目的:糖尿病是一种胰岛素分泌不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低,以血糖升高和出现尿糖为主要表现的内分泌代谢性疾病,已成为继心脑血管疾病和癌症之后严重威胁人类健康的疾病之一,而努力探索和积极寻找治疗和控制糖尿病的理想方法一直是医学界关注的重要课题。由于营养治疗是糖尿病治疗的基本措施,因此,糖尿病功效食品的研制倍受人们关注。本课题在前期研制的富铬复合营养酸奶基础上,进行了富铬复合营养酸奶奶粉的研制,并对其降糖效应进行了动物实验研究,旨在为开发糖尿病功效食品提供新的思路和途径。方法:1.富铬复合营养酸奶奶粉的研制:(1)富铬复合营养酸奶的制备:参照本科室建立的糖尿病复合营养酸奶方法制备富铬复合营养酸奶,配方、工艺与糖尿病复合营养酸奶相同。(2)富铬复合营养酸奶奶粉的研制:按不同比例将富铬复合营养酸奶和全脂奶粉混合,在真空干燥箱中以40℃减压干燥所得奶粉为富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉。按不同比例将富铬复合营养酸奶和全脂奶粉混合,在真空干燥箱中以80℃温度减压干燥所得奶粉为富铬复合营养酸奶高温干燥奶粉。在全脂奶粉中直接按比例加入除益生菌以外的富铬复合营养酸奶原料成份即为富铬原料配方奶粉。(3)富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉益生菌活性的检测:参照文献对富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉和富铬复合营养酸奶高温干燥奶粉进行益生菌活菌计数测定。2.富铬复合营养酸奶奶粉降糖效应的动物实验研究:(1)动物分组及喂养:Wistar大鼠168只,随机取24只为正常对照组(第Ⅰ组、雌雄各半),其余144只为模型观察组(其中24只为预防治疗组,即第Ⅶ组)。在常规饲料喂养基础上,预防治疗组大鼠给予富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉溶液灌胃,其它大鼠灌胃蒸馏水,每天一次,连续灌胃14天后,模型观察组大鼠尾静脉注射新鲜四氧嘧啶(ALX)溶液50mg/(kg.bw),制作糖尿病模型,正常对照组尾静脉注射等渗盐水。注射ALX后第7天测定空腹血糖,将血糖值≥13.8mmol/L的大鼠作为糖尿病模型大鼠。除预防治疗组随机取8只成模大鼠外,将非预防治疗组的其它模型观察组的成模大鼠按血糖随机分为糖尿病对照组(Ⅱ组)、富铬原料配方奶粉组(Ⅲ组)、富铬复合营养酸奶高温干燥奶粉组(Ⅳ组)、富铬复合营养酸奶组(Ⅴ组)、富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉组(Ⅵ组),每组8只。在动物摄食常规饲料和自由饮水的基础上,第Ⅰ组动物灌胃蒸馏水,第Ⅱ组动物灌胃活性益生菌普通酸奶奶粉溶液,第Ⅲ组动物灌胃富铬原料配方奶粉溶液,第Ⅳ组动物灌胃富铬复合营养酸奶高温干燥奶粉溶液,第Ⅴ组动物灌胃富铬复合营养酸奶,第Ⅵ组动物灌胃富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉溶液,第Ⅶ组动物继续灌胃富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉溶液,连续灌胃90天。(2)实验研究指标:①血糖水平的测定:分别于注射ALX后第37天、第67天、第97天进行空腹血糖(FPG)测定,注射ALX后第39天、第99天进行两小时糖耐量(OGTT)测定。②于注射ALX后第101天处死各组实验大鼠,取全血进行血清甘油三脂(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、尿素氮(BUN)、肌酐(CREA)、糖化血清蛋白(GSP)、丙二醛(MDA)含量和总抗氧化活力(T-AOC)、超氧化物岐化酶(SOD)活力测定。③眼球晶状体中MDA和糖基化终产物(AGEs)含量测定。④大鼠肝脏组织中胰岛素受体(InsR)和胰岛素样生长因子受体(IGF-1R)表达水平测定。结果:1.富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉为浅黄色、有芳香的酸奶香气、溶解性好,经平板计数法检测出活菌数为5.9×107(cfu/g),将该奶粉作为菌种按照一定的比例与无抗奶粉混合发酵成的酸奶具有富铬复合营养酸奶的原有风味。富铬复合营养酸奶高温干燥奶粉经平板计数法未检测出活性益生菌。