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罕见糖能帮助控制食欲和对抗肥胖吗?小鼠新研究提示,肠道激素中的“甜蜜”解决方案或许能提供答案。
在最近发表于《Nutrients》杂志的一项研究中,日本研究人员评估了罕见糖(特别是两种醛己糖和四种酮己糖,包括三种罕见糖和常见的D-果糖)在促进胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌和减少雄性小鼠(小鼠模型)进食量方面的效果。
研究结果显示,三种罕见糖酮己糖(D-阿洛酮糖、D-塔格糖和D-山梨糖)以及常见的D-果糖显著增加了肠道GLP-1激素的分泌,并抑制了雄性小鼠的进食量,这表明它们可能成为2型糖尿病(T2D)、肥胖和其他代谢性疾病下一代干预措施。
D-阿洛酮糖,作为一种突出的罕见糖,在3g/kg剂量下引发了最高的GLP-1峰值,尽管其抑制进食的效果与其他酮己糖相似。
罕见糖是一类在自然界中含量极少的糖(单糖)。尽管这一术语涵盖了50多种不同类型的糖,但这些罕见糖在自然存在的糖中总共占比不到0.1%。
罕见糖虽然尝起来很甜,但在人类和其他哺乳动物体内代谢不良,导致热量摄入低。因此,它们被认为可以作为常见糖(D-葡萄糖和D-果糖)的有效替代品,以应对全球肥胖、超重及相关代谢紊乱的流行病。因此,近年来一些罕见糖的大规模工业合成大幅增加。
不幸的是,罕见糖及其衍生物的生物效应机制仍然研究不足。本研究小组的最新研究揭示了D-阿洛酮糖(一种罕见的酮己糖)促进肠道胰高血糖素样肽-1(GLP-1)激素合成和释放的能力,这是一种有效抑制进食和缓解暴食性肥胖的手段。其他研究小组的平行研究表明,罕见的醛己糖和酮己糖也有类似的效果,但这些效果从未在体内得到验证。
“……一种化学方法,碱性异构化,已被建立,可从异构化糖中生产多种罕见糖。这一过程产生含有至少13%罕见糖的罕见糖糖浆,比酶促合成更具成本效益。罕见糖糖浆是一种混合糖浆,含有45%的D-葡萄糖、29%的D-果糖、5%的D-阿洛酮糖、5%的D-山梨糖、2%的D-塔格糖、1%的D-阿洛糖和其他13%的糖,其中D-阿洛酮糖、D-山梨糖、D-塔格糖和D-阿洛糖被归类为罕见糖。”
在较高3g/kg剂量下,给予D-阿洛糖的小鼠进食量减少了30%,尽管它们的GLP-1水平没有显著变化。
本研究旨在阐明几种罕见糖在促进抗代谢疾病结果方面的体内功效,特别是增加GLP-1分泌和抑制进食量。由于目前罕见糖使用的工业黄金标准围绕着罕见糖糖浆的生产,本研究重点关注构成糖浆的糖,即两种醛己糖(D-葡萄糖、D-阿洛糖)和四种酮己糖(D-果糖、D-阿洛酮糖、D-塔格糖、D-山梨糖)。
在雄性C57BL/6J小鼠(8-20周龄)上进行了体内实验,这些小鼠被分为对应于两种不同剂量(1 g/10 mL/kg或3 g/10 mL/kg)的个体糖溶液或等量生理盐水溶液(对照组)的队列。实验程序包括隔夜禁食,随后通过口服(po)给药(糖或生理盐水溶液)进行相应处理。
GLP-1水平在给药后1小时的门静脉血浆中被特别测量,选择这种方法是为了优化肠道激素分泌的检测。在麻醉下采集血液样本,并使用活性GLP-1 ELISA试剂盒进行分析。
在溶液给药后,通过累积能量摄入作为代理来测量食物消耗量,其中在溶液给药后1、3、6和24小时称量所吃食物的量。
最后,使用Prism 10软件平台实施的一维方差分析(ANOVA)、Kruskal-Wallis检验和Mann-Whitney检验,对不同治疗方案之间的统计比较进行了分析。
研究结果:
活性GLP-1评估结果显示,酮己糖(D-果糖、D-阿洛酮糖、D-塔格糖、D-山梨糖)但非醛己糖(D-葡萄糖、D-阿洛糖)使血浆GLP-1水平升高了3-4倍(1 g/10 mL/kg与生理盐水对照组相比)。值得注意的是,这些升高呈剂量依赖性,并在3 g/10 mL/kg队列中增加到4-6倍。在四种酮己糖中,GLP-1刺激效果在统计上无法区分。
在较高剂量下,D-阿洛糖显示出GLP-1水平增加的非显著趋势,表明可能有轻微的作用。
食物摄入量在24小时内恢复到正常水平,表明这些糖起效快,但其效果在小鼠中没有长期持续。
食物摄入测试显示,除了D-葡萄糖外,所有被评估的糖都促进了短期(约6小时)的食物摄入抑制。令人惊讶的是,尽管没有影响GLP-1分泌,但醛己糖D-阿洛糖(3 g/10 mL/kg)抑制了食物摄入。这些发现也呈剂量依赖性,3 g/10 mL/kg显示出比1 g/10 mL/kg更强大的食物抑制效果。这种抑制效果在24小时后不再观察到。四种酮己糖的食物摄入抑制效果在统计上也无法区分。
鉴于D-阿洛糖对食物摄入抑制的意外GLP-1独立效果,研究人员使用拮抗剂Ex(9-39)(600 nmol/kg)进行了GLP-1拮抗实验。该实验证实,D-阿洛糖通过非GLP-1依赖机制实现食物摄入抑制,这通过与生理盐水相比酮己糖没有食物摄入抑制,但D-阿洛糖的食物摄入抑制反应不受阻碍来证明。
结论:
本研究强调了罕见糖糖浆成分,特别是酮己糖(D-果糖、D-阿洛酮糖、D-塔格糖、D-山梨糖)在雄性小鼠模型中以剂量依赖性方式促进肠道GLP-1分泌的能力。这些酮己糖和D-阿洛糖(一种醛己糖)也被发现能在口服给药后约6小时内显著减少食物摄入量。
这些发现共同科学地验证了罕见糖和罕见糖糖浆作为天然功能性食品的益处,它们可以促进血糖控制并防止过度进食,这是应对当今全球肥胖和代谢疾病流行病的第一步。尽管本研究未明确测试,但这些发现为未来的人类研究提供了可能,以探索它们的长期有效性和安全性。
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