試驗設(shè)計 實驗動物：選擇7周齡雄性Wistar大鼠作為研究對象，飼養(yǎng)溫度恒定（23±1℃），保持光暗循環(huán)（光照，08:00-18:00），大鼠被自由地給予水和商業(yè)飼料，直到后來給予的實驗性飲食。在8周齡的時候，用鏈脲霉素處理大鼠，鏈脲霉素在生理鹽水中新鮮配制，在乙醚麻醉下以60 mg/kg體重的劑量注射到股靜脈中。每隔一天記錄體重、食物和水的攝入量。在實驗期間的第1周和第3周結(jié)束時，在11:00-12:00之間從尾部靜脈取血。在第5周實驗結(jié)束時，于11:00-12:00將大鼠處死，并通過離心獲得血清，立即取肝臟和盲腸，并用液氮冷凍，以備分析。 日糧：在基礎(chǔ)飼糧中添加10%的低聚木糖（XO），分別替代基礎(chǔ)飼糧中5%的玉米淀粉和5%蔗糖(試驗1)或10%的玉米淀粉(試驗2)（表1）；以這些食物飼喂大鼠5周。
試驗結(jié)果 （1）實驗1 如圖1所示，鏈脲霉素處理顯著抑制了大鼠的生長，但在實驗過程中，用含XO飲食喂養(yǎng)的大鼠比用基礎(chǔ)飲食喂養(yǎng)的大鼠發(fā)育遲緩的程度要輕。如圖2所示，與非糖尿病大鼠相比，糖尿病大鼠在第一周內(nèi)攝食量較少，但隨后變得更多；當(dāng)飲食中含有XO時，糖尿病大鼠在第1周后的多食現(xiàn)象被顯著抑制；在整個實驗期間，糖尿病大鼠的飲水量明顯增加；與用基礎(chǔ)飲食喂養(yǎng)的大鼠相比，用XO飲食喂養(yǎng)的大鼠因糖尿病引起的渴飲癥狀更輕。 如圖3所示，鏈脲霉素誘發(fā)了血清葡萄糖水平的升高，但在整個實驗期間，用XO飲食喂養(yǎng)的大鼠，其血糖水平顯著低于用基礎(chǔ)飲食喂養(yǎng)的大鼠；由于非糖尿病大鼠在第一周和第三周后從尾靜脈獲得的血液太少，僅在圖3中顯示了第5周后處死后獲得的血液中的膽固醇；糖尿病大鼠的血清膽固醇和甘油三酯只有在大鼠被處死時才有顯著升高；XO顯著抑制了大鼠被處死時血清膽固醇的升高；第一周和第三周后，飼喂XO飲食大鼠的血清甘油三酯水平顯著低于飼喂基礎(chǔ)飲食的大鼠和非糖尿病大鼠；在處死時，飼喂XO飲食大鼠的血清甘油三酯水平比飼喂基礎(chǔ)飲食的大鼠低，但沒有達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平。
如圖4所示，與非糖尿病大鼠相比，飼喂基礎(chǔ)飲食的糖尿病大鼠肝臟中甘油三酯水平顯著降低，膽固醇水平顯著升高；飼喂XO飲食的糖尿病大鼠肝臟磷脂水平略低但是顯著低于非糖尿病大鼠。
如表2所示，肝臟磷脂酰膽堿脂肪酸組成被鏈脲霉素處理所改變：糖尿病大鼠中亞油酸的比例升高，同時花生四烯酸降低，從而導(dǎo)致花生四烯酸與亞油酸的比例降低（去飽和化指數(shù)）；與飼喂基礎(chǔ)飲食的大鼠相比，飼喂XO飲食的大鼠因糖尿病引起的亞油酸升高程度明顯更溫和；因此，與后者相比，前者去飽和指數(shù)的降低得到了部分緩解。
如圖5所示，飼喂XO飲食的大鼠盲腸內(nèi)容物多于飼喂基礎(chǔ)飲食的大鼠；盲腸短鏈脂肪酸中乙酸的含量在喂食XO飲食的大鼠中顯著增加，而在丙酸和丁酸中沒有觀察到明顯的變化；飼喂XO飲食大鼠的丁酸濃度（μmol/g濕重）顯著低于飼喂基礎(chǔ)飲食的大鼠（基礎(chǔ)飲食為8.5±1.4，XO飲食為4.1±0.6，P＜0.05）。
（2）實驗2 如表3所示，為了驗證XO飲食對糖尿病參數(shù)的有益反應(yīng)是否僅僅歸因于XO飲食中沒有蔗糖的問題，我們給糖尿病大鼠提供了5周的XO飲食，即在基礎(chǔ)飲食中取代10%的玉米淀粉。與基礎(chǔ)飲食相比，XO飲食改善了大鼠的體重增加和多食癥，傾向于降低血清葡萄糖和甘油三酯水平，并提高了肝臟甘油三酯水平。 試驗結(jié)論 本文研究在基礎(chǔ)飲食中補(bǔ)充低聚木糖（XOS）對鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠生長性能和代謝參數(shù)的影響，結(jié)果表明膳食XOS改善了大鼠的生長遲緩、多食、多飲、血清葡萄糖、甘油三酯和膽固醇的升高、肝臟甘油三酯的降低以及肝臟磷脂酰膽堿的脂肪酸組成（降低去飽和指數(shù)）；XOS飲食通過增加乙酸的含量在盲腸中產(chǎn)生了一個酸性環(huán)境；另外XOS的甜度是蔗糖的一半，可以作為一種能夠改善糖尿病癥狀的甜味劑應(yīng)用于食品。
參考資料： Katsumi, Imaizumi, Yoriko, et al. Effects of Xylooligosaccharides on Blood Glucose, Serum and Liver Lipids and Cecum Short-chain Fatty Acids in Diabetic Rats[J]. Agricultural & Biological Chemistry, 1991, 55 (1):199-205. |