均未检测出致病菌、霉菌和大肠杆菌。2.注射ALX后第37、67、97天,第Ⅱ─Ⅶ组各组大鼠FPG都非常显著高于第Ⅰ组(P<0.01),第Ⅲ─Ⅶ组都低于第Ⅱ组,并且第37、67天第Ⅶ组与第Ⅱ组之间存在显著差异(P<0.05),第97天,Ⅳ─Ⅶ组大鼠空腹血糖也显著或非常显著低于第Ⅱ组(P<0.05或P<0.01)。3.注射ALX后第39、99天各实验组动物OGTT 0.5h、1.0h、1.5h、2.0h各时像点血糖测定值都非常显著高于第Ⅰ组(P<0.01),第39天,第Ⅶ组动物在0.5h、1.5h时像点血糖测定值都非常显著低于第Ⅱ组(P<0.01),第Ⅴ组动物在1.5h时像点血糖测定值显著低于第Ⅱ组(P<0.05),第99天,Ⅳ─Ⅶ组大鼠在上述各时像点血糖测定值也显著或非常显著低于第Ⅱ、第Ⅲ组(P<0.05或P<0.01)。4.第Ⅱ─Ⅶ组各组大鼠GSP含量都非常显著高于第Ⅰ组(P<0.01),但Ⅳ─Ⅶ组大鼠显著或非常显著低于第Ⅱ、第Ⅲ组(P<0.05或P<0.01)。5.第Ⅴ、第Ⅵ、第Ⅶ组血清TG、TC、LDL含量显著低于第Ⅱ组(P<0.05),血清HDL含量显著或非常显著高于第Ⅱ组(P<0.05或P<0.01);Ⅳ—Ⅶ组大鼠血清CREA含量都显著或非常显著低于第Ⅱ组(P<0.05或P<0.01),但BUN含量各组间没有显著性差异。6.第Ⅱ─Ⅶ组各组大鼠血清T-AOC、SOD活力都非常显著低于第Ⅰ组(P<0.01),但第Ⅴ组、第Ⅵ组、第Ⅶ组显著或非常显著高于第Ⅱ组(P<0.05或P<0.01),并且第Ⅳ组血清SOD活力显著高于第Ⅱ组(P<0.05);第Ⅱ─Ⅶ组血清MDA含量显著或非常显著高于第Ⅰ组(P<0.05或P<0.01),第Ⅲ-Ⅶ组低于第Ⅱ组,且第Ⅴ-Ⅶ组也低于Ⅲ、Ⅳ组,但各组间没有显著差异。7.实验期间,Ⅱ─Ⅶ组发生肉眼可见白内障的大鼠分别为5、4、4、2、2、2只。各组大鼠晶状体MDA含量均高于第Ⅰ组,并且第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ组与第Ⅰ组存在显著或非常显著差异(P<0.05或P<0.01),而第Ⅴ组、第Ⅶ组显著低于第Ⅱ组(P<0.05);第Ⅲ-Ⅶ组动物晶状体AGEs含量低于第Ⅱ组,且第Ⅴ-Ⅶ组也低于Ⅲ、Ⅳ组,但各组间没有显著差异。8.第Ⅱ组动物IGF-1R和InsR表达水平显著低于第Ⅰ组(P<0.05),第Ⅲ-Ⅵ组动物IGF-1R及第Ⅲ-Ⅶ组InsR表达水平低于第Ⅰ组,但高于第Ⅱ组,并且第Ⅲ-Ⅵ组IGF-1R和第Ⅲ-Ⅶ组InsR表达水平与第Ⅱ组之间存在显著差异(P<0.05)。结论:1.在本实验室条件下利用40℃减压干燥法制备的富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉可有效的保留益生菌的生物学活性。注射四氧嘧啶后糖尿病模型大鼠死亡率和成模率结果表明,预先摄入富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉可以减轻四氧嘧啶对大鼠的损伤作用,并提示该富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉可能具有一定的预防糖尿病的潜在作用。2.由大鼠空腹血糖、糖耐量、糖化血清蛋白测定结果可见,富铬复合营养酸奶及其低温干燥和高温干燥奶粉都能显著改善四氧嘧啶所致糖尿病大鼠糖代谢,而富铬原料配方奶粉无明显效果,表明富铬复合营养酸奶配方中添加的多种成份所产生的上述作用与益生菌发酵有关,而与发酵后干燥温度关系不大,提示益生菌发酵可能改变了配方中某些成份的存在形式,如可能使无机铬转化为有机铬。3.实验结果表明,糖尿病模型大鼠机体的抗氧化能力明显低于正常对照组,而富铬复合营养酸奶和富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉可以明显改善糖尿病模型大鼠的机体抗氧化能力,我们认为此种作用可能与富铬复合营养酸奶和富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉对糖尿病模型大鼠糖代谢的改善有关。4.研究结果还表明,富铬复合营养酸奶和富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉具有改善ALX所致糖尿病模型大鼠血脂异常、减轻肾脏损伤和降低白内障发生的作用。5.富铬复合营养酸奶及富铬复合营养酸奶低温干燥奶粉和其高温干燥奶粉、富铬原料配方奶粉能增强糖尿病大鼠肝脏IGF-1R和InsR表达水平,其机理及其对糖代谢的影响有待进一步研究。