菊苣多糖对四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠的影响

摘要 [目的]探究菊苣多糖对糖尿病（DM）模型小鼠肝脏氧化应激的缓解作用。[方法]采用乙醇提取法从菊苣种子中提取多糖，采用苯酚-硫酸法测定多糖，并测试DPPH自由基清除作用。采用四氧嘧啶复制小鼠DM模型，取48只DM小鼠随机分组为四氧嘧啶模型组（ALX）、盐酸二甲双胍阳性组（ALX+M）、菊苣多糖低剂量组（ALX+L）、菊苣多糖高剂量组（ALX+H），每组12只；另取12只健康小鼠作为正常对照组（NC）；每日灌胃给药1次，连续给药15 d。末次给药后，采集血清测定谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、血糖、肌酐以及小鼠肝组织氧化应激指标丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）、过氧化氢酶（CAT），观察小鼠肝、肾、胰腺、睾丸等组织病理变化。[结果]菊苣种子多糖提取率为39%，具有一定的清除DPPH自由基作用；四氧嘧啶能引起小鼠血清ALT、AST、血糖、肌酐指标上升（P<0.01），肝脏、肾脏组织发生肝细胞排列紊乱、肝小叶结构破坏、肾小球萎缩、间质增大等病理变化。菊苣多糖高剂量组（ALX+H）具有明显改善小鼠体重、脏器指数，缓解肝组织GSH、SOD、CAT水平（P<0.05），明显改善肝组织形态结构，睾丸组织病理学变化趋向NC组。[结论]菊苣多糖具有一定的抗氧化应激作用。

关键词 菊苣多糖；四氧嘧啶；糖尿病；抗氧化应激

中图分类号 Q539 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）02-0156-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.035

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Chicory Polysaceharide on Alloxan Induced Diabetes in Mice

Almira Mamat，Omar Yakup，WANG Xiao-jie et al

（College of Veterinary Medicine，Xinjiang Agricultural University，Urumqi，Xinjiang 830052）

Abstract [Objective]To explore the alleviating effect of chicory polysaccharide on hepatic oxidative stress in diabetes （DM） model mice.[Method]The alcohol extraction was used to extract the polysaccharides from chicory seeds，the phenol-sulfuric acid method was used to determine the polysaccharides，and the DPPH radical-scavenging effect was tested.Using alloxan to replicate a mouse DM model，48 DM mice were randomly divided into alloxan model group （ALX），metformin hydrochloride positive group （ALX+M），chicory polysaccharide low dose group （ALX+L），chicory polysaccharide high dose group （ALX+H） with 12 mice in each group;another 12 healthy mice were taken as the normal control group （NC）;the drug was administered by gavage once a day for 15 consecutive days.After the last administration，serum was collected to measure ALT，AST，blood glucose，creatinine，as well as oxidative stress indicators such as MDA，SOD，GSH，CAT in mouse liver tissue，and the pathological changes of liver，kidney，pancreas，testis and other tissues were observed.[Result]The extraction rate of polysaccharides from chicory seeds was 39%，and DEEP radical-scavenging showed the good free radical scavenging ability.Alloxan could cause the increase of serum ALT，AST，blood glucose，creatinine in mice （P < 0.01），liver and kidney tissue to have pathological changes such as liver cell disorder，liver lobule structure destruction，glomerular atrophy，interstitial enlargement，etc.Chicory polysaccharide high dose group （ALX+H） significantly improved the weight and organ index of mice，alleviated the GSH，SOD，CAT levels of liver tissue （P<0.05），significantly improved the morphology and structure of liver tissue，and the pathological changes of testicular tissue tended to NC group.[Conclusion]The chicory polysaccharide had a certain antioxidant stress effect.

Key words Chicory polysaceharide;Alloxan;Diabetes;Anti-oxidant stress

基金项目 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2019D01B23）；国家级大学生创新训练项目（201910758026）。

作者简介 阿丽米热·买买提（1999—），女，维吾尔族，新疆哈密人，硕士研究生，研究方向：基础兽医学。*通信作者，讲师，硕士，从事兽医药理学研究。

收稿日期 2023-02-28

菊苣（Cichorium intybus L.）主要分布于我国西北和东北各省，新疆民间全草（根、茎、叶、种子）入药，味微苦、咸，性凉，主要应用于肝炎、胆囊炎等疾病的治疗^[1]。菊苣多糖（chicory polysaceharide，CPS）作为菊苣中重要的活性成分之一，具有降血脂、抗肿瘤、延缓衰老、抗疲劳、促进钙和磷吸收的作用，也是安全有效的婴儿营养补充剂^[2]。前期研究证实，菊苣粗提物对对乙酰氨基酚的肝毒性具有一定的保护作用，对肝脏细胞色素CYP2E1酶具有良好的调节作用^[3]。目前针对糖尿病宠物（犬）缓解肝、肾脏损伤、酮症酸中毒、胰腺炎等症状的中草药复方制剂研究较少，因此寻找安全、有效的中草药物是一项重要工作。该试验以糖尿病小鼠为模型，探究菊苣多糖对肝组织氧化应激的缓解作用，同时观察肾脏、胰腺、睾丸组织病理变化，为后期研发宠物口服类安全、有效的天然药物提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验方法

