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《中国海洋大学》 2010年
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水溶性低分子量壳聚糖及其衍生物对糖尿病大鼠血糖的影响

王剑  
【摘要】: 糖尿病(diabetes mellitus)是一种常见的代谢性疾病,以慢性血糖水平增高为主要特征,是由于胰岛素分泌的绝对不足或相对不足引起的。 甲壳素(chitin)是以N-乙酰-2-氨基-2脱氧-D-葡萄糖为单位,以β-1,4糖苷键连接的多糖,广泛存在于甲壳动物虾、蟹的甲壳、昆虫的甲壳中。壳聚糖(chitosan)是甲壳素的脱乙酰化产物,来源广泛,是天然存在的碱性多糖,近年来发现甲壳素、壳聚糖具有多种生物活性,对糖尿病有缓解症状的作用。但壳聚糖的酸溶解性限制了其在功能性食品领域中的研究。然而对壳聚糖进行降解或化学修饰可以得到在广泛pH范围内溶解的水溶性低分子量壳聚糖。 本论文以高分子量壳聚糖为原料,分别通过酶降解法、化学合成法制备了壳寡糖、壳寡糖铬配合物、低分子量壳聚糖、低分子量50%脱乙酰度壳聚糖、低分子量甲壳素、低分子量羧甲基壳聚糖、低分子量羧甲基甲壳素,并对它们进行了化学表征测定。 采用一次性腹腔注射链脲佐菌素建立Ⅰ型大鼠糖尿病模型,将造模成功大鼠随机分为壳寡糖铬配合物低(90mg/kg)、中(180mg/kg)、高(360mg/kg)剂量组,壳寡糖铬-黄芪复方低(90mg/kg)、中(180mg/kg)、高(360mg/kg)剂量组,每天分别按剂量分别灌胃壳寡糖铬配合物、壳寡糖配合物黄芪复方水溶液;正常对照组、模型组,每天灌胃相应体积的蒸馏水。连续30天后测定大鼠空腹血糖,进行口服葡萄糖糖耐量实验,测定大鼠血脂、肾功能指标,取大鼠胰腺、肝脏、肾脏组织作病理组织切片观察。 采用上述相同造模方法成功建立Ⅰ型大鼠糖尿病模型,将造模成功大鼠随机低分子量壳聚糖组、低分子量羧甲基壳聚糖组和低分子量羧甲基甲壳素组,每天按180mg/kg体重分别灌胃低分子量壳聚糖、低分子量羧甲基壳聚糖和低分子量羧甲基甲壳素。45天后,除对空腹血糖、糖耐量、血脂、肾功能和胰腺、肝脏、肾脏组织病理学切片测定观察外,对大鼠肝肌糖原、抗氧化指标和脾脏组织切片也进行了测定和观察。实验结果如下: 1.灌胃30天不同剂量的壳寡糖铬配合物及其与黄芪复方均可不同程度的对糖尿病大鼠的血糖进行调节作用。其中壳寡糖铬配合物低剂量组空腹血糖、糖耐量曲线下面积与模型组相比较均具有极显著性差异(P0.01);中剂量组空腹血糖与模型组相比较具有显著性差异(P0.05)。壳寡糖铬-黄芪复方组低、中剂量组空腹血糖明显低于模型组,均具有极显著性差异(P0.01),糖耐量曲线下面积与模型组相比较具有显著性差异(P0.05)。 结合组织切片观察结果,研究发现壳寡糖铬配合物及其与黄芪复方可以降低糖尿病大鼠空腹血糖,改善糖耐量受损,促进胰岛细胞修复,进而改善糖尿病大鼠糖代谢紊乱症状,且以低剂量壳寡糖铬配合物效果最好。 与模型组相比较,壳寡糖铬配合物及其与黄芪复方具有调节血脂的作用,提高高密度脂蛋白胆固醇含量,其中壳寡糖铬配合物中剂量组(P0.05)及壳寡糖铬-黄芪复方低(P0.05)、中(P0.01)、高(P0.05)剂量组效果好于其他剂量组。同时壳寡糖铬配合物及其与黄芪复方组各剂量组降低糖尿病大鼠血清肌酐、尿素氮含量,与其中以高剂量组效果优于其他剂量组。 2.45天灌胃不同化学修饰的低分子量水溶性壳聚糖对糖尿病大鼠血糖具有不同程度的调节作用。与模型组相比较,低分子量50%脱乙酰度壳聚糖、低分子量羧甲基壳聚糖组空腹血糖、糖耐量曲线下面积均有降低,具有极显著性差异(P0.01);低分子量壳聚糖组肝糖原含量有所升高,具有极显著性差异(P0.01)。 与模型组相比较,不同化学修饰的低分子量水溶性壳聚糖可降低糖尿病大鼠总胆固醇含量(P0.05),提高高密度脂蛋白胆固醇水平(P0.05);降低糖尿病大鼠肌酐、尿素氮含量,以低分子量50%脱乙酰度壳聚糖、低分子量羧甲基壳聚糖组效果优于其他实验组(P0.01);降低肝脏丙二醛水平,提高谷胱甘肽过氧化物酶水平。 组织切片结果表明,不同化学修饰的水溶性低分子量壳聚糖对于胰腺、肝脏、肾脏、脾脏具有保护或促进损伤修复的作用。 综合结果得结论:三种低分子量水溶性壳聚糖均具有调节血糖的作用,以低分子量50%脱乙酰度壳聚糖、低分子量羧甲基壳聚糖组效果最好。 三者化学结构差别在于脱乙酰度的不同,即乙酰基含量不同,且乙酰基含量与血糖调节作用呈正相关,说明乙酰基可能在壳聚糖功能发挥中起到一定的作用,其调节机制有待进一步研究。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R587.1

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