖摄取利用，发挥降血糖效应。凯赛尔[19]用鹰嘴豆总皂苷干预糖尿病大鼠，大鼠的胰岛形态趋于规则，胰岛细胞有所增加，提示鹰嘴豆总皂苷通过修复受损胰岛细胞，促进胰岛素分泌，从而发挥其降血糖作用。赵堂彦等[20]报道鹰嘴豆水提物中的异黄酮与皂苷在体外对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制作用。傅建云等[21]用鹰嘴豆多糖干预糖尿病小鼠后，可提高小鼠体内抗氧化酶活力，清除脂质过氧化物，修复四氧嘧啶对小鼠胰岛损伤；并且增强肝脏、肌肉等效应细胞对胰岛素敏感性，减轻胰岛素抵抗，通过多途径发挥降血糖效应。

本研究结果表明，鹰嘴豆醇提物明显降低链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠血糖水平，减轻胰岛素抵抗，增强胰岛素敏感性，增强机体抗氧化酶活性。综合上述学者关于鹰嘴豆降血糖效应研究，本实验鹰嘴豆醇提物中的异黄酮、多糖、皂苷等生物活性物质发挥了降血糖效应，可能的作用机理如下：（1）提高机体抗氧化酶活性：清除自由基，减轻链脲佐菌素引发氧化损伤，修复肝脏、胰岛受损结构与功能，促进胰岛素分泌，发挥其降血糖效应。（2）上调胰岛素信号通路基因表达：鹰嘴豆醇提物可能通过促进胰岛素信号通路中关键基因表达，促进胰岛素分泌，并增强肌肉、肝脏等效应细胞对胰岛素的敏感性，减轻胰岛素抵抗，促进效应细胞对葡萄糖的摄取与利用，发挥其降血糖效应。鹰嘴豆醇提物降血糖作用机制仍有待深入研究。