1.1.1 实验动物及饲料。清洁级昆明小鼠，雄性，体重18～25 g，饲料为鼠固态颗粒饲料，均购自新疆医科大学实验动物中心[许可证号为SYXK（新）2013-0002]。受试动物置于新疆农业大学动物医学学院实验动物中心进行饲养，适应性饲养7 d，饲养条件为饲养温度20～25 ℃，相对湿度55%～60%，12 h昼夜交替，饲养清洁，自由饮水。

1.1.2 药品和试剂。菊苣种子均采购自新疆哈密阿萨尔生物科技有限公司；生理盐水（恒宁医疗器械有限公司）；四氧嘧啶（ALX）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）购自上海源叶生物科技有限公司；盐酸二甲双胍（山东博山制药有限公司）；血糖、肌酐、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、谷胱甘肽（GSH）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）及蛋白试剂盒购自南京建成生物科技有限公司。其他试剂均为国产分析液。

1.1.3 仪器。TDL-40B离心机（上海安亭科学仪器厂）；V1900紫外可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）；傅立叶变换红外仪（北京安洲科技有限公司）；RE-52旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；HTX多功能微孔板检测仪（美国伯腾仪器有限公司）；三诺安稳血糖测试仪（长沙三诺生物有限公司）；常规耗材由新疆农业大学新疆草食动物新药研究与创制重点实验室提供。

1.2 试验方法

1.2.1 提取菊苣多糖及红外光谱分析。菊苣种子粉碎，精准称取100 g，与蒸馏水以1∶15比例混匀，70 ℃冷凝回流2 h，真空抽滤，收集滤液；药渣按料液比1∶10比例混匀，70 ℃冷凝回流1.5 h，真空抽滤，合并滤液。旋转蒸发仪浓缩滤液至1 g/mL，采用Sevage法脱蛋白，冻干备用。采用苯酚-硫酸显色法测定菊苣多糖含量，使用紫外分光光度计在490 nm处测定吸光度，以葡萄糖浓度（μg/mL）为横坐标（X₁）、吸光度为纵坐标（Y₁）绘制标准曲线，根据标准曲线计算多糖含量^[4-5]。多糖的红外测试采用KBr压片法进行制样，将纯化的多糖置于玛瑙研钵中与KBr混合均匀后压成薄片，利用DTGS KBr检测器分别在中红外、近红外和远红外进行扫描^[1]。

1.2.2 菊苣多糖对DPPH自由基的清除试验。参照文献[2]精确称取DPPH 0.007 9 g于100 mL甲醇定容，将NAC、检测样品配制成不同梯度的待测样品液，517 nm波长测定吸光度并记录，计算IC₅₀值。

1.2.3 糖尿病模型和验证。参照文献[6]腹腔注射四氧嘧啶100 mg/kg，72 h后血糖仪测量空腹血糖，如其值＞11.10 mmol/L可判定造模成功。为防止出现偶然性高血糖症状，继续饲养14 d，末日采血前12 h禁食不禁水，给药2 h后麻醉小鼠，心脏采血，摘取肾脏、肝脏等组织进行HE染色，显微镜下观察病理变化。

1.2.4 试验设计。试验共分为5组，包括NC（正常对照组）、ALX（四氧嘧啶模型组）、ALX+M（盐酸二甲双胍阳性组，125 mg/kg）、ALX+L（菊苣多糖低剂量组，150 mg/kg）、ALX+H（菊苣多糖高剂量组，300 mg/kg）；各组小鼠饲喂标准饲料，自由饮水；每日定时给药1次，连续饲养15 d，每隔3 d称重并记录。

1.2.5 血清生化指标测定。2%戊巴比妥钠腹腔注射（1 mL/kg）麻醉小鼠，眼球采血，3 000 r/min离心15 min，分离血清，参照试剂盒说明书操作方法测定ALT、AST、血糖、肌酐指标。

1.2.6 肝脏生化指标测定。参照试剂盒说明书操作方法测定MDA、SOD、GSH、CAT和蛋白质的含量。

1.2.7 组织病理学检查。肝脏、胰腺、肾脏、睾丸等组织进行HE染色，显微镜下观察病理变化。

1.3 统计分析 试验结果以“平均值±标准差”表示。采用Origin 19软件对数据进行统计分析，使用单因素方差分析法进行差异显著性检验。P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。